人教版高中生物必修二第2章《基因和染色体的关系》单元复习课件+单元解读课件+知识清单+单元测试

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第2章 基因和染色体的关系单元解读人教版高中生物选必修二◆有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能的遗传信息控制生物性状，并代代相传◆阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞◆概述性染色体上的基因传递和性别相关◆说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代◆阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状课标解读遗传信息控制生物性状，并代代相传◆阐明进行有性生 殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因重组,从而使子代出现变异◆运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化。◆ 运用细胞减数分裂的模型，阐明遗传信息在有性生殖中的传递规律(生命观念、科学思维)。。1.说出减数分裂、同源染色体、四分体、联会等概念。2.描述精子的形成过程。 3.理解细胞生命活动的动态变化，认知生命形成的规律。4.归纳总结各概念之间的关系。5.阐明卵细胞的形成过程。6.比较精子形成过程和卵细胞形成过程的异同。理解减数分裂的特征。7.建立减数分裂过程中染色体、核DNA等含量变化的数学模型。8.辨析有丝分裂与减数分裂各时期的图像。9.通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，掌握实验技能，达到对减数分裂的感性认识。学习目标10.建立减数分裂中染色体变化的模型。12. 理解配子中染色体组合的多样性。13.了解受精作用的过程。 14.理解减数分裂和受精作用在维持有性生殖后代遗传的稳定性中的作用。15.运用减数分裂和受精作用的原理解释生物学现象。16.说出基因位于染色体上的理论依据。17.阐述基因位于染色体上的实验证据。18.说出孟德尔遗传规律的现代解释。19.说出伴性遗传的概念。20.阐述红绿色盲的传递规律及特点。21.举例说明伴X染色体显性遗传病的特点。22.描述伴性遗传规律在实践中的应用。在《分子与细胞》模块时，学生对染色体、细胞增殖、细胞周期、细胞分裂、有丝分裂等概念有了比较深入的了解；《分子与细胞》模块安排了多个显微镜操作实验，帮助学生巩固显微镜操作技能，完成了“利用废旧物品制作生物膜模型”“尝试制作真核细胞的三维结构模型”，对建构模型有了较好的基础。与学生经验的联系第2节介绍了人类寻找基因的物质实体及其在细胞中的位置的过程。学生比较熟悉染色体、基因等概念，但并不清楚科学家研究的过程，因此，在让学生形成基因在染色体上这一概念的同时，体会和感悟其中蕴含的科学思维、科学方法和科学精神，也是学习的重要内容。本章第2节是学习第3节《伴性遗传》的基础，学生对伴性遗传现象非常感兴趣，教学时可多举实例引导学生参与讨论和交流。并不清楚科学家研究的过程已有一定知识基础和建构模型的基础对伴性遗传现象非常感兴趣教材分析本模块是以人类对基因的发现、研究和应用历程，即遗传学发展史为主线编写的。本章承上衔接第1章，启下衔接第3章。本章有关减数分裂的内容，与《分子与细胞》模块中染色体的物质组成、细胞增殖、有丝分裂等内容有密切联系。与其他章节的联系本章的3节内容是在第1章的基础上，继续按照科学史的顺序，围绕寻找孟德尔提出的遗传因子(基因)的物质实体及其在细胞中的位置展开的。细胞学研究揭示了减数分裂的过程和受精作用的实质，科学家发现进行有性生殖的生物，正是通过减数分裂和受精作用来保持亲子代间遗传组成的相对稳定性的，而这一过程又是通过染色体的数目和行为的变化来实现的。这是第1节《减数分裂和受精作用》编排的逻辑基础。第1小节《减数分裂》介绍了19世纪下半叶以来细胞学研究的进展，包括科学家的预测、观察与实证;归纳了减数分裂的过程和概念;阐明了进行有性生殖的生物经过减数分裂产生染色体数目减半的精细胞或卵细胞。内容分析第2小节《受精作用》，概述了通过卵细胞和精子随机结合的受精作用，受精卵又恢复到与亲代一样的染色体数目的过程，说明减数分裂和受精作用，使进行有性生殖的生物既维持了遗传的稳定性，又使同一双亲的后代呈现多样性。染色体在减数分裂和受精作用中的行为，与孟德尔假设的遗传因子(基因)在亲子代间传递的行为有着惊人的相似性。这种相似性是第2节《基因在染色体上》编排的逻辑基础。在第2节中，首先讲述萨顿根据蝗虫生殖细胞染色体在减数分裂中的分离，与孟德尔假设的遗传因子(基因)的分离相似的现象，提出基因位于染色体上的假说。接着，教材介绍了摩尔根验证假说的过程。摩尔根等人的工作证明了基因位于染色体上,把一个特定的基因和一条特定的染色体——X染色体联系起来，并且发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，同时也说明了基因在染色体上呈线性排列。至此，遗传因子(基因)的物质实体得以揭示。第3节《伴性遗传》则是根据基因在染色体上的理论，解释了位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联的现象。这三节内容以基因在染色体上的理论为核心。减数分裂和受精作用既是孟德尔遗传规律的细胞学基础，也是研究基因在染色体上理论的基础;萨顿假说推测基因位于染色体上，摩尔根的果蝇杂交实验予以验证;伴性遗传则是基因在染色体上理论的应用之一。内容结构(3课时)(1课时)(1课时)课时安排减数分裂和受精作用1.创设情境，以学生发展为本，导入新课播放有关果蝇的视频，从果蝇导入对问题探讨的探究，引导学生关注有性生殖过程中配子和体细胞中染色体数目的差别，并思考这种变化是如何产生的，激发学生学习新知识的兴趣。从学生已有的知识出发，引导学生回忆“细胞周期”“有丝分裂”等概念，让学生温故而知新。并分析问题，如配子能通过有丝分裂形成吗?倘若不能，配子是如何形成的呢?以此发展学生的科学思维、科学探究等学科核心素养。介绍魏斯曼的预言，再说明这个天才的预见得到了显微镜观察的证实。从而引出对减数分裂的研究。教学策略以哺乳动物精子的形成过程为例，图文结合地展示减数分裂的过程，并完整播放精子形成全过程视频。在学习精子的形成过程中注意相关重要概念的建构，阐明同源染色体、四分体、联会、互换等概念。2.读教材、获取信息，发现规律描述减数分裂I和减数分裂Ⅱ中染色体数目和行为的变化。明确减数分裂Ⅰ主要特征：①同源染色体配对——联会；②四分体中非姐妹染色单体可以发生互换；③同源染色体分离，分别移向细胞的两极；④非同源染色体自由组合。减数分裂Ⅱ主要特征：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极。强调减数分裂中染色体数目减半发生在减数分裂I 。减数分裂和受精作用3.运用比较，归纳总结三个极体都退化消失，结果是一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞。与精子的形成不同，卵细胞的形成不需要变形。配以图解介绍卵细胞的形成过程。与精子的形成过程进行比较，卵细胞的形成过程与精子的基本相同。卵细胞与精子形成过程的主要区别是:初级卵母细胞经过减数分裂I进行不均等分裂,形成大小不同的两个细胞，大的叫作次级卵母细胞，小的叫作极体。次级卵母细胞经过减数分裂II也进行不均等分裂，形成一个大的卵细胞和一个小的极体。在减数分裂I形成的极体又分裂为两个极体。减数分裂和受精作用4.问题驱动，构建概念提出问题，引导学生思考：1.减数分裂的适用对象?2.减数分裂发生的时期?3.减数分裂的特点?4.减数分裂的结果?减数分裂和受精作用通过对精子和卵细胞的形成过程比较，用教材“减数分裂示意图”进行归纳，最后完成对减数分裂概念的建构。减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。5.观察装片，加深理解指导学生在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。识别减数分裂不同时期的细胞，仔细观察染色体的形态、位置和数目。通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，加深对减数分裂过程的理解。减数分裂和受精作用蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再通过变形形成精子。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。同时引导学生思考为什么宜选用雄性个体的生殖器官作为实验材料进行观察减数分裂过程？6.尝试建构模型，突破难点减数分裂和受精作用播放视频，指导学生根据减数分裂各时期的主要特征，用两种颜色的橡皮泥分别制作两条大小不同的染色体。两条长的染色体为一对同源染色体，两条短的染色体为另一对同源染色体，模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化，及减数分裂中非同源染色体的自由组合、减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换。引导学生思考讨论：模拟非同源染色体的自由组合，细胞中至少需要几对染色体?假设细胞中有2对染色体，减数分裂Ⅰ时，非同源染色体有几种组合方式?模拟四分体时期非姐妹染色单体间的互换时，子细胞与前两次模拟实验有何不同?这些行为与配子中染色体组合多样性有怎么的关系？从而归纳配子多样性的原因。7.分析讨论，归纳概括减数分裂和受精作用通过建立减数分裂中染色体变化的模型，概括出配子中染色体组合的多样性的原因。配子中染色体组合的多样性的原因：①减数分裂I后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合②减数分裂I前期，四分体中的非姐妹染色单体间发生互换列表归纳含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体互换)引导学生列表归纳含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体互换)8.关注现象，研究本质减数分裂和受精作用指导学生阅读课本，描述受精作用的过程。受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。通过分析引导学生理解减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。阐述在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代呈现多样性。有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。1.利用问题情境，引发学生对基因和染色体关系的思考基因在染色体上播放人类基因组计划有关视频，让学生了解有关内容。提出问题：“对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体?”“为什么不测定全部46条染色体?”从事实出发，为学生搭建思维桥梁，有目的地引导学生关注基因和染色体的关系，以激发学生的求知欲。当孟德尔的遗传规律被重新发现以后，有一个问题始终没有解决:基因在细胞中究竟有没有物质基础呢?孟德尔所假设的颗粒状的因子，究竟是不是物质的实体?如果是，又存在于细胞中什么位置?提出疑问，从而导入新课的学习。2.通过列表比较、画图体验基因位于染色体上的假说基因在染色体上根据教材提供的资料，从基因和染色体在体细胞及配子中的存在形式、体细胞中的来源、形成配子时的组合方式、遗传物质传递中的特征等几个方面，列表启发学生比较和分析其主要内容，帮助学生体验科学家的思维过程。根据“思考·讨论”，提供减数分裂和受精作用过程中一对同源染色体上的一对等位基因的行为变化的图片，让学生画图，呈现基因和染色体的行为之间的平行关系。在实际操作中直观体会减数分裂中基因和染色体的行为存在明显的平行关系。3.设计问题进行追问，引导学生分析摩尔根的果蝇杂交实验基因在染色体上萨顿提出的假说运用了推理的方法，但假说并不具有逻辑的必然性，其正确与否还需要实验来检验。对摩尔根的果蝇杂交实验，可以设计问题串，引导学生的思维。播放有关果蝇视频，介绍果蝇作为实验材料的优点。指导学生观察教材第31页“图2-9雌雄果蝇体细胞染色体示意图”，了解果蝇染色体组成。PPT再现摩尔根的果蝇杂交实验，引导学生观察分析。提出问题：根据杂交组合判断果蝇的显隐性性状分别是什么?果蝇的眼色遗传是否符合分离定律?果蝇眼色的遗传有何特殊之处?白眼果蝇总是跟性别相关联，为什么？4.指导学生完成图解，解释孟德尔遗传规律的实质基因在染色体上指导学生阅读教材，阐述孟德尔遗传规律的现代解释，将遗传规律与减数分裂相结合。请学生以含有两对同源染色体的细胞为例，画出减数分裂过程的图解，并在染色体上标注基因符号，深化对基因位于染色体上的理解。1.活动导入，激发学生学习兴趣。伴性遗传展示红绿色盲检查图，播放人类红绿色盲的遗传视频，对学生进行色卡检验，激发学生的学习兴趣。以人类常见的红绿色盲和抗维生素D佝偻病两种遗传病的遗传特点创设情境，引发学生思考和讨论:“为什么上述两种遗传病在遗传上总是和性别相关联?”“为什么两种遗传病与性别关联的表现又不同呢?”引发学生思考，带着问题进入新课。2.循着科学家的足迹，初识红绿色盲。明确男女性染色体组成。伴性遗传指导学生阅读教材，了解红绿色盲的发现过程。挖掘“色盲”故事的教育价值，引导学生养成善于观察、从中发现问题并寻求答案的品质，以及尊重科学规律的态度等。利用图文资料，明确男女性染色体组成不同，归纳性染色体作用。分析男女性别形成原因，形成伴性遗传的概念。3.利用教材插图，分析红绿色盲的遗传规律伴性遗传PPT展示红绿色盲家系遗传图谱，认识系谱，分析图谱，引导学生揣摩插图的含意，将不同的插图与教学流程有机地结合起来。辅以深入浅出的讲解，使教材的文字信息与图形信息相得益彰，让学生感知红绿色盲“形在图中， 理在图外”。设计问题串引导学生思考分析，从而将诸多概念总揽其中，使问题层层递进、思维步步推进，通过对事实的抽象、概括，帮助学生建构重要概念。从而总结伴性遗传的概念、色盲基因的传递规律。4.尝试绘制遗传图解，理解伴性遗传的特点伴性遗传利用教材的插图，结合基因的分离定律，分析和归纳伴性遗传的规律和特点。“思考·讨论”中“预测红绿色盲基因的遗传”，让学生自己填图、分析，并引导学生归纳总结其遗传特点。介绍抗维生素D佝偻病的症状，表型及基因型。再让学生画出遗传图解进行比较、分析，并对遗传图解进行解释、推理，归纳总结位于X染色体上的显性基因的遗传特点。得出其与红绿色盲不同的遗传特点。5.例举实践应用，做到学以致用伴性遗传利用抗维生素D佝偻病具体事例回扣课本分离定律进行遗传病的概率预测。根据信息先画出家族系谱图，根据系谱图分析，后代患病概率。通过芦花鸡雌雄判定提高产蛋量问题，引导学生画出相应的遗传图解。将所学伴性遗传知识用于解决真实情境中的实际问题。让学生有成功的体验，学会承担相应的社会责任。课程结束