最终子细胞中的染色体数

同亲代体细胞

只有亲代体细胞的一半（染色体数目的

减半发生在减数第一次分裂）

3以过程图解的分析，判断不同时期的细胞分裂图像

在光学显微镜下，能够比较清楚地辨认和记数染色体的细胞分裂时期是分裂期的中期和后期。下面以体细胞中含有2对同源染色体的哺乳动物为例，加以简要分析。

3.1不同分裂期中期图像的区分

不同分裂期中期图像的共同点是染色体上的着丝点都排列在垂直于细胞两极的中央平面(即假想结构赤道板)上。（见右图）

区分不同分裂期中期的图像，主要是看同源染色体及其遗传行为。即先看有无同源染色体，无同源染色体者一定为减数第二次分裂(见上图中的C图)；有同源染色体者，再看有无同源染色体联会(或有无四分体)，有者为减数第一次分裂(见上图中的B图)，无者为有丝分裂(见上图中的A图)。

3.2不同分裂期后期图像的区分

不同分裂期的后期图像的共同点是染色体都平均分成两组，并分别向细胞两极移动。但引起染色体平均分配的原因是不同的。

区分不同分裂期后期的图像，可先看有无染色单体，有染色单体者一定为减数第一次分裂(见上图中的甲图)，因同源染色体的分离，导致染色体平分成两组；无染色单体者，再看有无同源染色体(只看趋向一极的染色体)，有者一定为有丝分裂(见上图中的乙图)，无者为减数第二次分裂(见上图中的丙图)。

4以变式例题的解析，学会解决有关细胞分裂的各类试题

4.1右图表示某高等生物在配子生成和融合的过程中，细胞内的核DNA分子的相对数量随染色体的动态变化而发生的变化，请据图回答问题。

（1）图中Ⅰ过程表示的是，核DNA分子数发生A→B变化的原因是。

（2）图中Ⅱ过程表示的细胞分裂时期是，核DNA分子数量发生C→D变化的原因是。

（3）图中Ⅲ过程表示的细胞分裂时期是，核DNA分子数量发生E→F变化的原因是。

（4）图中Ⅳ表示的生理过程是，核DNA分子数量发生G→H变化的原因是。

解析：该题图解呈现了减数分裂（图中Ⅰ→Ⅲ）和受精作用（图中的Ⅳ）的完整过程。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。判断图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的不同分裂时期或生理过程，可分析纵坐标所代表的一个细胞内的核DNA相对数量的变化。A→B表示DNA的复制；B→C表示此时细胞内既含同源染色体，又含染色单体；C→D表示同源染色体的分离；D→E表示此时细胞中不含同源染色体，但含染色单体；E→F表示着丝点分裂，姐妹染色单体分开；F→G表示此时细胞中不含同源染色体，也不含染色单体；G→H表示卵核和精核的融合，细胞中的染色体又成对存在了。

答案：

（1）减数第一次分裂的间期　DNA分子的复制　

（2）减数第一次分裂　同源染色体联会后再彼此分离　

（3）减数第二次分裂　着丝点分裂，姐妹染色单体分开　

（4）受精作用　精核和卵核相融合　

4.2下面的图Ⅰ和图Ⅱ分别表示为某一哺乳动物体内有关细胞分裂的一组示意简图及相应染色体数目和核DNA含量的变化的曲线，请分析回答问题。

图Ⅰ

　图Ⅱ

（1）甲图中的实线表示的变化；乙图中的虚线表示的变化。

（2）图中A所示的细胞分裂方式和时期是。

（3）图中C所示的细胞对应于甲、乙图中的段。

（4）在图A、B、C、D中，表示等位基因彼此分离的图是　。

（5）在甲、乙图中，不含同源染色体的区段是。

解析：求解该题需要的背景知识主要有，在有丝分裂的分裂间期，核DNA分子未复制之前，一条染色体只含有一个DNA分子；核DNA分子复制之后，一条染色体含有两个DNA分子。因此，在分裂期的各时期，含有姐妹染色单体的前期和中期，一条染色体含有两个DNA分子；不含有姐妹染色单体的后期和末期，一条染色体只含有一个DNA分子。由于有丝分裂过程没有同源染色体的特殊变化，所以各个时期的细胞中都含有同源染色体。

减数分裂包括两次连续的细胞分裂。在减数第一次分裂的间期，当染色体复制后，精(卵)原细胞中的染色体与核DNA分子的数目之比为1∶2；在减数第一次分裂过程中，由于同源染色体的联会和分离，由初级精(卵)母细胞形成的次级精(卵)母细胞中的染色体数目减半，核DNA分子的数目也随之减半；在减数第二次分裂过程中，含有姐妹染色单体的前期和中期，染色体与核DNA分子的数目之比为1∶2；不含有姐妹染色单体的后期和末期，染色体与核DNA分子的数目之比为1∶1。从减数分裂各时期染色体的变化特点可分析出，减数第一次分裂的间期，减数第一次分裂过程的前期、中期和后期的细胞中都含有同源染色体，以后各时期的细胞中不含有同源染色体。随着同源染色体的彼此分离，位于同源染色体上的等位基因也随之分离。

答案：（1）染色体　核DNA　（2）有丝分裂后期　

（3）13→14　（4）B　（5）10→15

第2节(学案)　基因在染色体上

一位优秀的教师不打无准备之仗，会提前做好准备，准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来，帮助高中教师能够更轻松的上课教学。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢？为满足您的需求，小编特地编辑了“第2节(学案)　基因在染色体上”，希望能对您有所帮助，请收藏。

学习导航

1.学习目标

（1）说出基因位于染色体上的假说。

（2）说出证明基因在染色体上的实验证据。

（3）运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。

（4）尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。

①类比推理是一种科学的思维方法，又称合理性推理。类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验。

②减数分裂和受精作用是高等生物有性生殖的必经之路。通过实验观察得知，在减数分裂过程中，染色体发生有规律的变化，在第一次分裂过程中同源染色体分离，使细胞中的染色体数目、种类平均分成两组移向细胞两极，导致产生的子细胞中染色体数目减半。通过受精作用产生合子。通过显微镜可观察到，合子中的染色体又恢复了原来体细胞中染色体的数目和种类。由合子发育成的后代有规律地出现了亲代的某些性状。

③生物的遗传要通过生殖过程来实现，遗传基因随着生殖过程中减数分裂和受精作用传递和重组。若把基因定位在染色体上，则是同源染色体上的基因随同源染色体的分离而分离，非同源染色体上的非等位基因则随着非同源染色体的自由组合而组合。针对一个基因而言，见下图可知：

综合上述三点不难看出，基因和染色体的行为规律相符，因此可断定基因位于染色体上。

2.学习建议

本节的重点是依据实验，用类比推理的方法解释、验证基因在染色体上。并利用这一推理阐明基因的分离定律和基因的自由组合定律。应该在正确理解减数分裂过程中染色体变化规律的前提下，以摩尔根的果蝇遗传行为实验为证据，进行综合分析，得出基因在染色体上的结论，并结合第一章中性状分离、自由组合的现象，对其进行解释。

自我测评

1.在XY型性别决定中，对性别起决定作用的细胞是（）。

A.精子B.卵细胞C.初级精母细胞D.初级卵母细胞

2.下列各项中，能证明基因与染色体具有平行关系的实验是（）。

A.摩尔根的果蝇杂交实验

B.孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验

C.孟德尔的豌豆两对相对性状的杂交实验

D.细胞的全能性实验

3.性染色体存在于（）。

A.精子B.卵细胞C.体细胞D.以上三种细胞

4.在豌豆杂交实验中，高茎与矮茎杂交，F2中高茎和矮茎的比为787∶277，上述实验结果的实质是（）。

A.高茎基因对矮茎基因是显性

B.F1自交，后代出现性状分离

C.控制高茎和矮茎的基因不在一条染色体上

D.等位基因随同源染色体的分离而分开

5.人的体细胞含有23对染色体，在减数分裂第二次分裂的次级精母细胞处于后期时（染色单体已分开），细胞内不含有（）。

A.44条常染色体＋XX性染色体B.44条常染色体＋XY性染色体

C.44条常染色体＋YY性染色体D.两组数目和形态相同的染色体

6.猴的下列各组细胞中，肯定都有Y染色体的是（）。

A.受精卵和次级精母细胞B.受精卵和初级精母细胞

C.初级精母细胞和雄猴的神经元　D.精子和雄猴的肠上皮细胞

7.果蝇的红眼为伴X显性遗传，其隐性性状为白眼。在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是（）。

A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇

C.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇

8.在XY型性别决定的生物中，雌性个体细胞中染色体组成可用2N＝2（A＋X）表示。下列解释中，不正确的是（）。

A.N表示该种生物一套大小形状不同的染色体数目

B.A表示该种生物一套常染色体的数目

C.X表示该种生物一套性染色体的数目

D.X表示一种性染色体

9.（多选题）下列有关性染色体的叙述中，正确的是（）。

A.多数雌雄异体的动物有成对的性染色体

B.性染色体只存在于性腺细胞中

C.哺乳动物体细胞中有性染色体

D.昆虫的性染色体类型都是XY型

10.以性染色体为XY的牛体细胞核取代卵细胞核，经过多次卵裂后，植入母牛子宫孕育，所生牛犊（）。

A.为雌性B.为雄性C.性别不能确定D.雌、雄性比例为1∶1

11.豚鼠黑毛对白毛为显性，一只黑色雄豚鼠为杂合体，一次产生2000万个精子，同时含有白毛基因和Y染色体的精子有（）。

A.2000万个B.1000万个C.500万个　D.250万个

12.下列各项中，不正确的是（）。

A.染色体是DNA的主要载体B.DNA是染色体的组成成分

C.基因在染色体上呈线性排列D.一条染色体上只有一个基因

13.（多选题）下列各项中，能说明基因和染色体行为存在平行关系的是（）。

A.基因、染色体在生殖过程中的完整性、独立性

B.体细胞中基因、染色体成对存在，子细胞中二者都是单一存在

C.成对的基因、染色体都是一个来自母方，一个来自父方

D.非等位基因、非同源染色体的自由组合

14.下列有关等位基因的描述中，阐明其本质属性的是（）。

A.同一基因的不同形式

B.控制相对性状

C.位于同源染色体同一位置上

D.通常在体细胞中成对存在，子细胞中成单存在

二、非选择题

15.假如生物的某一性状总是从父亲直接传给儿子，又从儿子直接传给孙子，那么这一性状是由什么决定的？

16.根据右图回答下面的问题。

(1)此图为果蝇的染色体图解。此图中有　对同源染色体。与性别决定有关的染色体是图中的　。

(2)此图表示果蝇的原始生殖细胞经过减数分裂能产生　种染色体组合的配子。

(3)写出此果蝇的基因型　。

(4)果蝇的一个体细胞性染色体上的W基因在　期形成两个W基因。

17.在果蝇中，长翅(V)对残翅(v)是显性，V与v位于常染色体上；红眼(W)对白眼(w)是显性，W与w位于X染色体上。现有两只雄果蝇A、B和两只雌果蝇C、D。这四只果蝇的表现型均为长翅红眼，用它们分别交配，后代的表现型如下：

请写出四只果蝇的基因型：

A、B、C、D。

参考答案

一、选择题

1.A　2.A　3.D　4.D　5.B　6.C　7.B　8.C　9.AC　10.B　11.C　12.D　13.ABCD　14.B

二、非选择题

15.由Y染色体决定的

16.（1）雄　4　XY（2）16（3）AaXWY（4）细胞分裂间

17.A.VVXWYB.VVXWYC.VVXWXWD.VVXWXw

第二章第2节基因在染色体上

第二章第2节基因在染色体上

一、教材分析：

本节内容是联系细胞学和遗传的相关知识的枢纽，在整个高中生物学必修内容的知识体系中属于一个可以承上启下的关键内容。深刻地理解基因与染色体的平行关系有助于学生理解生物物质基础、结构基础和功能三者之间的关系。教材中内容的选用和编排也十分有利于培养学生的思维和探究的能力。

二、教学目标：

（一）知识目标：

1、说出细胞学和遗传规律的有关基础知识。

2、说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。

3、运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。

（二）能力目标

1、尝试总结归纳细胞学和遗传规律的有关知识，培养比较、归纳、总结的思维能力。

2、尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上，提高分析和解决问题的能力。

3、运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质，锻炼批判性思维能力。

（三）情感态度与价值观目标

激发对科学的热爱，认同科学研究需要丰富的想像力，在大胆质疑的同时必须小心求证，培养质疑、求实、创新以及勇于实践的科学精神。

三、教学重点：

1、基因和染色体的平行关系

2、基因位于染色体上的理论假说和实验证据。

3、孟德尔遗传规律的现代解释。

教学难点：

1、运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。

2、基因位于染色体上的实验证据。四、学情分析：

学生在第一章中已经学了孟德尔的遗传规律，提出有遗传因子（基因）的存在，此时学生的心中会有一些疑问：遗传因子（基因）是什么？遗传因子（基因）在哪里？接着在第2章的第1节又学习了减数分裂，知道了减数分裂中同源染色体的行为变化。在此基础上提出解决基因与染色体的关系应该是顺理成章的，也是符合学生的认知规律的。对于孟德尔遗传实验中所用到的假说—演绎法，此时再次提出起到了有效巩固知识的作用

五、教学方法

1．学案导学：见后面的学案。

2．．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

六、课前准备：课件

七、课时安排：1课时

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。（二）情景导入、展示目标。

请同学们回忆模块1所学习的关于细胞结构中与生物的遗传有关的部分。

（三）合作探究、精讲点拨。

教学流程

教师引导

学生活动

引入内容提出问题介绍萨顿对蝗虫生殖细胞的研究。总结出基因和染色体的平行行为表现并与课本中所列萨顿的推论进行比较。科学研究方法介绍与孟德尔所用材料相对照摩尔根实验过程提出问题介绍背景知识解释实验现象验证实验孟德尔遗传规律的现代解释为什么把染色体与遗传联系起来的呢？在细胞的研究中究竟哪些内容提示我们染色体与生物遗传的稳定性密切相关？对学生的回答予以评价，并介绍萨顿对蝗虫的研究。引入孟德尔定律，引导学生尝试将遗传因子换成同源染色体阅读孟德尔第一定律并启发学生思考问题探讨1。启发式教学帮助学生逐条归纳基因与染色体的平行关系，简要板书，完成基因行为与染色体行为的比较表格。

基因行为

染色体行为

举例说明类比推理的研究方法。

可由教师先举例，再要求学生举例说明。指出萨顿提出的只是推论，看其是否成立要以实验为依据。对此美国科学家摩尔根作出了重要贡献。

提醒学生注意摩尔根选用的实验材料，回忆孟德尔实验选用豌豆作为实验材料的优点，用类比的方法启发学生列出果蝇作为遗传实验材料的优点。

1、有多个易于区分的相对性状，如体色等；

2、生长周期短，繁殖速度快，能缩短研究周期

3、做杂交时，结果可靠，易于分析

4、后代个体多，可用于统计。与孟德尔实验作类比，讲解摩尔根实验。比较相对性状（显、隐性性状）、实验过程，要求学生根据分离定律预测实验结果，再进一步指出虽然结果红眼与白眼的个体数比例为3︰1，但是有性别上的差异。

↓（雌雄个体相互交配）

P红眼（雌）×白眼（雄）

↓

F1红眼

F2红眼（雌、雄）白眼（雄）3︰1

要求学生分别给出推测依据根据学生给出的一些依据作出适当评价

讲解排除该基因在Y染色体上的情况

若在Y染色体上，则F2是白眼，则逆推F1雄性应该均为白眼，且雌果蝇也不可能有白眼的，这与事实不符。

指出摩尔根推测基因在X染色体上而Y染色体上没有相应的等位基因。

要求学生自己分析，说明摩尔根的推测能否解释实验现象。

给予学生板演的遗传图解给予适当的评价和修正。指出摩尔根又通过测交等方法验证上述解释，写出几组测交实验组合，要求学生根据摩尔根的推测预测实验结果：

1、F2中的白眼雄蝇×F1红眼雌蝇

2、红眼雄蝇×白眼雌蝇

指出测交实验与事实符合，说明白眼基因在X染色体上。

引导学生阅读P30第2段内容并总结。指导学生完成P28的思考与讨论的基因符号标注，引出孟德尔遗传规律的现代解释。要求学生模仿P28的思考与讨论中的图形，结合教材P30的黑体字，用图解的方式表示出基因分离定律和自由组合定律的实质，将图画在课后作业本上。课后批改作业，根据作业情况评讲并小结孟德尔遗传定律的解释提出细胞核、染色体等的结构。联系细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用中染色体的数目变化。结合减数分裂、受精作用以及同源染色体的相关知识与教师一起共同体验萨顿对蝗虫生殖细胞的研究。阅读、思考、交流联系孟德尔定律，比较基因与染色体的行为，在教师的启发和指导下完成比较表格。体会类比推理的方法，尝试举例说明阅读摩尔根实验的有关段落，思考有关实验材料的问题，在老师的启发下列举果蝇作为遗传实验材料的优点。听讲，推测摩尔根实验的结果

与孟德尔实验比较思考为什么F2代中白眼全部是雄性阅读P29第2段的文字。

写出果蝇体细胞和精子、卵细胞可能的染色体组成

体细胞：♀3对+XX

♂3对+XY

卵细胞：3+X

精子：3+Y有的学生猜测控制白眼的基因在Y染色体上，有的认为在X上，简要地说明一些依据。听讲，领悟学生利用遗传图解，分析说明摩尔根的推测能够解释实验现象。（板演）画出简单的遗传图解，预测测交实验结果。阅读完成P28的思考与讨论的基因符号标注思考如何联系基因在染色体上的观点及减数分裂的知识解释孟德尔遗传规律，完成画图作业。（四）反思总结，当堂检测。

（五）发导学案、布置预习。

九、板书设计：

1、萨顿的假说

（1）.实验发现：蝗虫精子与卵细胞的形成过程中，的分离与减数分裂

中的分离极为相似；

（2）.推论：基因位于上，基因和染色体行为存在着明显的。

基因在杂交过程中保持___________性和___________性。

a染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的___________。

b在体细胞中基因__________存在，染色体也是________的。在配子中只有成对的基因中的___________，同样，也只有成对的染色体中的___________。

c体细胞中成对的基因一个来自，一个来自。同源染色体也是如此。

d非等位基因在形成配子时___________，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是___________的。

（3）.科学研究方法——类比推理

2、基因位于染色体上的实验证据

（1）.摩尔根及实验材料：

果蝇的优点是：

（2）.实验及结果分析：观察图2—8

（3）.摩尔根的假设：观察图2—9

a假设：

控制白眼的基因（用表示）在染色体上，而染色体不含有它的等位基因。

b观察图2—10，写出遗传图解：

（4）.测交实验验证（写出遗传图解）：

（5）.结论：________________________________________________。

3、孟德尔遗传规律的现代解释

细胞遗传学的研究结果表明，一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的___________，不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的___________。

a.基因的分离定律的实质是：b.基因的自由组合定律的实质是：

十、教学反思

本节教案内容虽然是必修内容，但由于涉及的知识点较多，又有较多理科思维的探究活动，因此从课堂学生的反应，以及课后学生作业反映的情况来看，对于理科班的同学更适宜，教学效果比较令人满意。课堂中学生积极参与思考活动，主动探究，整个课堂气氛比较活跃，节奏紧凑。但在时间上略显紧张，学生的表达仍不够充分。