第三节 第1课时 染色体组型、性染色体和性别决定
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《人类染色体与性别决定》教学设计一、教学分析(一)教材分析:济南版初中生物八年级上册将生物的遗传和变异放在第四单元《物种的延续》第四章。
在学习人类的性别遗传之前,已经学习了遗传物质、性状的遗传,并能理解简单的遗传图解。
基于这些相关知识上,学生们能够利用基因决定性状,子代从父母那里获得基因的知识来参与男女性别决定的学习。
课本中设计到了三大板块的内容,分别是人类染色体的传递、人类性别决定、探究实验“探究生男生女的比例”。
在教学中可依据学情,将三个部分排序教学,提高教学效率。
(二)学情分析当下学生们能够接触很多的外界事物,包括神秘的“变性人”,且我国二胎政策的开放后,部分初中学生的家长会选择生二胎,所以学生们对性别以及性别的决定都有极大的兴趣。
探究实验的过程比较简单,且学生有一定的自主探究能力,实验结果很明显。
二、教学目标知识目标:说明人的性别是由性染色体决定的,说明生男生女机会均等的原因能力目标:通过探究实验,提高小组合作能力和模拟探究的能力。
情感态度价值观目标:能用科学的态度看待生男生女的问题。
三、教学重难点说明人的性别是由性染色体决定的通过精子与卵细胞结合的模拟实验,说明生男生女机会均等的原因四、教学准备教师准备:(每组)纸盒两个(分别标记母亲、父亲)、15个黄色乒乓球、5个白色乒乓球、PPT课件、Excel表格五、教学过程【活动一】视频引入,激发思考教师活动:1、播放金星变性前后的两段跳舞视频2、引导学生辨认是否是同一个人,引发思考“改变外观以后是否就和普通女性完全一样了呢?”。
3、展示变性人和普通女性的23对染色体图。
4、板书课题。
学生活动:1、观看视频,发现两段视频是一个男性和一个女性在跳舞。
2、思考“改变外观以后是否就和普通女性完全一样了呢?”。
3、通过对比变性人的染色体,发现变性人和普通女性的染色体不一样。
设计意图:变性人是现在社会存在的现象,学生对变性人充满了好奇,从变性人的角度可以充分激发学生的学习兴趣。
第四章人类染色体和染色体病The human chromosome and chromosome disease第一节人类染色体的基本特征染色质和染色体人类染色体的数目、结构和形态性染色体和性别决定染色体的研究方法真核生物的基因大部分存在于位于细胞核内的染色体上,故染色体是遗传物质的载体,是人类细胞遗传学的主要研究对象。
通过细胞分裂,遗传物质随着染色体的传递而传递。
一个生物物种的染色体数目、结构、形态是恒定的,构成了生物的遗传特性。
一、染色质和染色体染色质与染色体是遗传物质在细胞周期的不同阶段的不同表现形式。
化学组成相同:(一) 染色质(chromatin)染色质是DNA和蛋白质的复合体。
基本结构单位是核小体。
1.根据核蛋白分子的螺旋化程度及功能状态不同,细胞间期染色质分成两类:常染色质:螺旋程度低,结构松散,具转录活性,常位于细胞核中央。
异染色质:螺旋程度高,结构紧密,不具转录活性,常位于细胞核边缘。
2.异染色质:分为两种结构性异染色质(constitutive heterochromatin):在各种细胞中总是处于凝缩状态,一般为高度重复的DNA序列。
如着丝粒区,端粒区,次缢痕区等。
兼性异染色质(facultative heterochromatin):即功能性异染色质,在特定细胞的某一特定发育阶段,由常染色质凝缩转变而成。
如X染色质。
(二) 性染色质性染色质(sex chromatin) 是在间期细胞核中性染色体显示的一种特殊结构。
1. X 染色质(X chromatin)(1)1949年,雌猫神经细胞内凝缩的深染小体―Barr小体。
Barr小体普遍存在于雌性哺乳动物(包括人类)的间期细胞核中,是一条发生遗传学失活的X 染色体,呈异固缩状态(浓染小体),贴于核膜内侧缘。
(2) Mary Lyon 假说uX染色质的失活发生在胚胎早期(人类在胚胎第十六天)vX染色体的失活是随机的―父方或母方。
第四章性别决定与伴性遗传第一节性别决定性别也是一种性状,由基因和环境共同决定。
性别的实现包括两部分:性别决定(受精时决定)和性别分化(基因与环境共同决定)。
一、性染色体决定性别 *(一)性染色体与常染色体性染色体是指直接与性别决定有关的一个或一对染色体;其余各对染色体则统称为常染色体。
染色体组:二倍体生物的配子中所含的形态、结构和功能彼此不同的一组染色体。
用x表示。
常染色体组:二倍体生物的配子中所含的常染色体。
用A表示。
性染色体异数:雌体和雄体中,性染色体数目不同或形态有差异的现象。
例如,蝗虫、蟑螂雌体2条XX性染色体,雄体只有1条X性染色体。
人类女性有2条XX性染色体,男性有1条X和1条Y性染色体。
(二)性染色体决定性别的类型1、XY型:凡是雄性为两个异型性染色体,雌性为两个同型性染色体的性别决定方式。
在人类,所有哺乳动物,大部分昆虫,某些两栖类、鱼类,雌雄异株的植物(女娄菜、大麻、蛇麻草等)。
人2n=46=44+(XX或XY)=46,(XX或XY)有性生殖时形成的配子的染色体组成:女性一种X,男性2种,X和Y,比例是1:1,所以人群中男:女=1:1。
2、ZW型:凡是雌性为两个异型性染色体,雄性为两个同型性染色体的性别决定方式。
有鳞翅目昆虫(蛾、蝶、蚕类)及某些两栖、爬行类、鸟类(鸡)等动物,植物中的洋梅、金老梅属于此类。
家鸡:2n=78 ♀=76+ZZ;♂=76+ZW3、XO型:♀XX;♂XO。
直翅目昆虫:蟋蟀、蟑螂、蝗虫(♀2n=22+XX,♂2n=22+X)、虱子(♀2n=10+XX,♂2n=10+X);植物:花椒,山椒、薯芋。
4、ZO型:♀ZO;♂ZZ。
鸭子(♀2n=78+Z,♂2n=78+ZZ)5、由x染色体的是否杂合决定:小茧烽的性别,在自然状态下小茧蜂和蜜蜂相似,二倍体(2n=20)为雌蜂,单倍体(n=10)为雄蜂。
但是在实验室中,获得二倍体雄蜂,其性别决定取决于性染色体是否纯合。
染色体组型、性别决定黄冈中学生物高级教师童金元一、教学目标(一)知识教学点1. 理解染色体组型的概念。
2. 理解染色体类型及人类染色体组型分析。
3. 理解性别决定的方式。
(二)能力训练点1.通过走访调查使学生获得研究生物学问题的方法。
2.通过对人类染色体组型分析、观察,XY型性别决定图解的分析,培养学生的识图能力、综合分析能力。
(三)学科方法训练点结合本课内容,引导学生联系实际,发现问题。
二教学重点、难点及解决办法1.教学重点及解决办法(1)染色体组型的概念。
(2)XY型性别决定。
[解决办法](1)通过走访调查、上网查找资料,学生能够获得第一手资料,增加感性认识。
(2)通过提问人类体细胞染色体数目、细胞有丝分裂中期观察和分析染色体形态特征、减数分裂中染色体行为等问题以激活学生原有的染色体方面的知识。
2.教学难点及解决办法人类染色体组型的分组特点。
[解决办法]将课本第41页正常人体细胞有丝分裂中期的显微摄影放大照片再放大,用剪刀把每个染色体剪下配对,依其大小、着丝粒位置等进行编号。
三课时安排1课时四教学方法讲授、谈话和实验法。
五教具准备1.人类染色体组型示意图,四类染色体图,剪刀,浆糊。
2.色盲检查图。
3.课件,多媒体教学设备。
六学生活动设计(学法)1.学生预习《实验十四、人类染色体组型分析》。
(自学)2.授课前可组织兴趣小组的学生进行色盲普查,并对色盲患者作家谱调查,统计结果,写出调查报告,进行探究式学习。
3.对人体染色体进行编号、配对、分组及粘贴(课堂实验)。
4.分组讨论常染色体和性染色体的区别及男女染色体组成的区别。
5.分析XY型性别决定方式,提出问题,让学生运用刚学过的知识去解决实际问题。
七教学步骤(一)课前准备:学生分小组进行色盲普查(在假期进行)。
(二)染色体组型提问:1、同样是受精卵,为什么后来有的发育成雌性个体,有的发育成雄性个体?2、雌雄个体为什么在某些遗传性状上表现得不同呢?要弄清楚这些问题,首先应该知道什么是染色体组型;以及如何对染色体组型进行分析?1、什么叫染色体组型学生看书第40页后,由学生回答。
【高中生物】浅谈生物界的性别决定类型多数动物和某些植物具有两性之分,不同生物的性别决定类型存在较大的差异,综合起来主要分为两大类,即遗传因素决定性别和环境因素决定性别。
1遗传因素决定性别1.1性染色体决定性别性染色体是指与生物体性别决定直接相关的染色体。
在自然界中,大多数生物体的性别差异是由性染色体的差异决定的。
1.1.1xy型性别决定XY型性别决定是最常见的性别决定类型。
所有哺乳动物、大多数爬行动物和两栖动物、一些鱼类和昆虫,以及雌雄异株植物,如雌性露菜、菠菜和大麻,都属于XY型性别决定。
这种类型的雌性是纯合的,即雌性个体的体细胞包含两条同型性染色体(XX);雄性是杂合的,即雄性个体的体细胞包含两条异型性染色体(XY)。
Y染色体在这种性别决定中起主导作用。
含有Y染色体的受精卵发育为雄性,没有Y染色体的受精卵发育为雌性。
其根本原因是Y染色体上存在SRY(睾丸决定基因),其表达产物锌脂蛋白通过抑制女性发育途径和启动男性发育途径,在调节性别分化中发挥作用。
因此,真正决定XY型生物性别的是SRY基因。
因此,SRY基因易位于X染色体或常染色体上的XX型受精卵将发育为男性个体;Y染色体上SRY基因缺失的XY型受精卵将发育成雌性个体。
1.1.2zw型性别决定鸟类、鳞翅目昆虫和一些两栖爬行动物属于ZW型性别决定。
ZW型生物的性染色体组成与XY型相反。
雄性为同性,体细胞中有两条同类型的性染色体(zz);雌性是杂合子,体细胞中有两条异型染色体(ZW)。
ZW型性别决定的机制尚不清楚。
根据普遍推测,W染色体可能携带抑制男性发育的基因。
1.1.3性指数决定性别虽然黑腹果蝇也有x和Y染色体,但其性别决定机制不属于XY型,而是由性别指数决定的,即性染色体(x)数与常染色体组(a)数的比值决定性别(见表1)。
表1人类和果蝇中性染色体和性别的关系性染色体xyxxxxxxxyxoxyyx:3a性别指数 1x:2a=0.5 2x:2a=13x:2a=1.5 2x:2a=11x:2a=0.5 1x:2a=0.5 1x:3a=0.33人类性别♂♀超雌♂♀超级男性-果蝇性别♂♀超雌核发育(不能成活)♀♂♂超雄从表1可以得出结论,人类的性别决定取决于Y染色体的存在,而果蝇的性别决定取决于性别指数。
第三节性别决定和伴性遗传一、教材分析:1、本节的主要内容是性别决定和伴性遗传。
2、首先介绍了人类染色体的分组图,由此引出性染色体,以及性别决定的内容,并介绍了普遍存在的XY型性别决定和ZW型性别决定。
在伴性遗传方面,以遗传学的经典实例——人类的红绿色盲,讲述了伴性遗传的主要婚配方式和伴性遗传的规律。
二、教学目标:1、知识目标:(1)知道染色体分组(2)理解性别决定的方式(3)理解伴性遗传的传递规律2、能力目标:(l)通过对人类染色体分组图的分析、观察,XY型性别决定图解的分析以及色盲遗传图解的分析,培养学生的识图能力、综合分析能力,同时获得研究生物学问题的方法。
(2)通过伴性遗传习题的训练,使学生掌握伴性遗传的特点,应用规律解决实际问题,熟悉解答遗传学谱图、概率等的技能、技巧。
3、情感目标:(1)通过性别决定和伴性遗传原理学习。
破除封建迷信思想,树立科学的世界观。
(2)通过学习和理解伴性遗传的传递规律培养学生辩证唯物主义的思想三、教学重点:(1)XY型性别决定方式;(2 )人类红绿色盲的主要婚配方式及其伴性遗传的规律。
落实方案1、由染色体分组启发学生对性别的认识2、由分析伴性遗传的遗传特点得出伴性遗传是分离定律的一种特殊的类型四、教学难点:伴性遗传的机理及传递规律突破策略通过对人类红绿色盲系统分析,以及相关的理论来解释人类红绿色盲的主要婚配方式极其伴性遗传的规律。
五、方法指导:学生进行自主学习,教师的讲述和谈话,学生练习和推理相结合。
以便做到:培养兴趣,强化思维,反复练习。
六、教学过程:[导课](2)其他生物,如动物是否会出现这种性别比例?[目标达成] 本节课的内容可以解答上面的问题一、染色体分组:出示“高倍镜下男性的染色体”和“高倍镜下女性的染色体”图,让学生观察男性和女性细胞内的染色体的数目,形态和大小。
之后出示“正常男性的染色体分组图”和“正常女性的染色体分组图”让学生分析总结划分染色体组图的依据:大小,着丝点的位置及常染色体和性染色体。
第三节性染色体与伴性遗传第1课时染色体组型、性染色体和性别决定1.下列能表示正常人类男性的染色体组型的是( A )解析:人类有46条染色体,其中44条常染色体、2条性染色体。
男性的2条性染色体为异型的,即大小不等。
2.人类在正常情况下,女性的卵细胞中常染色体的数目和性染色体为( C )A.44+XXB.44+XYC.22+XD.22+Y解析:人类中女性的体细胞中染色体条数为46条,其中包括44条常染色体和2条性染色体(XX),卵原细胞经过减数分裂产生的卵细胞中常染色体为22条,性染色体为1条(X)。
3.男性的性染色体不可能来自( C )A.外祖母B.外祖父C.祖母D.祖父解析:男性的性染色体中,Y染色体来自父亲,X染色体来自母亲。
因此,男性的性染色体不可能来自祖母。
4.属于XY型性别决定方式生物的次级精母细胞中,有Y染色体条数是( D )A.0B.1C.2D.A、B、C三项都可能解析:X、Y染色体在MⅠ后期分离,获得X染色体的次级精母细胞含0条Y染色体;获得Y染色体的次级精母细胞在减Ⅱ前、中期含1条Y 染色体,减Ⅱ后期着丝粒分开,含2条Y染色体。
5.染色体组型是将生物体细胞内的全部染色体,按照大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像。
下列有关叙述错误的是( D )A.有物种的特异性B.可用来判断生物的亲缘关系C.可用于遗传病的诊断D.需要在染色体上标出它所携带的基因解析:染色体组型有物种的特异性,可用来判断生物的亲缘关系和诊断遗传病。
不需要在染色体上标出它所携带的基因。
6.民间有这样一种现象“生不出儿子怪老婆”。
请问,理论上“生男”还是“生女”是由谁来决定的( C )A.父、母亲产生的性激素B.母亲提供的卵子C.父亲提供的精子D.受精卵生长的环境解析:理论上“生男”还是“生女”是由父亲提供的精子来决定的。
7.水稻体细胞中含有染色体12对,则精子中的性染色体数目是( D )A.12对B.12条C.24对D.0条解析:水稻没有性别之分,无性染色体。
8.有关性染色体的叙述,正确的是( D )A.只存在于生殖细胞中B.只存在于体细胞中C.只存在于卵细胞中D.存在于体细胞和生殖细胞中解析:个体是由受精卵经过有丝分裂发育而来,所以性染色体存在于体细胞和生殖细胞中。
9.下列说法错误的是( D )A.依据基因的行为和染色体的行为的一致性提出了遗传的染色体学说B.摩尔根对果蝇伴性遗传的研究为遗传的染色体学说提供了有力的实验证据C.正常情况下,不同的男性个体具有相同的染色体组型D.染色体组型可用来判断生物的亲缘关系,但不能用于遗传病的诊断解析:科学家根据基因的行为和染色体的行为的一致性提出了细胞核内的染色体可能是基因载体的学说,A项正确;摩尔根最早根据果蝇伴性遗传的研究证明了基因位于染色体上,B项正确;染色体组型又称染色体核型,是将某种生物体细胞内的全部染色体,按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像,正常情况下,同种生物的染色体组型相同,C项正确;染色体组型具有种的特异性,亲缘关系越近,染色体组型越相似;有些遗传病是因为染色体数目等改变而引起的,所以染色体组型也可以用于某些遗传病的诊断,D项错误。
10.人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。
下列有关叙述错误的是( C )A.若某病是由位于非同源区段Ⅲ上的致病基因控制的,则患者均为男性B.若X、Y染色体上存在一对等位基因,则该对等位基因位于同源区段Ⅱ上C.若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的显性基因控制的,则男性患者的儿子一定患病D.若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的隐性基因控制的,则患病女性的儿子一定是患者解析:Ⅲ区段上基因控制的遗传病为伴Y遗传病,患者全为男性,A正确;若X、Y染色体上存在一对等位基因,这对等位基因应存在于同源区段Ⅱ上,B正确;Ⅰ区段上显性基因控制的遗传病为伴X显性遗传病,女性患病率高于男性,男性患者的女儿一定患病,C错误;Ⅰ区段上隐性基因控制的遗传病为伴X隐性遗传病,男性患病率高于女性,患病女性的儿子一定是患者,D正确。
11.下列有关性染色体组成为XY的受精卵和初级精母细胞形成精子的分裂过程的叙述中,哪项与正常情况下的事实不符( A )A.产生染色单体和染色单体变成染色体的过程一定发生在同一个细胞中B.进行有丝分裂的细胞中性染色体不会发生同源染色体分离现象C.出现X和Y分离现象,发生在初级精母细胞形成精子的过程中D.出现着丝粒分裂的同时含XXYY的细胞,发生在受精卵的分裂过程中解析:减数分裂中产生染色单体的细胞是精原细胞,染色体复制后,染色单体变成染色体的过程发生在次级精母细胞中;进行有丝分裂的细胞,无同源染色体分离现象,性染色体也不例外;X和Y分离发生在减数第一次分裂过程中;受精卵有丝分裂后期染色体数目是体细胞的二倍,可形成XXYY的细胞。
12.(2018·金华十校期末联考)下列关于人体细胞中的基因及染色体的叙述,正确的是( A )A.染色体组型可用于人类遗传病的诊断B.性染色体上的基因都与性别决定有关C.全部基因的行为与染色体的行为都具有一致性D.染色体可分为7组,将同源染色体X和Y列入G组解析:性染色体上的基因不一定与性别有关,如色盲基因;染色体上的基因与染色体的行为具有一致性,而线粒体中的基因没有;染色体可分为7组,其中X属于C组,Y属于G组。
13.(2018·温州八校期末联考)下图表示某动物体内有关细胞分裂的一组图像,则下列叙述错误的是( D )A.该动物性别为雄性B.图丙中没有同源染色体C.乙细胞中有8条染色单体D.若M为X染色体,则N为Y染色体解析:据图分析,图乙细胞中同源染色体分离,且细胞质均等分裂,说明该动物是雄性;丙图细胞处于后期Ⅱ,没有同源染色体;乙细胞含有4条染色体,8条染色单体;丙图细胞没有同源染色体,若M为X染色体,则N为常染色体。
14.鸡的性别决定方式为ZW型性别决定,b基因是Z染色体上的隐性纯合致死基因(Z b W视为纯合子)。
含b基因的杂合子雄鸡与正常的雌鸡交配,共孵化出120只小鸡。
这120只鸡的雌雄比例为( B ) A.雌∶雄=2∶1 B.雄∶雌=2∶1C.雌∶雄=1∶1D.雌∶雄=3∶1解析:由于b基因是Z染色体上的隐性纯合致死基因,所以含b基因的雄鸡基因型为Z B Z b,正常雌鸡基因型为Z B W,二者交配后代为Z B Z B、Z B Z b、Z B W、Z b W,其中Z b W致死,所以后代个体比例为雄∶雌=2∶1。
15.聚合草为丛生型多年生草本植物,雌雄同株同花。
下图为聚合草染色体核型,请回答下列问题:(1)染色体核型体现了该生物染色体的数目和形态特征的全貌,从图示看,聚合草的一个体细胞中有染色体条,染色体形态有种,同源染色体有对。
其中常染色体有条,性染色体有条。
(2)染色体核型是通过对处在有丝分裂期的染色体进行显微摄影获得的,之所以取该时期是因为。
(3)获得显微照片后,对照片上的染色体进行测量,根据染色体的、形状和的位置等特征,通过剪贴,将它们、分组和排队,最后形成染色体组型的图像。
解析:染色体组型又称染色体核型。
将某种生物体细胞内的全部染色体,按大小和形态特征进行配对、分组和排队所构成的图像,称为该生物的染色体组型。
它体现了该生物染色体的数目和形态特征的全貌。
确定染色体组型的步骤包括:首先对处在有丝分裂中期的染色体进行显微摄影,然后对显微照片上的染色体进行测量,根据染色体的大小、形状和着丝粒的位置等特征,通过剪贴,将它们配对、分组和排队,最后形成染色体组型的图像。
由于聚合草是雌雄同株同花植物,所以没有性染色体。
答案:(1)14 7 7 14 0 (2)中染色体形态稳定,数目清晰(3)大小着丝粒配对16.下图为人体的染色体图,观察后完成下列问题:(1)A的性别是,依据是。
B的性别是,依据是。
(2)人体的体细胞内含有对染色体,并且每一对染色体都是一条来自,一条来自。
(3)对先天愚型患者(21号染色体有3条)进行染色体检查,可以看到患者细胞中染色体数是条。
(4)若A、B是一对夫妇,他们生一个男孩的几率是。
解析:人的体细胞中有23对染色体,其中有22对常染色体和1对性染色体,女性的一对性染色体是XX,男性的一对性染色体是XY,所以A图是女性的染色体图。
B图是男性的染色体图,体细胞中的每一对染色体都是一条来自父方,一条来自母方,精子内的性染色体是X或Y,卵细胞内的性染色体是X,生男生女取决于哪种精子与卵细胞结合,所以几率均等,各为50%。
答案:(1)女其性染色体组成是XX 男其性染色体组成是XY (2)23 父方母方(3)47 (4)1/217.下图是人类性别决定图解,据图回答以下问题:(1)请写出图中序号所代表的性染色体类型:①;②;③。
(2)图示说明,当含染色体的精子与卵细胞结合成受精卵时,受精卵将发育成女性。
(3)小梅是个女孩,如果她的父母再生第二个孩子,这个孩子是男孩的概率是。
两个孩子的眼睛都长得特别像父亲,这在生物学上叫做。
解析:题干信息是人类性别决定图解。
由于男性的性染色体是异型的,即XY型,女性的性染色体是同型的,即XX型,因此在减数分裂形成配子时,男性产生两种精子,即一种是含有Y染色体的Y型精子,另一种是含有X染色体的X型精子,这两种精子数目相等;而女性只产生一种含X染色体的卵子。
受精时,如果卵子和X型精子结合,则产生XX型合子,将来发育成女孩;如果卵子与Y型精子结合,则产生XY型合子,将来发育成男孩。
可见,精子的类型决定了孩子的性别。
答案:(1)Y X XX (2)X (3)50% 遗传。