第2章 基因和染色体的关系导学案2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学导学案聚焦必修二“基因和染色体的关系”，涵盖减数分裂、受精作用、基因在染色体上及伴性遗传核心内容，通过自主学习任务（如同源染色体概念）与合作探究（如减数分裂过程表格）搭建支架，衔接染色体行为与遗传规律的微观到宏观学习。 以核心素养为导向，通过模型构建（减数分裂图像分析）、归纳比较（精子卵细胞形成表格）培养科学思维，结合结构与功能观（染色体行为意义）渗透生命观念，随堂训练与社会责任案例（如优生建议）提升应用能力，助力学生自主学习与教师教学评估。

生物导学案 使用日期：2025/ / 编 写：陈裕婷 审 核：陈裕婷 导学案 高一生物-教师版 必修二 遗传与进化 第二章 基因和染色体的关系 班级： 姓名： 第1节第1课时 减数分裂和受精作用 教学目标 1.课标要求：（1）阐明减数分裂的相关概念。（2）描述精子的形成过程。 2.核心素养： （1）生命观念:采用结构与功能观,说明减数分裂过程中染色体行为的意义。 （2）科学思维:运用模型与建模.归纳与概括的方法,说明精子形成过程。 （3）社会责任:分析吸烟对男性精子的影响,形成健康的生活方式。 学习目标 1.通过阅读课本，说出精子的形成过程。 2.说出联会.四分体.同源染色体.自由组合.交叉互换的含义。 3.通过对减数分裂过程中染色体数目和行为变化的学习，提高学生识图分析能力。 自主学习 【学习任务一】 1.同源染色体与非同源染色体： （1）同源染色体：生物体细胞的染色体往往 存在，我们把这样成对的 . 一般相同的染色体称为同源染色体，一条来自 ，一条来自 。 (2)非同源染色体：形状.大小 ，且在减数分裂过程中不进行 的染色体。 2．联会.四分体和互换 (1)联会：在减数分裂过程中，同源染色体 的现象。联会发生在 (时期)。 (2)四分体：联会后的每对同源染色体含有 条染色单体，叫作四分体。 (3)互换①时期：减数分裂 期(四分体时期)。②对象：同源染色体上的 之间。③范围：同源染色体中 之间交换一部分片段。④结果：增加了配子的遗传 性。 【学习任务二】 1.精子的形成过程：①场所：________。 ②细胞名称的 变化 【学习任务二】 一，减数分裂过程及特点 1.范围：原始生殖细胞产生生殖生殖细胞 2.特点：复制_______次， 分裂_________次。 3.结果：染色体数目____________（染色体数目减半实际发生在________________分裂）DNA 也________________。 4.场所：精巢（____________）和卵巢内 合作探究 【探究任务一】减数分裂的过程（以精子的形成过程为例） 分裂前的间期 精原细胞 间期 间期: 复制使每条染色质含有 条染色单体，精原细胞 体积 形成 细胞。 减数分裂Ⅰ 初级精母细胞 前期 前期:同源染色体发生 形成 。同源染色体中的非姐妹染色单体间可能发生 。 中期 中期:成对同源染色体的着丝点整齐的排列在 。 后期 后期: 同源染色体 ， 非同源染色体 。 末期 末期： 初级精母细胞分裂成两个 。染色体数目 ， (填有/无) 同源染色体。 减数分裂Ⅱ 次级精母细胞 前期 前期:染色体散乱分布在细胞中(减Ⅰ减Ⅱ之间通常无间期，或时间很短，染色体不再 。 中期 中期：染色体的着丝点排列在 。 后期 后期：着丝点分裂， 分开，并移向细胞两级。 精细胞 末期 末期：每个次级精母细胞分裂为两个 ，染色体数目 。 后续 精 子 变形 精细胞经过复杂的 成为精子。形成2种类型的4个细胞。 【探究任务二】减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的比较 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 染色体的 着丝粒 染色体数目 DNA数目 染色体的主要行为 随堂训练：下图所示的细胞正在进行细胞分裂，识图回答问题。aa, bb, (1) 这个细胞正在进行哪种分裂?为什么? cc, dd, (2) 细胞中有儿条染色体?几条染色单体?A B C D (3) 细胞中有几对同源染色体?哪几条染色体是非同源染色体? (4) 细胞中包含哪些姐妹染色单体? (5) 这个细胞在分裂完成后，子细胞中有几条染色体? (6)尝试画出这个细胞分裂后期图。 课后反思： 第1节第2课时 减数分裂和受精作用 卵细胞的形成过程.有丝分裂与减数分裂的比较 教学目标 1.课标要求：（1）阐明减数分裂产生染色体数量减半的卵细胞。（2）归纳.概括精子和卵细胞形成过程的区别。（3）辨析有丝分裂与减数分裂各时期的图像。描述精子的形成过程。 2.核心素养： （1）生命观念:运用结构与功能观,理解卵细胞的形成过程。 （2）科学思维:通过列表法比较精子形成与卵细胞形成的异同比较有丝分裂与减数分裂的异同。 （3）社会责任:通过学习精卵细胞的形成过程,培养优生优育的观念。 学习目标 1.根据精子的形成过程，阐明卵细胞的形成过程。 2.比较精子和卵细胞的形成过程，概括他们之间的区别与联系。 3.归纳减数分裂中染色体.染色单体.DNA 数目的变化规律。 自主学习 【学习任务一】卵细胞的形成过程 1.形成场所：卵细胞是在人和其他哺乳动物腹腔内的 中形成的，在其内部有许多发育程度不同的 ，卵细胞就位于 的中央。 2.形成过程 3.结果：一个卵原细胞经过减数分裂只形成一个 ，三个 都退化消失。 合作探究 【探究任务一】1.精子和卵细胞的形成过程比较 项目 精子的形成 卵细胞的形成 产生部位 原始生殖细胞 是否变形 结果 产生 个精子 产生 个卵细胞( 个极体消失) 【探究任务二】减数分裂中染色体.DNA 等数目的变化规律 假设某生物正常细胞中染色体数目为 2n，核 DNA 数为 2c，请结合图形完成下表： 细胞分裂图像 [来源:Z&xx&k.Com] 分裂时期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期 染色体数 [来源:学科网ZXXK] DNA 数 染色单体数 【探究任务三】根据上表，完成下列问题 1.结合染色体的变化，回答： (1)染色体第一次减半发生在什么时期？原因是什么？ 2.结合核 DNA数目的变化，回答： (1)核 DNA 数目的加倍发生在什么时期？原因是什么？ (2)核 DNA 数目减半发生了两次，原因分别是什么？ 教师补充：比较减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ(染色体数2n为例) 比较项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 分裂前的间期DNA复制与否 同源染色体 着丝粒变化 染色体主要行为 随堂训练 1.如图是减数分裂中每条染色体中 DNA 变化的曲线 (1)bc 段变化的原因是什么？ (2)cd 段包含减数分裂的哪些时期？ (3)de 段变化的原因是什么？ 2.请在下列坐标系中画出减数分裂中染色体和核 DNA变化的曲线 课后反思： 第1节第3课 时减数分裂和受精作用 观察减数分裂、配子的多样性及受精作用 教学目标 1.课标要求：（1）阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。（2）举例说明受精作用的过程。（3）阐明减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。 2.核心素养： （1）生命观念:采用结构与功能观,说明受精作用的意义。 （2）科学思维:运用模型与建模的方法,理解配子中染色体组合的多样性。 （3）社会责任:通过模拟减数分裂中染色体的变化,培养学生沟通合作的能力。 学习目标 1.说出受精作用发生的过程过程。 2.阐明受精卵中染色体数目恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定； 3.概括每一种生物在繁衍过程中，既保持遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性。 自主学习【学习任务一】配子染色体组合的多样性原因： 时期 图示 染色体行为 减数分裂Ⅰ前期 四分体中_________ 之间，可能交换相应片段 减数分裂Ⅰ后期 同源染色体分离，非同源染色体 (2)意义：导致不同配子的 有差异，使同一双亲的后代呈现 。 【学习任务二】受精作用 图示 说明 精子的 进入卵细胞，尾部留在外面 卵细胞的 发生复杂的生理反应，阻止其他精子进入 精子的 与卵细胞的 相融合，使彼此的染色体会合在一起 1.受精作用的过程 2.受精作用的概念：卵细胞和精子 .融合成为 的过程。 3.受精作用的结果：受精卵中有一半的染色体来自 ，另一半来自 ，染色体数目又恢复到 中的数目。 4.受精作用的意义：(1)稳定性：受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中 的恒定具有重要意义。(2)多样性：由于减数分裂形成的配子，其染色体组合具有 ，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中精卵结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现 。这种多样性有利于生物在自然选择中进化。 合作探究【探究任务一】1.减数分裂过程中产生配子多样性的规律: (含nnnnn对同源染色体的精（卵）原细胞形成的配子（不考虑染色体互换）： 类型 配子个数 配子种类 1个精原细胞 4个 Zhon 种 1个卵原细胞 1个 Zhon 种 1个生物体 Zhon 种 教师补充：(1)只考虑非同源染色体自由组合，不考虑互换的情况。(Y与y、R与r分别表示两对同源染色体) 比较项目 YyRr个体能产生 配子的种类 含n对同源染色体个 体产生的配子种类 一个精原细胞 2种(YR、yr或Yr、yR) 2种 一个雄性个体 4种(YR、yr、Yr、yR) 2n种 一个卵原细胞 1种(YR或yr或Yr或yR) 1种 一个雌性个体 4种(YR、yr、Yr、yR) 2n种 (2)若考虑互换，会增加配子的种类，如一个含n对同源染色体的生物产生的配子种类会大于2n种。 果蝇的体细胞中含有四对同源染色体(A与a、B与b、C与c、D与d)，在不发生互换的情况下，它的一个初级精母细胞在进行减数分裂后能形成几种类型的精子(　　) A．2种　B．4种C．8种 D．16种 【探究任务二】 一.减数分裂曲线分析 (1)细胞中核DNA含量变化曲线 ①ab段为 期，bc段为 ，cd段为 ，即bd段为 。 ②e点表示进行 。③ef段为 期，fg段为 。 (2)细胞中染色体数变化曲线 ①O～a表示 ，a～c表示 。 ②d点表示进行 。③d～f包含受精卵的 。 【探究任务三】有丝分裂与减数分裂的比较： 区别 有丝分裂 减数分裂 形成细胞类型 特点 形成子细胞数目 染色体数目变化 同源染色体的行为 随堂训练 1.假如蛙的15个初级卵母细胞和5个初级精母细胞都能正常分裂，并在最大限度内受精，则最多能形成的受精卵数目是（ ） A.20 B.15 C.10 D.5 2.同种生物前后代的染色体数目是相同的,对此起决定作用的过程是（ ） A.有丝分裂 B.有丝分裂和受精作用 C.减数分裂 D.减数分裂和受精作用 [例1]　果蝇的体细胞中含有四对同源染色体(A与a、B与b、C与c、D与d)，在不发生互换的情况下，它的一个初级精母细胞在进行减数分裂后能形成几种类型的精子(　　) A．2种　　　　　　　　 B．4种 C．8种 D．16种 [解析]　一个初级精母细胞无论含有多少对同源染色体，在不发生互换的情况下，经减数分裂都只形成2种类型的精子。故选A。 [答案]　A 教师补充：1．结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期 (1)三个前期图的判断 判断结果：A为有丝分裂前期，B为减数分裂Ⅰ前期，C为减数分裂Ⅱ前期。 ①判断步骤 (2)三个中期图的判断 判断结果：A为②有丝分裂中期，B为减数分裂Ⅱ中期，C为减数分裂Ⅰ中期。 ①判断步骤 (3)三个后期图的判断 判断结果：A为有丝分裂后期，B为减数分裂Ⅱ后期，C为减数分裂Ⅰ后期。 ①判断步骤 2.辨析以下细胞的名称(判断正误) (1)A细胞的名称为初级精母细胞(　　) (2)B细胞的名称为初级卵母细胞(　　) (3)C细胞的名称为次级卵母细胞(　　) (4)D细胞的名称为次级精母细胞(　　) 3.有丝分裂与减数分裂图像的识别（以体细胞中染色体数为2n为例），以下图像是什么分裂什么时期？ ① ②③④⑤⑥⑦⑧⑨ 课后反思： 第2节第一课时 基因在染色体上导学案 教学目标 1.课标要求：（1）说出基因位于染色体上的理论依据。（2）阐述基因位于染色体上的实验证据。（3）概述性染色体上的基因传递和性别相关联。（4）说出孟德尔遗传规律的现代解释。 2.核心素养： （1）生命观念:运用结构与功能观,理解自由组合定律的实质。 （2）科学思维:运用假说-演绎法,分析萨顿假说和摩尔根的果蝇杂交实验。 （3）社会责任:认同摩尔根等科学家尊重事实、敢于质疑他人又否定自我的科学精神。 学习目标 1.理解萨顿的假说及其推论。 2.掌握基因与染色体的平行关系。 3.了解类比推理的方法及其特点。 自主学习【学习任务一】萨顿的假说 1.内容： 是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因在 上。 2.依据：基因和染色体行为存在着明显的 关系。 项目 基因 染色体 生殖过程中 在杂交过程中保持 和 。 在配子形成和受精过程中，有相对稳定的 。 存在 体细胞 成对 成对 配子 单个 单条 体细胞中来源 一个来自 ，一个来自母方。 一条来自父方，一条来自 。 形成配子时 自由组合 自由组合 【学习任务二】孟德尔遗传规律的现代解释 1.基因分离定律的实质 在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的 ，具有一定的独立性；在 的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。如图： 2.基因的自由组合定律的实质 （1）位于 上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。 （2）在减数分裂过程中，同源染色体上的 彼此分离的同时，非同源染色体上的 自由组合。如图： 合作探究【探究任务一】基因位于染色体上的实验证据 实验者：美国生物学家 。 1.果蝇的杂交实验——问题的提出 1.假设解释——提出假设 （1） 假设：控制果蝇红眼.白眼的基因只位于 染色体上， 染色体上无相应的等位基因。 （2）对杂交实验的解释（如图所示） 3.测交验证 白眼雌性和红眼雄性交配，子代表型及比例为 。 4.结论 控制果蝇红眼.白眼的基因只位于 染色体上→基因位于染色体上 5.研究方法——假说演绎法 6.摩尔根新发现： 观察图示，得出以下结论 （1）一条染色体上有 个基因。 （2）基因在染色体上呈 排列。 随堂训练 摩尔根在一群红眼果蝇中，发现了一只白眼雄果蝇，并让它与正常的红眼雌果蝇交配，结果F1全是红眼果蝇。让F1中的红眼雌.雄果蝇相互交配，F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3：1，F2红眼果蝇中有雌雄个体，而白眼果蝇全是雄性。摩尔根据此推测控制眼色的基因位于性染色体上。现有纯种的红眼雌.雄果蝇和白眼的雌.雄果蝇，只做一次杂交实验，就可以确定果蝇的眼色基因与X.Y染色体的关系的是 （    ） A.纯种红眼雄果蝇×白眼雌果蝇 B.纯种红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 C.F1红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 D.F1的红眼雄果蝇×白眼雌果蝇 教师补充：1.摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列。(　　) 2.体细胞中基因成对存在，配子中只含一个基因。(　　) 3.孟德尔和摩尔根都是通过杂交实验发现问题，用测交实验进行验证的。(　　) 4.非等位基因一定自由组合。(　　) 5.基因分离定律的实质是等位基因随非同源染色体的分开而分离。(　　) 孟德尔在1866年所提出的分离定律和自由组合定律，由于缺乏细胞学知识，当时不为人们所认识。在基因和染色体关系被确认以后，人们重新认识了孟德尔的超前认识。结合减数分裂知识，回答下列问题。 1.分离定律和自由组合定律发生在减数分裂的什么时期？ 2.下图是某生物细胞内染色体和基因的分布图，①和②、③和④是两对同源染色体，请回答: （1）图中属于等位基因的有哪些？ （2）非等位基因有哪些？ （3）上述非等位基因中，能自由组合的是哪些？ 课后反思： 第3节第一课时 伴性遗传 教学目标 教学目标 1.课标要求：（1）概述性染色体上的基因传递和性别相关联的特点。（2）运用伴性遗传理论分析解决实践中的相关问题。 2.核心素养： （1）生命观念:运用结构与功能观,理解性别决定和伴性遗传的物质基础。 （2）科学思维:运用模型与建模、演绎与推理的方法,理解伴性遗传的特点,构建人类遗传病的系谱图。 （3）社会责任:基于伴性遗传的特点,指导生产生活应用,对遗传病做出预测和预防。 学习目标 1.以红绿色盲为例，通过资料分析归纳红绿色盲的遗传特点 2.分析多种伴性遗传的图解，归纳伴性遗传的特点及概念。 3.通过红绿色色盲家系图谱的分析，学会运用伴性遗传规律解决相关问题。 自主学习 【学习任务一】伴性遗传 1.①人类红绿色盲（伴X隐性遗传病）：红绿色盲基因是位于____染色体上的________基因，Y染色体上没有其等位基因。 注：体细胞中性染色体的来源和去路 ②写出正常人与红绿色盲病患者的基因型和表型 项目 女性 男性 基因型 XDXd XdY 表型 正常 患者 正常 3.遗传特点：患者中男性________女性；具有交叉遗传现象，即________患者的基因只能从________那里传来，以后只能传给________。称交叉遗传。 ①女性患病，其父其子必患病；男性正常，其母其女均正常。简称”母病 ，女病 ”。 4.性别决定方式：人类的性别由____染色体决定，______的一对性染色体是______的，用______表示；。 5.伴性遗传：基因位于_______上，在遗传上总是和______相关联，这种现象叫作___遗传。 【学习任务二】 1.①抗维生素D佝偻病：致病基因是位于______染色体上的______基因，Y染色体上没有其等位基因。（伴X染色体显性遗传病）。 ②完成表格的填写，观察遗传图谱总结抗维生素D佝偻病（伴X显性遗传病的特点） 遗传特点：患者中女性______男性，但部分女性患者病症较轻；男性患者与正常女性婚配的后代中，患者都是_____，男性正常。（女患多于男患） 合作探究： 【探究任务一】 分析图解（1）可知：儿子的色盲基因只能来自 。图（2）可知：男性的色盲基因只能传给 ，不能传给 。图（3）可知：女儿色盲， 一定色盲。图（4）可知：父亲正常， 一定正常；母亲色盲， 一定色盲。 特点：女儿色盲________(父亲/母亲)一定色盲； 母亲色盲儿子一定________（正常/色盲） 【探究任务二】 1.下图是一个典型的色.家族系谱图。从系谱图可以看出，这个家系中只有男性患者，而且男性患者的子女都是正常的；男性患者的女儿与正常人结婚后，生下的儿子却大约有一般都是患者； 请根据以上资料分析，以小组为单位展开讨论； （1） 红绿色盲位于X染色体上，还是Y染色体上？ （2） 红绿色盲基因是显性基因，还是隐性基因？ （3） 用B和b分别表示正常色觉和色盲基因,请推测I代1.2,Ⅱ代2,3.4.5.6和Ⅲ代5.6.7.9个体的基因型。 （4） 红绿色盲调查结果显示,人群中男性红绿色盲患病率(7%)远远高于女性(0.49%),试探讨出现这么大的差异的原因。 【探究任务三】伴性遗传理论在实践中的应用 1.推测后代患病概率，指导优生 ①伴性遗传：如果控制某遗传病的基因位于性染色体上,由于该性状与性别联系在一起,则:①患病男孩的概率=患病男孩在后代全部孩子中的概率;②男孩患病的概率=后代男孩中患病的概率。 婚配 生育建议 男正常×女色盲 生 孩，原因： 男抗维生素D佝偻病×女正常 生 孩，原因： ②生物的性别决定方式 决定类型 XY型 ZW型 雌性 XX ZW 雄性 XY ZZ 类型 哺乳动物，过硬，大多数雌雄异株植物 鸟类（鸡，鸭，鹅），蛾类，蝶类 2.鸡的性别决定：雌性个体的两条性染色体是 的（ZW）。雄性个体的两条性染色体是 的（ZZ）。 已知鸡的性别决定方式是ZW型，芦花鸡羽毛和非芦花鸡羽毛是一对相对性状，分别由一对等位基因B和b（位于Z）染色体上控制。 ①请写出下列表型对应的基因型 表型 芦花雌鸡 非芦花雌鸡 芦花雄鸡 非芦花雄鸡 基因型 随堂训练： 1.位于X或Y染色体上的基因，在，其控制的性状与性别的形成都有一定的关系 （ ） 2.位于性染色体上的基因，在遗传中不遵循孟德尔遗传规律，但表现出伴性遗传的特点。（ ） 3.人类的X染色体和Y染色体，无论大小还是携带的基因种类和数量都没有差别。(　　) 4.下图为某家族红绿色盲症的遗传系图谱（基因型用B,b表示）据图回答 (1)人类红绿色盲属于在_____染色体上的______遗传病。 (2)II-4的基因型是_________。 (3)Ⅲ-8和III-10的基因型相同的概率是____________。 (4)若II-9和一个正常男性结婚，生一个女孩患红绿色盲症的几率为___。 教师补充：观察人类红绿色盲症的遗传图解，回答问题 （1）男性的色盲基因只能来自哪个亲本？会传给谁？ （2）女患者的父亲和儿子是色盲还是正常？ （3）正常男性，他的母亲和他的女儿是色盲还是正常？ （4）根据以上结论，用口诀归纳伴X隐性遗传病的特点。 （5）观察第一代、第二代和第三代的患病情况，发现伴X隐性遗传病具有什么现象？ （6）请写出以下组合的遗传图解，并思考男性患者和女性患者谁多？ ①XBXB × XBY ② XBXB × XbY ③XBXb × XBY ④ XBXb × XbY ⑤XbXb × XBY ⑥XbXb × XbY （7）总结伴X隐性遗传病的特点 课后反思： 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $