第4節(jié)性別和性別決定課程：初中生物學(xué)教材：初中生物學(xué)北師大版（2024）八年級上冊章節(jié)：第4節(jié)性別和性別決定教材分析本節(jié)課內(nèi)容聚焦于人的性別決定機(jī)制，承接染色體和遺傳基礎(chǔ)知識，揭示性染色體在性別決定中的關(guān)鍵作用。教材通過圖文結(jié)合方式展示男女體細(xì)胞中23對染色體的組成差異，明確X和Y染色體決定性別，女性為XX，男性為XY。借助模擬實(shí)驗(yàn)活動，學(xué)生用棋子代表生殖細(xì)胞，直觀理解精子類型（含X或Y）決定子代性別，卵細(xì)胞只提供X染色體。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)體現(xiàn)隨機(jī)結(jié)合過程，幫助學(xué)生掌握生男生女概率均等的核心概念。內(nèi)容注重科學(xué)探究與數(shù)據(jù)分析能力培養(yǎng)，關(guān)聯(lián)生命觀念與科學(xué)思維素養(yǎng)，符合初中生認(rèn)知水平，為后續(xù)學(xué)習(xí)遺傳規(guī)律奠定基礎(chǔ)。學(xué)情分析學(xué)生已學(xué)習(xí)過細(xì)胞結(jié)構(gòu)和染色體的基本知識，了解生物性狀由遺傳物質(zhì)決定。初中生好奇心強(qiáng)，樂于參與動手活動，但抽象思維能力有限，對概率和遺傳機(jī)制理解較難。本節(jié)重點(diǎn)是理解性別由性染色體決定，難點(diǎn)在于掌握精子類型決定性別及概率均等的原理。教材通過棋子模擬實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生直觀認(rèn)識生殖過程中配子的隨機(jī)結(jié)合，要求學(xué)生能區(qū)分常染色體與性染色體，理解男女染色體差異及受精時(shí)性別決定過程，并通過數(shù)據(jù)分析得出男女比例接近1:1的結(jié)論，培養(yǎng)科學(xué)探究意識。教學(xué)目標(biāo)通過觀察染色體圖示并結(jié)合文本信息，解釋人的性別由性染色體組成決定，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。基于模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與討論，運(yùn)用歸納和推理方法，得出子代性別比例接近1:1的科學(xué)結(jié)論，發(fā)展科學(xué)思維能力。在小組合作完成棋子抓取模擬活動中，設(shè)計(jì)并實(shí)施探究方案，建構(gòu)性別決定過程的模型，提升探究實(shí)踐能力。通過理解性別決定的自然機(jī)制，認(rèn)同生男生女機(jī)會均等的事實(shí)，樹立正確的性別觀念和社會責(zé)任感。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)區(qū)分性染色體和常染色體的概念及功能。理解性別由性染色體組合決定的基本原理。掌握生男生女概率均等的科學(xué)依據(jù)。教學(xué)難點(diǎn)理解X精子和Y精子在性別決定中的作用差異。分析模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出性別決定的概率規(guī)律。課堂導(dǎo)入在人類社會中，新生兒的性別總是備受關(guān)注，但從生物學(xué)角度來看，男女出生比例大致保持均衡，這一現(xiàn)象背后蘊(yùn)含著特定的遺傳機(jī)制。人的性別并非由環(huán)境或隨機(jī)因素決定，而是與受精過程中精子攜帶的性染色體類型密切相關(guān)。男性產(chǎn)生含X和Y染色體的兩種精子，而女性只產(chǎn)生含X染色體的卵細(xì)胞，當(dāng)精子與卵細(xì)胞結(jié)合時(shí)，性染色體的組合方式?jīng)Q定了子代的性別。通過模擬實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，X精子與Y精子參與受精的機(jī)會均等，因此理論上生男生女的概率接近1:1。這一規(guī)律反映了人類性別決定的科學(xué)本質(zhì)，即性別在受精瞬間便已確定，且依賴于精子提供的性染色體類型。接下來我們將深入學(xué)習(xí)這一遺傳過程的具體機(jī)制。探究新知人的性別由性染色體組成決定（一）性染色體決定性別創(chuàng)設(shè)情景在人類社會中，新生兒的性別常常受到關(guān)注。從生物學(xué)角度來看，男女性別差異并非由外貌或行為決定，而是源于細(xì)胞內(nèi)部的遺傳物質(zhì)。科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)，人類的性別是由特定的染色體組合決定的。這種決定機(jī)制隱藏在每個(gè)人體細(xì)胞的23對染色體之中。教師引導(dǎo)提問：“如果我們將男性和女性的體細(xì)胞染色體進(jìn)行對比，會發(fā)現(xiàn)哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？”引導(dǎo)學(xué)生思考染色體與性別之間的關(guān)系。展示人類男、女體細(xì)胞中的23對染色體圖像，幫助學(xué)生觀察整體染色體組成。

圖16-10男、女體細(xì)胞中的23對染色體進(jìn)一步提問：“在這23對染色體中，哪一對可能與性別有關(guān)？你是如何判斷的？”引導(dǎo)學(xué)生聚焦于最后一對染色體的形態(tài)差異。學(xué)生活動以小組為單位，觀察圖16-10中男女染色體的配對情況，完成以下任務(wù)：數(shù)出共有多少對染色體，并指出前22對的特點(diǎn)。比較男性和女性第23對染色體的形態(tài)和大小，記錄異同。推測哪一對染色體可能決定性別，并說明理由。教師點(diǎn)評肯定學(xué)生能夠準(zhǔn)確識別出第23對染色體存在性別差異，強(qiáng)調(diào)前22對染色體在男女之間形態(tài)一致，說明其與性別無關(guān)。針對部分學(xué)生誤認(rèn)為所有染色體都參與性別決定的情況，引導(dǎo)其區(qū)分“常染色體”與“性染色體”的功能差異。教師總結(jié)染色體分類：人類體細(xì)胞中有23對染色體，其中前22對為常染色體，男女相同，與性別決定無關(guān)。第23對為性染色體，決定個(gè)體的性別。性染色體組成：女性的性染色體組成為兩條X染色體（XX）。男性的性染色體由一條X染色體和一條Y染色體組成（XY形態(tài)特征：X染色體較大，Y染色體較小，二者在形態(tài)和大小上存在明顯區(qū)別。

圖16-11人的常染色體和性染色體（二）性染色體的差異與性別表達(dá)創(chuàng)設(shè)情景自然界中，許多生物的性別表現(xiàn)形式多樣，但人類的性別表達(dá)具有明確的二元特征——男性和女性。這一現(xiàn)象的背后，是遺傳信息在受精過程中精確傳遞的結(jié)果。每個(gè)人的性別早在受精時(shí)就已經(jīng)被決定。教師引導(dǎo)結(jié)合圖16-11，引導(dǎo)學(xué)生觀察X染色體與Y染色體的形態(tài)差異：“為什么Y染色體只能出現(xiàn)在男性體內(nèi)？它是否攜帶了特殊的遺傳信息？”提示學(xué)生注意Y染色體的存在與否直接關(guān)聯(lián)到男性性別的發(fā)育。學(xué)生活動根據(jù)圖16-11，完成以下分析任務(wù)：標(biāo)注X染色體和Y染色體的位置，并描述它們的形態(tài)差異。判斷某個(gè)性染色體組成為XX或XY討論：如果一個(gè)個(gè)體的性染色體為XX，他/教師點(diǎn)評表揚(yáng)學(xué)生能依據(jù)染色體組成準(zhǔn)確判斷性別，糾正個(gè)別學(xué)生“Y染色體可有可無”的錯(cuò)誤認(rèn)識，強(qiáng)調(diào)Y染色體在決定男性性別中的關(guān)鍵作用。提醒學(xué)生：性別由性染色體組合決定，而非單一染色體。教師總結(jié)性別決定的關(guān)鍵：性別取決于個(gè)體是否含有Y染色體。性染色體組合與性別對應(yīng)關(guān)系：XX→女性XY→Y染色體的作用：其存在觸發(fā)胚胎向男性方向發(fā)育，是男性性別的決定因素。子代的性別取決于與卵細(xì)胞結(jié)合的精子類型實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備教師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^用黑白棋子模擬生殖細(xì)胞的結(jié)合過程，認(rèn)識人的性別決定機(jī)制，理解子代性別取決于與卵細(xì)胞結(jié)合的精子類型，明確生男生女概率均等這一原理。教師簡要概括實(shí)驗(yàn)需要用到的實(shí)驗(yàn)器材黑白棋子若干、兩個(gè)棋盒、記錄用的紙張和筆。問題分析為什么要用棋子模擬生殖細(xì)胞？

——棋子方便獲取且能簡單直觀地代表不同類型的生殖細(xì)胞，有助于模擬生殖細(xì)胞結(jié)合的過程。甲、乙棋盒中棋子代表的生殖細(xì)胞會有什么不同？

——甲棋盒棋子可能代表一種生殖細(xì)胞，乙棋盒棋子可能代表另一種生殖細(xì)胞，它們在模擬中應(yīng)該對應(yīng)人類生殖過程中不同性別的生殖細(xì)胞。抓取棋子后為什么要放回原來棋盒并混合均勻？

——這樣做是為了保證每次抓取時(shí)，兩種生殖細(xì)胞結(jié)合的概率保持不變，符合自然狀態(tài)下生殖細(xì)胞結(jié)合的隨機(jī)性。實(shí)驗(yàn)展開準(zhǔn)備棋子

在甲棋盒中裝入60枚白棋子，在乙棋盒中裝入白棋子和黑棋子各30枚，混合均勻。

目的：通過不同顏色棋子數(shù)量的設(shè)置，模擬人類生殖過程中不同類型生殖細(xì)胞的情況。其中甲棋盒的白棋子可代表女性產(chǎn)生的一種卵細(xì)胞，乙棋盒中的白棋子和黑棋子分別代表男性產(chǎn)生的兩種精子。

注意事項(xiàng)：要確保棋子混合均勻，避免因棋子分布不均影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。抓取組合棋子

分別從甲、乙兩個(gè)棋盒中隨機(jī)抓取一枚棋子，組合在一起，記下兩枚棋子的組合情況。

目的：模擬生殖過程中精子與卵細(xì)胞隨機(jī)結(jié)合的過程。

注意事項(xiàng)：抓取過程一定要隨機(jī)，不能刻意選擇，以保證實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。重復(fù)操作并記錄

將抓取的棋子放回原來的棋盒中，再次混合均勻，然后重復(fù)上述抓取組合棋子并記錄的步驟50次。全班可分成幾個(gè)小組，每個(gè)小組分別記錄自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)到相應(yīng)表格（表16-3各小組抓取棋子組合的次數(shù)）中。

目的：多次重復(fù)操作，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具說服力，符合實(shí)驗(yàn)科學(xué)性原則。放回棋子并混合均勻是為了保證每次抓取時(shí)兩種生殖細(xì)胞結(jié)合的概率不變。

注意事項(xiàng)：每次抓取后必須將棋子放回并混合均勻，記錄數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確無誤。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論教師展示各小組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生分析觀察各小組抓取棋子組合的數(shù)據(jù)，不同組合出現(xiàn)的次數(shù)有什么特點(diǎn)？從這些數(shù)據(jù)中，你們小組能得出什么結(jié)論？學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，討論并回答教師的問題結(jié)論：通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)兩種棋子組合出現(xiàn)的次數(shù)大致相近，說明生男生女的概率是均等的，男女人口數(shù)基本上各占50%。討論甲棋盒和乙棋盒中的棋子分別代表哪種生殖細(xì)胞？

——回答：甲棋盒中的白棋子代表女性產(chǎn)生的卵細(xì)胞，其含有22條常染色體和1條X染色體；乙棋盒中的白棋子代表男性產(chǎn)生的一種精子，含有22條常染色體和1條X染色體，黑棋子代表男性產(chǎn)生的另一種精子，含有22條常染色體和1條Y染色體。實(shí)驗(yàn)過程中，為什么要將每次抓取的棋子再放回原來的棋盒中？

——回答：為了保證每次抓取時(shí)，兩種類型精子與卵細(xì)胞結(jié)合的概率不變，模擬自然狀態(tài)下生殖細(xì)胞結(jié)合的隨機(jī)性。為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，應(yīng)如何處理表格中的數(shù)據(jù)？

——回答：可以對全班各小組的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)量越大，實(shí)驗(yàn)結(jié)果越接近真實(shí)情況，更能準(zhǔn)確反映生男生女概率均等這一現(xiàn)象。通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你們小組得出什么結(jié)論？

——重復(fù)上述學(xué)生得出的結(jié)論：生男生女的概率是均等的，男女人口數(shù)基本上各占50%。歸納總結(jié)性別決定原理：人類在生殖過程中，女性只能產(chǎn)生一種卵細(xì)胞，含22條常染色體和1條X染色體。男性產(chǎn)生兩種精子，一種是含22條常染色體和1條X染色體的X精子，另一種是含22條常染色體和1條Y染色體的Y精子，且X精子與Y精子數(shù)量基本相等，生活力大體一致。性別決定過程：受精時(shí)，若X精子和卵細(xì)胞結(jié)合，受精卵性染色體組成為XX，發(fā)育成女性；若Y精子和卵細(xì)胞結(jié)合，受精卵性染色體組成為XY，發(fā)育成男性。所以子代的性別取決于與卵細(xì)胞結(jié)合的精子類型。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：生男生女的概率是均等的，男女人口數(shù)在理論上各占50%。設(shè)計(jì)意圖通過該實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠以直觀、模擬的方式理解人的性別決定這一抽象的生物學(xué)原理，鍛煉學(xué)生的動手操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。讓學(xué)生親自參與實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)其科學(xué)探究精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和討論，提高學(xué)生的歸納總結(jié)能力和邏輯思維能力，使其更好地掌握相關(guān)生物學(xué)知識，同時(shí)也讓學(xué)生認(rèn)識到生命現(xiàn)象背后的科學(xué)規(guī)律。課堂練習(xí)第1題【題文】小熊貓是國家二級保護(hù)動物，其性別決定方式與人類相同。小熊貓?bào)w細(xì)胞中有17對常染色體和1對性染色體。下列敘述正確的是（

）A．一對染色體上存在多對DNA分子B．雄性生殖細(xì)胞中的性染色體組成是XYC．正常雄性體細(xì)胞中的X染色體一定來自母親D．雌性生殖細(xì)胞的染色體組成是17對常染色體+X【答案】C第2題【題文】娜娜對自己家庭成員眼瞼的性狀進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果如圖所示，她父母準(zhǔn)備生二胎，他們再生一個(gè)雙眼皮男孩的概率是（）A．12.5%B．25%C．37.5%D．75%【答案】C第3題【題文】國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的第七次全國人口普查結(jié)果顯示，我國人口中男性占51.24%，女性占48.76%。下列關(guān)于人的性別決定的敘述，正確的是（

）A．人的性別由性染色體組成決定，與基因無關(guān)B．正常人的卵細(xì)胞中不可能含有Y染色體C．女性細(xì)胞中的X染色體不可能來自父親D．生男生女取決于卵細(xì)胞的性染色體類型【答案】B板書設(shè)計(jì)人的性別由性染色體組成決定人類體細(xì)胞中有23對染色體其中22對為常染色體，與性別決定無關(guān)1對為性染色體，決定性別男性性染色體組成為XY女性性染色體組成為XX子代的性別取決于與卵細(xì)胞結(jié)合的精子類型女性只產(chǎn)生一種含X染色體的卵細(xì)胞男性產(chǎn)生兩種精子：含X染色體的精子和含Y染色體的精子X精子與Y精子數(shù)量相等，活力相近受精時(shí)卵細(xì)胞與X精子結(jié)合發(fā)育為女性（XX）受精時(shí)卵細(xì)胞與Y精子結(jié)合發(fā)育為男性（XY）生男生女的概率相等，性別比例接近1:1教學(xué)反思本節(jié)課通過觀察染色體圖示和開展棋子模擬實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生理解人的性別由性染色體決定，尤其是精子類型決定子代性別，結(jié)合圖片與活動引導(dǎo)學(xué)生分析男女染色體差異及生殖細(xì)胞結(jié)合的隨機(jī)性，進(jìn)而解釋男女比例接近1:1的原因。教學(xué)設(shè)計(jì)符合初中生物課程標(biāo)準(zhǔn)要求，注重概念構(gòu)建與探究實(shí)踐的結(jié)合，成功之處在于利用簡單材料模擬抽象過程，增強(qiáng)學(xué)生動手體驗(yàn)與直觀理解，討論題設(shè)置有效促進(jìn)思維發(fā)展；不足之處在于對“X和Y精子如何產(chǎn)生”的減數(shù)分裂過程未作鋪墊，部分學(xué)生可能難以完全理解精子類型的來源，后續(xù)可適當(dāng)補(bǔ)充配子形成的基本概念以增強(qiáng)邏輯銜接，提升整體認(rèn)知深度。課后任務(wù)生物與數(shù)學(xué)——探究性別決定中的概率規(guī)律學(xué)生利用家中常見的黑白棋子或硬幣替代實(shí)驗(yàn)材料，將白棋/正面代表含X染色體的生殖細(xì)胞，黑棋/反面代表含Y染色體的精子，模擬教材中“甲棋盒裝60枚白棋、乙棋盒裝30枚白棋和30枚黑棋”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，每次隨機(jī)抽取一枚白棋（模擬卵細(xì)胞）與一枚白棋或黑棋（模擬精子）組合，記錄XX（女性）和XY（男性）出現(xiàn)的次數(shù)，重復(fù)50次并匯總數(shù)據(jù)。通過計(jì)算兩種組合的頻率，結(jié)合數(shù)學(xué)中的統(tǒng)計(jì)與概率知識，分析生男生女的概率是否接近1:1，并理解大數(shù)定律在生物學(xué)現(xiàn)象中的體現(xiàn)。拓展遷移在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，雞的性別控制對養(yǎng)殖效益有重要影響。由于母雞產(chǎn)蛋、公雞肉用，養(yǎng)殖場希望早期準(zhǔn)確判斷雛雞性別?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)雞的性染色體與人類不同：雌雞性染色體為ZW型，雄雞為ZZ型。這意味著雌雞能產(chǎn)生含Z或W的卵細(xì)胞，而雄雞只產(chǎn)生含Z的精子。通過基因檢測技術(shù)，可在孵化早期分析胚胎是否攜帶W染色體來判斷性別。此外，某些羽毛性狀與性染色體連鎖遺傳，如快慢羽基因位于Z染色體上，利用這一特性，選育出快羽母雞與慢羽公雞雜交，后代中雌雛為快羽型，雄雛為慢羽型，僅憑初生羽毛長短即可區(qū)分性別。問題：為什么通過觀察初生小雞的羽毛長短可以判斷其性別？答案：控制羽毛生長速度的基因位于Z染色體上，且快羽為隱性、慢羽為顯性。選用快羽母雞（Z^fW）與慢羽公雞（Z^FZ^f）雜交，后代中所有雌雛均從父方獲得Z^F、表現(xiàn)為慢羽，從母方獲得Z^f、表現(xiàn)為快羽；雄雛則從雙親各獲得一個(gè)Z染色體，基因型為Z^FZ^f，表現(xiàn)為慢羽。因此，出殼后羽毛短的是雌雛，羽毛長的是雄雛，可通過此性狀