第二章第1節(jié)第2課時受精作用

1、第2課時受精作用學習導航1理解配子中染色體組合的多樣性。2.知道受精作用的過程。3.說出減數(shù)分裂和受精作用對生物遺傳和變異的重要意義。一、配子中染色體組合的多樣性(閱讀教材P23)1.a與b即同源染色體分離的同時，a與c、d即非同源染色體表現(xiàn)為自由組合。2c與d這對同源染色體聯(lián)會時，四分體中的與，即非姐妹染色單體間容易發(fā)生交叉互換。二、受精作用(閱讀教材P24P25)1概念：卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。2過程精子入卵：精子頭部進入卵細胞，尾部留在外面卵細胞反應：細胞膜發(fā)生復雜的生理反應，以阻止其他精子再進入精卵融合：精子的細胞核與卵細胞的細胞核融合，使彼此的染色體會合在一起3結(jié)

2、果受精卵中的染色體數(shù)目又恢復到體細胞中的數(shù)目，其中有一半的染色體來自精子(父方)，另一半來自卵細胞(母方)。點撥精子和卵細胞相互識別的物質(zhì)基礎是細胞外表面的糖蛋白。受精作用的實質(zhì)是核的融合。4后代多樣性的原因(1)減數(shù)分裂形成的配子中染色體組成具有多樣性。(2)受精過程中卵細胞和精子結(jié)合的隨機性。5減數(shù)分裂和受精作用的意義(1)子代呈現(xiàn)多樣性，有利于生物在自然選擇中進化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。(2)對于維持每種生物(有性生殖的生物)前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定，對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。判斷(1)在減數(shù)分裂過程中，先進行同源染色體的分離，再進行非同源染色體的自由組合。()分析：

3、在減數(shù)分裂過程中，同源染色體的分離與非同源染色體的自由組合是同時進行的。(2)配子的多樣性只與非同源染色體的自由組合有關(guān)。()分析：從減數(shù)分裂過程的角度看，配子的多樣性主要與非同源染色體的自由組合有關(guān)，四分體中非姐妹染色單體的交叉互換也是原因之一。(3)一個卵細胞一般只能與一個精子結(jié)合，形成受精卵。()分析：一個精子和一個卵細胞結(jié)合，才能使形成的受精卵中的染色體數(shù)量正好恢復到體細胞中的水平，精卵結(jié)合具有嚴格的防止一個卵細胞和多個精子結(jié)合的機制。(4)受精作用的實質(zhì)是細胞的融合。()分析：受精作用的實質(zhì)是細胞核的融合。(5)受精卵細胞核中染色體一半來自父方，一半來自母方。()主題一配子中染色體的

4、組合方式及種類結(jié)合下圖探究以下問題。1含一對同源染色體的精(卵)原細胞形成的配子：(1)若是一個精原細胞，則形成2種精子。(2)若是一個卵原細胞，則形成1種卵細胞。2含兩對同源染色體的精(卵)原細胞形成的配子：(1)若是1個精原細胞，則形成2種精子；若是足夠多的精原細胞，則形成4種精子。(2)若是1個卵原細胞，則形成1種卵細胞；若有足夠多的卵原細胞，則形成4種卵細胞。3含n對同源染色體的精(卵)原細胞形成的配子：精(卵)原細胞個數(shù)配子個數(shù)配子種類1個精原細胞42種(多種情況)1個卵原細胞11種(多種情況)1個雄性個體2n種1個雌性個體2n種判斷配子種類數(shù)的兩點提醒(1)分清是一個生物還是一個細

5、胞。當強調(diào)精原細胞或卵原細胞數(shù)為1個時，則要按以下實際情況來考慮：精子為4個、兩種類型，卵細胞為1個、1種類型。當強調(diào)為一個生物，有足夠多的精原細胞或卵原細胞時，則根據(jù)同源染色體的對數(shù)判斷。(2)是否發(fā)生交叉互換。交叉互換會增加配子的種類，如一個含n對同源染色體的生物產(chǎn)生配子種類會大于2n種。1下圖表示染色體組成為AaCcDd的生物產(chǎn)生的精細胞。試根據(jù)細胞內(nèi)染色體的組合，分析不考慮交叉互換的情況下，下列相關(guān)敘述不正確的是()A上述精細胞至少來自4個精原細胞B可能來自同一個精原細胞C上述精細胞至少來自8個次級精母細胞D可能來自同一個精原細胞解析：選D。由于體細胞中含有3對同源染色體，最多能產(chǎn)生8

6、種配子，如上圖所示，每種精原細胞在不發(fā)生交叉互換時，只能產(chǎn)生2種配子，所以上述細胞至少來自4個精原細胞，8個次級精母細胞；圖中任何兩個子細胞的染色體組合成為AaCcDd都有可能來自同一精原細胞，如與、與。2(2015日照高一檢測)圖甲是某生物的一個精細胞，根據(jù)染色體的類型和數(shù)目，判斷圖乙中與其來自同一個精原細胞的有()A BC D解析：選C。減數(shù)第一次分裂的特點：同源染色體聯(lián)會后分離。減數(shù)第二次分裂的特點：次級精母細胞內(nèi)由同一著絲點相連的兩條姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體，分別進入兩個精細胞中。所以由同一精原細胞最終分裂形成的精細胞中，染色體組成基本相同或恰好“互補”。根據(jù)圖乙中各細胞內(nèi)染

7、色體特點分析，圖與圖甲的染色體組成“互補”，圖與圖甲的染色體組成基本相同，由此可判斷出與圖甲精細胞可能來自同一精原細胞。主題二減數(shù)分裂及受精作用1受精作用分析由上圖可知：受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方。染色體A與a(B與b)是同源染色體，由于來自不同的親本所以顏色不同。2結(jié)合下圖分析減數(shù)分裂與受精作用的變化曲線核DNA含量的變化：(1)圖中aj段表示的是減數(shù)分裂過程，其中ab表示減數(shù)第一次分裂前的間期，bf表示減數(shù)第一次分裂的分裂期，fj表示減數(shù)第二次分裂。(2)k點表示正在進行受精作用。(3)kp段表示受精卵的有絲分裂。小組討論(1)結(jié)合細胞膜的有關(guān)知識分析，精子和卵細胞的相互識

8、別與細胞膜上的哪種成分有關(guān)，精子和卵細胞融合的過程體現(xiàn)了膜的什么特性？提示：精、卵細胞的相互識別與細胞膜表面的糖蛋白有關(guān)。二者相互融合體現(xiàn)了膜的流動性。(2)某人生下一對“龍鳳胎”，試從精子與卵細胞結(jié)合的角度分析產(chǎn)生“龍鳳胎”的原因。提示：“龍鳳胎”是由兩個卵細胞和兩個精子分別結(jié)合形成的受精卵發(fā)育而成的。減數(shù)分裂和受精作用過程圖3下列關(guān)于受精作用的說法，不正確的是()A受精作用也是精子和卵細胞相互識別的過程B受精卵的絕大部分細胞質(zhì)來自于卵細胞C受精過程使卵細胞的生命活動變得活躍D同一雙親后代遺傳的多樣性只與卵細胞和精子的隨機結(jié)合有關(guān) 解析：選D。受精作用是卵細胞和精子相互識別、融合成受精卵的過

9、程，A選項正確。受精過程中主要是精子的頭部(主要是細胞核)進入卵細胞中，因此受精卵的絕大部分細胞質(zhì)來自于卵細胞，B選項正確。卵細胞在未受精時細胞呼吸和物質(zhì)合成進行得比較緩慢，受精過程使卵細胞的生命活動變得活躍，C選項正確。由于減數(shù)分裂形成的配子，染色體組成具有多樣性，不同配子的遺傳物質(zhì)具有差異，加上受精過程中卵細胞和精子結(jié)合的隨機性，同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性，D選項錯誤。4(2015德州高一檢測)如圖表示在動物不同生命活動過程中，細胞內(nèi)染色體的變化曲線，下列敘述正確的是()Aa過程沒有姐妹染色單體Bb過程細胞數(shù)目不變Cc過程發(fā)生細胞識別和融合Dd過程沒有同源染色體解析：選C。由于在ab過程

10、中染色體數(shù)目減半，所以代表的是減數(shù)分裂，a過程屬于減數(shù)第一次分裂，發(fā)生同源染色體的分開，含有姐妹染色單體，選項A錯誤；b過程是減數(shù)第二次分裂，細胞數(shù)目加倍，所以選項B錯誤；c過程表示的是染色體數(shù)目的加倍，表示精卵細胞的融合，選項C正確；d過程表示的是受精卵進行的有絲分裂，精卵結(jié)合后就會含有同源染色體，選項D錯誤。核心知識小結(jié)網(wǎng)絡構(gòu)建關(guān)鍵語句1導致配子中染色體組合多樣性的原因：同源染色體分離的同時，非同源染色體的自由組合；同源染色體上非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換。2受精作用的實質(zhì)是精、卵細胞核的融合。3精子和卵細胞中沒有同源染色體，融合形成受精卵后，形成了同源染色體。4受精卵中的核遺傳物質(zhì)一半來

11、自父方，一半來自母方，但細胞質(zhì)基因幾乎全部來自母方。5減數(shù)分裂和受精作用維持生物體細胞中染色體數(shù)目的恒定。掃一掃進入91導學網(wǎng)()受精作用隨堂檢測知識點一配子中染色體組合的多樣性1(2015重慶高一檢測)下列選項中，屬于形成配子多樣性原因的一組是()交叉互換同源染色體聯(lián)會同源染色體分離非同源染色體隨機組合A BC D解析：選C。配子多樣性的原因有兩種：減數(shù)第一次分裂前期同源染色體非姐妹染色單體之間交叉互換，減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體之間的自由組合。2下列符號代表精子的染色體，A和a，B和b分別是兩對同源染色體，下列哪四個精子來自同一個初級精母細胞(不考慮交叉互換)()AAb、Ab、ab、a

12、b BaB、Ab、AB、ABCAb、aB、Ab、aB DAB、Ab、ab、aB解析：選C。在減數(shù)第一次分裂時期，同源染色體分離的同時，非同源染色體自由組合。對于含A、a與B、b兩對同源染色體的初級精母細胞來說有兩種分離情況：若一組是A與B組合，則另一組是a與b組合，經(jīng)第二次分裂和變形后分別形成兩個AB和兩個ab的精子；或者是另一種分離情況，即形成兩個Ab和兩個aB的精子。但對于一個細胞來說只能是其中的一種分離情況，結(jié)合所給選項，C項符合。3某動物精原細胞中有3對同源染色體，在減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中，產(chǎn)生同時含有3個母方染色體的配子的可能性是 ()A1/2 B1/4C1/8 D1/16解析：選

13、C。在減數(shù)分裂過程中，每一對同源染色體中來自母方的染色體都可以到任意一極，即在每一極的可能性都是1/2，因此3個母方染色體都在同一極的可能性是(1/2)31/8。知識點二受精作用及意義4青蛙的受精過程可以分為以下步驟，其中體現(xiàn)受精作用實質(zhì)的是 ()A精子和卵細胞接觸B精子頭部進入卵細胞C卵細胞膜與精子細胞膜融合D精子細胞核與卵細胞核融合解析：選D。受精作用的實質(zhì)是精子細胞核與卵細胞核融合過程。5.右圖為高等動物進行有性生殖的3個生理過程示意圖，則圖中分別為()A有絲分裂、減數(shù)分裂、受精作用B受精作用、減數(shù)分裂、有絲分裂C有絲分裂、受精作用、減數(shù)分裂D減數(shù)分裂、受精作用、有絲分裂解析：選B。過程

14、是生殖細胞形成受精卵，說明是受精作用；過程是生物體產(chǎn)生配子，說明是減數(shù)分裂；過程是受精卵發(fā)育成個體，說明是有絲分裂過程，故B正確。6(2015新余高一檢測)某生物體細胞內(nèi)的DNA含量為2a，如圖表示減數(shù)分裂、受精作用及受精卵的有絲分裂過程的DNA含量變化。據(jù)圖回答：(1)從A到G表示的是_分裂過程，其中從C到E表示的是_時期；從E到G表示的是_時期。(2)表示初級精(卵)母細胞的時期是_。E時期的細胞叫_細胞；G時期的細胞稱為_細胞。(3)由AC，DNA的含量增加一倍，是因為_。由DE，DNA的含量減少一半，原因是_。由FG，DNA含量再減少一半，原因是_。(4)由HI，DNA的含量增加一倍，

15、恢復到原來的數(shù)目，是因為_。(5)曲線由IP表示的是_分裂過程。答案：(1)減數(shù)減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂(2)CD次級精(卵)母或第一極體精(卵)(3)染色體進行復制同源染色體分離細胞一分為二(4)受精作用(5)有絲課時作業(yè)學生用書獨立成冊11個精原細胞和1個卵原細胞最多產(chǎn)生多少種精子和多少種卵細胞(考慮交叉互換)()A2,1 B不確定，不確定C4,4 D4,1解析：選D。1個精原細胞如果不考慮交叉互換，染色單體相同，經(jīng)減數(shù)分裂最多產(chǎn)生兩兩相同的4個精子；如果考慮交叉互換，染色單體并不完全相同，減數(shù)第二次分裂后期著絲點分裂，得到的4個精子都不相同。1個卵原細胞經(jīng)減數(shù)分裂只產(chǎn)生1個卵細胞，最

16、多也就1種卵細胞。2一雄性生物體，其體細胞有3對同源染色體。在不進行交叉互換的情況下，此生物體可產(chǎn)生精原細胞的種類、次級精母細胞的種類以及精子的種類是()A1、8、8 B2、8、8C8、8、8 D8、64、64解析：選A。精原細胞經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生，所以只產(chǎn)生一種精原細胞。在不考慮交叉互換的情況下，一種次級精母細胞產(chǎn)生一種精子。此生物體可產(chǎn)生238種精子，所以對應次級精母細胞有238種。3關(guān)于同一個體中細胞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的敘述，正確的是()A兩者前期染色體數(shù)目相同，染色體行為和DNA分子數(shù)目不同B兩者中期染色體數(shù)目不同，染色體行為和DNA分子數(shù)目相同C兩者后期染色體數(shù)目和染色體行為不同，

17、DNA分子數(shù)目相同D兩者末期染色體數(shù)目和染色體行為相同，DNA分子數(shù)目不同解析：選C。有絲分裂和減數(shù)第一次分裂前期和中期，兩者染色體數(shù)目、DNA分子數(shù)目相同；有絲分裂后期姐妹染色單體分離，染色體數(shù)目加倍，DNA分子數(shù)目不變，減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離，染色單體并沒有分開，染色體數(shù)目不變，DNA分子數(shù)目也不變，因此，兩者后期染色體數(shù)目和染色體行為不同，但DNA分子數(shù)目相同；正常情況下有絲分裂末期染色體數(shù)目是減數(shù)第一次分裂末期染色體數(shù)目的2倍。4下列動物細胞中，染色體數(shù)目、種類與受精卵相同的是()A精原細胞、精子B體細胞、卵原細胞C精子、卵細胞D初級精母細胞、次級卵母細胞解析：選B。體細胞、

18、精原細胞、卵原細胞是受精卵經(jīng)有絲分裂的結(jié)果，染色體數(shù)目、種類保持恒定。5一個含AaBbCc三對同源染色體的精原細胞，減數(shù)分裂形成4個精細胞，染色體組合可以是()AAbC、ABc、ABC、abcBABc、ABC、aBC、aBCCABC、abc、aBC、AbcDABc、ABc、abC、abC解析：選D。在減數(shù)分裂時會發(fā)生同源染色體分離，非同源染色體自由組合。一個次級精母細胞經(jīng)減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生兩個相同的精細胞，故這四個精細胞兩兩相同。6(2015無錫高一檢測)人的體細胞中有46條染色體，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中，全部來自母方染色體的配子所占的比例為()A1/23 B1/46 C1/223 D1/24

19、6解析：選C。人的體細胞中的46條染色體，其中有23條來自母方，23條來自父方，它們組成同源染色體，形成配子時同源染色體分離，非同源染色體自由組合，染色體全部來自母方的配子的比例為1/223。7.右圖表示某動物的精原細胞，該細胞在減數(shù)分裂過程中發(fā)生了交叉互換。則由該細胞形成的精子類型可能是()解析：選B。經(jīng)交叉互換的精原細胞會形成4種類型的精細胞，選項A、C中分別只有1、0條染色體發(fā)生了交叉互換，不符合交叉互換的現(xiàn)象；選項D中只含有兩種類型的配子。8(原創(chuàng)題)如圖所示為某正常男性精巢中一個精原細胞的分裂過程(除基因自由組合外，未發(fā)生其他可遺傳的變異)，以下分析正確的是()Aa1與a2細胞中染色

20、體形態(tài)相同，遺傳信息相同的概率均為1/2Ba1與a3細胞中染色體形態(tài)相同，遺傳信息相同的概率為1/223Ca1與b1細胞中染色體形態(tài)相同的概率為1/2，遺傳信息相同的概率為1/223Da1與b3細胞中染色體形態(tài)相同的概率為1/223，遺傳信息相同的概率為1/223解析：選C。a1與a2細胞中染色體形態(tài)和遺傳信息均相同；a1與a3細胞中性染色體形態(tài)不同，遺傳信息也不相同；a1與b3細胞中染色體形態(tài)相同的概率為1/2，遺傳信息相同的概率為1/223。9下列有關(guān)受精作用的敘述，錯誤的是()A受精卵中的全部遺傳物質(zhì)，來自父母雙方的各占一半B受精時，精子和卵細胞雙方的細胞核相互融合C受精卵中染色體數(shù)與本

21、物種體細胞中染色體數(shù)相同D受精卵中的染色體，來自父母雙方的各占一半解析：選A。細胞中的遺傳物質(zhì)并不是全部存在于染色體上的，在細胞質(zhì)內(nèi)的線粒體等細胞器中也有少量的遺傳物質(zhì)(DNA)，而受精卵中的細胞質(zhì)幾乎全部來自卵細胞，所以來自母方的遺傳物質(zhì)比來自父方的多。10減數(shù)分裂和受精作用對于維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定都具有十分重要的意義，原因是()減數(shù)分裂使配子中的染色體數(shù)目減半受精作用使受精卵中染色體數(shù)目恢復減數(shù)分裂過程中有染色體的交叉互換受精作用進行時，精子只有頭部進入卵細胞A BC D解析：選A。減數(shù)分裂使配子中的染色體數(shù)目減半，受精作用是精子和卵細胞結(jié)合成受精卵的過程，受精卵中的

22、染色體數(shù)目恢復到體細胞染色體數(shù)目。這樣，經(jīng)過減數(shù)分裂和受精作用維持了生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定。 11(2015合肥高一檢測)關(guān)于高等動物受精作用的敘述，錯誤的是()A減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細胞和精子在受精過程中是隨機結(jié)合的B精卵結(jié)合使染色體數(shù)目恢復到體細胞數(shù)目C受精作用中精卵融合利用了細胞膜的結(jié)構(gòu)特點D卵細胞同受精卵一樣，新陳代謝非常旺盛解析：選D。減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細胞和精子在受精過程中是隨機結(jié)合的，A正確；減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細胞中染色體數(shù)目是體細胞的一半，精卵結(jié)合使染色體數(shù)目恢復到體細胞數(shù)目，B正確；受精作用中精卵融合利用了細胞膜具有一定的流動性結(jié)構(gòu)特點，C正確；卵細胞是高度分化的生殖細

23、胞，代謝強度比受精卵弱，D錯誤。12下面是某種動物細胞進行有絲分裂和減數(shù)分裂的部分圖像，據(jù)圖回答問題。(1)按先后順序把有關(guān)有絲分裂圖像的號碼排列起來：_；按順序把有關(guān)減數(shù)分裂圖像的號碼排列起來：_。(2)此動物的正常體細胞中有_對同源染色體，細胞核中有_個DNA分子。(3)在上述分裂圖中，細胞中的染色體數(shù)比此動物正常體細胞中染色體數(shù)增加一倍的是圖_。(4)在上述分裂圖中，屬于初級精母細胞的是圖_。(5)在中，染色體數(shù)和DNA數(shù)與如圖所示相同的是圖_。解析：中含4條染色體且兩兩配對，屬于減數(shù)第一次分裂前期(四分體時期)；中含4條染色體，都排列在赤道板上，沒有出現(xiàn)兩兩配對現(xiàn)象，為有絲分裂中期；中

24、含4條染色體，排列在赤道板兩側(cè)，同源染色體兩兩配對，為減數(shù)第一次分裂中期；中含2條染色體，排列在赤道板上，為減數(shù)第二次分裂中期；都含8條染色體，有同源染色體，染色單體移向兩極，均為有絲分裂后期；中細胞的每一極都含4條染色體，細胞膜正把細胞縊裂為兩個，為有絲分裂末期；表示同源染色體分開移向兩極，為減數(shù)第一次分裂后期；中姐妹染色單體分開移向兩極，變成4條染色體，為減數(shù)第二次分裂后期；中無同源染色體，含2條已復制的染色體，為減數(shù)第一次分裂后得到的細胞次級性母細胞；為減數(shù)第二次分裂后得到的細胞成熟生殖細胞；中染色體散亂分布，中心粒正移向兩極，為有絲分裂前期細胞。答案：(1)(2)24(3)(4) (5

25、)13某雌性動物體細胞核內(nèi)的DNA含量為2a，下圖表示該雌性動物卵細胞的產(chǎn)生及受精作用和受精卵分裂過程中細胞核內(nèi)DNA含量的變化情況。請據(jù)圖回答：(1)_段表示減數(shù)分裂過程，其中同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合發(fā)生在_段，姐妹染色單體的分離發(fā)生在_段(用圖中的字母表示)。(2)卵細胞與精子的相互識別與細胞膜上的_有關(guān)。受精時，只有精子的_進入卵細胞。(3)受精過程使得卵細胞的細胞呼吸和物質(zhì)合成速率_，新生命的起點是_。(4)G點所能表示的生理活動過程是_。解析：減數(shù)分裂過程中，DNA的含量變化是2a4a2aa，在減數(shù)第一次分裂后期發(fā)生同源染色體的分離、非同源染色體的自由組合，而姐妹染色單體的分開發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期。受精作用包括精子和卵細胞相互識別并融合的復雜過程，精子的頭部進入卵細胞，尾部留在