2018-2019高中生物 第1單元 第1章 第2節(jié) 受精作用學(xué)案 中圖版必修2

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1、第二節(jié)　受精作用 1．理解配子中染色體組合的多樣性及受精過程中染色體的變化。(重難點) 2．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。(重點) 3．通過構(gòu)建受精過程中染色體變化模型，闡明減數(shù)分裂和受精作用對生物遺傳、變異的重要性。 受 精 作 用 一、精子和卵細胞向輸卵管的轉(zhuǎn)運 1．卵細胞的轉(zhuǎn)運 (1)通道：輸卵管。 (2)途徑：卵巢→輸卵管傘部→輸卵管壺腹部。 (3)動力：輸卵管傘部的收縮，輸卵管傘部上皮細胞纖毛的協(xié)調(diào)運動，以及卵細胞放射冠的功能等。 2．精子的轉(zhuǎn)運 通過子宮到達輸卵管的壺腹部與卵細胞相遇。 二、精子和卵細胞的結(jié)合 1．受精作

2、用 一個精子與一個卵細胞融合而成為受精卵的復(fù)雜過程。 2．受精作用的場所 (1)人和其他哺乳動物：輸卵管。 (2)魚類和兩棲類：水中。 3．受精作用過程 (1)精子與卵細胞的識別：卵細胞透明帶上的糖蛋白，是精子特異識別的受體，具有種的特異性。 (2)精子進入卵細胞：精子的頭部進入卵細胞，尾部留在卵細胞膜外最終水解消失。 (3)精核和卵核的融合。 4．受精作用的結(jié)果 受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到親代體細胞的數(shù)目。 5．受精作用的意義 減數(shù)分裂和受精作用既保證了進行有性生殖的生物前后代遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性，又使子代具有更大的變異性，大大提高了生物對環(huán)境的適應(yīng)能力。 6．關(guān)注被

3、子植物的雙受精現(xiàn)象 一個精核和一個卵細胞(卵核)結(jié)合形成受精卵將來發(fā)育成種子的胚，一個精核和兩個極核結(jié)合形成受精極核，將來會發(fā)育成種子的胚乳。 [合作探討] 探討1：精細胞在變形過程中，大部分細胞質(zhì)都退化消失，只保留頭部和一條長的尾部，這對精子的轉(zhuǎn)運有何意義？ 提示：這種變化減輕了精子的重量，便于精子的游動，使其能夠迅速轉(zhuǎn)運到輸卵管處進行受精。 探討2：受精作用時，怎樣防止多精入卵？ 提示：當(dāng)一個精子進入卵細胞后，卵細胞周圍的放射冠立即釋放蛋白水解酶，這些酶使透明帶中的蛋白質(zhì)變性，從而阻止其他精子與卵細胞結(jié)合。 探討3：就遺傳物質(zhì)貢獻量而言，父母向孩子提供的遺傳物質(zhì)應(yīng)為對等的

4、，對嗎？ 提示：不對。受精卵中的遺傳物質(zhì)來自卵細胞的多于來自精子的，因為細胞質(zhì)幾乎全部來自卵細胞，而細胞質(zhì)中也含有少量的遺傳物質(zhì)，但就染色體數(shù)目而言，父母向孩子提供的染色體均為23條，是對等的。 探討4：一胎同時出生的兩個孩子稱為“雙胞胎”，雙胞胎是否一定相同？可否呈現(xiàn)“一男一女”的性別差異？ 提示：若來自同一受精卵，則雙胞胎幾乎完全相同，若由不同受精卵發(fā)育而來，則雙胞胎與正常狀況下來自“兩次”所生的孩子一樣“差異較大”，甚至?xí)霈F(xiàn)“一男一女”的性別差異。 [思維升華] 1．有性生殖的生殖周期 2．受精作用 (1)輸卵管：受精作用場所，受精卵開始卵裂，胚胎開始發(fā)育的場所。

5、(2)一個精子和一個卵細胞結(jié)合，形成一個受精卵。 (3)精子只有頭部(含細胞核)進入卵細胞、尾部留在外面。 (4)受精卵中的細胞質(zhì)幾乎都來自卵細胞。 (5)受精卵中的染色體，一半來自精子(父方)，一半來自卵細胞(母方)，恢復(fù)到體細胞中的染色體數(shù)目。 受精卵中遺傳物質(zhì)DNA的來源 (1)受精卵 (2)受精卵 3．有性生殖中子代多樣性成因歸納 (1)配子多樣性成因 ①不考慮交叉互換的情況下由非同源染色體組合的“隨機性”導(dǎo)致配子多樣化。具有n對同源染色體的個體產(chǎn)生配子情況如下： 可能產(chǎn)生配子的種類 實際能產(chǎn)生配子的種類 1個精原細胞 2n種 2種 1個次級精母細

6、胞 1種 1種 1個雄性個體 2n種 2n種 1個卵原細胞 2n種 1種 1個次級卵母細胞 1種 1種 1個雌性個體 2n種 2n種 按上述分析：含23對同源染色體的人類精(卵)原細胞，在不涉及交叉互換的情形下，所產(chǎn)生的精子(卵細胞)類型應(yīng)有223種。 ②交叉互換加劇配子多樣化。在四分體中，非姐妹染色單體之間可交叉并互換一部分片段，如圖中②與③之間互換了部分片段，此為交叉互換現(xiàn)象，其結(jié)果可直接造成“父方(深色)”與“母方(淺色)”遺傳物質(zhì)的“摻雜”，即重新組合，其意義在于可提高配子的變異率，增加配子種類，有利于配子(或子代)多樣化。 (2)精、卵細胞結(jié)合的

7、隨機性助推子代多樣化 減數(shù)分裂過程中由于非同源染色體的“隨機組合”及四分體非姐妹染色單體間的“交叉互換”已導(dǎo)致形成足夠多樣化的配子，然而，受精作用進行時哪一種精子與哪一種卵細胞結(jié)合，又呈現(xiàn)“隨機性”。如此，勢必更加助推受精卵的多樣化程度，從而造就子代的多樣化。 由此可見，有性生殖過程中具有“豐富”的變異來源，從而為適應(yīng)多變的環(huán)境提供了足夠多的變異材料。 配子來源的判斷方法 (1)若兩個精細胞中染色體完全相同，則它們可能來自于同一個次級精母細胞。 (2)若兩個精細胞中染色體恰好“互補”，則它們可能來自于同一個初級精母細胞分裂產(chǎn)生的兩個次級精母細胞。 (3)若兩個精細胞中的染色體有

8、的相同，有的互補，只能判定可能來自同一生物不同精原細胞的減數(shù)分裂過程。 1．進行有性生殖的高等生物的三個生理過程如下圖所示，則①②③分別為(　　) A．有絲分裂、減數(shù)分裂、受精作用 B．有絲分裂、受精作用、減數(shù)分裂 C．受精作用、減數(shù)分裂、有絲分裂 D．減數(shù)分裂、受精作用、有絲分裂 【解析】　進行有性生殖的高等生物性成熟后通過減數(shù)分裂(②)產(chǎn)生配子，配子經(jīng)受精作用(①)形成受精卵，受精卵經(jīng)有絲分裂(③)和細胞分化形成新個體。 【答案】　C 2．如圖1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染色體的類型可能是圖2中的(　　) 【

9、導(dǎo)學(xué)號：73730005】 【解析】　細胞在減數(shù)分裂過程中同源染色體分離、非同源染色體自由組合；如果該細胞在減數(shù)分裂過程中發(fā)生了交叉互換，則一個精原細胞通過減數(shù)分裂過程中連續(xù)兩次細胞分裂后，會產(chǎn)生四個染色體各不相同的精子，選項C中的四個精子染色體沒有發(fā)生互換；選項A、D中互換的染色體找不到互換部分的來源。 【答案】　B 3．下列敘述中錯誤的是(　　) ①受精卵中全部遺傳物質(zhì)的一半來自精子?、诠壍木毎?對染色體，減數(shù)分裂形成的精子中含有2對染色體?、勰行詢蓚?cè)輸精管被結(jié)扎后，睪丸仍能產(chǎn)生精子　④在精細胞形成精子的過程中，細胞核全部在精子的頭部，細胞質(zhì)全部在精子的尾部 A．①

10、③④　　　　　　　 B．①②③ C．②③④ D．①②④ 【解析】?、僦惺芫阎腥窟z傳物質(zhì)大部分來自卵細胞，②精原細胞4對染色體，精子內(nèi)無同源染色體，不成對。④中細胞核全在精子頭部，絕大部分細胞質(zhì)在形成精子過程已丟失，故①、②、④錯誤，③正確。 【答案】　D 1．正常情況下，人的受精作用和胚胎發(fā)育的場所分別是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．卵巢和輸卵管 B．子宮和輸卵管 C．輸卵管和子宮 D．卵巢和子宮 【解析】　人的受精作用發(fā)生的場所是輸卵管，胚胎發(fā)育的場所是子宮。 【答案】　C 2．一個含有Aa、Bb、Cc三對同源染色體的精原細胞，減數(shù)分裂形成

11、4個精子，這4個精子的染色體組成可能是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：73730006】 A．BbC　Bbc　AaC　Aac B．ABc　ABC　aBC　ABC C．ABc　abC　ABc　abC D．ABC　abc　aBC　Abc 【解析】　一個精原細胞產(chǎn)生4個精子，2種類型，所以染色體組成是兩兩相同，故選C項。 【答案】　C 3．下列有關(guān)受精作用的敘述錯誤的是(　　) A．受精卵中全部的遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方 B．受精卵細胞質(zhì)中的DNA幾乎全部來自卵細胞 C．受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方 D．受精卵中的染色體數(shù)與本物種體細胞中的染色體數(shù)相同 【解析

12、】　受精時，精子的頭部進入卵細胞，頭部含有細胞核及極少的細胞質(zhì)，尾部不進入卵細胞。受精卵細胞核中的染色體(含有遺傳物質(zhì))一半來自精子，一半來自卵細胞，其中的染色體數(shù)與本物種體細胞中的染色體數(shù)相同。細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自卵細胞。因此整個受精卵中全部的遺傳物質(zhì)，有一半多來自卵細胞，有不到一半來自精子。 【答案】　A 4．下圖表示某動物精原細胞中的一對同源染色體。在減數(shù)分裂過程中，該對同源染色體發(fā)生了交叉互換，結(jié)果形成了①～④所示的四個精細胞。這四個精細胞中，來自同一個次級精母細胞的是(　　) A．①與②　　　　　　 B．②與③ C．①與③ D．②與④ 【解析】　在減數(shù)第一次分裂同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換后，同一個著絲粒上連著的兩條染色單體，絕大部分相同，少數(shù)部分不相同，因此來自同一次級精母細胞的有②與③、①與④。 【答案】　B 5．下圖是細胞分裂過程DNA分子含量的模式曲線，下列敘述正確的為(　　) A．A點和F點處進行DNA復(fù)制 B．A～D點表示有絲分裂，E～Ⅰ 進行減數(shù)分裂 C．F點對于維持物種的染色體數(shù)目恒定具有重要意義 D．圖示兩個細胞周期 【解析】　AE段進行減數(shù)分裂，F(xiàn)點進行受精作用；FI為有絲分裂過程，BC、GH表示DNA復(fù)制，圖中只有一個細胞周期。 【答案】　C 7