【课件版同步学案】人教版（2019）必修二 2.1 减数分裂和受精作用 第2课时 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片及受精作用(共46张PPT)

(共46张PPT)
第二章　基因和染色体的关系
1　减数分裂和受精作用
第2课时　受精作用
2019版新人教必修2学案
课标要点 学法指导
说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代 1.科学探究、科学思维：通过建构模型，理解配子中染色体组合的多样性
2．生命观念：理解受精作用的实质及意义
3．科学思维：提高抽象概括能力，掌握染色体、DNA的数目－时间坐标曲线
知识导图
2．意义：导致不同配子________有差异，使同一双亲的后代呈现____________。
遗传物质　
多样性
提示：两种。
正常情况下，一个精原细胞经过减数分裂形成几种配子(根据染色体组成分类)
家鸽是进行有性生殖的生物，它之所以能保持染色体数目的恒定，是因为在生殖过程中要进行 (　　)
A．减数分裂和受精作用
B．有丝分裂和受精作用
C．减数分裂和有丝分裂
D．染色体的复制和平均分配
【答案】A　
【解析】家鸽有性生殖过程中通过减数分裂产生了染色体数目减半的雌雄生殖细胞，通过受精作用，雌雄配子结合形成受精卵，染色体数目恢复恒定。
________与受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，对于生物的遗传变异都十分重要。
受精作用
减数分裂
提示：异卵双胞胎。异卵双胞胎来自两个不同的受精卵，故具有不同的遗传特性。
双胞胎一般可分为同卵双胞胎和异卵双胞胎两类。同卵双胞胎指两个胎儿由一个受精卵发育而成，异卵双胞胎是由不同的受精卵发育而成的。其中性格和容貌相似性较小，也可能是不同性别的是哪一种双胞胎？为什么？
判断下列叙述的正误。
(1)受精作用包括精子和卵细胞的相互识别和融合。 (　　)
(2)受精的实质是精子进入卵细胞中。 (　　)
(3)受精卵中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞。(　　)
(4)受精作用的过程体现了细胞膜具有信息交流的功能。 (　　)
(5)受精作用对维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定十分重要。 (　　)
【答案】(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√
1．减数分裂配子中染色体的组合方式及种类
(1)若是一个个体，则可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。
(2)若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个(种)卵细胞，而一个精原细胞可产生4个(2种)精细胞(如图所示)。
配子中染色体组合的多样性
[知识归纳]
2．减数分裂过程中的异常分析
(1)减数分裂Ⅰ异常(同源染色体未分离)
(2)减数分裂Ⅱ异常(姐妹染色单体未分离)
1．某种能进行有性生殖的高等动物体细胞含有2对同源染色体A、a与B、b(如下图所示)，请思考该动物形成的配子种类数的问题：
(1)如果不发生交叉互换，则该动物的一个精原细胞或一个卵原细胞能形成几个精子或几个卵细胞？其染色体组成是怎样的？
(2)如果图中的A和a同源染色体在四分体时期发生了交叉互换，则一个精原细胞和一个卵原细胞又分别形成几种精子和卵细胞？
提示：(1)一个精原细胞能形成4个精子，其染色体组成是AB、AB、ab、ab或Ab、Ab、aB、aB；一个卵原细胞只能形成1个卵细胞，其染色体组成是AB或ab或Ab或aB。
(2)一个精原细胞会形成4种精子，一个卵原细胞会形成1种卵细胞。
2．受精作用的实质是什么？受精作用有什么意义？
提示：精子和卵细胞的细胞核的融合；减数分裂和受精作用对于维持生物体前后代体细胞中染色体数目的恒定，以及生物的遗传和变异具有重要的意义。
【方法技巧】根据染色体组成判断配子来源的方法：
(1)若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。简记为：同为同一“次”。
(2)若两个精细胞中染色体恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。简记为：补为同一“初”。
(3)若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一个生物不同精原细胞的减数分裂过程。简记为：同、补为同一“体”。
[对点精练]
1．如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。试根据细胞内染色体的组合分析，在不考虑互换的情况下，下列相关叙述不正确的是 (　　)
A．上述精细胞至少来自4个精原细胞
B．⑤⑧可能来自同一个精原细胞
C．上述精细胞至少来自8个次级精母细胞
D．①⑦可能来自同一个精原细胞
【答案】D　
【解析】在不考虑互换的情况下，每个精原细胞产生两个不同的次级精母细胞，每个次级精母细胞产生2个基因组成相同的精细胞，图中①④可能来自同一个精原细胞，②⑥可能来自同一个精原细胞，③⑦可能来自同一个精原细胞，⑤⑧可能来自同一个精原细胞。因此上述精细胞至少来自4个精原细胞，故A、B正确；1个次级精母细胞能产生2个相同的精细胞，图中8个精细胞的基因型各不相同，至少来自8个次级精母细胞，故C正确；①⑦不可能来自同一个精原细胞，故D错误。
2．人类有一种常见的遗传病21三体综合征，病人细胞中有3条21号染色体(正常人2条)。下列对于可能的原因分析错误的是(　　)
A．父方减数分裂Ⅰ两条同源染色体未分离
B．母方减数分裂Ⅰ两条同源染色体未分离
C．父方减数分裂Ⅱ两条姐妹染色单体形成的子染色体移向同一极
D．父方、母方产生的配子都减数分裂出现异常
【答案】D　
【解析】21三体综合征是指患者21号染色体比正常人多一条，父方、母方都有可能提供了异常的配子，而且是只有一方提供了异常的配子。配子中多一条染色体，可能是减数第一次分裂异常，也可能是减数第二次分裂异常，但是不可能父方、母方提供的配子均异常。
受精作用
[知识归纳]
1．减数分裂结果分析
经减数分裂形成的生殖细胞(精子或卵细胞)的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。图示中配子的染色体数目只有体细胞的一半，并且没有同源染色体。
2．受精作用结果分析
经受精作用形成的受精卵中的染色体一半来自精子(父方)、一半来自卵细胞(母方)。图中受精卵的染色体数目恢复为体细胞染色体数，且出现同源染色体。
(1) ab段、bc段和cd段分别属于哪个过程的哪个时期？
(2)e点表示什么过程？
(3)eg段、ef段和fg段分别属于哪个过程的哪个时期？
提示：(1)ab段为减数分裂前的间期，bc段为减数分裂Ⅰ，cd段为减数分裂Ⅱ。
(2)受精作用。
(3)eg段为受精卵的有丝分裂，其中ef段为有丝分裂前的间期，fg段为分裂期。
【方法技巧】根据染色体数目变化判断生理过程的方法：
(1)染色体始终保持正常体细胞数目——减数分裂Ⅰ。
(2)染色体数目减半后只在后期加倍——减数分裂Ⅱ。
(3)染色体数目由减半恢复为正常体细胞数目——受精作用。
(4)染色体数目相对于正常体细胞染色体数加倍后减半——有丝分裂。
[对点精练]
1．下图表示某二倍体生物细胞分裂和受精作用过程中，核 DNA含量和染色体数目的变化曲线图，以下分析正确的是 (　　)
A．b、c两段分别表示染色体数目和核DNA含量的变化
B．EF、KL段不存在同源染色体
C．CD、GH及OP段染色体数目相同
D．同源染色体分离发生在b段
【答案】D　
【解析】由图可知，b段表示减数分裂过程中核DNA含量的变化规律，c段表示受精作用和有丝分裂过程中染色体数目的变化规律，A错误；EF段存在同源染色体，KL段不存在同源染色体，B错误；CD段表示有丝分裂，此阶段细胞中所含染色体数目在前期、中期与体细胞相同，在后期、末期是体细胞的2倍，GH段表示减数分裂Ⅰ，此阶段细胞中所含染色体数目与体细胞相同，OP段表示有丝分裂后期、末期，此时细胞中所含染色体数目是体细胞的2倍，C错误；同源染色体分离发生在b段的GH段，D正确。
2．下图是某动物受精作用的示意图，据图分析正确的是(　　)
A．甲、乙两细胞先识别后融合
B．甲、乙两细胞经有丝分裂形成
C．甲、乙两细胞均含两个染色单体
D．丙细胞中不含同源染色体
【答案】A　
【解析】图示为某动物受精作用的示意图，其中甲为精子，乙为卵细胞，丙为受精卵。受精过程中，甲、乙两细胞即精子、卵细胞先识别后融合，A正确；甲、乙两细胞为生殖细胞，经减数分裂形成，B错误；甲、乙两细胞均不含染色单体，C错误；丙细胞为受精卵，细胞中含同源染色体，D错误。
易错易混1：有性生殖后代多样性的原因
(1)配子的多样性：一是减数分裂Ⅰ前期同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换；二是减数分裂Ⅰ后期非同源染色体之间的自由组合。
(2)受精时精子和卵细胞的结合具有随机性。
易错易混2：细胞质和细胞核中遗传物质来源的区别
受精卵细胞核中的遗传物质从双亲各获得一半的DNA；受精卵的细胞质中，如线粒体中也含有DNA，几乎全部来自母本，因此受精卵中的遗传物质并非从双亲各获得一半的DNA，而是从母本获得的多一些。
例　下列由精子和卵细胞结合成受精卵的过程中，正确的是(　　)
①受精卵中的遗传物质主要来自染色体
②受精卵中的细胞质主要来自卵细胞
③受精时精子全部进入卵细胞内
④精子和卵细胞的染色体合在一起成为4 N条
⑤受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方
A．①②⑤　 B．③④⑤
C．①③④ D．②③④
【答案】A　
【解析】染色体的主要成分是DNA和蛋白质，染色体是遗传物质的主要载体，所以受精卵中的遗传物质主要来自染色体，①正确；由于精子通过变形，几乎不含细胞质，所以受精卵中的细胞质主要来自卵细胞，②正确；受精时精子的头部进入卵细胞内，③错误；精子和卵细胞的染色体合在一起成为2N条，④错误；受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，⑤正确。
小练 · 素养达成
1．某雌果蝇的基因组成为AABbEe,3对基因独立遗传，则其产生卵细胞的种类及其体内一个卵原细胞所产生卵细胞的种类分别是(　　)
A．4种和1种 B．4种和2种
C．4种和4种 D．8种和2种
【答案】A　
【解析】根据基因自由组合定律，该果蝇可产生的配子种类有1×2×2＝4种；一个卵原细胞经过减数分裂只能形成一个卵细胞，因此只有1种。
2．精子和卵细胞经过受精作用形成受精卵，在受精卵中(　　)
A．细胞核的遗传物质完全来自卵细胞
B．细胞质中的遗传物质几乎完全来自卵细胞
C．细胞核和细胞质中的遗传物质都平均来自精子和卵细胞
D．细胞中的营养物质由精子和卵细胞各提供一半
【答案】B　
【解析】受精卵的细胞核是由精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合形成的，故其所含遗传物质一半来自卵细胞，一半来自精子；受精时，精子只有头部进入卵细胞，几乎不提供细胞质，因此受精卵细胞质中的遗传物质几乎完全来自卵细胞，且受精卵中营养物质几乎完全由卵细胞提供。
3．有性生殖的生物通过细胞分裂和受精作用完成个体的繁殖(如下图)，其中同时含有同源染色体和姐妹染色单体的细胞是 (　　)
A．Ⅰ B．Ⅱ
C．Ⅲ D．Ⅳ
【答案】B　
【解析】依题意可知，Ⅰ为性原细胞，此时细胞中的DNA还没有进行复制，因此该细胞含有同源染色体，但是不含姐妹染色单体；Ⅱ为初级性母细胞，此时细胞中已经完成了DNA的复制，而同源染色体还没有分离，因此该细胞同时含有同源色体和姐妹染色单体；Ⅲ为次级性母细胞，同源染色体已经发生了分离，因此不含同源染色体；Ⅳ精子和卵细胞结合形成的受精卵，含有同源染色体，但不含姐妹染色单体。
4．下列关于“建立减数分裂中染色体变化的模型”的相关描述，错误的是 (　　)
A．染色体的两种颜色，一种代表来自父方的染色体，一种代表来自母方的染色体
B．在模拟过程中，只能体验染色体的行为变化，无法体验染色体的数量变化
C．若模拟过程中使用了两对同源染色体，那么在减数第一次分裂后期总共出现两种情况
D．模拟中长度相同、颜色不同的染色体代表同源染色体
【答案】B　
【解析】无论是模拟实验还是画图中，一般用两种颜色代表染色体的来源，其中大小相同、颜色不同的染色体代表同源染色体，A、D正确；在模拟过程中，不仅会体验到染色体的行为变化，也会体验到染色体的数量变化，B错误；若模拟过程中使用了两对同源染色体，那么在后期存在两种情况，一种是同色的分配到同一极；另一种是异色的分配到同一极，C正确。
5．在减数分裂和受精作用中，下列表述错误的是 (　　)
A．观察减数分裂各时期的特点应选择蚕豆的雄蕊和蝗虫的精巢
B．受精作用的过程体现了细胞膜的流动性和细胞间的信息交流功能
C．受精卵的遗传物质一半来自父方
D．减数分裂和受精作用对于维持生物前后代染色体数目的恒定具有重要意义
【答案】C　
【解析】精原细胞数量多，且精子的形成过程是连续的，因此，观察减数分裂各时期的特点应选择蚕豆的雄蕊和蝗虫的精巢，A正确；受精作用的精卵识别的过程，体现了细胞膜的流动性和细胞间的信息交流功能，B正确；受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，受精卵中的遗传物质主要来自母方，因为细胞质中的遗传物质几乎全部来源于母方，C错误；减数分裂使染色体数目减半，受精作用又可以使染色体数目恢复到正常，D正确。
6．下列有关受精作用的叙述，错误的是 (　　)
A．受精作用体现了有性生殖的优越性
B．受精过程中精卵细胞的结合具有随机性
C．受精作用形成的受精卵是新生命的开始
D．受精作用实现了基因的自由组合
【答案】D　
【解析】受精作用体现了有性生殖的优越性，增加了遗传与变异的机会，更好地适应环境，A正确；精子和卵细胞的结合是随机的，B正确；受精卵是新生命的开始，C正确；基因的自由组合是在形成配子时，不是在受精作用过程中，D错误。