《创新课堂》第2章二 受精作用 讲义（教师版）-高中生物学必修2（人教版）同步讲练测

二　受精作用
[课标内容]
1．运用模型与建模的方法，理解配子中染色体组合的多样性。　2.采用结构与功能观，说明受精作用的意义。　3.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。
一、配子中染色体组合的多样性
1．原因
(1)减数分裂Ⅰ前期，四分体中__________________之间可能交换相应片段，如下图所示。
(2)减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，如下图所示。
　　　　　　　　　　　　　　　　　 INCLUDEPICTURE "箭头B.TIF" INCLUDEPICTURE "箭头B.TIF" \* MERGEFORMAT 二者同时发生
2．意义：导致不同配子的____________有差异，使同一双亲的后代呈现____________。
二、受精作用
1．概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为__________的过程。
　　　　　　　　　　　　 INCLUDEPICTURE "箭头B.TIF" INCLUDEPICTURE "箭头B.TIF" \* MERGEFORMAT 依靠糖蛋白
2．过程
示意图 说明
在外面　　　　　 INCLUDEPICTURE "箭头B1.TIF" INCLUDEPICTURE "箭头B1.TIF" \* MERGEFORMAT 受精卵中的线粒体几乎全部来自卵细胞
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____________融合，使彼此的染色体会合在一起
3.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．减数分裂和受精作用的意义
(1)保证了每种生物前后代____________的恒定，维持了生物遗传的稳定性。
(2)后代呈现多样性。这种多样性有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中________。
[答案自填] 非姐妹染色单体　遗传物质　多样性　受精卵　细胞膜　细胞核　细胞核
精子(父方)　卵细胞(母方)　体细胞　染色体数目　进化
INCLUDEPICTURE "自查自纠LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "自查自纠LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)建立减数分裂中染色体变化的模型实验中，大小相同、颜色不同的染色体代表同源染色体。(　　)
(2)进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质。(　　)
(3)受精作用的实质是精子与卵细胞的融合。(　　)
(4)减数分裂和受精作用过程中均有非同源染色体的自由组合，有利于保持亲子代遗传信息的稳定性。(　　)
(5)同一双亲后代的多样性只与卵细胞和精子的随机结合有关。(　　)
(6)受精卵的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞。(　　)
提示：(1)√　(2)√
(3)×　受精作用的实质是精子的细胞核与卵细胞的细胞核互相融合。
(4)×　受精作用过程中不发生非同源染色体的自由组合。
(5)×　减数分裂形成的配子的染色体组合具有多样性，进而导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。
(6)×　受精卵细胞核中的DNA一半来自父方，一半来自母方，细胞质中的DNA几乎全部来自母方。
【知识框架】
INCLUDEPICTURE "课堂合作探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂合作探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
核心点一　配子中染色体组合的多样性[学生用书P40]
INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
[探究1] 减数分裂过程中，同源染色体会发生联会及分离，而非同源染色体可自由组合。下图中的A、a和B、b表示精原细胞中的两对同源染色体，请分析并回答下列问题：
(1)情况1最终产生的精子有几种类型？情况2最终产生的精子有几种类型？
(2)若将精原细胞换为卵原细胞，则两种情况下最终产生的卵细胞有几种类型？
(3)含有n对同源染色体的生物体产生的配子类型有时候多于2n种，可能的原因是什么？
提示：(1)情况1最终产生的精子有2种类型，即AB、ab。情况2最终产生的精子有2种类型，即Ab、aB。
(2)一个卵原细胞经减数分裂只能产生一个卵细胞，故两种情况下最终产生的卵细胞均各有一种。
(3)可能发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。
[探究2] 减数分裂过程中的异常分析。
(1)如果减数分裂Ⅰ异常(同源染色体未分离)，而减数分裂Ⅱ正常，如下图所示：
则所形成的次级精母细胞________，进而使产生的配子____________。
(2)如果减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ时一个次级精母细胞分裂异常(姐妹染色单体分开后形成的染色体移向细胞同一极)，如下图所示：
则所产生的配子____________________________________。
提示：(1)异常　全部异常　(2)一半正常、一半异常
INCLUDEPICTURE "归纳深化LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "归纳深化LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体互换)
项目 配子个数 配子种类
一个精原细胞 4个 2种
一个雄性个体 — 2n种
一个卵原细胞 1个 1种
一个雌性个体 — 2n种
注意：分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。
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1.某雄性生物的染色体组成如右图所示，则它产生精子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换)(　　)
A．2种和2种　　　　 B．4种和2种
C．2种和4种 D．8种和4种
答案：B
2．(2024·黑龙江大庆高一月考)图甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体，在减数分
裂过程中，该对同源染色体交换了一段相应片段，结果形成了图乙①～④所示的四个精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是(　　)
A．①与② B．①与③
C．②与③ D．②与④
解析：选C。由题图甲可知，这对同源染色体中一条为黑色，一条为白色，经过染色体复制和交换相应片段后，白色的染色体上的一条染色单体含有部分黑色片段，黑色的染色体上的一条染色单体含有部分白色片段。则次级精母细胞经过姐妹染色单体分开及细胞分裂形成的精细胞为①与④或②与③。综上所述，C符合题意。
3.某生物(2n＝6)减数分裂Ⅱ后期细胞如右图所示。下列解释合理的是(　　)
A．减数分裂Ⅰ中有一对同源染色体没有分离
B．减数分裂Ⅱ中有一对染色单体没有分离
C．减数分裂Ⅰ前有一条染色单体没有分离
D．减数分裂Ⅱ前有一条染色体多复制一次
解析：选A。某生物(2n＝6)正常减数分裂Ⅱ后期细胞中染色体的数目应为6条，不存在同源染色体，而题图所示细胞中染色体的数目为8条，并且2号位置和4号位置的染色体互为同源染色体，可能的原因是减数分裂Ⅰ中有一对同源染色体没有分离，进入了细胞同一极，在减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，所以多了两条染色体，A合理。
核心点二　受精作用[学生用书P41]
INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
材料Ⅰ：下图是某动物受精作用的示意图。
材料Ⅱ：人类有一种遗传病——唐氏综合征，即21号染色体有3条，因此患者体内的染色体比正常人多了一条，为47条。
(1)甲、乙细胞进行受精作用的细胞学基础有哪些？(答出两点)
(2)受精时，当一个精子进入卵细胞后，其他精子还能继续进入该卵细胞吗？为什么？
(3)丙细胞中的DNA一半来自甲吗？为什么？
(4)若材料Ⅱ中的患者父亲产生的精子正常，推测其母亲的卵细胞中染色体数目是多少？
提示：(1)细胞膜的信息交流功能——使甲、乙细胞能够相互识别；细胞膜的流动性——使甲、乙细胞融合为一个受精卵。
(2)不能。卵细胞的细胞膜在精子进入后会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入。
(3)不是。丙细胞为受精卵，细胞核中的遗传物质一半来自甲，但细胞质中的遗传物质几乎全部来自乙。
(4)多了一条21号染色体，卵细胞中的染色体数为24条。
INCLUDEPICTURE "归纳深化LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "归纳深化LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
减数分裂与受精作用过程分析
(1)受精卵是新个体的第一个细胞，其分裂是新个体发育的起点。
(2)精子和卵细胞是亲代和子代之间联系的桥梁，它们将亲代的DNA传递给子代。
(3)受精作用中，精子和卵细胞的随机结合是遗传多样性的重要条件之一。
INCLUDEPICTURE "对点训练LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "对点训练LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．(教材P27正文改编)下列有关受精作用的叙述错误的是(　　)
A.受精卵中全部的遗传物质一半来自父方，一半来自母方
B．受精卵细胞质中的DNA几乎全部来自卵细胞
C．受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方
D．受精卵中的染色体数与本物种体细胞中的染色体数相同
解析：选A。受精卵中细胞核的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，由于受精过程中精子只是含有细胞核的头部参与了受精过程，即受精卵中细胞质的遗传物质几乎都来自卵细胞，A错误，B正确；受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，从而恢复到本物种体细胞正常染色体的数目，C正确；受精卵中的染色体数目与本物种体细胞中的染色体数目相同，D正确。
2．下图表示某种动物细胞分裂过程中染色体数目变化的情况，下列相关叙述正确的是(　　)
A．图中显示了减数分裂、有丝分裂和受精作用的过程
B．C～H、I～M段可分别表示一个细胞周期
C．A～I段表示减数分裂
D．E～F段发生了同源染色体的分离
解析：选A。依据曲线所表示的染色体数目变化可知，A～G段包括减数分裂前的间期和减数分裂，H～I 段表示受精作用，I～M段包括有丝分裂前的间期和有丝分裂，A正确，C错误；C～G段为减数分裂Ⅱ过程，故C～H段不能表示一个细胞周期，B错误；E～F段包括减数分裂Ⅱ后期和末期，无同源染色体的分离，D错误。
eq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "随堂效果检测LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "随堂效果检测LLL.TIF" \* MERGEFORMAT ),\s\do5([学生用书P42]))
1．(教材P25“探究·实践”改编)在“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动中，某同学利用相关材料制作并模拟了某生物细胞(2n＝4)的减数分裂过程。以下操作和分析正确的是(　　)
A．用两种颜色的橡皮泥可分别制作2条颜色、形态、大小相同的染色体
B．模拟过程中被纺锤体拉向两极的染色体不能含有染色单体
C．模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同极的橡皮泥颜色要不同
D．模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞两极的橡皮泥条数要相同
解析：选D。用两种颜色的橡皮泥制作形态、大小相同但颜色不同的2条染色体表示同源染色体，A项错误；模拟过程中被拉向两极的染色体可能含有染色单体，如减数分裂Ⅰ后期，B项错误；模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同极的橡皮泥颜色可以相同，也可以不同，模拟非同源染色体自由组合，C项错误；模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同，表示两极染色体数目相同，D项正确。
2．(2024·广东深圳高一检测)下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，下列相关叙述错误的是(　　)
A．图中精细胞至少来自4个精原细胞
B．⑤⑧可能来自同一个精原细胞
C．图中精细胞至少来自8个次级精母细胞
D．①⑦可能来自同一个精原细胞
解析：选D。在不考虑互换的情况下，每个精原细胞产生2个不同的次级精母细胞，每个次级精母细胞产生2个染色体组成相同的精细胞，题图中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。因此题图中精细胞至少来自4个精原细胞，A、B正确；1个次级精母细胞能产生2个染色体组成相同的精细胞，图中8个精细胞的染色体组成各不相同，至少来自8个次级精母细胞，C正确；①⑦不可能来自同一个精原细胞，D错误。
3．“一母生九子，九子各不同”描述了同一双亲的后代具有多样性的现象。下列不属于遗传多样性原因的是(　　)
A．减数分裂Ⅰ中，非同源染色体的自由组合
B．四分体中，非姐妹染色单体之间的互换
C．受精过程中，卵细胞与精子之间的随机结合
D．自然状态下，精子的数量远多于卵细胞的数量
答案：D
4．(教材P28“拓展应用”T1改编)下图表示某生物细胞分裂过程，两对基因A、a和B、b分别位于两对同源染色体上，若不考虑互换，则下列叙述正确的是(　　)
A．细胞Ⅱ可能是次级卵母细胞，无同源染色体
B．细胞Ⅳ中有2个B基因和2个b基因
C．细胞Ⅴ中可能含有2条染色体、1个b基因
D．细胞Ⅲ中的染色体数目与核DNA数目的比例在某一时期可为2∶1
解析：选B。由细胞Ⅱ和细胞Ⅳ不均等分裂可知，细胞Ⅰ是卵原细胞，细胞Ⅱ是初级卵母细胞，细胞Ⅲ是第一极体，细胞Ⅳ是次级卵母细胞，细胞Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ是第二极体，细胞Ⅷ是卵细胞。细胞Ⅱ是初级卵母细胞，含有两对同源染色体，A错误；细胞Ⅷ中含有B基因和b基因，说明减数分裂Ⅰ过程中含有B基因和b基因的同源染色体没有分离，因此，细胞Ⅳ中有2个B基因和2个b基因，细胞Ⅲ中只含有a基因所在的染色体，故细胞Ⅴ含有1条染色体、1个a基因，不含b基因，B正确，C错误；细胞分裂过程中，染色体数目与核DNA数目之比不可能出现2∶1的情况，D错误。