第二节 受精作用
学习目标 1.理解配子中染色体组合的多样性及受精过程中染色体的变化。(重难点) 2.说出减数分裂和受精作用对生物遗传和变异的重要意义。(重点) 通过构建受精过程中染色体变化模型，阐明减数分裂和受精作用对生物遗传、变异的重要性。
受精作用
1．精子和卵细胞向输卵管的转运
(1)卵细胞的转运
①通道：输卵管。
②途径：卵巢→输卵管伞部→输卵管壶腹部。
③动力：输卵管伞部的收缩，输卵管伞部上皮细胞纤毛的协调运动，以及卵细胞放射冠的功能等。
(2)精子的转运
通过子宫到达输卵管的壶腹部与卵细胞相遇。
2．精子和卵细胞的结合
(1)受精作用
一个精子与一个卵细胞融合而成为受精卵的复杂过程。
(2)受精作用的场所
①人和其他哺乳动物：输卵管。
②鱼类和两栖类：水中。
(3)受精作用过程
①精子与卵细胞的识别：卵细胞透明带上的糖蛋白，是精子特异识别的受体，具有种的特异性。
②精子进入卵细胞：精子的头部进入卵细胞，尾部留在卵细胞膜外最终水解消失。
③精核和卵核的融合。
(4)受精作用的结果
受精卵中的染色体数目又恢复到亲代体细胞的数目。
(5)受精作用的意义
减数分裂和受精作用既保证了进行有性生殖的生物前后代遗传物质的稳定性，又使子代具有更大的变异性，大大提高了生物对环境的适应能力。
(6)关注被子植物的双受精现象
一个精核和一个卵细胞(卵核)结合形成受精卵将来发育成种子的胚，一个精核和两个极核结合形成受精极核，将来会发育成种子的胚乳。
1．判断对错
(1)配子的多样性只与非同源染色体的自由组合有关。 ( )
(2)正常情况下，1个精原细胞产生的4个精子在染色体组成上两两相同。 ( )
(3)受精时精子全部进入卵细胞内。 ( )
(4)受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方。 ( )
(5)同一个生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞，染色体数一般是相同的。 ( )
[答案](1)× 分析：配子的多样性还与同源染色体中的非姐妹染色单体之间的交叉互换有关。
(2)√
(3)× 分析：受精时精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。
(4)√
(5)√
2．下列有关受精卵和受精作用的叙述中，错误的是( )
A．受精卵具有全能性
B．受精卵中的染色体一半来自卵细胞，一半来自精子
C．受精过程中精子和卵细胞的结合是随机的
D．受精卵中的DNA一半来自卵细胞，一半来自精子
D [受精卵具有全能性，且全能性最高，A正确；受精卵中的染色体一半来自卵细胞，一半来自精子，B正确；受精过程中精子和卵细胞的结合是随机的，C正确；受精卵中染色体上的DNA一半来自卵细胞，一半来自精子，而细胞质中的DNA几乎全部来自卵细胞，D错误。]
3．下图是某种动物细胞分裂过程中染色体数目变化情况，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过程
B．C～H、I～M段可分别表示为一个细胞周期
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
A [依据曲线所表示染色体数目变化可知，A～G段表示减数分裂，H～I段表示受精作用，I～M段表示有丝分裂，A选项正确，C选项错误；C～G为减数第二次分裂过程，C～H不能表示为一个细胞周期，B选项错误；E～F段表示减数第二次分裂后期，细胞中着丝粒分裂，姐妹染色单体分离形成染色体，染色体数目加倍，D选项错误。]
受精作用
[思考交流]
1．精细胞在变形过程中，大部分细胞质都退化消失，只保留头部和一条长的尾部，这对精子的转运有何意义？
提示：这种变化减轻了精子的重量，便于精子的游动，使其能够迅速转运到输卵管处进行受精。
2．受精作用时，怎样防止多精入卵？
提示：当一个精子进入卵细胞后，卵细胞周围的放射冠立即释放蛋白水解酶，这些酶使透明带中的蛋白质变性，从而阻止其他精子与卵细胞结合。
3．就遗传物质贡献量而言，父母向孩子提供的遗传物质应为对等的，对吗？
提示：不对。受精卵中的遗传物质来自卵细胞的多于来自精子的，因为细胞质几乎全部来自卵细胞，而细胞质中也含有少量的遗传物质，但就染色体数目而言，父母向孩子提供的染色体均为23条，是对等的。
4．一胎同时出生的两个孩子称为“双胞胎”，双胞胎是否一定相同？可否呈现“一男一女”的性别差异？
提示：若来自同一受精卵，则双胞胎几乎完全相同，若由不同受精卵发育而来，则双胞胎与正常状况下来自“两次”所生的孩子一样“差异较大”，甚至会出现“一男一女”的性别差异。
1．有性生殖的生殖周期
2．受精作用
(1)输卵管：受精作用场所，受精卵开始卵裂，胚胎开始发育的场所。
(2)一个精子和一个卵细胞结合，形成一个受精卵。
(3)精子只有头部(含细胞核)进入卵细胞、尾部留在外面。
(4)受精卵中的细胞质几乎都来自卵细胞。
(5)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)，恢复到体细胞中的染色体数目。
特别提醒：受精卵中遗传物质DNA的来源
(1)受精卵
(2)受精卵
3．有性生殖中子代多样性成因归纳
(1)配子多样性成因
①不考虑交叉互换的情况下由非同源染色体组合的“随机性”导致配子多样化。具有n对同源染色体的个体产生配子情况如下：
可能产生配子的种类
实际产生配子的种类
1个精原细胞
2n种
2种
1个次级精母细胞
1种
1种
1个雄性个体
2n种
2n种
1个卵原细胞
2n种
1种
1个次级卵母细胞
1种
1种
1个雌性个体
2n种
2n种
按上述分析：含23对同源染色体的人类精(卵)原细胞，在不涉及交叉互换的情形下，所产生的精子(卵细胞)类型应有223种。
②交叉互换加剧配子多样化。
在四分体中，非姐妹染色单体之间可交叉并互换一部分片段，如图中②与③之间互换了部分片段，此为交叉互换现象，其结果可直接造成“父方(深色)”与“母方(浅色)”遗传物质的“掺杂”，即重新组合，其意义在于可提高配子的变异率，增加配子种类，有利于配子(或子代)多样化。
(2)精、卵细胞结合的随机性助推子代多样化
减数分裂过程中由于非同源染色体的“随机组合”及四分体非姐妹染色单体间的“交叉互换”已导致形成足够多样化的配子，然而，受精作用进行时哪一种精子与哪一种卵细胞结合，又呈现“随机性”。如此，势必更加助推受精卵的多样化程度，从而造就子代的多样化。
由此可见，有性生殖过程中具有“丰富”的变异来源，从而为适应多变的环境提供了足够多的变异材料。
方法技巧：配子来源的判断方法
(1)若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自于同一个次级精母细胞。
(2)若两个精细胞中染色体恰好“互补”，则它们可能来自于同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。
(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生物不同精原细胞的减数分裂过程。
1．进行有性生殖的高等生物的三个生理过程如下图所示，则①②③分别为( )
A．有丝分裂、减数分裂、受精作用
B．有丝分裂、受精作用、减数分裂
C．受精作用、减数分裂、有丝分裂
D．减数分裂、受精作用、有丝分裂
C [进行有性生殖的高等生物性成熟后通过减数分裂(②)产生配子，配子经受精作用(①)形成受精卵，受精卵经有丝分裂(③)和细胞分化形成新个体。]
2．如图1表示某动物的精原细胞，该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换。则由该细胞形成的精子染色体的类型可能是图2中的( )
B [细胞在减数分裂过程中同源染色体分离、非同源染色体自由组合；如果该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换，则一个精原细胞通过减数分裂过程中连续两次细胞分裂后，会产生四个染色体各不相同的精子，选项C中的四个精子染色体没有发生互换；选项A、D中互换的染色体找不到互换部分的来源。]
1．正常情况下，人的受精作用和胚胎发育的场所分别是( )
A．卵巢和输卵管 B．子宫和输卵管
C．输卵管和子宫 D．卵巢和子宫
C [人的受精作用发生的场所是输卵管，胚胎发育的场所是子宫。]
2．一个含有Aa、Bb、Cc三对同源染色体的精原细胞，减数分裂形成4个精子，这4个精子的染色体组成可能是( )
A．BbC Bbc AaC Aac
B．ABc ABC aBC ABC
C．ABc abC ABc abC
D．ABC abc aBC Abc
C [一个精原细胞产生4个精子，2种类型，所以染色体组成两两相同，故选C项。]
3．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
A [受精时，精子的头部进入卵细胞，头部含有细胞核及极少的细胞质，尾部不进入卵细胞。受精卵细胞核中的染色体(含有遗传物质)一半来自精子，一半来自卵细胞，其中的染色体数与本物种体细胞中的染色体数相同。细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。因此整个受精卵中全部的遗传物质，有一半多来自卵细胞，有不到一半来自精子。]
4．下图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，该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了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．②与③
C．①与③ D．②与④
B [在减数第一次分裂同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换后，同一个着丝粒上连着的两条染色单体，绝大部分相同，少数部分不相同，因此来自同一次级精母细胞的有②与③、①与④。]
5．下图是细胞分裂过程DNA分子含量的模式曲线，下列叙述正确的为( )
A．A点和F点处进行DNA复制
B．A～D表示有丝分裂，E～I进行减数分裂
C．F点对于维持物种的染色体数目恒定具有重要意义
D．图示两个细胞周期
C [AE段进行减数分裂，F点进行受精作用；FI为有丝分裂过程，BC、GH表示DNA复制，图中只有一个细胞周期。]
课件42张PPT。第一单元 遗传与变异的细胞学基础第一章 染色体在有性生殖中的变化
第二节 受精作用234
输卵管卵巢输卵管伞部输卵管壶腹部伞部纤毛卵细胞放射冠5壶腹部 6受精卵输卵管水中7
透明带糖蛋白头部尾部水解消失精核卵核8对环境的适应染色体遗传物质变异性9
卵细胞(卵核)受精卵胚受精极核胚乳10111213141516受精作用 17181920212223242526272829303132333435363738394041点击右图进入…Thank you for watching !
