2015-2016學(xué)年高中生物 第2章 第1節(jié) 減數(shù)分裂和受精作用 二、受精作用學(xué)案 新人教版必修2

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1、 第1節(jié) 減數(shù)分裂和受精作用 受精作用 1．受精作用是卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合成為受精卵的過程。 2．受精作用過程：精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，尾部留在外面；卵細(xì)胞的細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生復(fù)雜的生理反應(yīng)，阻止其他精子再進(jìn)入；精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核相融合。 3．受精卵中的染色體數(shù)目恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目，其中有一半的染色體來自精子，另一半來自卵細(xì)胞。 4．減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，對(duì)于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。 一、配子中染色體組合的多樣性 1．建構(gòu)模擬。 (1)模擬減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目及主要行為的變化

2、，加深對(duì)減數(shù)分裂過程的理解。 (2)模擬減數(shù)分裂過程中非同源染色體的自由組合，加深對(duì)配子中染色體多樣性的理解。 2．原因分析。 (1)同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)，四分體中的非姐妹染色單體容易發(fā)生交叉互換。 (2)同源染色體分離的同時(shí)，非同源染色體表現(xiàn)為自由組合。 二、受精作用 1．定義：在生物體的有性生殖的過程中，精子與卵細(xì)胞結(jié)合成為受精卵的過程，叫做受精作用。 2．過程。 (1)精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，尾部留在外面。 (2)卵細(xì)胞的細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生復(fù)雜的生理反應(yīng)，以阻止其他精子再進(jìn)入。 (3)精子頭部穿進(jìn)卵細(xì)胞以后，它的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核結(jié)合在一起。 3．實(shí)質(zhì)：精子的細(xì)胞核與卵

3、細(xì)胞的細(xì)胞核相融合的過程。 4．結(jié)果：受精卵中的染色體又恢復(fù)到體細(xì)胞的數(shù)目。在受精卵中，從精子來的染色體與從卵細(xì)胞來的染色體又會(huì)合在一起，其中有一半染色體來自精子(父方)，一半來自卵細(xì)胞(母方)。 5．意義。 (1)子代呈現(xiàn)多樣性，有利于生物在自然選擇中進(jìn)化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。 (2)對(duì)于進(jìn)行有性生殖的生物來說，減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，對(duì)于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。 1．判斷正誤： (1)同源染色體分離，非同源染色體的自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期。(√) (2)1個(gè)精原細(xì)胞形成4種精子。(×) 解析：1個(gè)精原細(xì)

4、胞進(jìn)行減數(shù)第一次分裂，產(chǎn)生2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞，減數(shù)第二次分裂相當(dāng)于有絲分裂，所以1個(gè)精原細(xì)胞形成2種精子。 (3) 受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方。(√) 2．問題導(dǎo)學(xué)： (1)1個(gè)具有n對(duì)同源染色體的卵原細(xì)胞在減數(shù)分裂中產(chǎn)生多少種卵細(xì)胞？為什么？ 提示：1種。1個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂只產(chǎn)生1個(gè)卵細(xì)胞。 (2)受精卵中的DNA是一半來自父方，一半來自母方嗎？說明原因。 提示：不是。核DNA是一半來自父方，一半來自母方，但細(xì)胞質(zhì)中的DNA幾乎全部來自母方。 1．減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子內(nèi)，染色體組成具有多樣性，主要取決于(C) A．同源染色體的復(fù)制 B．

5、同源染色體的聯(lián)會(huì)和分離 C．非姐妹染色單體的交叉互換和非同源染色體的自由組合 D．染色體著絲點(diǎn)的分裂 2．某同學(xué)學(xué)完“減數(shù)分裂”一節(jié)后，寫下了下面四句話，請(qǐng)你幫他判斷一下哪句話是正確的(C) A．我細(xì)胞內(nèi)的染色體中來自爸爸的比來自媽媽的多 B．我和弟弟的父母是相同的，所以我們細(xì)胞內(nèi)的染色體也是完全一樣的 C．我細(xì)胞內(nèi)的每一對(duì)同源染色體都是父母共同提供的 D．我弟弟細(xì)胞內(nèi)的每一對(duì)同源染色體大小都是相同的 3．人類的卵細(xì)胞比精子大得多，下列說法正確的是(C) A．卵細(xì)胞含有更多的染色體 B．形成合子時(shí)，卵細(xì)胞起主導(dǎo)作用 C．卵細(xì)胞為受精卵的發(fā)育貯存著營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) D．卵

6、細(xì)胞中含有大量的遺傳物質(zhì) 4．某高等動(dòng)物的卵原細(xì)胞內(nèi)有12對(duì)同源染色體，在不發(fā)生非姐妹染色單體交叉互換的情況下，該動(dòng)物產(chǎn)生的卵細(xì)胞內(nèi)染色體的組合方式有(A) A．212種　　　　　　B.種 C．122種 D．12種 5．家鴿是進(jìn)行有性生殖的生物，它之所以能保持染色體數(shù)目的恒定，是因?yàn)樵谏尺^程中要進(jìn)行(A) A．減數(shù)分裂和受精作用 B．有絲分裂和受精作用 C．減數(shù)分裂和有絲分裂 D．染色體的復(fù)制和平均分配 6．如圖表示高等生物的生活史示意圖，據(jù)圖回答： (1)過程A表示__________，它發(fā)生在哺乳動(dòng)物的__________中。

7、(2)過程B表示________，其實(shí)質(zhì)是____________________。 (3)如果該圖表示被子植物的生活史，那么個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)是從________開始的，主要進(jìn)行________分裂。 (4)假設(shè)成體Ⅰ的染色體數(shù)目為20條，那么圖中Ⅲ和Ⅳ的染色體數(shù)目依次為____________。 解析：生物體發(fā)育成熟后通過減數(shù)分裂產(chǎn)生有性生殖細(xì)胞，有性生殖細(xì)胞再通過受精作用形成受精卵，受精卵是高等生物個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，再經(jīng)過有絲分裂和細(xì)胞分化形成完整的生物個(gè)體。減數(shù)分裂和受精作用維持了生物體前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定。 答案：(1)減數(shù)分裂　睪丸或卵巢　　(2)受精作用　精子的細(xì)胞核

8、與卵細(xì)胞的細(xì)胞核相融合 (3)受精卵　有絲　(4)10條、20條 一、選擇題 1．下列選項(xiàng)中，屬于形成配子多樣性原因的一組是(C) ①交叉互換?、谕慈旧w聯(lián)會(huì)?、弁慈旧w分離　④非同源染色體隨機(jī)組合 A． ①② B．③④ C．①④ D．②③ 2．按自由組合定律遺傳，能產(chǎn)生4種類型配子的基因型是(B) A．YyRR B．MmNnPP C．BbDdEe D．Aabb 3．下面是對(duì)高等動(dòng)物通過減數(shù)分裂形成的♀、♂配子以及受精作用的描述，其中正確的是(D) A．每個(gè)卵細(xì)胞繼承了初級(jí)卵母細(xì)胞1/4的細(xì)胞質(zhì) B

9、．同源染色體進(jìn)入卵細(xì)胞的機(jī)會(huì)并不相等，因?yàn)橐淮螠p數(shù)分裂只形成一個(gè)卵細(xì)胞 C．整個(gè)精子進(jìn)入卵細(xì)胞，完成受精作用 D．進(jìn)入卵細(xì)胞并與之融合的精子攜帶的細(xì)胞質(zhì)很少 4．下圖是部分同學(xué)在“建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型”實(shí)驗(yàn)中制作的細(xì)胞分裂模型，其中錯(cuò)誤的是(A) 5．下列關(guān)于受精作用的說法，不正確的是(D) A．受精作用也是精子和卵細(xì)胞相互識(shí)別的過程 B．受精卵的絕大部分細(xì)胞質(zhì)來自于卵細(xì)胞 C．受精過程使卵細(xì)胞的生命活動(dòng)變得活躍 D．同一雙親后代遺傳的多樣性只與卵細(xì)胞和精子的隨機(jī)結(jié)合有關(guān) 6．某動(dòng)物精原細(xì)胞中有3對(duì)同源染色體，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中，同時(shí)含有3個(gè)母方

10、染色體的配子占(C) A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/16 解析：在減數(shù)分裂過程中，每一對(duì)同源染色體中來自母方的染色體都可以到任何一極，即在每一極的可能性都是1/2，因此3個(gè)母方染色體都在同一極的可能性是1/2×1/2×1/2＝1/8。 7．圖中a、b、c、d分別是一些生物細(xì)胞某個(gè)分裂時(shí)期的示意圖，下列有關(guān)描述正確的是(D) A．a(chǎn)圖表示植物細(xì)胞有絲分裂中期 B．b圖表示人的成熟的紅細(xì)胞分裂的某個(gè)階段 C．c圖細(xì)胞分裂后將產(chǎn)生1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和1個(gè)極體 D．d圖細(xì)胞中含有8條染色單體 解析：a圖表示植物細(xì)胞有絲分裂末

11、期，因?yàn)榧?xì)胞中形成了細(xì)胞板且重新出現(xiàn)了核膜；b圖為無絲分裂，而人的成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核，不能進(jìn)行分裂；c圖中無同源染色體，著絲點(diǎn)分裂，且細(xì)胞質(zhì)不均等分裂，故為減數(shù)第二次分裂后期，該細(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞，分裂后將產(chǎn)生1個(gè)卵細(xì)胞和1個(gè)極體；d圖具有同源染色體，著絲點(diǎn)排列在赤道板上，為有絲分裂中期，此時(shí)細(xì)胞中有4條染色體，每條染色體上有兩條姐妹染色單體，故有8條染色單體。 二、非選擇題 8．下圖表示某基因型為AaBb的高等動(dòng)物睪丸內(nèi)細(xì)胞分裂圖像和染色體數(shù)目變化曲線。請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問題。 (1)圖像D→F屬于______分裂，D→A屬于______分裂。 (2)圖A～F中有染色單體但無

12、同源染色體的是______。 (3)圖D細(xì)胞在分裂產(chǎn)生配子時(shí)A與a的分離和a與a的分開分別發(fā)生在坐標(biāo)圖G中的____________。(選擇正確選項(xiàng)) A．0～1段 B．1～2段 C．2～3段 D．3～4段 解析：(1)細(xì)胞E中染色體數(shù)目為4條，細(xì)胞F的每一極都有4條染色體，說明圖像D→F屬于有絲分裂；細(xì)胞A中移向每一極的染色體數(shù)目只有細(xì)胞C中的一半，說明D→A屬于減數(shù)分裂。(2)細(xì)胞A內(nèi)無同源染色體，也沒有姐妹染色單體；細(xì)胞B內(nèi)無同源染色體但有姐妹染色單體；細(xì)胞C、D、E內(nèi)有同源染色體，也有姐妹染色單體；細(xì)胞F內(nèi)有同源染色體，但無姐妹染色單體。

13、(3)A與a為位于同源染色體上的等位基因，故同源染色體的分離會(huì)導(dǎo)致等位基因的分離，而同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，即坐標(biāo)G中的1～2段；a與a為位于姐妹染色單體上的相同基因，隨著姐妹染色單體的分離而分離，而姐妹染色單體分離發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期，即坐標(biāo)G中的3～4段。 答案：(1)有絲　減數(shù)　(2)B　(3)BD 9．正常人的體細(xì)胞中含有23對(duì)同源染色體，分別編號(hào)為1號(hào)～23號(hào)，在人類的遺傳病中，有一種叫21三體綜合癥，也叫先天性愚型，是一種常見的染色體異常遺傳病，表現(xiàn)為智力低下，身體發(fā)育緩慢?；純撼１憩F(xiàn)出特殊的面容：眼間距寬，外眼角上斜，口常半張，舌常伸出口外，所以又叫做

14、伸舌樣癡呆。對(duì)患者染色體進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)患者比正常人多了一條21號(hào)染色體。 (1)正常人產(chǎn)生的配子中染色體的組合類型共有_____________。 種，從理論上分析，一對(duì)夫婦所生的兩個(gè)孩子(非同卵雙胞胎)所含染色體組成完全相同的概率是________。 (2)請(qǐng)從減數(shù)分裂和受精作用的角度完善21三體綜合癥患者產(chǎn)生的可能原因。有以下幾種情況： ①異常精子(24條)和正常卵細(xì)胞(23條)結(jié)合形成的： ②正常精子(23條)和異常卵細(xì)胞(24條)結(jié)合形成的： (3)若一個(gè)正常人與一個(gè)21三體綜合癥患者婚配，他們的后代發(fā)病率是________，原因是_________________

15、___。 解析：(1)正常人的體細(xì)胞中含有23對(duì)同源染色體，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中含有23條染色體，由于非同源染色體的自由組合，導(dǎo)致了配子中染色體組合類型有223種。從理論上講，丈夫產(chǎn)生的兩個(gè)相同的精子與妻子產(chǎn)生的兩個(gè)相同的卵細(xì)胞分別結(jié)合后，所形成的兩個(gè)受精卵發(fā)育成的個(gè)體染色體組成才完全相同，所以一對(duì)夫婦所生兩個(gè)孩子所含染色體組成完全相同的概率為1/223×1/223＝1/246。 (2)由題干可知，21三體綜合征患者體內(nèi)為47條染色體，可能是正常精子(23條)和異常卵細(xì)胞(24條)結(jié)合而成的，也可能是異常精子(24條)和正常卵細(xì)胞(23條)結(jié)合而成的。異常精子或異常卵細(xì)胞的形成可能是減數(shù)第一次分裂后期21號(hào)同源染色體不分離，或減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體分離后形成的兩條21號(hào)子染色體移向同一極造成的。 (3)21三體綜合征患者產(chǎn)生的配子，有一半的可能為正常配子(23條)，一半的可能為異常配子(24條)，所以當(dāng)患者與正常人婚配后，與正常配子結(jié)合可產(chǎn)生正常后代，與異常配子結(jié)合可產(chǎn)生異常后代，子代發(fā)病率為1/2。 答案：(1)223　1/246　(2)①a.后期　同源染色體　b．后期　姐妹染色單體?、赼.后期　同源染色體　b．后期　姐妹染色單體　(3)1/2　患者產(chǎn)生的配子一半正常(23條)，一半異常(24條) - 7 -