2.1減數(shù)分裂(第3課時)受精作用（原卷版）

第2章第1節(jié)第3課時受精作用課程標準學習目標闡明進行有性生殖的生物體，其遺傳信息通過配子傳遞給子代；闡明有性生殖中基因的分離和自由組合使得子代的基因型和表型有多種可能，并可由此也測子代的遺傳性狀。1.說出受精作用發(fā)生的過程過程。2.闡明受精卵中染色體數(shù)目恢復到體細胞中的數(shù)目，保證了物種染色體數(shù)目的穩(wěn)定；3.概括每一種生物在繁衍過程中，既保持遺傳的穩(wěn)定性，又表現(xiàn)出遺傳的多樣性。自主梳理1.受精作用：受精作用是卵細胞和精子、稱為的過程。在受精作用進行時，通常是進入卵細胞，留在外面。2.受精作用過程中，卵細胞的會發(fā)生復雜的生理反應，以，精子的進入卵細胞后不久，精子的就與卵細胞的融合，使彼此的回合在一起。這樣，受精卵中的染色體數(shù)目又恢復到，保證了物種染色體數(shù)目的，其中有一半的染色體來自，另一半來自。3.減數(shù)分裂和受精作用保證了每種生物前后代的恒定，維持了生物遺傳的。在有性生殖過程中，減數(shù)分裂形成的配子，其染色體組合具有，導致了不同配子的差異，加上受精過程中卵細胞和精子結合的，同一雙親的后代必然呈現(xiàn)。預習檢測（限時10分鐘）1．下列有關觀察減數(shù)分裂實驗的敘述，錯誤的是()A．一般選用雄性個體的生殖器官作為實驗材料B．可用蠶豆花粉母細胞減數(shù)分裂裝片進行觀察C．在能觀察到減數(shù)分裂的裝片中，可能觀察到同源染色體聯(lián)會現(xiàn)象D．用洋蔥根尖制成裝片，能觀察到同源染色體聯(lián)會現(xiàn)象2.下列四項中，能用于觀察四分體的實驗材料是()A.洋蔥根尖 B.發(fā)育的花藥C.菠菜幼葉 D.受精卵3.在子女和父母之間，充當遺傳物質“橋梁”的是()A.精子和卵細胞 B.只有精子C.只有卵細胞 D.體細胞4.在顯微鏡下觀察某動物組織切片，發(fā)現(xiàn)細胞內的染色體數(shù)目有的是體細胞的一半，有的是體細胞的2倍，該切片最可能取自()A.人的骨髓 B.小鼠卵巢C.綿羊肝臟 D.家兔胚胎5．某同學在觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂裝片時將處于不同時期的顯微照片按分裂的先后順序進行排列，如下圖甲、乙、丙、丁所示。據(jù)圖分析不合理的是()甲乙丙丁A．圖甲可能會發(fā)生同源染色體的交叉互換B．圖乙可發(fā)生非同源染色體之間的自由組合C．圖丙細胞分裂結束后染色體數(shù)目將減半D．圖丁形成的細胞板將其分成四個精細胞6．下列關于“建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型”活動的描述，錯誤的是()A．用兩種顏色橡皮泥制作的兩種染色體分別表示來自不同親本B．將兩條顏色、長度相同的染色單體中部用同種顏色的小塊橡皮泥粘起來，小塊橡皮泥代表著絲粒C．演示減數(shù)分裂過程中非同源染色體的自由組合，最少需要紅色橡皮泥和黃色橡皮泥制作的染色體各一條D．該活動能模擬同源染色體上非姐妹染色單體間的交叉互換7．受精作用是指精子和卵細胞融合形成受精卵的過程，下列關于受精作用的說法，不正確的是()A．精子和卵細胞的相互識別與細胞膜上的糖蛋白有關B．在受精時精子的頭部進入卵細胞中，而尾部留在外面C．一個卵細胞可以同時與多個精子受精D．受精卵中染色體數(shù)目與本物種體細胞中染色體數(shù)目相同8．下列關于高等動物的卵細胞、精子以及受精作用的描述，正確的是()A．進入卵細胞并與之融合的精子幾乎不攜帶細胞質B．卵細胞、精子彼此結合的機會相等，因為它們的數(shù)量相等C．等位基因進入卵細胞的機會并不相等，因為一次減數(shù)分裂只形成一個卵細胞D．精卵的隨機結合與有性生殖后代的多樣性無關9.一個受精卵中的線粒體主要來自()A.父方的染色體 B.母方的染色體C.精子 D.卵細胞10.與有性生殖后代中染色體組成多樣性的成因無關的是()A.減數(shù)分裂產生配子時，非同源染色體的自由組合B.減數(shù)分裂產生配子時，同源染色體上非姐妹染色單體間的交換C.受精作用時，雌、雄配子的隨機結合D.相關相對性狀之間易于區(qū)分11.下圖為關于哺乳動物有性生殖相關的概念圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖中①表示的染色體變化發(fā)生時期是，④代表染色體匯合，雄性哺乳動物的細胞⑤叫。(2)受精卵在發(fā)育成個體的過程中，形成了結構功能各異的細胞，這個過程叫，該過程的實質是。(3)卵細胞形成過程中會出現(xiàn)次細胞質的不均等分裂，其意義是_____________________________。?探究一受精作用【情景材料】健康的精子與卵子，都是孕育健康的寶寶的前提。當精子從男性體內射出后，首先要面對的就是一場比10個馬拉松還恐怖的體力活兒。要知道精子的長度只有60微米，而女性的生殖道到子宮足足有7~12萬微米！只有歷盡千難萬險險才能穿過生殖道游到卵巢和子宮里面。精子和卵細胞相遇，雖然可以發(fā)生一定的中和作用，但一些不夠身強力壯的精子在整體質量、活躍度上相對就差一些，它們經受不住被酸腐蝕的煎熬，一個個紛紛“陣亡”了。另外女性自身的免疫系統(tǒng)和抵抗力，也會直接殺死一部分精子。這些最早一批進入女性生殖道的精子，在滑出女性生殖道體外的過程中，也順便調節(jié)了生殖道的酸性成分，可以讓后面的精子更安全地沖過去，實實在在成了其他精子的鋪路石。所以極少數(shù)的精子，才能成功穿過透明帶，繼續(xù)往卵子的核心區(qū)域挺近。在嘗試穿透卵子外層的透明帶時，處于競爭關系的精子們會選擇報團取暖，一起釋放頂體酶等物質，以便更順利地穿越透明帶。此時上億顆精子經過長途跋涉，早已精疲力竭，弱小的精子早大批陣亡，只剩下上百顆精子等待沖刺。當穿越成功后，精子們又恢復了競爭關系，它們爭先恐后沖向卵子內部。而只有唯一一顆沖進內部并堅守陣地的精子，才能與卵細胞完美結合，共同創(chuàng)造一個新生命的降臨?！締栴}探究】1．精子和卵細胞是怎么相互識別的；2．受精作用是怎樣保證一精一卵結合的。?探究二綜合概述同一生物繁衍過程中既保持遺傳的穩(wěn)定性，又表現(xiàn)出遺傳的多樣性【情景材料】基因通過無性生殖或有性繁殖傳遞給后代，從而使后代獲得其父母遺傳信息的現(xiàn)象。按照變異的原因可以分為可遺傳的變異和不遺傳的變異，可遺傳的變異是由遺傳物質改變引起的，可以遺傳給后代；由環(huán)境改變引起的變異，是不遺傳的變異，不能遺傳給后代．遺傳和變異是生物的基本特征，遺傳穩(wěn)定性是生物賴以生存的基礎，也是物種穩(wěn)定性的基礎，保持了物種的延續(xù)性．生物的繁衍并不是在簡單地復制自己，而是在產生有別于親代的新生命，變異增加了物種內的多樣性．遺傳和變異是自然選擇的物質基礎，是生物進化的前提之一．自然選擇是建立在遺傳和變異的基礎上的，沒有變異就不存在生物的多樣性，也就沒有選擇的對象，就沒有生物的進化；如果沒有遺傳，生物不能延續(xù)繁衍，自然選擇也就失去了意義．正因為生物具有遺傳和變異的特點，自然選擇才能成為推動生物進化的動力?！締栴}探究】1.怎樣從配子形成的減數(shù)分裂理解有性生殖的遺傳穩(wěn)定性？2.怎樣從配子形成的減數(shù)分裂理解有性生殖的遺傳多樣性？3.怎樣從精子和卵細胞結合形成的受精卵的過程理解有性生殖的遺傳穩(wěn)定性？4.怎樣從精子和卵細胞結合形成的受精卵的過程理解有性生殖的遺傳多樣性？要點歸納1.受精作用2.配子多樣性的成因自由組合變異類型：基因重組3.減數(shù)分裂與有絲分裂的過程及特點比較2.細胞分裂圖像辨析(1)三種“前期”比較(2)三種“中期”比較(3)三種“后期”比較【注意問題】1.由于細胞質DNA主要來自卵細胞，受精卵中來自母方的遺傳物質更多一些。2.結合細胞分裂圖像識別細胞分裂方式3.同源染色體“對數(shù)”及“染色體組數(shù)”的變化(以二倍體生物為例)4.細胞分裂的柱形圖辨析減數(shù)分裂：有絲分裂：典例精講【例1】(2023·山東膠州監(jiān)測)下圖甲、乙表示某種動物個體的某些細胞的分裂過程，丙、丁表示另一種動物個體的某些細胞的分裂過程。下列分析錯誤的是()A.甲細胞具有4對同源染色體，四個細胞中可發(fā)生基因重組的只有圖丙B.若乙細胞進行有絲分裂，則染色體①②和①③出現(xiàn)在子細胞中的概率相同C.細胞的有絲分裂和減數(shù)分裂都可能發(fā)生同源染色體之間的互換D.由丙細胞可判斷該動物為雄性動物，其體細胞內含有2個染色體組答案C解析甲細胞每一極含有顏色、形態(tài)相同的同源染色體，具有4對同源染色體，丙細胞中同源染色體分離，處于減數(shù)第一次分裂后期，可發(fā)生基因重組，A正確；細胞的有絲分裂不發(fā)生同樣染色體的聯(lián)會，不會發(fā)生同源染色體之間的互換，C錯誤；丙細胞處于減數(shù)第一次分裂后期，且細胞質均等分裂，由此可判斷該動物為雄性動物，其體細胞內含有2個染色體組，D正確。【例2】.(2021·遼寧卷，12)基因型為AaBb的雄性果蠅，體內一個精原細胞進行有絲分裂時，一對同源染色體在染色體復制后彼此配對，非姐妹染色單體進行了交換，結果如右圖所示。該精原細胞此次有絲分裂產生的子細胞，均進入減數(shù)分裂，若此過程中未發(fā)生任何變異，則減數(shù)第一次分裂產生的子細胞中，基因組成為AAbb的細胞所占的比例是()A.1/2 B.1/4 C.1/8 .1/16答案B解析由圖可知，該精原細胞有絲分裂產生的兩個子細胞的基因型分別是AaBB、Aabb或AaBb、AaBb，該精原細胞此次有絲分裂產生的兩個子細胞，均進入減數(shù)分裂。由分析可知，當兩個子細胞的基因型為AaBB、Aabb時，只有Aabb減數(shù)第一次分裂可產生基因組成為AAbb的細胞，比例為1/2×1/2＝1/4。當兩個子細胞的基因型為AaBb、AaBb時，減數(shù)第一次分裂產生基因組成為AAbb的細胞所占比例為1/4。綜上所述，無論該精原細胞有絲分裂產生的兩個子細胞基因型屬于哪種情況，它們進入減數(shù)分裂后，產生的基因組成為AAbb的次級精母細胞所占的比例均為1/4，B正確，A、C、D錯誤?！纠?】(不定項)(2023·山東臨沂摸底)雄蝗蟲染色體較大且數(shù)目相對較少(2n＝23，性染色體組成為XO)，將雄蝗蟲精巢中正常分裂的細胞制成臨時裝片，用光學顯微鏡觀察染色體的形態(tài)和數(shù)目。下列相關敘述錯誤的是()A.若細胞中觀察到的染色體數(shù)是23條，則該細胞中一定不含有姐妹染色單體B.若細胞中觀察到的染色體數(shù)是46條，則該細胞中一定含有兩條X染色體C.若觀察到的細胞中無同源染色體，則該細胞的染色體條數(shù)一定是11或12D.若細胞中觀察不到X染色體，則該細胞進行的分裂方式一定是減數(shù)分裂答案AC解析若細胞中觀察到的染色體數(shù)是23條，則該細胞處于有絲分裂前期或中期或減數(shù)第一次分裂，所以一定含有姐妹染色單體，A錯誤；若細胞中觀察到的染色體數(shù)是46條，則該細胞處于有絲分裂后期，所以一定含有兩條X染色體，B正確；若觀察到的細胞中無同源染色體，則該細胞若處于減數(shù)第二次分裂前期或中期或末期時，染色體條數(shù)是11或12；若處于減數(shù)第二次分裂后期時，染色體條數(shù)是22或24，C錯誤；若細胞中觀察不到X染色體，則該細胞進行的分裂方式一定是減數(shù)分裂，且處于減數(shù)第二次分裂過程中，D正確。1.有絲分裂與減數(shù)分裂過程中相關數(shù)學模型的比較（1）細胞分裂相關的曲線圖（2）牢記相關物質或結構變化的原因：DNA：看“絲”——染色質，有幾條，就有幾個DNA。間期復制，逐漸加倍，末期細胞分裂的時候減半。染色體：看“點”——著絲點（粒），有幾個，就有幾條染色體。著絲粒復制的時候（有絲分裂后期、減數(shù)第二次分裂的后期）加倍，末期細胞分裂的時候減半。2.有絲分裂與減數(shù)分裂過程中重要圖像分辨時期有絲分裂減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ前期有同源染色體，且散亂分布聯(lián)會，形成四分體，有同源染色體無同源染色體中期著絲粒排列在赤道板上，有同源染色體四分體排列在赤道板上著絲粒排列在赤道板上，無同源染色體后期著絲粒分裂，有同源染色體同源染色體分離，非同源染色體自由組合，有同源染色體著絲粒分裂，無同源染色體（1）先判定分裂類型：有同源染色體聯(lián)會行為的，為減數(shù)第一次分裂。無同源染色體聯(lián)會行為的，為有絲分裂或減數(shù)第二次分裂，有同源染色體的，是有絲分裂，無同源染色體的是減數(shù)第二次分裂。（2）再判斷圖像時期：染色體散亂分布在細胞中，為前期。細胞中央排整齊的，為中期。染色體分離的，無論是同源染色體還是姐妹染色體分離的，是后期。4.細胞分裂過程中發(fā)生的相關變異基因突變：有絲分裂、減數(shù)分裂的間期基因重組：減數(shù)第一次分裂的前期，同源染色體聯(lián)會，發(fā)生交叉互換，實現(xiàn)了基因重組；減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離，非同源染色體分離，導致非等位基因自由組合，實現(xiàn)了基因重組。染色體變異：減速分裂過程中發(fā)生染色體結構和數(shù)目變異的概率較普通細胞較高，比如易位、染色體數(shù)目增加或減少。、2個8cm)和4個紅色(2個5cm、2個8cm)的橡皮泥條，再結合細鐵絲等材料模擬減數(shù)分裂過程。下列敘述錯誤的是()A．將2個5cm藍色橡皮泥條扎在一起，模擬1個已經復制的染色體B．將4個8cm橡皮泥條按同顏色扎在一起再并排，模擬1對同源染色體的配對C．模擬減數(shù)分裂Ⅰ后期時，細胞同一極的橡皮泥條顏色要不同D．模擬減數(shù)分裂Ⅱ后期時，細胞一極的橡皮泥條要與另一極的相同2.如圖為某同學建構的減數(shù)分裂過程中染色體的變化模型圖，其中建構正確的是()A.①③④ B.②③④C.①②④ D.①②③3．如圖為進行有性生殖的生物的生活史示意圖，下列有關說法錯誤的是()A．過程①表示受精作用B．過程②存在細胞的分裂、分化等過程C．過程④中原始生殖細胞染色體復制2次，細胞連續(xù)分裂2次D．過程①和④有利于同一雙親的后代呈現(xiàn)出多樣性4．大熊貓的體細胞有42條染色體，下列相關表述不正確的是()A．一只雄性大熊貓在不同時期產生的精子染色體數(shù)目一般都是21條B．一只雌性大熊貓在不同時期產生的卵細胞，其染色體組合具有多樣性C．假如大熊貓的15個初級精母細胞和10個初級卵母細胞都能正常分裂，并在最大限度內受精，則最多能形成的受精卵數(shù)目是15D．大熊貓親子代的染色體數(shù)目是相同的，對此起決定作用的過程是減數(shù)分裂和受精作用5．如圖表示某個生物的精細胞，試根據(jù)細胞內基因(三對等位基因獨立遺傳)的類型，判斷其精細胞至少來自幾個精原細胞(不考慮四分體中非姐妹染色單體的互換)()A．2個B．3個C．4個D．5個6．植物的有性生殖過程中，一個卵細胞與一個精子成功融合后通常不再與其他精子融合。我國科學家最新研究發(fā)現(xiàn)，當卵細胞與精子融合后，植物卵細胞特異表達和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。這兩種酶能降解一種吸引花粉管的信號分子，避免受精卵再度與精子融合。下列敘述錯誤的是()A．多精入卵會產生更多的種子B．防止多精入卵能保持后代染色體數(shù)目穩(wěn)定C．未受精的情況下，卵細胞不分泌ECS1和ECS2D．ECS1和ECS2通過影響花粉管防止多精入卵7．如圖1所示為某動物初級精母細胞中的兩對同源染色體，其減數(shù)分裂過程中，同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生互換形成了如圖2所示的四個精子，則來自同一個次級精母細胞的是()圖1圖2A．①② B．①③C．②③ D．③④8．如圖中編號A～F的圖像是顯微鏡下觀察到的某植物(2n＝24)減數(shù)分裂不同時期的細胞圖像，請據(jù)圖回答下列問題：(1)取該植物解離