高中生物必修二（人教版）：第二章基因和染色體的關(guān)系第一節(jié)第2課時(shí)

1、第二章基因和染色體的關(guān)系1減數(shù)分裂和受精作用第2課時(shí)受精作用課標(biāo)要點(diǎn)學(xué)法指導(dǎo)說明進(jìn)行有性生殖的生物體，其遺傳信息通過配子傳遞給子代1.科學(xué)探究、科學(xué)思維：通過建構(gòu)模型，理解配子中染色體組合的多樣性2生命觀念：理解受精作用的實(shí)質(zhì)及意義3科學(xué)思維：提高抽象概括能力，掌握染色體、DNA的數(shù)目時(shí)間坐標(biāo)曲線知識(shí)導(dǎo)圖課前 新知導(dǎo)學(xué)1原因：配子中染色體組合的多樣性 非姐妹染色單體自由組合2意義：導(dǎo)致不同配子_有差異，使同一雙親的后代呈現(xiàn)_。遺傳物質(zhì)多樣性提示：兩種。正常情況下，一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成幾種配子(根據(jù)染色體組成分類)?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^

2、程中要進(jìn)行()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【答案】A【解析】家鴿有性生殖過程中通過減數(shù)分裂產(chǎn)生了染色體數(shù)目減半的雌雄生殖細(xì)胞，通過受精作用，雌雄配子結(jié)合形成受精卵，染色體數(shù)目恢復(fù)恒定。_與受精作用保證了每種生物前后代染色體數(shù)目的恒定，對(duì)于生物的遺傳變異都十分重要。受精作用減數(shù)分裂提示：異卵雙胞胎。異卵雙胞胎來自兩個(gè)不同的受精卵，故具有不同的遺傳特性。雙胞胎一般可分為同卵雙胞胎和異卵雙胞胎兩類。同卵雙胞胎指兩個(gè)胎兒由一個(gè)受精卵發(fā)育而成，異卵雙胞胎是由不同的受精卵發(fā)育而成的。其中性格和容貌相似性較小，也可能是不同性別的是哪一種雙胞胎？為什么？

3、判斷下列敘述的正誤。(1)受精作用包括精子和卵細(xì)胞的相互識(shí)別和融合。()(2)受精的實(shí)質(zhì)是精子進(jìn)入卵細(xì)胞中。()(3)受精卵中的遺傳物質(zhì)一半來自精子，一半來自卵細(xì)胞。()(4)受精作用的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有信息交流的功能。()(5)受精作用對(duì)維持生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定十分重要。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)課堂 素養(yǎng)初培1減數(shù)分裂配子中染色體的組合方式及種類(1)若是一個(gè)個(gè)體，則可產(chǎn)生2n種配子，n代表同源染色體的對(duì)數(shù)或等位基因的對(duì)數(shù)。(2)若是一個(gè)性原細(xì)胞，則一個(gè)卵原細(xì)胞僅產(chǎn)生1個(gè)(種)卵細(xì)胞，而一個(gè)精原細(xì)胞可產(chǎn)生4個(gè)(2種)精細(xì)胞(如圖所示)。配子中染色體組合的多樣

4、性知識(shí)歸納2減數(shù)分裂過程中的異常分析(1)減數(shù)分裂異常(同源染色體未分離)(2)減數(shù)分裂異常(姐妹染色單體未分離)1某種能進(jìn)行有性生殖的高等動(dòng)物體細(xì)胞含有2對(duì)同源染色體A、a與B、b(如下圖所示)，請(qǐng)思考該動(dòng)物形成的配子種類數(shù)的問題：(1)如果不發(fā)生交叉互換，則該動(dòng)物的一個(gè)精原細(xì)胞或一個(gè)卵原細(xì)胞能形成幾個(gè)精子或幾個(gè)卵細(xì)胞？其染色體組成是怎樣的？(2)如果圖中的A和a同源染色體在四分體時(shí)期發(fā)生了交叉互換，則一個(gè)精原細(xì)胞和一個(gè)卵原細(xì)胞又分別形成幾種精子和卵細(xì)胞？提示：(1)一個(gè)精原細(xì)胞能形成4個(gè)精子，其染色體組成是AB、AB、ab、ab或Ab、Ab、aB、aB；一個(gè)卵原細(xì)胞只能形成1個(gè)卵細(xì)胞，其染

5、色體組成是AB或ab或Ab或aB。(2)一個(gè)精原細(xì)胞會(huì)形成4種精子，一個(gè)卵原細(xì)胞會(huì)形成1種卵細(xì)胞。2受精作用的實(shí)質(zhì)是什么？受精作用有什么意義？提示：精子和卵細(xì)胞的細(xì)胞核的融合；減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持生物體前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，以及生物的遺傳和變異具有重要的意義?！痉椒记伞扛鶕?jù)染色體組成判斷配子來源的方法：(1)若兩個(gè)精細(xì)胞中染色體完全相同，則它們可能來自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。簡(jiǎn)記為：同為同一“次”。(2)若兩個(gè)精細(xì)胞中染色體恰好“互補(bǔ)”，則它們可能來自同一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞分裂產(chǎn)生的兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。簡(jiǎn)記為：補(bǔ)為同一“初”。(3)若兩個(gè)精細(xì)胞中的染色體有的相同，有的互補(bǔ)，只能判定可能

6、來自同一個(gè)生物不同精原細(xì)胞的減數(shù)分裂過程。簡(jiǎn)記為：同、補(bǔ)為同一“體”。對(duì)點(diǎn)精練1如圖表示染色體組成為AaCcDd的生物產(chǎn)生的精細(xì)胞。試根據(jù)細(xì)胞內(nèi)染色體的組合分析，在不考慮互換的情況下，下列相關(guān)敘述不正確的是 ()A上述精細(xì)胞至少來自4個(gè)精原細(xì)胞B可能來自同一個(gè)精原細(xì)胞C上述精細(xì)胞至少來自8個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞D可能來自同一個(gè)精原細(xì)胞【答案】D【解析】在不考慮互換的情況下，每個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生兩個(gè)不同的次級(jí)精母細(xì)胞，每個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生2個(gè)基因組成相同的精細(xì)胞，圖中可能來自同一個(gè)精原細(xì)胞，可能來自同一個(gè)精原細(xì)胞，可能來自同一個(gè)精原細(xì)胞，可能來自同一個(gè)精原細(xì)胞。因此上述精細(xì)胞至少來自4個(gè)精原細(xì)胞，故A、B正

7、確；1個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞能產(chǎn)生2個(gè)相同的精細(xì)胞，圖中8個(gè)精細(xì)胞的基因型各不相同，至少來自8個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞，故C正確；不可能來自同一個(gè)精原細(xì)胞，故D錯(cuò)誤。2人類有一種常見的遺傳病21三體綜合征，病人細(xì)胞中有3條21號(hào)染色體(正常人2條)。下列對(duì)于可能的原因分析錯(cuò)誤的是()A父方減數(shù)分裂兩條同源染色體未分離B母方減數(shù)分裂兩條同源染色體未分離C父方減數(shù)分裂兩條姐妹染色單體形成的子染色體移向同一極D父方、母方產(chǎn)生的配子都減數(shù)分裂出現(xiàn)異?！敬鸢浮緿【解析】21三體綜合征是指患者21號(hào)染色體比正常人多一條，父方、母方都有可能提供了異常的配子，而且是只有一方提供了異常的配子。配子中多一條染色體，可能是減數(shù)第一次

8、分裂異常，也可能是減數(shù)第二次分裂異常，但是不可能父方、母方提供的配子均異常。受精作用知識(shí)歸納1減數(shù)分裂結(jié)果分析經(jīng)減數(shù)分裂形成的生殖細(xì)胞(精子或卵細(xì)胞)的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的減少一半。圖示中配子的染色體數(shù)目只有體細(xì)胞的一半，并且沒有同源染色體。2受精作用結(jié)果分析經(jīng)受精作用形成的受精卵中的染色體一半來自精子(父方)、一半來自卵細(xì)胞(母方)。圖中受精卵的染色體數(shù)目恢復(fù)為體細(xì)胞染色體數(shù)，且出現(xiàn)同源染色體。(1) ab段、bc段和cd段分別屬于哪個(gè)過程的哪個(gè)時(shí)期？(2)e點(diǎn)表示什么過程？(3)eg段、ef段和fg段分別屬于哪個(gè)過程的哪個(gè)時(shí)期？提示：(1)ab段為減數(shù)分裂前的間期，bc段為減數(shù)分裂，

9、cd段為減數(shù)分裂。(2)受精作用。(3)eg段為受精卵的有絲分裂，其中ef段為有絲分裂前的間期，fg段為分裂期?！痉椒记伞扛鶕?jù)染色體數(shù)目變化判斷生理過程的方法：(1)染色體始終保持正常體細(xì)胞數(shù)目減數(shù)分裂。(2)染色體數(shù)目減半后只在后期加倍減數(shù)分裂。(3)染色體數(shù)目由減半恢復(fù)為正常體細(xì)胞數(shù)目受精作用。(4)染色體數(shù)目相對(duì)于正常體細(xì)胞染色體數(shù)加倍后減半有絲分裂。對(duì)點(diǎn)精練1下圖表示某二倍體生物細(xì)胞分裂和受精作用過程中，核 DNA含量和染色體數(shù)目的變化曲線圖，以下分析正確的是()Ab、c兩段分別表示染色體數(shù)目和核DNA含量的變化BEF、KL段不存在同源染色體CCD、GH及OP段染色體數(shù)目相同D同源染

10、色體分離發(fā)生在b段【答案】D【解析】由圖可知，b段表示減數(shù)分裂過程中核DNA含量的變化規(guī)律，c段表示受精作用和有絲分裂過程中染色體數(shù)目的變化規(guī)律，A錯(cuò)誤；EF段存在同源染色體，KL段不存在同源染色體，B錯(cuò)誤；CD段表示有絲分裂，此階段細(xì)胞中所含染色體數(shù)目在前期、中期與體細(xì)胞相同，在后期、末期是體細(xì)胞的2倍，GH段表示減數(shù)分裂，此階段細(xì)胞中所含染色體數(shù)目與體細(xì)胞相同，OP段表示有絲分裂后期、末期，此時(shí)細(xì)胞中所含染色體數(shù)目是體細(xì)胞的2倍，C錯(cuò)誤；同源染色體分離發(fā)生在b段的GH段，D正確。2下圖是某動(dòng)物受精作用的示意圖，據(jù)圖分析正確的是()A甲、乙兩細(xì)胞先識(shí)別后融合B甲、乙兩細(xì)胞經(jīng)有絲分裂形成C甲、

11、乙兩細(xì)胞均含兩個(gè)染色單體D丙細(xì)胞中不含同源染色體【答案】A【解析】圖示為某動(dòng)物受精作用的示意圖，其中甲為精子，乙為卵細(xì)胞，丙為受精卵。受精過程中，甲、乙兩細(xì)胞即精子、卵細(xì)胞先識(shí)別后融合，A正確；甲、乙兩細(xì)胞為生殖細(xì)胞，經(jīng)減數(shù)分裂形成，B錯(cuò)誤；甲、乙兩細(xì)胞均不含染色單體，C錯(cuò)誤；丙細(xì)胞為受精卵，細(xì)胞中含同源染色體，D錯(cuò)誤。課堂延伸提分易錯(cuò)易混1：有性生殖后代多樣性的原因(1)配子的多樣性：一是減前期同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換；二是減后期非同源染色體之間的自由組合。(2)受精時(shí)精子和卵細(xì)胞的結(jié)合具有隨機(jī)性。易錯(cuò)易混2：細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)來源的區(qū)別受精卵細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)從雙親各

12、獲得一半的DNA；受精卵的細(xì)胞質(zhì)中，如線粒體中也含有DNA，幾乎全部來自母本，因此受精卵中的遺傳物質(zhì)并非從雙親各獲得一半的DNA，而是從母本獲得的多一些。例下列由精子和卵細(xì)胞結(jié)合成受精卵的過程中，正確的是()受精卵中的遺傳物質(zhì)主要來自染色體受精卵中的細(xì)胞質(zhì)主要來自卵細(xì)胞受精時(shí)精子全部進(jìn)入卵細(xì)胞內(nèi)精子和卵細(xì)胞的染色體合在一起成為4 N條受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方ABCD【答案】A【解析】染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體，所以受精卵中的遺傳物質(zhì)主要來自染色體，正確；由于精子通過變形，幾乎不含細(xì)胞質(zhì)，所以受精卵中的細(xì)胞質(zhì)主要來自卵細(xì)胞，正確；受精時(shí)精子的頭

13、部進(jìn)入卵細(xì)胞內(nèi)，錯(cuò)誤；精子和卵細(xì)胞的染色體合在一起成為2N條，錯(cuò)誤；受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方，正確。小練 素養(yǎng)達(dá)成1某雌果蠅的基因組成為AABbEe,3對(duì)基因獨(dú)立遺傳，則其產(chǎn)生卵細(xì)胞的種類及其體內(nèi)一個(gè)卵原細(xì)胞所產(chǎn)生卵細(xì)胞的種類分別是()A4種和1種B4種和2種C4種和4種D8種和2種【答案】A【解析】根據(jù)基因自由組合定律，該果蠅可產(chǎn)生的配子種類有1224種；一個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂只能形成一個(gè)卵細(xì)胞，因此只有1種。2精子和卵細(xì)胞經(jīng)過受精作用形成受精卵，在受精卵中()A細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)完全來自卵細(xì)胞B細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎完全來自卵細(xì)胞C細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)都平均來自精子

14、和卵細(xì)胞D細(xì)胞中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由精子和卵細(xì)胞各提供一半【答案】B【解析】受精卵的細(xì)胞核是由精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核融合形成的，故其所含遺傳物質(zhì)一半來自卵細(xì)胞，一半來自精子；受精時(shí)，精子只有頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，幾乎不提供細(xì)胞質(zhì)，因此受精卵細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎完全來自卵細(xì)胞，且受精卵中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)幾乎完全由卵細(xì)胞提供。3有性生殖的生物通過細(xì)胞分裂和受精作用完成個(gè)體的繁殖(如下圖)，其中同時(shí)含有同源染色體和姐妹染色單體的細(xì)胞是()ABCD【答案】B【解析】依題意可知，為性原細(xì)胞，此時(shí)細(xì)胞中的DNA還沒有進(jìn)行復(fù)制，因此該細(xì)胞含有同源染色體，但是不含姐妹染色單體；為初級(jí)性母細(xì)胞，此時(shí)細(xì)胞中已經(jīng)完成了DNA的復(fù)

15、制，而同源染色體還沒有分離，因此該細(xì)胞同時(shí)含有同源色體和姐妹染色單體；為次級(jí)性母細(xì)胞，同源染色體已經(jīng)發(fā)生了分離，因此不含同源染色體；精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成的受精卵，含有同源染色體，但不含姐妹染色單體。4下列關(guān)于“建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型”的相關(guān)描述，錯(cuò)誤的是()A染色體的兩種顏色，一種代表來自父方的染色體，一種代表來自母方的染色體B在模擬過程中，只能體驗(yàn)染色體的行為變化，無法體驗(yàn)染色體的數(shù)量變化C若模擬過程中使用了兩對(duì)同源染色體，那么在減數(shù)第一次分裂后期總共出現(xiàn)兩種情況D模擬中長(zhǎng)度相同、顏色不同的染色體代表同源染色體【答案】B【解析】無論是模擬實(shí)驗(yàn)還是畫圖中，一般用兩種顏色代表染色體的來源

16、，其中大小相同、顏色不同的染色體代表同源染色體，A、D正確；在模擬過程中，不僅會(huì)體驗(yàn)到染色體的行為變化，也會(huì)體驗(yàn)到染色體的數(shù)量變化，B錯(cuò)誤；若模擬過程中使用了兩對(duì)同源染色體，那么在后期存在兩種情況，一種是同色的分配到同一極；另一種是異色的分配到同一極，C正確。5在減數(shù)分裂和受精作用中，下列表述錯(cuò)誤的是()A觀察減數(shù)分裂各時(shí)期的特點(diǎn)應(yīng)選擇蠶豆的雄蕊和蝗蟲的精巢B受精作用的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性和細(xì)胞間的信息交流功能C受精卵的遺傳物質(zhì)一半來自父方D減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持生物前后代染色體數(shù)目的恒定具有重要意義【答案】C【解析】精原細(xì)胞數(shù)量多，且精子的形成過程是連續(xù)的，因此，觀察減數(shù)分裂各時(shí)期的特點(diǎn)應(yīng)選擇蠶豆的雄蕊和蝗蟲的精巢，A正確；受精作用的精卵識(shí)別的過程，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性和細(xì)胞間的信息交流功能，B正確；受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方，受精卵中的遺傳物質(zhì)主要來自母方，因?yàn)榧?xì)胞質(zhì)中的遺傳物