第2章 第1节 第2课时 受精作用(配套Word教参)-【优化指导】2020-2021学年新教材高中生物必修2 遗传与进化(人教版)

第2课时　受精作用 课程内容标准 核心素养对接 1.阐明用豌豆做遗传实验的优点，理解配子中染色体组合的多样性。 2．描述受精作用的过程。 3．说出减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。 1.建构细胞减数分裂的模型，并运用模型理解配子中染色体组合的多样性。(生命观念) 2．由非同源染色体的组合和受精作用，理解有性生殖的变化与稳定。(科学思维) 3．通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，熟练掌握相关实验技能。(科学探究) 一、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1．实验原理 根据细胞中的染色体形态、位置和数目的变化，识别减数分裂的各个时期。 2．实验流程 → 　↓ → 　↓ → 二、配子中染色体组合的多样性 1．原因 时期 图示 染色体行为 减数分裂Ⅰ前期 四分体中非姐妹染色单体之间可能发生互换 减数分裂Ⅰ后期 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 2．意义：导致不同配子遗传物质有差异，使同一双亲的后代呈现多样性。 三、受精作用 1．概念：卵细胞与精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 2．过程 图示 说明 精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面 卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入 精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起 3．结果 (1)受精卵中的染色体数目恢复为体细胞中染色体的数目。 (2)受精卵中的染色体一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。 4．意义 (1)后代呈现多样性，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进化，体现了有性生殖的优越性。 (2)对于维持每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异都具有重要意义。 1．判正误 (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)受精作用过程既涉及细胞膜的信息传递，又体现了细胞膜具有一定流动性。(√) (6)受精时，不同类型的雌雄配子随机结合就是自由组合，造成有性生殖后代的多样性。(×) 2．微思考 下图为受精作用扫描电镜照片，据图回答有关问题： (1)结合细胞膜的成分，讨论精子与卵细胞相互识别的物质基础是什么？精子与卵细胞融合的过程与生物膜的哪种特性有关？ 提示　细胞膜表面的糖蛋白　结构特点流动性。 (2)一般来说，一个人的遗传物质来自母亲的要多于来自父亲的，其原因是什么？ 提示　受精时，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，因此，受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞，而细胞核中的遗传物质一半来自母亲一半来自父亲，所以一个人的遗传物质来自母亲的要多于来自父亲的。 任务驱动一　配子中染色体组合的多样性 根据教材P25～26模拟减数分裂过程中非同源染色体自由组合实验，探讨下列问题： (1)含有2对、3对同源染色体的精原细胞，分别可能产生多少种精子？产生每一种精子的比例是多少？ 提示　含有2对同源染色体的精原细胞可能产生4种精子，每一种精子的比例是1/4；含有3对同源染色体的精原细胞可能产生8种精子，产生每一种精子的比例是1/8。 (2)含有n对同源染色体的精原细胞，可能产生多少种精子，产生每一种精子的比例是多少？ 提示　可能产生2n种精子，产生每一种精子的比例为1/2n。 (3)考虑四分体的交叉互换，分析含两对同源染色体的1个精原细胞和卵原细胞，减数分裂最多产生几种精子和卵细胞？ 提示　①1个精原细胞减数分裂和变形后产生4个精子，在不发生交叉互换的情况下，4个精子两两相同，即有2种类型；若四分体时期发生交叉互换，则4个精子各不相同，即4种类型。 ②无论是否发生交叉互换，1个卵原细胞经减数分裂后，只能产生1个卵细胞，即1种类型。 1．减数分裂与配子多样性 (1)以二倍体生物一个精原细胞的减数分裂(不考虑互换)为例，如图所示。 由图可知：①E和F、G和H的染色体组成完全相同，分别来自同一次级精母细胞C、D；②E(F)与G(H)中的染色体“互补”，来自同一个初级精母细胞。 (2)二倍体生物一个精原细胞的减数分裂(考虑交叉互换)，如图所示。 由图可知：①E和F，G和H的染色体组成大同小异，分别来自同一次级精母细胞C，D；②E(F)与G(H)中的染色体“互补”，来自同一初级精母细胞。 2．一般情况下减数分裂产生配子的种类 (1)只考虑非同源染色体自由组合，不考虑互换的情况。(Y与y；R与r分别表示两对同源染色体) 　　　　配子种类 细胞或个体 YyRr能产生配子的种类 n对同源染色体产生的配子种类 一个精原细胞 2种(YR、yr或Yr、yR)