内容正文:
第2课时 受精作用
一、配子中染色体组合的多样性
1.原因:同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合;同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换。
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。
3.模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合如下图,用图中染色体上的字母填空。
细胞
组合一
组合二
初级性
母细胞
次级性
母细胞
AC
BD
AD
BC
生殖
细胞
AC
AC
BD
BD
AD
AD
BC
BC
二、受精作用
1.概念:卵细胞和精子相互识别、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,保证了物种染色体数目的稳定。
(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)减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性。
(2)通过有性生殖,新一代继承了父母双方的遗传物质。
(3)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。
减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
配子中染色体组合的多样性
精、卵细胞形成过程中,染色体的行为变化相同,但细胞质分裂方式不同,据此分析下列问题:
(1)一个基因型为AaBb的精原细胞在减数分裂过程中发生互换与不发生互换两种情况下,最终产生的精子种类有什么不同?
提示:发生互换时,产生4种精子;不发生互换时,产生2种精子。
(2)不考虑互换的情况下,含一对同源染色体的一个精原细胞、卵原细胞分别能产生几种配子?
提示:2种;1种。
(3)不考虑互换的情况下,具有n对同源染色体的雄性个体、雌性个体分别能产生多少种配子?
提示:2n种;2n种。
图甲是某生物的一个精细胞,根据染色体的类型和数目,判断图乙中与其来自同一个精原细胞的有( )
A.①② B.①④ C.①③ D.②④
C 解析:减数分裂Ⅰ的特点:同源染色体联会后分离;减数分裂Ⅱ的特点:姐妹染色单体分开。所以由同一精原细胞最终分裂形成的精细胞中,染色体组成基本相同或恰好“互补”。根据图乙中各细胞内染色体特点分析,①与图甲的染色体组成互补,③与图甲的染色体组成基本相同,由此可判断出①③与图甲精细胞可能来自同一精原细胞。
【思维升华】“口诀法”判断配子的来源
1.某生物体细胞中有两对同源染色体AA′BB′,那么该生物在减数分裂Ⅰ后期,染色体可能的走向是( )
A.走向两极的均为A与B′
B.A与B′走向一极,A′与B走向另一极
C.A与A′走向一极,B与B′走向另一极
D.走向两极的均为A、A′、B、B′
B 解析:减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以走向可能为A与B′走向一极,A′与B走向另一极,或A与B走向一极,A′与B′走向另一极。
2.体细胞中含有三对同源染色体的生物,经减数分裂产生的配子,同时含有三个父方(或母方)染色体的配子占总配子的比值为( )
A.1/2 B.1/4
C.1/8 D.1/16
C 解析:每一对同源染色体都是1条来自母方,1条来自父方,减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离进入不同的次级精(卵)母细胞中,所以精(卵)子中每条染色体来自父(母)方的染色体的概率为1/2,三个同时来自父(母)方染色体的概率为1/2×1/2×1/2=1/8。
3.果蝇的受精卵有8条染色体,其中4条来自母本,4条来自父本。当受精卵发育成成虫,成虫又开始产生配子时,下面关于其中一个配子中染色体情况的说法,正确的是( )
A.4条来自父本或4条来自母本
B.2条来自父本,2条来自母本
C.1条来自一个亲本,另3条来自另一个亲本
D.以上情况都有可能
D 解析:受精卵发育成的成虫,其性母细胞中含有的染色体既有来自父本的也有来自母本的,在进行减数分裂的时候,非同源染色体自由组合,因此A、B、C三种情况都有可能。
受精作用
不同生物的受精方式不同,高等被子植物是双受精:一个精子与卵细胞融合,另一个精子进入中央细胞与两个极核融合。哺乳动物是一个精子与一个卵细胞融合形成受精卵。
受精后产生的受精卵中的染色体的来源是什么?
提示:一半来自精子,一半来自卵细胞。
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