第2章 第1节 第2课时 受精作用使受精卵中的染色体数目得到恢复（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化（浙科版2019）

第二章　染色体与遗传 第一节　染色体通过配子传递给子代 第2课时　受精作用使受精卵中的染色体数目得到恢复 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 栏目索引 预习案 自主读教材 探究案 互动探疑难 巩固案 总结与应用 预习案 自主读教材 非姐妹染色单体 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 自由组合 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 受精卵 体细胞 染色体数目 对环境的适应 进化 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 × √ × √ 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 探究案 互动探疑难 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第二章　染色体与遗传 返回导航 生物学　必修 2 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染色体行为 减数第 一次分 裂后期 同源染色体分离，非同源染色体________ 2.意义 使不同配子所含的遗传物质有差异，产生多种类型的配子。 二、受精作用使受精卵中的染色体数目得到恢复 1．受精 (1)概念：精子和卵细胞结合形成______的过程。 (2)染色体数目变化：恢复到原来______的染色体数目。 2．减数分裂及受精作用的意义 (1)保持生物__________的恒定。 (2)为生物的变异提供可能，有利于生物____________和____。 (4)受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方。( ) 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。( ) 提示　配子的多样性还与同源染色体中的非姐妹染色单体之间的交叉互换有关。 (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。( ) 提示　受精时精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。 2．微思考 有人说受精卵中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞，对吗？ 答案　这种说法是错误的。受精卵的细胞核中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞；在受精作用进行时，通常是精子的头部进入卵细胞，因此受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。 任务驱动一　配子中染色体组合的多样性 1．探讨下列问题： (1)含有两对、三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，产生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。 2．在不考虑交叉互换的情况下，分析产生配子的种类。 (1)若图甲所示为一个精原细胞，能形成多少种精子？若图甲所示为一个卵原细胞，能形成多少种卵细胞？ 提示　2种精子：A和a；1种卵细胞：A或a。 (2)若图乙所示为一个精原细胞，能形成多少种精子？若所示精原细胞数量足够多，则能产生多少种精子？ 提示　2种精子，AB和ab或Ab和aB；若所示精原细胞数量足够多，则能产生4种精子，AB、ab、Ab、aB。 (3)若图乙所示为一个卵原细胞，能形成多少种卵细胞？若图乙所示卵原细胞数量足够多，则能产生多少种卵细胞？ 提示　1个卵原细胞可以形成1种卵细胞，即AB或ab或Ab或aB。该种卵原细胞数量足够多时可产生4种卵细胞，即AB、ab、Ab和aB。 配子来源的判断方法 (1)二倍体生物一个精原细胞的减数分裂(不考虑交叉互换)，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。 如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。试根据细胞内染色体的组合分析，在不考虑交叉互换的情况下，下列相关叙述不正确的是(　　) A．上述精细胞至少来自4个精原细胞 B．⑤⑧可能来自同一个精原细胞 C．上述精细胞至少来自8个次级精母细胞 D．①⑦可能来自同一个精原细胞 D　[在不考虑交叉互换的情况下，每个精原细胞产生两个不同的次级精母细胞，每个次级精母细胞产生2个染色体组成相同的精细胞，图中①④可能来自同一个精原细胞，②⑥可能来自同一个精原细胞，③⑦可能来自同一个精原细胞，⑤⑧可能来自同一个精原细胞，因此上述精细胞至少来自4个精原细胞，A、B正确；1个次级精母细胞能产生2个相同的精细胞，图中8个精细胞的染色体各不相同，至少来自8个次级精母细胞，C正确；①⑦不可能来自同一个精原细胞，D错误。] 图中甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中，该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是(　　) A．①与②　　　　　　 B．②与③ C．①与③ D．②与④ B　[在减数第一次分裂同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换后，同一个着丝粒上连接着的两条染色单体，绝大部分相同，少数部分不相同，因此来自同一个次级精母细胞的有②与③、①与④。] [借题发挥]　根据染色体组成判断配子来源的方法(科学思维) (1)若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。简记为“同为同一‘次’”。 (2)若两个精细胞中染色体恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。简记为“补为同一‘初’”。 (3)若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定为可能来自同一个生物不同精原细胞的减数分裂过程。简记为“同、补同一‘体’”。 1．配子中染色体组合具有多样性是由于(　　) A．同源染色体的联会 B．同源染色体的分离 C．同源染色体和非同源染色体的自由组合 D．同源染色体的非姐妹染色单体间的互换和非同源染色体的自由组合 D　[同源染色体的非姐妹染色单体间的互换和非同源染色体的自由组合可以产生新的重组类型，增加了配子中染色体组合的多样性。] 2．人的卵原细胞中有46条染色体(不考虑同源染色体之间的互换)，一个人的卵原细胞经过减数分裂后可能形成的卵细胞的种类数和一个卵原细胞经过减数分裂后形成的卵细胞的种类数分别是(　　) A．222和23　　　　　 B．232和1 C．223和1 D．223和46 C　[一个人的卵原细胞经过减数分裂后，可能形成的卵细胞种类是223种，一个卵原细胞只能形成一个卵细胞，实际形成的种类为1种。] 任务驱动二　受精作用及相关曲线 如图所示为生物体的有性生殖过程。 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体现了生物膜的什么特性？ 提示　精、卵细胞相互识别的物质基础是细胞膜表面的糖蛋白。精卵细胞相互融合体现了膜的流动性。 2.受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞，是否意味着父、母双方各为后代提供一半的遗传物质？分析原因。 提示　不是。受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的遗传物质几乎完全来自于卵细胞。 3．受精作用的实质是什么？减数分裂和受精作用有什么意义？ 提示　受精作用的实质是精子和卵细胞的细胞核的融合。减数分裂和受精作用对于保持生物染色体数目的恒定，以及生物对环境的适应和进化具有重要的意义。 1．同一双亲的子代遗传呈现多样性的原因 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(配子的多样性\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①非同源染色体的自由组合,②同源染色体中非姐妹染色单体,　的交叉互换)),受精时雌雄配子的随机结合)) 2．曲线分析 (1)细胞中DNA含量变化曲线。 ①ab段为减数分裂前的间期，bc段为减数第一次分裂，cd段为减数第二次分裂，即bd段为减数分裂。 ②e点表示进行受精作用。 ③ef段为有丝分裂前的间期，fg段为有丝分裂。 (2)细胞中染色体数变化曲线。 ① ab段表示减数分裂前的间期及减数第一次分裂，bd表示减数第二次分裂。 ②e点表示进行受精作用。 ③eg段表示受精卵有丝分裂前的间期和有丝分裂。 下列关于精子和卵细胞结合成受精卵过程的叙述，正确的是(　　) ①受精卵中的遗传物质主要来自染色体 ②受精卵中的细胞质主要来自卵细胞 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 A．①②④　　　　　　　　 B．②③④ C．①③④ D．①②③ A　[在受精作用过程中，精子只是头部进入卵细胞，因此受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，而细胞质主要来自卵细胞。] 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　[依据曲线所表示染色体数目变化可知，A～G段表示减数分裂，H～I段表示受精作用，I～M段表示有丝分裂，A正确，C错误；C～G为减数第二次分裂过程，C～H不能表示为一个细胞周期，B错误；E～F段表示减数第二次分裂后期，细胞中着丝粒分裂，姐妹染色单体分离形成染色体，染色体数目加倍，D错误。] [借题发挥]　受精卵中遗传物质的来源(科学思维) 受精卵中的染色体(核DNA)一半来自卵细胞，一半来自精子，但细胞质却几乎全部来自卵细胞，故细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。 下列关于减数分裂和受精作用的叙述，错误的是(　　) A．卵细胞和精子在受精过程中是随机结合的 B．减数分裂为生物的变异提供了重要的物质基础 C．减数分裂和受精作用可保持生物染色体数目的恒定 D．受精卵中的线粒体一半来自精子，一半来自卵细胞 D　[减数分裂产生的卵细胞和精子在受精过程中是随机结合的，结合的机会相等，形成多种类型的受精卵，从而使后代表现出多样性，A正确；减数分裂为生物的变异提供了重要的物质基础，B正确；减数分裂使配子中染色体数目减半，受精作用使合子中染色体数目恢复，所以减数分裂和受精作用对于保持生物染色体数目的恒定性具有十分重要的意义，C正确；受精卵中的线粒体几乎全部来自卵细胞，D错误。] 知识网络构建 关键知识积累 1.配子中染色体组合多样性的原因。 (1)同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合。 (2)同源染色体上非姐妹染色单体间发生交换。 知识网络构建 关键知识积累 填充　①卵细胞　②精子　③受精卵 2.受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，但细胞质基因几乎全部来自母方。 3.受精作用的实质是细胞核的融合。 4.减数分裂和受精作用共同维持生物染色体数目的恒定。 1．下列关于受精作用及结果的叙述，正确的是(　　) A．精卵相互识别的基础是细胞膜的流动性 B．后代从双亲各获得一半的DNA C．使后代产生不同于双亲的变异 D．后代继承了双亲的全部遗传性状 C　[精卵融合的基础是细胞膜的流动性，相互识别是依赖细胞膜表面的糖蛋白；后代从双亲各获得一半细胞核中的遗传物质，而细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方；进行有性生殖的生物，后代具有更大的变异性；精子和卵细胞分别只有父方和母方细胞核中遗传物质的一半，后代不可能继承双亲的全部遗传性状。] 2．受精作用是指精子和卵细胞融合形成受精卵的过程，下列关于受精作用的说法，不正确的是(　　) A．精子和卵细胞的相互识别与细胞膜上的糖蛋白有关 B．在受精时精子的头部进入卵细胞中，而尾部留在外面 C．一个卵细胞可以同时与多个精子受精 D．受精卵中的染色体数目与本物种体细胞中的染色体数目相同 C　[一个卵细胞只能与一个精子受精，C错误。] 3．如图所示为某动物卵原细胞中染色体的组成情况，该卵原细胞经减数分裂产生3个极体和1个卵细胞，其中一个极体的染色体组成是1、3，则卵细胞中染色体组成是(　　) A．2、4　　　　　　　　 B．1、3 C．1、3或2、4 D．1、4或2、3 C　[若该极体与卵细胞是由同一个次级卵母细胞形成的，则卵细胞的染色体组成也是1、3，若该极体是由初级卵母细胞分裂形成的第一极体分裂后形成的 ，则卵细胞的染色体组成是2、4。] 4．下图是某动物受精作用的示意图，据图分析正确的是(　　) A．甲、乙两细胞先识别后融合 B．甲、乙两细胞经有丝分裂形成 C．甲、乙两细胞均含两个染色单体 D．丙细胞中不含同源染色体 A　[受精过程中，甲、乙两细胞即精、卵细胞先识别后融合，A正确；甲、乙两细胞为生殖细胞，经减数分裂形成，B错误；甲、乙两细胞均不含染色单体，C错误；丙细胞为受精卵，细胞中含同源染色体，染色体数目恢复到体细胞的水平上，D错误。] 5．如图是高等动物的生殖发育周期图解(2n、n表示染色体数)，回答以下问题： (1)由成体开始到受精卵的形成主要需要经过[A]________和[B]________两个过程。这两个过程的重要意义是___________________________________________ __________________________________________。 (2)哺乳动物的A过程发生在__________中。 (3)受精卵经________和________最终发育为成体，此过程中细胞的分裂方式为________。 解析　(1)分析图解可知，高等动物个体发育成熟后，通过减数分裂(A过程)产生配子，雌雄配子经过受精作用(B过程)结合形成受精卵，继续进行个体发育，由此可见，减数分裂和受精作用对于保持生物染色体数目的恒定，维持亲代和子代的稳定遗传，促进遗传物质的重新组合有重要意义。(2)哺乳动物的减数分裂发生在卵巢和睾丸中。(3)受精卵经细胞分裂和细胞分化最终发育为成体，此过程中细胞的分裂方式为有丝分裂。 $$