第2章 第1节 第2课时 受精作用（教用Word）-【金榜题名】2025-2026学年高一生物必修2 遗传与进化同步学案（人教版）

本讲义聚焦“受精作用”核心知识点，系统梳理减数分裂中配子染色体多样性的成因（减数分裂Ⅰ前期同源染色体非姐妹染色单体互换、后期非同源染色体自由组合），衔接受精作用过程（精子头部进入卵细胞、卵细胞细胞膜反应）及意义（维持染色体数目稳定、增加遗传多样性），通过模型建构、问题引导、图表分析和例题解析搭建学习支架。 该资料以模型建构和问题驱动为特色，通过模拟减数分裂中染色体行为实验、精细胞来源判断例题等设计，培养学生科学思维（模型分析、归纳概括）和探究实践能力。课中辅助教师直观讲解抽象过程，课后学生可借助判断练习、曲线分析巩固知识，有效查漏补缺。

第2课时　受精作用 课标要求 素养目标 3.2.2　说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代 1.基于模型分析，理解配子中染色体组合的多样性，领悟减数分裂的意义。(科学思维) 2.基于受精作用过程的分析，归纳概括减数分裂和受精作用的意义。(科学思维) 一、含有两对同源染色体的精原细胞能产生几种不同染色体组成的精子？ 1．模型建构： (1)模拟减数分裂过程中染色体数目及主要行为的变化，加深对减数分裂过程的理解。 (2)模拟减数分裂过程中非同源染色体的自由组合，加深对配子中染色体多样性的理解。 2．分析原因： 时期 原因 减数分裂Ⅰ前期 同源染色体联会后，四分体中的非姐妹染色单体容易发生互换 减数分裂Ⅰ后期 同源染色体分离时，非同源染色体自由组合 二、受精作用能否使后代的多样性增加？ 判断下列有关受精作用的说法的正误。 1．受精作用时整个精子进入卵细胞。(×) 提示：受精作用时，精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。 2．卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，目的是保证只有一个精子与卵细胞受精。(√) 3．受精卵中一半的遗传物质来自精子，另一半来自卵细胞。(×) 提示：受精卵中一半的染色体来自精子，另一半来自卵细胞。由于细胞质是由卵细胞提供的，而细胞质中也含有遗传物质，所以有多于一半的遗传物质来自卵细胞。 4．有性生殖产生的子代继承了父母双方的遗传物质，无性生殖只继承单亲的遗传物质。(√) 5．有性生殖更有利于生物适应多变的自然环境。(√) 【思考】　一个女性能产生多少种染色体组成不同的卵细胞？ 提示：223种。 　配子中染色体组合的多样性 根据教材P25—P26模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合实验，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1个卵原细胞，减数分裂最多产生几种精子和卵细胞？ 提示　1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。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。 4．在不考虑互换的情况下，分析下图所示细胞产生配子的种类。 (1)若上图所示为一个精原细胞，能形成多少种精子？若上图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。 (2)若上图所示为一个卵原细胞，能形成多少种卵细胞？若上图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，既可能是AB和ab中的一种，也可能是Ab和aB中的一种。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。 配子的种类(染色体组合) 若只考虑非同源染色体的自由组合，不考虑互换，则含n对同源染色体的精(卵)原细胞产生的配子如下(m足够大)。 精(卵)原细胞个数 配子个数 配子实际种类 1个精原细胞 4 2种，表现为两两相同 1个卵原细胞 1 1种 m个精原细胞 4m 2n种 m个卵原细胞 m 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 【解析】　精子形成过程中，减数分裂Ⅰ的特点是同源染色体分离；减数分裂Ⅱ的特点是次级精母细胞内由同一着丝粒相连的两条姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，分别进入两个精细胞中，所以由同一精原细胞最终分裂形成的精细胞，染色体组成基本相同或恰好“互补”。根据题图乙中各细胞内染色体的特点分析，题图①与题图甲的染色体组成互补，题图③与题图甲的染色体组成基本相同，由此可判断出题图①③与题图甲所示精细胞来自同一个精原细胞。 【答案】　C 方法技巧　巧判配子的来源 两精细胞染色 体完全相同来源于同一次级 精母细胞简记为同为同一次 两精细胞染 色体“互补”来源于同一初级精母细胞 分裂产生的两个次 级精母细胞简记为补为同 一初 两精细胞染色 体有的相同， 有的互补来源于同一个体的不 同精原细胞简记为同、补 同一体 【练1】　(2021·山东临沂检测)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 【解析】　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个基因组成相同的精细胞，题图中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，因此题图中精细胞至少来自4个精原细胞，故A、B项正确，D项错误；1个次级精母细胞能产生2个相同的精细胞，题图中8个精细胞的基因型各不相同，至少来自8个次级精母细胞，故C项正确。 【答案】　D 　受精作用 下图所示为生物体的有性生殖过程。 1．经减数分裂形成的生殖细胞的染色体数目与体细胞的相比，有何变化？ 提示　经减数分裂形成的生殖细胞(精子或卵细胞)的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。生殖细胞中的染色体数目只有体细胞的一半，并且没有同源染色体。 2．受精作用使细胞中染色体数目发生怎样变化？ 提示　经受精作用形成的受精卵中的染色体一半来自精子(父方)，一半来自卵细胞(母方)，使受精卵中的染色体数目恢复与体细胞染色体数目一致，且出现同源染色体。 3．同一双亲的子代呈现多样性的原因。 提示　同一双亲的子代遗传呈现多样性的原因。 配子的多样性非同源染色体的自由组合 同源染色体中非姐妹染色单体之间 　的互换 受精时，雌、雄配子的随机结合 细胞分裂及受精作用过程中核DNA及染色体数目变化曲线分析 (1)细胞中核DNA含量变化曲线 ①ab段为减数第一次分裂前的间期，bc段为减数第一次分裂，cd段为减数第二次分裂，即ad段为减数分裂。 ②e点表示进行受精作用。 ③eg段为受精卵的有丝分裂，其中ef段为有丝分裂间期，fg段为有丝分裂的分裂期。 (2)细胞中染色体数变化曲线 ①O～a表示减数第一次分裂前的间期及减数第一次分裂，a～c表示减数第二次分裂。 ②d点表示进行受精作用。 ③d～f表示受精卵的有丝分裂。 　(多选)(2021·北京东城检测)下面为动物细胞分裂过程示意图，据图分析可得出(　　) A．在细胞分裂过程中，细胞体积明显增大的时期是AC、FG段 B．由D点到E点的原因是同源染色体的分离 C．在图中的GH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的 D．图中L点→M点所示过程的进行，与细胞膜的流动性有关 【解析】　题图中，A→E段表示有丝分裂，F→K段表示减数分裂，L→M段表示受精作用，M→Q段表示受精卵的有丝分裂。在细胞分裂过程中，细胞体积明显增大的时期是间期(包含题图中AC、FG段)。 由D点到E点是在有丝分裂末期，染色体被平均分配到了两个子细胞。GH段是减数第一次分裂的前期、中期和后期，细胞中的染色体数目与体细胞相同；而OP段是有丝分裂后期的细胞，其染色体数目是体细胞的两倍。L→M段表示受精作用，该过程中精子的细胞膜和卵细胞的细胞膜相互融合，与细胞膜的流动性有关。 【答案】　AD 【练2】　(2021·山东济宁检测)家鸽是进行有性生殖的生物，它之所以能保持染色体数目的恒定，是因为在生殖过程中要进行(　　) A．减数分裂和受精作用 B．有丝分裂和受精作用 C．减数分裂和有丝分裂 D．染色体的复制和平均分配 【解析】　家鸽有性生殖过程中通过减数分裂产生了染色体数目减半的雌、雄配子；通过受精作用，雌、雄配子结合形成受精卵，使染色体数目恢复恒定。 【答案】　A 1．有性生殖的生物通过减数分裂和受精作用完成有性生殖，下列关于减数分裂和受精作用的过程的叙述正确的是________。(填序号) ①减数分裂使染色体和核DNA都减半 ②减数分裂中非同源染色体的非姐妹染色单体会发生互换 ③减数分裂时由于非同源染色体的自由组合，使配子具有多样性 ④受精作用使染色体数目恢复正常 ⑤受精作用时精子的头部进入卵细胞 ⑥受精卵中的染色体一半来自父方一半来自母方 【解析】　减数分裂使染色体和核DNA都减半，①正确；减数分裂时同源染色体的非姐妹染色单体会发生互换，②错误；由于减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合，使配子具有多样性，③正确；受精作用使染色体数目恢复正常，④正确；受精作用时精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，⑤正确；受精卵中的染色体一半来自父方一半来自母方，⑥正确。 【答案】　①③④⑤⑥ 2．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，染色体的走向可能是(　　) 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′ 【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。 【答案】　B 3．下面是人体一个细胞分裂时，细胞核中染色体和DNA在A、B、C、D四个阶段的统计数据，那么同源染色体分离发生在(　　) 【解析】　同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ的后期。题图中B表示DNA数加倍，染色体数不变，符合减数分裂Ⅰ后期的特征。 【答案】　B 4．若细胞分裂过程中一条染色体上DNA数量的变化情况如图所示，有关图示信息的叙述中，不正确的是(　　) A．A→B表示DNA复制 B．B→C可能包含减数分裂Ⅱ的时期 C．C→D表示染色体的着丝粒分裂 D．D→E细胞中的染色体数目是体细胞中的2倍 【解析】　题图中A→B，DNA的含量加倍，表示DNA复制。减数分裂Ⅱ前、中期着丝粒还未分裂，1条染色体仍然含有两条姐妹染色单体、2个DNA分子。C→D段，每条染色体上的DNA数目由2变为1，这是由于着丝粒分裂，形成了子染色体。D→E段若为减数分裂Ⅱ后期，则细胞中的染色体数目与体细胞中的染色体数目相同。 【答案】　D 5．细胞分裂是生物体一项重要的生命活动，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。根据下图回答相关问题： (1)若植株的一个体细胞正在进行分裂(如图①)，此细胞的下一个时期染色体的主要行为特点是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)假设某高等雄性动物睾丸里的一个细胞正在分裂，其基因A、a、B、b分布如图②，此细胞该次分裂产生基因组成为AB的精子(不考虑互换)的概率是________。 (3)图③是某高等雌性动物体内的一个细胞，它的名称是________，在分裂形成此细胞的过程中，细胞内可形成________个四分体。 (4)图②对应于图④中的________段，图③对应于图④中的________段。 (5)图④中AB段形成的原因是________________________________________________________________________。 CD段形成的原因是________________________________________________________________________。 【解析】　(1)题图①所示细胞不含同源染色体，处于减数分裂Ⅱ中期，其下一个时期是减数分裂Ⅱ后期，此时染色体的主要行为特点是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，分别移向细胞两极。(2)题图②所示细胞进行的是有丝分裂，其分裂形成的子细胞是体细胞，不是生殖细胞。(3)题图③所示细胞为减数分裂Ⅱ结束形成的子细胞，在雌性动物体内称为卵细胞或极体；该细胞含有3条染色体，因此在分裂形成此细胞的过程中，细胞内可形成3个四分体。(4)题图②所示细胞中每条染色体含有2个DNA分子，对应题图④中的BC段；题图③所示细胞中每条染色体含有1个DNA分子，对应题图④中的DE段。(5)题图④中AB段形成的原因是染色体(DNA)复制，使每条染色体上含2个DNA分子；CD段形成的原因是着丝粒分裂，使每条染色体上只含1个DNA分子。 【答案】　(1)染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极 (2)0　(3)卵细胞或(第二)极体　3 (4)BC　DE (5)染色体复制(或DNA复制)　着丝粒分裂 学科网（北京）股份有限公司 $