第2章 第1节 第3课时 受精作用（学生版）-【创新教程】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化五维课堂同步复习（人教版）

第二章基因和染色体的关系 第3课时 受精作用 课标内容要求 核心素养对接 1.生命观念：初步运用结构与功能观，说明减数分裂和受精作 说明进行有性生殖的生物体， 用的定义 其遗传信息通过配子传递给 2.科学思维：概括归纳遗传的稳定性和多样性原因 子代 3.科学探究：运用模型模拟配子中染色体组合的多样性 教材梳理。预新知 [基础梳理] 2.若某雄性动物体细胞含n对同源染色体（不 一、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 考虑交叉互换)，体内一个精原细胞可以产 1.实验原理 生 种精子，而该个体可以产生 根据细胞中的染色体 种精子；若上述动物是雌性，则其一个 卵原细胞可以产生 种卵细胞，而该 的变化，识别减数分裂的各个时期。 个体可以产生 种卵细胞。 2.实验流程 三、受精作用 在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装 低倍镜 卵细胞和精子相互 融合成为 片。识别 细胞 细胞和 概念 受精卵的过程 观察 精细胞 精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合， 使彼此的 会合在一起 先在低倍镜下依次找到减数分裂 受精卵中染色体数日 其中有 的染色体来自 高倍镜 和减数分裂Ⅱ 的 精子（父方），另 来自卵细胞（母方） 观察 细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的 和 保证了每种生物前 后代染色体数目的恒定，对于生物的遗传 和变异，都是十分重要的 根据 尽可能多地绘制减数分裂 [基础诊断] 绘图 不同时期的细胞简图 判断对错（正确的打“√”，错误的打“×”） 二、配子中染色体组合的多样性 1.配子的多样性只与非同源染色体的自由组 1.原因：同源染色体 时，四分体中的 合有关。 容易发生交叉互换；同源 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。 () 染色体分离的同时，非同源染色体 3.受精时精子全部进入卵细胞内。() 一。上述两种原因均会导致配子中染色体 4.受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自 组合的多样性。 母方。 ·27· 生物·必修2遗传与进化 核心要点⊙释疑惑 要点一 配子中染色体组合的多样性 一个个体(2)产生的配子种类数不能确定。 减数分裂形成配子的种类 ②若配子来源于一个性原细胞，同源染色体 1.不考虑互换 的非姐妹染色单体发生了互换。 分析配子形成的种类的关键点是正确区分 「a.一个含有n对同源染色体的精原细胞， 配子是来源于“一个个体”还是来源于“一个 经过减数分裂，能产生4个精子，4种类型 性原细胞”。 b.一个含有n对同源染色体的卵原细胞，经 ①若配子来源于一个个体，由于一个个体能 过减数分裂，能产生1个卵细胞，1种类型 产生许多性原细胞，不同的性原细胞进行减 3.配子的来源 数分裂时非同源染色体组合方式不同，因 此，一个个体(2)经减数分裂能产生2”种 配子，n代表同源染色体的对数。 ③ 若配「a.1个含n对同源染色体的精原 图 图2 子来细胞，经过减数分裂，能形成4个 图1是某生物的一个初级精母细胞，图2是 该生物的五个精细胞。 ② 源于精子，2种类型 一个b.1个含n对同源染色体的卵原 来源 两个精细胞染色体完 同一次级 简记为同为同 性原细胞，经过减数分裂，能形成1个 全相同，如②和④ 精母细胞 一次 细胞卵细胞，1种类型 两个精细胞染 同一初级精母 [名师提醒] 来源 补为同 色体“互补”，如于 细胞分裂产生简记为 初、 关于减数分裂产生的配子种类问题，一定要注 图中①和②（或 的两个次级精 不同次 意是可能产生的种类还是实际产生的种类，是 ④)、③和⑤ 母细胞 精细胞的类型还是卵细胞的类型。体细胞染 两个精细胞染 色体数目为2的个体产生配子的情况如表 色体有的相同，来源。 同一个体的不 简记为同、补同 所示。 有的“互补”，如 同精原细胞 一体 图中①和⑤、① 可能产生 实际产生 项目 和③、②和③ 配子的种类配子的种类 [例1]1个有3对同源染色体AaBbCc(A和 一个精原细胞 2”种 2种 a、B和b、C和c表示同源染色体，下同)的 卵原细胞实际能产生几种类型的卵细胞？1 一个雄性个体 2”种 2”种 个有3对同源染色体AaBbCc的精原细胞 实际能产生几种类型的精子？1个体细胞 一个卵原细胞 2”种 1种 中具有3对同源染色体(AaBbCc)的生物体 可能产生几种类型的精子？（不考虑互换） 一个雌性个体 2”种 2”种 ( 2.考虑互换 A.1,2,8 B.1,2,3 ①若配子来源于一个个体，由于同源染色体 C.3,3,3 D.2,2,8 的非姐妹染色单体间可以发生互换，因此， [尝试解答] ·28· 第二章基因和染色体的关系 [例2]如图①~⑧表示某高等动物体内染 (2)细胞中染色体数变化曲线 色体组成不同(A和a、C和c、D和d表示同 染 色 源染色体)的精细胞，若不考虑互换，则这些 体数 精细胞至少来自几个精原细胞 ( a b c d (ACdACD Aed (acDAcD (acd (aCDaCd 时间 ①②③④⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ①O~a表示减数分裂前的间期及减数分 A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 裂I,a~c表示减数分裂Ⅱ。 [尝试解答] ②d点表示进行受精作用。 要点 受精作用及相关曲线 ③d~f包含受精卵的有丝分裂。 1.过程分析 [例3] 如图是生物的有性生殖过程。下列 (1)减数分裂结果分析：经减数分裂形成的生 叙述正确的是 殖细胞（精子或卵细胞）的染色体数目比原 雄性→精子 始生殖细胞的减少一半。配子中的染色体 Ⅱ、受精卵一新个体 雌性L、卵细胞 数目只有体细胞的一半，并且没有同源染 A.非同源染色体的自由组合发生在过程 色体。 I中 (2)受精作用结果分析：经受精作用形成的受 B.由过程Ⅱ可知受精卵中的细胞质主要来 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 自精子 体数目恢复为体细胞染色体数，且出现同 C.同源染色体的分离发生在过程I和Ⅱ中 源染色体。 D.仅有过程I即可维持亲子间染色体数目 (3)同一双亲的子代遗传呈现多样性的原因： 的恒定 非同源染色体的自由组合 [尝试解答] 配子的多样性同源染色体中非姐妹染色 [例4幻（不定项）如图表示细胞分裂和受精 单体的互换 作用过程中核DNA含量的变化，有关分析 受精时雌雄配子的随机结合 正确的是 2.曲线分析 相核DNA含量 (1)细胞中DNA含量变化曲线 值 核DNA含量 时间 A.a、b、c分别包含减数分裂、受精作用、有 g(时间) 丝分裂 ①ab段为减数分裂前的间期，bc段为减数 B.CD与OP的染色体数相同 分裂I,cd段为减数分裂Ⅱ，即bd段为减 数分裂。 C.JK发生同源染色体联会与分离 ②e点表示进行受精作用。 D.OP的核DNA含量比MN增加1倍，原 ③ef段为有丝分裂前的间期，fg段为有丝 因是NO发生了DNA复制 分裂。 [尝试解答] ·29· 生物·必修2遗传与进化 随堂自测。固双基 1.A和A'、B和B分别代表细胞中的两对同 C.后代的多样性体现了有性生殖的优越性 源染色体，下列来自同一个精原细胞的一组 D.后代的多样性有利于生物在自然选择中 精子是 进化 A.AB、A'B、AB'、A'B 4.如图是高等动物的生殖发育周期图解(2V、 B.AB、A'B'、AB、A'B N表示染色体数)，回答以下问题： C.A'B'、A'B、A'B、A'B 精子 (N) D.A'B、A'B、AB、A'B 成体 A B 受精卵 (2N) (N) (2N) 2.在显微镜下观察动物组织切片，发现细胞内 卵细胞 (2N) 的染色体数目有的是体细胞的一半，有的是 幼体 体细胞的2倍，该切片取自 ( (1)由成体开始到受精卵的形成主要需要经 A.人的小肠表皮 B.家兔胚胎 过[ 和[] C.绵羊肝脏 D.牛精巢 两个过程。这两个过程的重要意义是 3.(不定项)进行有性生殖的生物产生后代需 经过受精作用，下列相关生物学描述正确 的是 ( (2)哺乳动物的A过程发生在 中。 A.生物的发育是遗传物质与环境相互作用 (3)受精卵经 和 的过程 最终发育为成体，此过程中细胞的分裂方式 B.受精前卵细胞的呼吸和代谢异常旺盛 为 为受精过程做准备 第2节 基因在染色体上 课标内容要求 核心素养对接 1.生命观念：从基因和染色体层面解释新情景下的简单遗传现象 概述性染色体上的基2.科学思维：尝试用假说一演绎法分析摩尔根的果蝇杂交实验 因与性别相关联 3.社会责任：认同摩尔根等科学家尊重科学事实，勇于否定自我的科学 精神 ·30·参考答案 表示DNA复制完成而染色单体未发生分离，既可表示有丝 分裂前期和中期，也可表示减数分裂I过程和减数分裂Ⅱ前 期、中期；C→D段表示每条染色体上的DNA数目由2变为 1,这是由后期着丝粒分裂导致的：D→E表示每条染色体含 有1个DNA分子，即染色单体已发生分离，可表示有丝分 裂后期和末期，也可表示减数分裂Ⅱ后期和末期。] 3.BC[由题图可知，该细胞不含同源染色体，含染色单体，着 丝粒排列在赤道板上，处于减数分裂Ⅱ中期，可能是次级精 母细胞或次级卵母细胞或第一极体，所以其产生的子细胞不 一定是精细胞。] 4.解析：(1)题图曲线可代表染色体的数量变化，在②阶段，染 色体数目与体细胞相比增加了一倍，故①一③可表示有丝分 裂过程。(2)曲线中②⑤时期染色体数量均加倍，说明此时 细胞处于分裂的后期，从染色体的数量上看，②为4、⑤为 2,则②表示有丝分裂后期，⑤表示减数分裂Ⅱ后期，分别对 应e、b细胞。(3)ae细胞分别表示减数分裂I四分体时 期、减数分裂Ⅱ后期、减数分裂Ⅱ前期、有丝分裂中期和有丝 分裂后期的图像，含有同源染色体的是a、d、e。曲线中从④ 开始，染色体数目减半，说明已经进入减数分裂Ⅱ时期，处于 ④⑤⑥时期的细胞内均不含同源染色体。(4)与体细胞相 比，核内DNA含量加倍为4n的细胞为a、d、e。(5)就染色 体行为来说，b、e时期的共同特点是着丝粒分裂，染色单体 分开成为染色体。 答案：(1)有丝染色体(2)e、b(3)a、d、e④⑤⑥ (4)a、d、e(5)着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体 第3课时 教材梳理·预新知 基础梳理 一、1.形态、位置和数目2.初级精母次级精母中期、后期 中期、后期形态、位置和数目观察结果 二、1.联会非姐妹染色单体自由组合2.22”12 三、识别染色体恢复到体细胞中的数目一半一半 减数分裂受精作用 基础诊断 1.X提示：配子的多样性还与同源染色体中的非姐妹染色单 体之间的互换有关。 2./ 3.×提示：受精时精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。 4./ 核心要点·释疑惑 [例1]A[1个卵原细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞， 1种类型；1个精原细胞能产生4个精子，这4个精子两两相 同，有2种类型；1个体细胞中具有3对同源染色体的生物 体，由于非同源染色体自由组合，可能产生2种类型的精 子，即8种。] ·8 [例2]C[分析题图，①一⑧中没有染色体组成完全相同的 细胞。但这8个精细胞可以分成4组（①和④、②和⑥、③和 ⑦、⑤和⑧)，每组中2个精细胞的染色体互补，根据减数分 裂的过程可推知，含互补染色体的2个精细胞可能来自1个 或2个精原细胞，结合题干信息分析可知，①和④可能至少 来自一个精原细胞，同理，②和⑥、③和⑦、⑤和⑧可能至少 来自另外3个不同的精原细胞，故这8个精细胞至少来自4 个不同的精原细胞。] [例3]A[分析题图可知，过程I是减数分裂，过程Ⅱ是受 精作用。非同源染色体的自由组合发生在减数分裂工的后 期，A正确；受精卵中的细胞质主要来自卵细胞，B错误；同 源染色体的分离仅发生在过程I中，C错误；过程I和Ⅱ共 同雏持亲子间染色体数目的恒定，D错误。] [例4]BD[a阶段包含有丝分裂过程中核DNA含量变化 规律，b阶段包含减数分裂过程中核DNA含量变化规律，c 阶段包含受精作用和有丝分裂过程中核DNA含量变化规 律，A项错误；图中CD和OP都表示有丝分裂前期、中期和 后期，所以CD与OP的染色体数相同，B项正确；JK表示减 数分裂Ⅱ未期，而同源染色体联会与分离发生在减数分裂 I过程中，C项错误；OP的核DNA含量比MN增加1倍， 原因是NO发生了DNA的复制，D项正确。] 随堂自测·固双基 1.B[由于减数分裂I过程中同源染色体分离，非同源染色 体自由组合，一个精原细胞应产生两个“互补”类型的次级精 母细胞，而减数分裂Ⅱ相当于有丝分裂，因此最终产生的4 个精细胞（精子）只有两种类型，且互补。] 2.D[人的小肠表皮、家兔胚胎及绵羊的肝脏，这些组织或器 官的细胞所进行的细胞分裂方式都是有丝分裂，不可能出现 细胞内的染色体数目是体细胞的一半的时期，而牛的精巢 内，一部分精原细胞进行减数分裂，一部分精原细胞进行有 丝分裂。] 3.ACD[受精前卵细胞的呼吸和代谢比较缓慢，受精过程使 卵细胞变得十分活跃，然后受精卵将迅速进行细胞分裂、分 化，新生命由此开始了遗传物质与环境相互作用的发育过 程，A项正确，B项错误。后代的多样性有利于生物在自然 选择中进化，体现了有性生殖的优越性，C、D项正确。] 4.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 受精作用对于雏持生物前后代染色体数目的恒定，雏持了生 物遗传的稳定性，对于生物的遗传和变异有重要意义。 (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。 答案：(1)[A]减数分裂[B]受精作用维持生物前后代染 色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性，对于生物的遗 传和变异有重要意义(2)卵巢和睾丸(3)细胞分裂细 胞分化有丝分裂