2019-2020版高中生物1.1.2受精作用学案中图版必修.doc
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1、第二节受精作用目标导航1.结合图示,概述受精作用的概念、特点、过程。2.结合减数分裂,理解有性生殖后代多样性的原因。 一、精子和卵细胞向输卵管的转运1.新生命的起点是受精卵,它是由受精作用形成的。2.卵细胞的转运(1)通道:输卵管。(2)动力:输卵管伞部的收缩以及其上皮细胞纤毛的协调运动和卵细胞放射冠的功能等。3.精子的转运通过子宫到达输卵管的壶腹部与卵细胞相遇。4.精子和卵细胞的形成场所人的卵细胞是在卵巢中形成的,精子是在睾丸中形成的。二、精子和卵细胞的结合受精作用1.受精作用一个精子与一个卵细胞融合成为受精卵的过程。2.场所(1)人和其他哺乳动物:输卵管。(2)鱼类和两栖类:体外(水中)。
2、3.受精作用过程(1)精子与卵细胞的识别:卵细胞透明带上的糖蛋白,是精子特异识别的受体,具有种的特异性。(2)精子进入卵细胞:精子的头部进入卵细胞,而尾部断裂并留在卵细胞膜外面水解消失。(3)当一个精子进入卵细胞后,卵细胞周围的放射冠立即释放蛋白水解酶。这些酶使透明带中的蛋白质变性,从而阻止其他精子穿过透明带与卵细胞结合。(4)精核和卵核融合,形成受精卵。4.受精作用的结果受精卵中的染色体数目又恢复到亲代体细胞的数目。5.受精作用的意义(1)保证生物体前后代遗传物质的稳定性。(2)使子代具有更大的变异性,大大提高了生物对环境的适应能力。判断正误:(1)在减数分裂过程中,先进行同源染色体的分离,
3、再进行非同源染色体的自由组合。()(2)从减数分裂过程中的角度看,配子的多样性主要与非同源染色体的自由组合有关。()(3)受精作用的实质是细胞核的融合。()(4)受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方。()(5)受精卵细胞核中染色体一半来自父方,一半来自母方。()(6)受精卵细胞质中DNA几乎全部来自母方。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) 一、精子和卵细胞向输卵管的转运1.卵细胞体积较大,其转运过程必须借助外力,即输卵管伞部的收缩以及其上皮细胞纤毛的协调运动和卵细胞放射冠的功能等。2.精子体积较小,由于具有长尾,其尾部富含线粒体,因而能快速向前运动。卵细胞中富含卵黄等营养物质
4、,可为受精卵的早期发育提供营养。二、精子和卵细胞的结合受精作用1.受精前的准备(1)精细胞变形的意义精细胞变形为蝌蚪状的精子,使细胞核内的染色体集中在头部,细长的尾部获得运动能力,利于受精。(2)卵细胞体积较大的意义卵细胞形成过程中两次细胞质不均等分裂,使卵原细胞的细胞质更多地集中在卵细胞中,为受精卵提供营养,供早期胚胎发育所需。2.受精作用的图像分析(1)卵细胞中的A、B染色体都是白色的,而精子中a、b染色体都是黑色的,同一颜色的染色体表示来自父方或母方中的同一方,如A、B来自母方,a、b来自父方。(2)受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方。染色体A与a(B与b)是同源染色体,由于来自
5、不同的亲本,所以颜色不同。(3)受精卵发育成的个体将来形成配子时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所产生配子的类型有AB、ab、Ab、aB,配子中的两条染色体均来自一个父本(母本)的概率为。1.分析受精作用的过程(1)精子与卵细胞相互识别的物质基础是什么?无论是细胞膜的融合还是核膜的融合,均体现了生物膜具有怎样的结构特点?答案细胞表面都具有进行识别的物质糖蛋白,精子和卵细胞也不例外。均体现了生物膜具有流动性。 (2)为什么只有一个精子和卵细胞结合?在结合时是否整个精子都进入卵细胞?答案当一个精子进入卵细胞后,卵细胞周围的放射冠立即释放蛋白水解酶。这些酶使透明带中的蛋白质变性,从而阻止其他
6、精子穿过透明带与卵细胞结合。在结合时精子只是头部进入,而尾部留在外面。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?试分析原因。答案不是。受精卵的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全部来自卵细胞。 3.受精作用的实质是细胞膜的融合还是细胞核的融合?答案受精作用是精子和卵细胞的融合,因为遗传物质主要存在于细胞核,所以细胞核的融合才是受精作用的实质,细胞膜的融合只是受精作用的一个阶段。1.下面对高等动物通过减数分裂形成的雌、雄配子以及受精作用的描述,正确的是(多选)()A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞的细胞质B
7、.进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质C.整个精子进入卵细胞内,完成受精作用D.减数分裂产生的配子是多种多样的,受精时雌雄配子的结合是随机的,因此,有性生殖产生的后代具有更大变异性问题导析(1)形成卵细胞时,减数分裂末期细胞质不均等分裂。(2)精子的头部进入卵细胞,而尾部断裂并留在卵细胞膜外水解消失。(3)由于配子的多样性及受精的随机性使后代具有更大的变异性。答案 BD一题多变判断正误:(1)受精时,精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面。()(2)受精时,精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。()(3)受精后,卵细胞细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢。()(4)受精后的卵细胞能阻止其他精子的进入
8、。()答案(1)(2)(3)(4)三、减数分裂和受精作用的意义1.配子多样性的成因之一同源染色体分离的同时,非同源染色体表现为自由组合组合类型为2n(n为同源染色体“对”数)。如下图,原始生殖细胞含1与2、3与4两对同源染色体,减数分裂过程中随1与2分离,3与4分离,1与3(或4)、2与4(或3)将发生自由组合,从而导致配子多样化。2.意义(1)同一双亲的后代呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。(2)对于维持每种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的意义。3.生物亲子代细胞中染色体数目恒定的原因分析减数分裂使配子中染色体数目减半,而受精
9、作用又使受精卵细胞中染色体数目恢复到体细胞中染色体数目。其染色体数目变化可以结合下图理解。1.分析无交叉互换时产生配子的种类(1)如图为含有一对同源染色体的性原细胞,试分析:若图为精原细胞,则形成精子的种类是:2种,即A和a。若图为卵原细胞,则形成卵细胞的种类是:1种,即A或a。(2)如图为含有两对同源染色体的性原细胞,试分析:若1个上述精原细胞,则能形成多少种精子?若数量足够多呢?答案1个上述精原细胞可以形成2种精子,即AB和ab或Ab和aB。数量足够多时可能产生4种精子,即AB、ab、Ab和aB四种。 若是1个上述卵原细胞,则能形成多少种卵细胞?若数量足够多呢?答案1个上述卵原细胞可以形成
10、1种卵细胞,即可能是AB和ab中的一种,也可能是Ab和aB中的一种。数量足够多时可能产生4种卵细胞,即AB、ab、Ab和aB四种。(3)结合上述探讨,根据下表提示,试分析当含有n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子个数和种类(不考虑交叉互换)。精(卵)原细胞个数配子个数配子种类1个精原细胞4个2种1个卵原细胞1个1种一个雄性个体2n种一个雌性个体2n种2.减数分裂与受精作用的变化曲线DNA含量的变化(1)图中aj段表示的是减数分裂的过程,其中ab表示减数第一次分裂前的间期,bf表示减数第一次分裂,fj表示减数第二次分裂。(2)k点时表示正进行受精作用。(3)kp段表示受精卵的有丝分裂过程。3
11、.为什么有性生殖产生的后代呈现多样性?答案(1)减数分裂形成配子时,由于交叉互换和自由组合使染色体组成具有多样性,导致不同配子的遗传物质有差异。(2)受精过程中卵细胞和精子的结合是随机的。2.(1)一雄性动物,其体细胞有n对同源染色体。在不进行交叉互换的情况下,此生物体可产生精原细胞的种类、次级精母细胞的种类以及精子的种类是()A.1、2n、2n B.2、2n、2n C.2n、2n、2n D.2n、4、4(2)上述动物的一个精原细胞经减数分裂可产生几个几种精细胞(不考虑交叉互换)()A.4,4 B.2n,4 C.4,2 D.2n,2n问题导析(1)精原细胞与一般的体细胞一样,无论是染色体组成或
12、基因型都与体细胞的相同。(2)由于一雄性动物体内有很多精原细胞,所以一个雄性个体如果有n对同源染色体,则在减数第一次分裂后期,随着同源染色体的分离,非同源染色体自由组合,形成的次级精母细胞种类和精子的种类都是2n。(3)一个精原细胞无论有几对同源染色体,只能形成四个精细胞,如果没有发生交叉互换,则精细胞的类型只有两种。答案(1)A(2)C一题多变(1)如果将(1)题中的“雄性动物”改成“雌性动物”,则卵原细胞、次级卵母细胞及卵细胞的种类分别是多少?答案1、2n、2n。(2)上述雌性动物的一个卵原细胞可产生几个几种卵细胞?答案1、1。 1.人类卵细胞的形成场所、卵细胞转运的通道、受精卵发育成胎儿
13、的场所、新生命的起点依次是()受精卵输卵管卵巢子宫婴儿A. B.C. D.答案C2.下列叙述中错误的是()受精卵中全部遗传物质的一半来自精子果蝇的精原细胞含有4对染色体,减数分裂形成的精子中只含有2对染色体男性两侧输精管结扎后,睾丸仍能产生精子,第二性征不会改变在精细胞形成精子的过程中,细胞核全部在精子的头部,细胞质全部在精子的尾部A. B. C. D.答案D解析受精卵的细胞质中也有少量遗传物质,主要来自于母体的卵细胞;果蝇经减数分裂形成的精子中就不再有成对的同源染色体了,应是四条染色体;精子形成时是部分细胞质在头部,大部分细胞质在尾部。3.正常情况下,受精作用不会导致()A.双亲遗传物质在受
14、精卵内会合B.有性生殖细胞结合后成为体细胞C.受精卵内的染色体数目是亲代体细胞的二倍D.受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方答案C解析受精卵中的染色体数目与亲代体细胞相同。4.图中与、和过程相对应的生理作用是()A.有丝分裂、受精作用和减数分裂B.有丝分裂、减数分裂和受精作用C.受精作用、有丝分裂和减数分裂D.减数分裂、有丝分裂和受精作用答案D解析生物体通过减数分裂产生染色体数目减半的生殖细胞,两性生殖细胞通过受精形成受精卵,恢复到本物种细胞中的染色体数目,再经有丝分裂和细胞分化形成一个新生物体。5.如图表示高等生物的生活史示意图,据图回答。(1)过程A表示_,它发生在哺乳动物的_中。(
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