2024-2025学年新教材高中生物第二章基因和染色体的关系第1节第2课时受精作用教案新人教版必修第二册

PAGEPAGE14第2课时受精作用课程标准要求核心素养对接学业质量水平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.科学思维——通过建立减数分裂过程中染色体改变的模型，理解交换和非同源染色体的自由组合导致了配子染色体组成的多样性，并联系受精作用，由此理解有性生殖后代染色体组成多样性的缘由。水平二2.生命观念——理解减数分裂和受精作用在维持有性生殖后代遗传的稳定性中的作用。水平一3.科学探究——通过视察蝗虫精母细胞减数分裂装片，驾驭试验技能，达到对减数分裂的感性相识。水平二视察蝗虫精母细胞减数分裂装片———————————————自主梳理———————————————1.目的要求识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目。2.方法步骤[典例1](2024·广州试验中学期中)某雄性动物体细胞染色体数目为2N＝20，对其某组织的切片用显微镜进行视察发觉，有的细胞染色体数目是40，有的细胞染色体数目是20，有的细胞的染色体数目是10。那么该组织切片最可能取自()A.卵巢 B.睾丸C.肝脏 D.大脑解析依据题意，对其某组织的切片用显微镜进行视察发觉，有的细胞染色体数目是40，有的细胞染色体数目是20，有的细胞的染色体数目是10，说明该器官中的细胞有的进行有丝分裂，有的进行减数分裂，故该组织切片肯定来自动物的性腺，该动物为雄性，所以该组织切片取自睾丸，综上所述，B正确。答案B[对点练1](2024·成都期中)下列关于视察细胞减数分裂试验的叙述中，错误的是()A.用洋葱根尖制成装片，能视察同源染色体联会现象B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片中，更简单视察到减数分裂现象C.能视察到减数分裂现象的装片中，可能视察到同源染色体联会现象D.可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片视察减数分裂解析用洋葱根尖制成装片，不能视察同源染色体联会现象，因为洋葱根尖分生区细胞进行有丝分裂，而同源染色体联会现象发生在减数分裂过程中，A错误；由于花药中精母细胞数量远多于雌蕊中的卵母细胞，所以用雄蕊视察减数分裂更好，B正确；同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ前期，所以能视察到减数分裂现象的装片中，可能视察到同源染色体联会现象，C正确；可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片视察细胞的减数分裂，D正确。答案A联想质疑一般选择高等动物的睾丸或植物的雄蕊，而不选择高等动物的卵巢和植物的雌蕊，主要是因为睾丸和雄蕊中同时进行减数分裂的原始生殖细胞数量比卵巢和雌蕊中多，便于视察。★蝗虫精母细胞减数分裂的显微照片(放大640倍)eq\a\vs4\al(配子中染色体组合的多样性与建立减数分裂过程中,染色体改变的模型)———————————————自主梳理———————————————1.配子中染色体组合多样性的成因时期缘由减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会后，四分体中的非姐妹染色单体简单发生交换减数分裂Ⅰ后期同源染色体分别，非同源染色体自由组合2.建立减数分裂过程中染色体改变的模型(1)模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的改变①长度相同、颜色不同的两条染色体配对代表减数分裂Ⅰ前期同源染色体的联会。②长度相同、颜色不同的两条染色体的分开代表减数分裂Ⅰ后期同源染色体的分别。③减数分裂结束时，每个细胞中染色体的数目是起先时的一半，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ。(2)模拟减数分裂过程中非同源染色体的自由组合①要模拟减数分裂过程中非同源染色体的自由组合，细胞中至少要有2对同源染色体。②假设细胞中有2对同源染色体，减数分裂Ⅰ时非同源染色体有2种组合方式；每个原始生殖细胞依据其中的一种组合方式分裂，能产生2种不同染色体组成类型的配子；2个这样的原始生殖细胞依据不同的组合方式进行分裂，理论上可以产生4种不同染色体组成类型的配子。(3)模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换①假设细胞中有2对同源染色体，仅有两条非姐妹染色单体在四分体时期发生了1次交换，1个这样的原始生殖细胞理论上可以产生4种不同染色体组成类型的配子。②减数分裂Ⅰ四分体时期非姐妹染色单体间的互换和后期非同源染色体的自由组合，导致了配子染色体组合的多样性。[典例2]某生物的一特性原细胞中含有4对同源染色体，在不考虑交换的状况下，这个细胞经减数分裂后产生的精子类型数和卵细胞类型数分别是()A.2、1 B.4、1C.8、8 D.8、4答案A[对点练2]假如某精原细胞中有三对同源染色体，以A和a，B和b，C和c表示，在不考虑交换的状况下，下列哪四个精子来自同一个精原细胞()A.aBc、AbC、aBc、AbC B.AbC、aBc、abC、abcC.AbC、Abc、abc、ABC D.abC、abc、aBc、ABC答案A联想质疑【规律总结】(1)不考虑交换和基因突变(后续会进一步学习)，具有n对同源染色体的生物体可产生2n种染色体组成类型的精子或卵细胞；(2)不考虑交换和基因突变，具有n对同源染色体的一个精原细胞可产生2种染色体组成类型的精子，具有n对同源染色体的1个卵原细胞只能产生1种染色体组成类型的卵细胞；(3)不考虑交换和基因突变，同一个次级精母细胞产生的2个精子的染色体组成类型总是相同的；同一个精原细胞产生的2种精子，其染色体组成类型总是“互补”的；(4)考虑交换，具有n对同源染色体的一个动物体所产生的精子或卵细胞，其染色体组成类型将远超过2n种。受精作用———————————————自主梳理———————————————1.定义精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。2.过程3.结果受精卵中的染色体数目又复原到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中一半的染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。4.意义(1)子代呈现多样性，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)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，对于生物的遗传和变异，都是非常重要的。某真核生物为雌雄异体，可以进行有性生殖，其野生型与突变型分别受线粒体内的R基因和L基因限制。(1)这对相对性状的遗传是否遵循孟德尔定律？为什么？提示不遵循。因为相关基因位于线粒体上，而非细胞核内的染色体上，不符合孟德尔定律的运用条件。(2)受精卵中的线粒体是来自精子还是卵细胞？提示卵细胞。(3)以突变型为母本，野生型为父本，进行杂交，后代性状表现如何？为什么？提示全为突变型。因为受精卵中的线粒体全部来自于母本，而母本线粒体上含有的是L基因。(4)以野生型为母本，突变型为父本，进行杂交，后代性状表现如何？为什么？提示全为野生型。因为受精卵中的线粒体全部来自于母本，而母本线粒体上含有的是R基因。[典例3](2024·山东调考)下列有关减数分裂和受精作用的叙述，错误的是()A.减数分裂对生物多样性的形成有重要意义B.精卵相互识别，说明细胞膜具有信息沟通的功能C.受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方D.受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方解析减数分裂过程中会发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换和非同源染色体的自由组合，对生物多样性的形成有重要意义，A正确；受精作用是精子和卵细胞相互识别，融合为受精卵的过程，在此过程中，精子和卵细胞相互识别体现了细胞膜具有信息沟通的功能，B正确；受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，C正确；由于受精卵中的细胞质主要来自于卵细胞，所以其细胞质中的遗传物质主要来自于卵细胞，细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，D错误。答案D[对点练3](2024·无锡一中期中)对维持人类亲代和子代间个体细胞中染色体数目恒定具有重要作用的是()A.遗传和变异B.减数分裂和受精作用C.交换和受精作用D.交换和减数分裂解析减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞削减一半，而受精作用使染色体数目又复原到体细胞的数目。因此对于进行有性生殖的生物体来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于遗传和变异都很重要。答案B联想质疑课堂小结随堂检测1.(2024·乌鲁木齐一中期中)下列四项中，能用于视察减数分裂的试验材料是()A.蓖麻种子 B.大蒜根尖C.菠菜幼叶 D.蝗虫的精巢答案D2.(2024·柳州期末)下列四项中，能用于视察四分体的试验材料是()A.洋葱根尖 B.发育的花药C.菠菜幼叶 D.受精卵解析发育的花药进行减数分裂形成花粉，该过程中可形成四分体，因此可用于视察四分体的试验材料，B正确；其他3项均不能进行减数分裂，不能视察到四分体。答案B3.(2024·佛山一中期中)在子女和父母之间，充当遗传物质“桥梁”的是()A.精子和卵细胞 B.只有精子C.只有卵细胞 D.体细胞解析一个人是由父亲产生的精子和母亲产生的卵细胞结合形成的，故精子和卵细胞充当了子女和父母之间的桥梁。答案A4.高等动物进行有性生殖的3个生理过程如图所示，则图中①、②、③分别为()A.有丝分裂、减数分裂、受精作用B.受精作用、减数分裂、有丝分裂C.有丝分裂、受精作用、减数分裂D.减数分裂、受精作用、有丝分裂答案B5.精卵受精过程可分为下列步骤，其中体现受精作用实质的是()A.精子和卵细胞接触B.精子头部进入卵细胞内C.精子和卵细胞相互识别D.精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合答案D6.(2024·孝感期中)下列有关减数分裂和受精作用的叙述，错误的是()A.减数分裂过程中细胞连续分裂两次B.同源染色体分别发生在减数第一次分裂C.受精卵中的遗传物质一半来自卵细胞，一半来自精子D.精(卵)细胞的染色体数目为体细胞的一半解析受精卵中的核遗传物质一半来自卵细胞，一半来自于精子，而细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞。答案C课时作业(时间：30分钟)强化点1视察蝗虫精母细胞减数分裂装片1.(2024·北京101中学期中)欲视察细胞减数分裂的过程，不行选用的材料是()A.马蛔虫受精卵 B.小鼠睾丸C.百合花药 D.蝗虫精巢答案A2.(2024·哈尔滨六中期末)利用豌豆取材，能视察到植物细胞同源染色体配对现象的试验材料是()A.根尖 B.种子C.花药 D.茎尖解析根尖、种子和茎尖中的细胞只能进行有丝分裂，有丝分裂过程中不会发生同源染色体配对现象，A、B、D错误；花药中的小孢子母细胞通过减数分裂产生小孢子，接着变成雄配子体(精子)，减数分裂过程中会发生同源染色体配对现象，C正确。答案C3.(2024·咸阳市期末)在显微镜下视察某动物组织切片，发觉细胞内的染色体数目有的是体细胞的一半，有的是体细胞的2倍，该切片最可能取自()A.人的骨髓 B.小鼠卵巢C.绵羊肝脏 D.家兔胚胎解析减数分裂过程中会出现染色体数目减半的现象，有丝分裂后期染色体数目是体细胞的二倍，该组织切片中既进行着有丝分裂，也进行着减数分裂，应取自性腺，人的骨髓、绵羊肝脏、家兔胚胎中只进行有丝分裂。答案B4.(2024·北京广渠门中学月考)视察某生物组织切片中的染色体出现下图箭头所指行为。下列相关叙述错误的是()A.该切片取材自生殖器官B.此时期可发生交换C.该行为可导致配子多样D.此细胞染色体数已加倍解析图中细胞没有出现着丝粒分裂，因此染色体数目未加倍，D错误。答案D强化点2配子中染色体组合的多样性与建立减数分裂中染色体改变的模型5.如图为某同学建构的减数分裂过程中染色体的改变模型图，其中建构正确的是()A.①③④ B.②③④C.①②④ D.①②③解析①②建构的是减数分裂Ⅱ后期的模型图，由于减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，故产生的次级性母细胞(或极体)中2条非同源染色体可能是1条来自父方、1条来自母方，如图①，也可能是两条都来自父方或母方，如图②；③建构的是减数分裂Ⅰ后期的模型图，④不符合同源染色体分别的状况。答案D6.(2024·长安区一中月考)如图是部分同学在“建立减数分裂中染色体改变的模型”试验中制作的细胞分裂的模型，错误的是()解析A中发生了同源染色体的分别，是减数第一次分裂后期，A正确；B中同源染色体排列在赤道板两侧，是减数第一次分裂中期，B正确；C中上下对应的不是同源染色体，不会发生在减数分裂过程中，C错误；D中发生了染色单体分开后的子染色体移向细胞的两极，细胞中没有同源染色体，是减数其次次分裂后期的图像，D正确。答案C7.(2024·郴州学考模拟)在“建立减数分裂中染色体改变的模型”试验中，某同学制作了如图所示模型。他模拟的时期是()A.减数分裂间期B.减数分裂Ⅱ中期C.减数分裂Ⅰ后期D.减数分裂Ⅱ后期解析减数分裂Ⅰ前的间期有核膜核仁，没有染色体和纺锤体，A错误；减数分裂Ⅱ中期没有同源染色体，染色体的着丝粒排列在赤道板上，B错误；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分别，非同源染色体自由组合，C正确；减数分裂Ⅱ后期不存在同源染色体，且为着丝粒分裂，姐妹染色单体分别，D错误。答案C8.在减数分裂产生的配子内，染色体组成具有多样性，主要取决于()A.同源染色体的复制B.同源染色体的联会和分别C.同源染色体的非姐妹染色单体之间交换和非同源染色体之间自由组合D.染色体着丝粒的分裂解析在减数分裂过程中，减数分裂Ⅰ的四分体时期可能发生同源染色体的非姐妹染色单体之间交换，在减数分裂Ⅰ的后期会发生非同源染色体之间自由组合，导致最终形成的配子内的染色体组成具有多样性。答案C9.(2024·漯河市统考)与有性生殖后代中染色体组成多样性的成因无关的是()A.减数分裂产生配子时，非同源染色体的自由组合B.减数分裂产生配子时，同源染色体上非姐妹染色单体间的交换C.受精作用时，雌、雄配子的随机结合D.相关相对性状之间易于区分答案D强化点3受精作用10.(2024·辛集中学月考)一个受精卵中的线粒体主要来自()A.父方的染色体 B.母方的染色体C.精子 D.卵细胞答案D11.(2024·济南一中期中)下列各选项能描述受精作用实质的是()A.卵细胞和精子可以相互识别B.精子的头部进入卵细胞C.精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合D.受精卵快速进行分裂、分化解析受精作用的实质是：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，核遗传物质由N→2N的过程。故选C。答案C12.(2024·天化中学期末)进行有性生殖的生物的受精作用是指()A.卵细胞和精子的产生过程B.卵细胞和精子的相互识别过程C.卵细胞和精子融合成体细胞的过程D.卵细胞和精子相互识别、融合成受精卵的过程解析受精作用是指卵细胞和精子相互识别、融合成受精卵的过程。答案D13.(2024·石嘴山市三中月考)母马的体细胞有染色体64条，公驴的体细胞有染色体62条。母马与公驴杂交的后代骡的体细胞染色体数为()A.61 B.62C.63 D.64答案C14.(2024·上杭一中月考)下列有关受精作用的叙述中，错误的是()A.受精卵中全部染色体来自父母双方且各占一半B.受精时，精子和卵细胞双方的细胞核可相互融合C.受精卵中的染色体数与本物种体细胞染色体数相同D.受精时，精子和卵细胞的识别是通过细胞膜流淌性完成的解析受精时，精子和卵细胞的识别是通过细胞膜上的糖蛋白完成的，D错误。答案D15.(2024·南山中学期末)下图为关于哺乳动物有性生殖相关的概念图。回答下列问题：(1)图中①表示的染色体改变发生时期是____________，④代表________染色体汇合，雄性哺乳动物的细胞⑤叫________。(2)受精卵在发育成个体的过程中，形成了结构功能各异的细胞，这个过程叫________，该过程的实质是________________。(3)卵细胞形成过程中会出现________次细胞质的不均等分裂，其意义是_______________________________________________________________。解析(1)图中①表示的染色体改变是同源染色体分别，发生时期是减数分裂Ⅰ后期，在受精作用过程中，④代表同源染色体汇合，雄性哺乳动物的细胞⑤叫精原细胞。(2)受精卵在发育成个体的过程中，形成了结构功能各异的细胞，这个过程叫细胞的分化，其实质是基因选择性表达的结果。(3)卵细胞形成过程中会出现2次细胞质的不均等分裂，其意义是保证卵细胞获得大量的养分物质。答案(1)减数分裂Ⅰ后期同源精原细胞(2)细胞的分化基因的选择性表达(或不同细胞中遗传信息的执行状况不同)(3)2保证卵细胞获得大量的养分物质16.(2024·启东中学期中)如图表示高等生物的生活史，请据图回答下列问题。(1)生物的个体发育是从________起先的，主要进行________分裂。(2)生物个体发育成熟后通过[]________产生配子，它发生在哺乳动物的________中。(3)图中B过程是______________________________________________。(4)通过A和B保持亲子代体细胞中染色体数目________。解析图示表示高等生物的生活史示意图，其中A表示减数分裂形成配子；B表示受精作用；C表示胚胎发育过程；D表示胚后发育。(1)有性生殖生物的个体发育是从受精卵起先的，经有丝分裂进行个体发育。(2)高等生物个体发育成熟后，在睾丸或卵巢中通过[A]减数分裂产生配子。(3)图中B过程是