2017_2018学年高中生物 减数分裂和有性生殖第3课时有性生殖学案苏教版.docx

第3课时有性生殖学习目标1简述受精过程及其意义。2.了解被子植物、脊椎动物的有性生殖及个体发育。3.理解减数分裂与受精作用对于生物遗传和变异的意义。|基础知识|一、哺乳动物的受精作用1含义是指精子进入卵细胞形成受精卵的过程。2过程(1)识别：精子与卵细胞相互识别。(2)膜融合：精子头部的细胞膜与卵细胞的细胞膜融合。(3)入卵：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。(4)卵细胞反应：释放相应物质，阻止其他精子入卵。(5)核融合：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，形成受精卵。3结果(1)受精卵中的染色体数目恢复到该物种体细胞中的染色体数目。(2)受精卵中的一半染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。4意义(1)使卵细胞的缓慢代谢转变为旺盛代谢，促进受精卵分裂、分化，发育为成熟个体。(2)决定生物个体的性别：(3)减数分裂和受精作用共同维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，促进遗传物质的重新组合。二、有性生殖1含义由亲代产生有性生殖细胞，经过两性生殖细胞的结合成为合子，再由合子发育成新个体的生殖方式。2意义后代具备双亲的遗传特性，具有更强的生活力和变异性，对于生物的生存和进化具有重要意义。三、被子植物的双受精及个体发育1双受精一个花粉粒含有两个精子，一个胚珠含有一个卵细胞和两个极核。受精时，一个精子与卵细胞结合，形成受精卵；另一个精子与两个极核结合，形成受精极核。双受精是被子植物特有的一种有性生殖现象。2.个体发育(1)图示(2)图解被子植物的个体发育起点为受精卵，终点为成熟植物体，包括种子的形成、萌发及植株的生长和发育两个阶段。双受精完成后，胚珠发育为种子，种子在适宜条件下萌发成幼苗，幼苗经营养生长和生殖生长最后发育成一个成熟植物体。四、脊椎动物的个体发育1图示2图解脊椎动物的个体发育起点是受精卵，终点是性成熟个体，包括胚胎发育和胚后发育两个阶段。胚胎发育是指从受精卵发育成幼体的过程，包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段；胚后发育是指幼体从卵膜中孵化出来或从母体生出来后发育为性成熟个体的过程。|自查自纠|(1)受精卵中的DNA一半来自精子，一半来自卵细胞()(2) 双受精是指两个精子分别与卵细胞和极体融合的过程。()(3)若水稻的叶肉细胞中含有24条染色体，则胚乳细胞中含有36染色体()(4)被子植物个体发育的起点是种子的形成()(5)人体由壮年步入老年属于胚后发育()(6) 有性生殖的后代具备了双亲的遗传特性，具有更强的生活力和变异性。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)|图解图说|_当一个精子进入卵细胞后，卵细胞的细胞膜发生反应，阻止多精入卵。_你明白同源染色体的含义了吗？_绿色开花植物的有性生殖与个体发育过程_蛙的个体发育过程_有性生殖与无性生殖各自具有什么优势？提示：有性生殖可以使后代具有双亲的遗传特性，增加了生物的变异性和适应性；而无性生殖可以使后代保持亲代的优良性状。探究点一减数分裂形成的配子种类多样性分析1配子中染色体组合多样性的原因(1)减数第一次分裂前期_间可能发生交叉互换。(2)减数第一次分裂后期同源染色体分离的同时，_发生自由组合。提示(1)同源染色体的非姐妹染色单体(2)非同源染色体2下图甲性原细胞含有1对同源染色体Aa，图乙性原细胞含有2对同源染色体Aa、Bb，图丙性原细胞含有n对同源染色体Aa、Bb、Cc，分析完成下表：(1)图甲所示性原细胞产生的配子情况(不考虑交叉互换，且m足够大)精(卵)原细胞个数配子个数配子种类1个精原细胞_1个卵原细胞_m个精原细胞_m个卵原细胞_提示(1)42种：A和a11种：A或a4m2种：A和am2种：A和a(2)图乙所示性原细胞产生的配子情况(不考虑交叉互换，且m足够大)精(卵)原细胞个数配子个数配子种类1个精原细胞_1个卵原细胞_m个精原细胞_m个卵原细胞_提示42种：AB、ab或Ab、aB11种：AB或Ab或aB或ab4m4种：AB、Ab、aB、abm4种：AB、Ab、aB、ab(3)图丙所示性原细胞产生的配子情况(不考虑交叉互换，且m足够大)精(卵)原细胞个数配子个数配子种类1个精原细胞_1个卵原细胞_m个精原细胞_m个卵原细胞_提示42种(多种情况)11种(多种情况)4m2nm2n【特别提示】配子的多样性实际上生物体产生配子时不仅仅会发生同源染色体间的交叉互换和非同源染色体的自由组合，同时还可能发生基因突变、染色体变异等可遗传的变异(后面待学)，从而导致生物体产生的配子多样。【典例1】 某生物体细胞的染色体组成如图，从某动物产生的精子中提取出四个，经测定染色体组成分别为AB、Ab、aB、ab，若不考虑交叉互换，下列说法错误的是()A这四个精子至少来自两个精原细胞B这四个精子可能来自同一个精原细胞CAB、ab不可能来自同一个次级精母细胞DAB、Ab不可能来自同一个初级精母细胞尝试解答_解析在不考虑交叉互换的情况下，一个精原细胞进行减数第一次分裂时由于同源染色体分离，非同源染色体自由组合，可形成AB和ab或Ab和aB的两个次级精母细胞。减数第二次分裂时，由同一个次级精母细胞形成的两个精子的染色体组成是完全相同的，为AB、AB和ab、ab或Ab、Ab和aB、aB。若出现染色体组成为AB、Ab、aB、ab的四个精子，说明其至少来自两个不同的精原细胞。答案B【跟踪训练】1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()ABCD解析减数第一次分裂的特点：同源染色体分离；减数第二次分裂的特点，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中，染色体组成相同，基本相同(MI前期发生了交叉互换)或恰好“互补”。根据图乙中各细胞内染色体特点分析，图与图甲的染色体组成互补，图与图甲的染色体组成基本相同，由此可判断出与图甲精细胞来自同一个精原细胞。答案C探究点二有性生殖1父亲和母亲传给孩子的遗传物质一样多吗？提示由于受精时只是精子的头部进入卵细胞，受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，质遗传物质几乎全部来自母方。2下图表示有性生殖过程中，细胞内染色体数目的变化曲线，判断a、b、c、d所表示的时期？提示a表示减，b表示减，c表示受精作用，d表示有丝分裂。有性生殖过程及意义图解(1)维持生物的遗传性：受精卵中的染色体一半来自父方(ab)，一半来自母方(AB)，受精卵的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，并存在同源染色体(A、a和B、b)。(2)增加生物的变异性：减数分裂形成的配子染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异；受精时卵细胞和精子结合又具有随机性，所以同一双亲的后代也必然出现多样性。【典例2】 下图1是某高等生物在生殖发育过程中细胞内染色体数目的变化曲线，图2表示细胞内核DNA与染色体数目比值的变化关系。分析回答：(1)图1中到染色体数目加倍的原因是_，同源染色体分离发生在_(填数字标号)阶段。(2)图2中AB段对应时期的细胞中，很活跃的细胞器有_。(3)图2若表示减数分裂，则BC段对应的时期是_；若表示有丝分裂，则CD段对应的时期是_。(4)图2中DE段表示的含义是_，对应图1中的_(填数字标号)阶段。尝试解答_解析(1)由图1可知，A表示减数分裂、B表示受精作用、C表示有丝分裂。同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期。(2)由图2可知AB段表示间期的G1期，此时主要进行蛋白质和RNA合成，很活跃的细胞器有核糖体、线粒体。(3)图2若表示减数分裂，bc段表示DNA复制，则BC段对应的时期是减数第一次分裂的间期。若表示有丝分裂，CD段对应的时期每条染色体上含2个DNA，则此时是有丝分裂的前期和中期。(4)图2中DE段表示由每条染色体含2个DNA变成每条染色体含1个DNA，则此时对应的变化为着丝点分裂，发生着丝点分裂的时期分别为减数第二次分裂后期和有丝分裂后期。答案(1)受精作用(2)核糖体、线粒体(3)减数第一次分裂的间期前期和中期(4)着丝点分裂【跟踪训练】2下图是自然界中豌豆的生殖周期示意图，下列有关叙述正确的是()A豌豆个体发育的起点是胚Bb过程中有机物的重量一直持续增加Cc过程可能发生四分体中非姐妹染色单体的交叉互换Dd过程中来自精子和卵细胞的同源染色体发生联会解析豌豆个体发育的起点是合子；b过程中种子萌发阶段有机物的重量减少；d过程表示受精作用，而联会发生于减数分裂过程中。答案C知识脉络要点晨背1.受精开始于精子细胞膜与卵细胞膜的接触，结束于两者细胞核的融合。2.减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中的染色体数目的恒定。3.有性生殖产生的后代具备了双亲的遗传特性，对生物的生存和进化有重要意义。4.双受精包括精子与卵细胞融合、精子与两个极核融合这两个过程。5.脊椎动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育两个阶段。6.四分体中非姐妹染色单体的互换及非同源染色体的自由组合会导致配子中染色体组合多样。1下列有关受精作用的叙述，错误的是()A受精卵中全部DNA，来自父母双方的各占一半B受精时，精子和卵细胞的细胞核相互融合C受精卵中染色体数目与本物种体细胞中染色体数目相同D受精卵中的染色体，来自父母双方的各占一半解析受精卵中的细胞质DNA几乎都来自卵细胞。答案A2维持高等生物前后代体细胞中染色体数目恒定的重要过程是()A遗传和变异B无丝分裂和有丝分裂C减数分裂和有丝分裂D减数分裂和受精作用解析减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，促进了遗传物质的重新组合。答案D3从某植物上获得如图所示的豆荚(为空瘪的胚珠)，下列分析中正确的是()A空瘪的主要原因是没有胚乳B形成图示的结果至少需要5粒花粉粒C该植物的子代个体发育的起点是图中的D图示的豆荚是由一个子房发育而来的解析种子的形成与受精作用有关，所以空瘪种子形成的主要原因是没有受精卵。被子植物每形成一粒种子需要一粒花粉粒，每一粒花粉粒中有2个精子，图中形成的种子是4粒，因此需要4粒花粉粒。植物个体发育的起点是受精卵。一个豆荚就是一个果实，是由一个子房发育而来的。答案D4下列属于个体发育的实例是()A受精的鸡蛋发育成小鸡B玉米种子从萌发到植株开花结果的过程C人从婴儿期到青春期D蚕的受精卵发育成成蛾解析生物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育，过程是受精卵胚(植物包括受精极核胚乳)幼体(幼苗)成体(植株)。鸡蛋发育成小鸡，未发育成成鸡。玉米种子发育成植株，缺少受精卵到胚这一阶段。婴儿期青春期，缺少受精卵胎儿，青春期成体两个环节。答案D5下图中表示某高等生物个体发育中的三个生理过程，请回答：(1)表示_，表示_，表示_。(2)配子中染色体组成多样的原因主要有_、_。(3)图中生物的生殖方式为_，其意义是_。解析雌雄配子通过受精作用结合为合子，为受精作用；合子通过有丝分裂产生许多体细胞可组成生物体，是有丝分裂；生物体通过减数分裂产生雌雄配子，是减数分裂。答案(1)受精作用减数分裂有丝分裂(2)四分体中非姐妹染色单体的部分互换非同源染色体的自由组合(3)有性生殖使后代具有双亲的遗传特性，对于生物的生存和进化具有重要意义课后跟踪分层训练(时间：35分钟)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RNAC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解析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。答案C2在受精作用过程中不会发生的细胞变化是()A精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面B精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合C受精卵的细胞膜失去对精子的识别能力D受精后的卵细胞能阻止其他精子的进入解析精子只有头部进入卵细胞后，卵细胞中浅层的细胞质立即释放相应物质，以阻止其他精子再进入，然后精卵细胞核发生融合。答案C3与无性生殖相比，有性生殖的优越性表现在通过有性生殖()A可增加遗传物质重组的机会B可保持亲、子代遗传性状的一致C产生的子代染色体数目发生变化D可在短时间内迅速增加子代数量解析有性生殖指由亲本产生雌雄配子，经过雌雄配子的结合，成为合子(受精卵)，再由合子发育成为新的个体的生殖方式。有性生殖过程中会发生广泛遗传物质的组合，增加了变异的几率。答案A4下列选项是指个体发育过程的是()A大豆从种子萌发到开花结果B人从婴儿期到成年期C受精卵幼体成体D受精卵卵裂囊胚原肠胚组织器官分化解析个体发育的起点是受精卵，终点为成体。答案C5(多选)不存在于动物体内的结构是()A极体B极核C胚囊D囊胚解析极体是动物减数分裂产生卵细胞的过程中伴随产生的细胞；极核和胚囊是被子植物子房内的结构； 囊胚是动物胚胎发育的过程中经过卵裂形成的。答案BC6一颗饱满的花生中有两粒种子，则此花生的形成需要子房、胚珠和精子的数目分别是()A2、2、4B1、1、2C1、2、2D1、2、4解析子房发育成果实，一个果实需要一个子房；胚珠发育成种子，二个胚珠发育成二粒种子；花生为被子植物，要进行双受精作用，形成一粒种子需要2个精子。答案D7植物种子的胚细胞、胚乳细胞及种皮细胞中，含有来自母方染色体的比值依次是()A1/2、2/3、1B1/2、2/3、1/2C1/2、1/3、1D1/3、1/2、1/3解析植物种子的胚细胞是由受精卵发育而来的，其染色体一半来自精子(父方)，一半来自卵细胞(母方)，这样，胚细胞中的染色体来自母方的应该是1/2；胚乳是由受精极核发育而来，受精极核是由2个极核与1个精子结合而成的，这样，胚乳细胞中的染色体来自母方(极核)的应占2/3；而种皮是由珠被发育而来的，珠被属于母体的一部分，因此，其染色体全部来自母方。答案A8下列关于被子植物个体发育过程的叙述，错误的是()A受精卵发育成胚B胚珠发育成种子C胚和胚乳都在胚珠中发育D一个极核与两个精子结合后发育成胚乳解析被子植物的个体发育过程中，在子房的胚珠里面，受精卵逐渐发育为胚，受精极核逐渐发育为胚乳，整个胚珠就发育为种子。而受精极核是由一个精子和两个极核结合后形成的。答案D9下列属于生殖细胞的是()A极体B极核C卵细胞D受精卵解析极体、极核虽是通过减数分裂形成的，但不属于生殖细胞；而受精卵是雌雄生殖细胞结合的产物。答案C10下列方式产生的后代具有更强的生活力和变异性的是()A玉米的异花传粉B酵母菌的出芽C细菌的二分裂D根霉产生孢子丝解析有性生殖产生的后代，具有父母双方的遗传物质，增强了生物的变异性和生活力，玉米的异花传粉属于有性生殖，其他各项是无性生殖。答案A11某动物精原细胞中有3对同源染色体，经减数分裂产生的配子中，同时含有3条母方染色体的配子所占的比例是()A1/2B1/4C1/8D1/16解析在减数分裂过程中，每一对同源染色体中来自母方的染色体都可以到任意一极，即到每一极的可能性都是1/2，因此3条母方染色体都在同一极的可能性是(1/2)31/8。答案C12如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况，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()A2、4B1、3C1、3或2、4D1、4或2、3解析若该极体与卵细胞是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。答案C13如图表示在动物不同生命活动过程中，细胞内染色体数的变化曲线，下列叙述正确的是()Aa过程没有姐妹染色单体Bb过程细胞数目不变Cc过程发生细胞识别和融合Dd过程没有同源染色体解析由于在ab过程中染色体数目减半，所以代表的是减数分裂，a过程属于减数第一次分裂，发生同源染色体的分离，含有姐妹染色单体，A错误；b过程是减数第二次分裂，细胞数目加倍，B错误；c过程表示的是染色体数目的加倍，表示精卵细胞的融合，C正确；d过程表示的是受精卵进行的有丝分裂，精卵结合后含有同源染色体，D错误。答案C14下图是高等动物的生殖发育周期图解(2N、N表示染色体数)，请回答以下问题：(1)由成体开始，受精卵的形成需要经过_和_过程。(2)A过程发生在哺乳动物的_中，_过程决定性别。(3)受精卵经分裂、分化发育为成体。此过程的细胞分裂方式为_，从而保持了亲子代细胞之间的_。(4)A、B两过程对于生物体的重要意义是_。解析哺乳动物雌、雄个体性成熟后，在卵巢和睾丸中通过减数分裂分别形成卵细胞和精子，经过受精作用形成受精卵，受精决定性别，其实质是卵子的细胞核和精子的细胞核相互融合，受精卵经过细胞分裂和细胞分化最终发育为成体。答案(1)A减数分裂B受精(2)睾丸和卵巢B受精(3)有丝分裂遗传性状的稳定性(4)维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，促进了遗传物质的重新组合15下图中的A表示某雄性动物的体细胞，B、C分别表示处于不同分裂状态的细胞图像。请据图回答下列问题：(1)图中数字分别表示不同的生理过程，其中_、_、_。(2)C细胞的名称是_，它含有同源染色体_对。(3)在方框中绘出DF细胞分裂后期染色体行为的简图，请注意染色体的形态和数目