2024-2025版高中生物1.1.2受精作用学案中图版必修2

PAGEPAGE13其次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缘由。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)。3.受精作用过程(1)精子与卵细胞的识别：卵细胞透亮带上的糖蛋白，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逝。(3)当一个精子进入卵细胞后，卵细胞四周的放射冠马上释放蛋白水解酶。这些酶使透亮带中的蛋白质变性，从而阻挡其他精子穿过透亮带与卵细胞结合。(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复原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实力。推断正误：(1)在减数分裂过程中，先进行同源染色体的分别，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，其转运过程必需借助外力，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养分物质，可为受精卵的早期发育供应养分。二、精子和卵细胞的结合——受精作用1.受精前的打算(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，瘦长的尾部获得运动实力，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，为受精卵供应养分，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，同源染色体分别，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eq\f(1,4)。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①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。②均体现了生物膜具有流淌性。(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①当一个精子进入卵细胞后，卵细胞四周的放射冠马上释放蛋白水解酶。这些酶使透亮带中的蛋白质变性，从而阻挡其他精子穿过透亮带与卵细胞结合。②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、母双方各为后代供应一半的遗传物质？试分析缘由。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eq\f(1,4)的细胞质B.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逝。(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一题多变推断正误：(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挡其他精子的进入。()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别的同时，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分别，3与4分别，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缘由分析减数分裂使配子中染色体数目减半，而受精作用又使受精卵细胞中染色体数目复原到体细胞中染色体数目。其染色体数目变更可以结合下图理解。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：①若图为精原细胞，则形成精子的种类是：2种，即A和a。②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：①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。②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，依据下表提示，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更曲线——DNA含量的变更(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表示减数其次次分裂。(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.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状况下，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、2nB.2、2n、2nC.2n、2n、2nD.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.4,4B.2n,4C.4,2D.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基因型都与体细胞的相同。(2)由于一雄性动物体内有许多精原细胞，所以一个雄性个体假如有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别，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，假如没有发生交叉互换，则精细胞的类型只有两种。答案(1)A(2)C一题多变(1)假如将(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、受精卵发育成胎儿的场所、新生命的起点依次是()①受精卵②输卵管③卵巢④子宫⑤婴儿A.②④③⑤ B.③②④⑤C.③②④① D.④②④①答案C2.下列叙述中错误的是()①受精卵中全部遗传物质的一半来自精子②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③男性两侧输精管结扎后，睾丸仍能产生精子，其次性征不会变更④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.①③④B.①②③C.②③④D.①②④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.正常状况下，受精作用不会导致()A.双亲遗传物质在受精卵内会合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①、②和③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，复原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。(2)过程B表示__________，其实质是____________。(3)假如该图表示被子植物的生活史，那么个体发育的起点是从__________起先的，主要进行____________分裂。(4)假设成体Ⅰ的染色体数目为20条，那么图中Ⅲ和Ⅳ的染色体数目依次为__________。(5)若人的成熟神经细胞核中DNA含量为a，下列各项核DNA含量分别为2a、a、0.5a的是()A.初级精母细胞、次级精母细胞、精子B.精原细胞减数分裂间期、精细胞、其次极体C.精原细胞有丝分裂后期、口腔上皮细胞、成熟红细胞D.正在发生凋亡的细胞、癌细胞、卵细胞答案(1)减数分裂睾丸或卵巢(2)受精作用精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合(3)受精卵有丝(4)10条和20条(5)A基础巩固1.下列关于高等动物受精卵的叙述中，错误的是()A.形成受精卵过程的实质是精子和卵细胞的核融合B.受精卵的分裂方式是有丝分裂C.父方和母方对受精卵(子代)的遗传贡献相同D.受精卵中的线粒体主要来自母方答案C解析受精卵中核DNA，父方、母方贡献相同，而细胞质DNA几乎全部来自母方的卵细胞。2.鱼的有性生殖过程，先是产生卵细胞和精子，接着发生精子与卵细胞的结合，然后受精卵发育成小鱼。在这一过程中，各种现象发生的先后次序是()A.同源染色体分别，受精作用，有丝分裂B.有丝分裂，减数分裂，受精作用C.联会，有丝分裂，等位基因分别D.等位基因分别，有丝分裂，受精作用答案A解析精子和卵细胞的形成是减数分裂的结果，精卵结合为受精作用，形成的受精卵经有丝分裂接着发育。3.如图是一个哺乳动物细胞分裂的示意图，它属于()A.精巢中的细胞 B.受精卵C.骨髓干细胞 D.雄配子答案A解析此图中同源染色体分别，为细胞减数第一次分裂后期，且细胞质均裂，所以为精巢中的细胞。4.下列动物细胞中，染色体数目、种类与受精卵相同的是()A.精原细胞、体细胞B.体细胞、次级卵母细胞C.精子、卵细胞D.初级精母细胞和次级卵母细胞答案A解析体细胞、精原细胞是受精卵经有丝分裂和细胞分化形成的细胞，染色体数目、种类保持恒定。5.下列说法中错误的是()A.一个卵细胞一般只与一个精子结合而完成受精作用B.受精作用是从精子识别卵细胞起先的C.卵细胞透亮带上的受体糖蛋白具有种的特异性D.精子全部进入卵细胞，精核和卵细胞核完成融合形成受精卵答案D解析精子只有头部进入卵细胞，尾部留在外面，并非全部进入。6.下列有关受精作用的叙述，正确的是()A.发生受精作用时，精子尾部的线粒体全部进入卵细胞B.受精卵中的染色体数目与本物种体细胞中染色体数目相同C.受精卵中的遗传物质，来自父母双方的各占一半D.雌雄配子的随机结合与有性生殖后代的多样性无关答案B解析(1)发生受精作用时，只有精子的头部进入卵细胞，而尾部留在了外面，因此精子尾部的线粒体不会进入卵细胞。(2)经过减数分裂，产生的配子中的染色体数目变为体细胞的一半，再经过雌雄配子结合，受精卵中染色体数目复原为正常体细胞中染色体数目。(3)受精卵中的核遗传物质，一半来自父方，一半来自母方，而细胞质遗传物质则几乎全部来自于母方。(4)减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，再加上受精时雌雄配子的随机结合，必定导致产生的后代具有多样性。7.下列有关受精作用的叙述，错误的是()A.受精卵中全部遗传物质来自父母双方的各占一半B.受精时，精子和卵细胞双方的细胞核相互融合C.受精卵中染色体数与本物种体细胞中染色体数相同D.受精卵中的染色体来自父母双方的各占一半答案A解析因为遗传物质并不是全部存在于染色体上，在细胞质内的线粒体中也有少量的遗传物质(DNA)，而受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，所以来自母方的遗传物质比父方多，故A项错误。巩固提升8.下图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变更，据图分析不正确的是()A.a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂B.L→M所示过程与细胞膜的流淌性有关C.GH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的D.MN段发生了核DNA含量的加倍答案C解析a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂。L→M点所示过程表示受精作用，与细胞膜的流淌性有关。GH段细胞中含有的染色体数是OP段的一半。MN段包括有丝分裂间期、前期和中期，所以发生了核DNA含量的加倍。9.春天，许多种植物同时开花，各种植物的花粉在空气中散播，但不同种植物之间并没有因此而发生种间杂交。其缘由在于()A.精子和卵细胞之间的遗传物质不同B.精子和卵细胞之间能够相互识别C.不同种生物体的受精作用方式不同D.不同植物产生生殖细胞的方式不同答案B10.如下图所示，下列有关叙述中错误的是()A.受精作用过程就是指Ⅰ＋Ⅱ的过程B.Ⅲ过程不行能有非同源染色体自由组合，是通过细胞分裂和细胞分化来实现的C.Ⅰ过程实现了染色体的互换和自由组合的可能，增加了生物的变异性D.由于Ⅱ生殖方式的出现，必定加快了生物进化的进程答案A解析图中Ⅰ是指减数分裂过程，Ⅱ是指受精作用过程，Ⅲ是指受精卵的有丝分裂、分化及发育成幼体的过程。在减数分裂过程中，由于染色体交叉互换和自由组合使配子染色体组成具有多样性，从而增加了生物的变异类型；而在有丝分裂过程中既无同源染色体的分别也无非同源染色体的自由组合，更无交叉互换。11.图1中的曲线表示某生物(2n＝4)的体细胞分裂过程及精子形成过程中每个细胞中某物质数量的变更。图2中a、b、c、d、e分别表示分裂过程中的某几个时期的细胞中染色体示意图。请据图回答：(1)曲线中①～③段可表示细胞进行____________分裂的____________数量变更。(2)图a～e中与曲线②、⑤位置相对应的细胞分别是____________。(3)细胞a、b、c、d、e具有同源染色体的是__________，曲线中一个细胞内没有同源染色体的时期是__________。(4)与体细胞相比，a～e细胞中核DNA含量加倍的是__________。(5)就染色体行为来说，b、e时期的共同特点是________________________________________________________________________________________________________。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，姐妹染色单体分开成为两条染色体解析(1)由图1中曲线变更可知，曲线代表染色体的数量变更，在②阶段，染色体数目与体细胞相比增加了一倍，故①～③段为有丝分裂过程。(2)曲线②⑤位置相对应的细胞染色体数量均加倍，说明细胞处于分裂的后期，从染色体数量上看，②为4n、⑤为2n，则曲线②⑤位置相对应的细胞分别是有丝分裂后期(e)和减数其次次分裂后期(b)。(3)从细胞中染色体的行为和数量看，a～e分别是减数分裂四分体时期、减数其次次分裂后期、减数其次次分裂中期、有丝分裂中期和有丝分裂后期，图中含有同源染色体的只能是四分体时期和有丝分裂时期的细胞，即a、d、e。从曲线上看，从④起先，染色体数目减半，说明已经进入减数其次次分裂时期，处于④⑤⑥时期的一个细胞内均不含同源染色体。(4)题中给出该生物体细胞内含有的染色体数为2n，可知核DNA分子数为2n，核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，姐妹染色单体分开成为两条染色体。12.下图表示某高等生物在配子生成和融合的过程中，细胞内的核DNA分子的相对数量随染色体的动态变更而发生的变更，请据图回答问题。(1)图中Ⅰ过程表示的是______________，核DNA分子数发生A→B变更的缘由是________。(2)图中Ⅱ过程表示的细胞分裂时期是________，核DNA分子数量发生C→D变更的缘由是________________________________________________________________________。(3)图中Ⅲ过程表示的细胞分裂时期是________，核DNA分子数量发生E→F变更的缘由是________________________________________________________________________。(4)图中Ⅳ表示的生理过程是________(假如是被子植物则称为________)，核DNA分子数量发生G→H变更的缘由是____________________________________________________。答案(1)减数第一次分裂前的间期DNA分子的复制(2)减数第一次分裂同源染色体联会后再彼此分别，分别进入两个次级精母细胞(3)减数其次次分裂着丝粒分裂，子染色体平均安排到两个子细胞中(4)受精作用双受精作用精核和卵核相融合解析该题图解呈现了减数分裂(图中Ⅰ→Ⅲ)和受精作用(图中的Ⅳ)的完整过程。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。推断图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的不同分裂时期或生理过程，可分析纵坐标所代表的一个细胞内的核DNA相对数量的变更。A→B表示DNA的复制；B→C表示此时细胞内既含同源染色体，又含染色单体；C→D表示同源染色体的分别；E→F表示着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别进入两个子细胞中；F→G表示此时细胞中不含同源染色体，也不含染色单体；G→H表示卵核和精核的融合，细胞中的染色体又成对存在。走进高考13.(2010·江苏卷，21)人类精子发生过程中，下列说法正确的是(多选)()A.细胞中染色单体数最多可达92条B.姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的C.染色单体的交叉互换发生在同源染色体分别之前D.一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))23答案ABC解析人精子形成过程中，经过减数分裂，在减数第一次分裂过程中，染色体经过复制，染色单体可达到92条，A项正确；姐妹染色单体可发生交叉互换，携带的遗传信息可能不同，B项正确；姐妹染色单体发生交叉互换发生在四分体时期，即同源染色体分开前，C项正确；一个精原细胞产生两种类型4个精子，D项错误。14.(2014·江苏卷，28节选)某探讨者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列试验。请回答下列问题：(1)对非洲爪蟾的精巢切片进行显微视察，绘制了以下示意图。上图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有____