第 2課 時 受 精 作 用 新 課 導 入導 入 1:精 子 和 卵 細 胞 是 通 過 減 數 分 裂 產 生 的 ,那 么 其 特 點 與 結 果 是 什 么 ?提 示 :減 數 分 裂 染 色 體 只 復 制 一 次 ,而 細 胞 連 續(xù) 分 裂 兩 次 。 結 果 使 新 產 生 的生 殖 細 胞 中 的 染 色 體 數 目 比 原 始 的 生 殖 細 胞 減 少 了 一 半 。那 么 形 成 的 精 子 與 卵 細 胞 是 怎 樣 結 合 的 ?引 入 受 精 作 用 。導 入 2:多 媒 體 播 放 夏 季 池 塘 中 青 蛙 產 卵 (雌 )排 精 (雄 ),進 而 形 成 受 精 卵 蝌 蚪的 過 程 視 頻 之 后 教 師 提 問 :什 么 是 受 精 作 用 ,它 是 怎 么 完 成 的 ?引 出 新 課 。教 師 參 考 自 主 學 習 要 點 探 究 自 主 學 習學 習 目 標 :1.闡 明 配 子 多 樣 性 的 原 因 。2.舉 例 說 明 受 精 過 程 。3.闡 明 減 數 分 裂 和 受 精 作 用 對 于 生 物 遺 傳 和 變 異 的 重 要 性 。 知 識 梳 理一 、 配 子 中 染 色 體 組 合 的 多 樣 性結 合 圖 形 說 出 配 子 多 樣 性 的 原 因 :時 期 染 色 體 行 為減 數 第 一 次分 裂 前 期 同 源 染 色 體 c和 d聯(lián) 會 后 ,四 分 體 中 的 非姐 妹 染 色 單 體 和 之 間 可 能 會 發(fā) 生 .減 數 第 一 次分 裂 后 期 同 源 染 色 體 a與 b、 c與 d分 離 的 同 時 ,非 同 源 染 色 體a與 、 b與 表 現 為 自 由 組 合 思 考 一 個 精 原 細 胞 在 減 數 分 裂 過 程 中 發(fā) 生 交 叉 互 換 與 不 發(fā) 生 交 叉 互 換兩 種 情 況 下 ,最 終 產 生 精 細 胞 種 類 有 什 么 不 同 ?提 示 :發(fā) 生 交 叉 互 換 時 ,產 生 4種 精 細 胞 ;不 發(fā) 生 交 叉 互 換 時 ,產 生 2種 精 細 胞 。交 叉 互 換c或 d d或 c 二 、 受 精 作 用1.概 念卵 細 胞 和 精 子 相 互 識 別 、 融 合 成 為 的 過 程 。2.過 程 受 精 卵 3.結 果受 精 卵 中 的 又 恢 復 到 體 細 胞 中 的 數 目 ,其 中 有 一 半 的 染 色 體來 自 (父 方 ),另 一 半 的 染 色 體 來 自 (母 方 )。4.意 義(1)后 代 呈 現 多 樣 性 ,有 利 于 生 物 在 中 進 化 ,體 現 了 有 性 生殖 的 優(yōu) 越 性 。(2)對 于 維 持 每 種 生 物 (有 性 生 殖 的 生 物 )前 后 代 體 細 胞 中 的恒 定 ,對 于 生 物 的 都 具 有 重 要 意 義 。 選 擇 哺 乳 動 物 受 精 作 用 的 實 質 是 ( )A.精 子 和 卵 細 胞 的 識 別B.精 子 細 胞 膜 與 卵 細 胞 膜 的 融 合C.精 子 的 頭 部 進 入 卵 細 胞 D.精 核 與 卵 核 的 融 合染 色 體 數 目精 子 卵 細 胞自 然 選 擇 染 色 體 數 目遺 傳 和 變 異 D 問 題 引 領 :1.一 個 含 有 兩 對 同 源 染 色 體 的 精 原 細 胞 與 卵 原 細 胞 形 成 配 子 的種 類 從 染 色 體 組 成 的 角 度 看 相 同 嗎 ?2.一 個 含 兩 對 同 源 染 色 體 的 雄 性 個 體 與 雌 性 個 體 形 成 的 配 子 種類 從 染 色 體 組 成 的 角 度 看 相 同 嗎 ?要 點 探 究配 子 中 染 色 體 組 合 種 類 要 點 一教 師 參 考 配 子 中 染 色 體 組 合 種 類 (不 考 慮 交 叉 互 換 ) (2)含 n對 同 源 染 色 體 的 精 (卵 )原 細 胞 (圖 2)形 成 的 配 子 【 典 例 1】 某 生 物 體 細 胞 的 染 色 體 組 成 如 圖 ,從 某 動 物 產 生 的 精 子 中 提 取 出四 個 ,經 測 定 染 色 體 組 成 分 別 為 AB、 Ab、 aB、 ab,若 不 考 慮 交 叉 互 換 ,下 列 說法 不 正 確 的 是 ( )A.這 四 個 精 子 至 少 來 自 兩 個 精 原 細 胞B.這 四 個 精 子 可 能 來 自 同 一 個 精 原 細 胞C.AB、 ab不 可 能 來 自 同 一 個 次 級 精 母 細 胞D.AB、 Ab不 可 能 來 自 同 一 個 初 級 精 母 細 胞解 析 :在 不 考 慮 交 叉 互 換 的 情 況 下 ,一 個 精 原 細 胞 進 行 減 數 第 一 次 分裂 時 由 于 同 源 染 色 體 分 離 ,非 同 源 染 色 體 自 由 組 合 ,可 形 成 AB和 ab或Ab和 aB的 兩 個 次 級 精 母 細 胞 。 減 數 第 二 次 分 裂 時 ,由 同 一 個 次 級 精母 細 胞 形 成 的 兩 個 精 子 的 染 色 體 組 成 是 完 全 相 同 的 ,為 AB、 AB和 ab、ab或 Ab、 Ab和 aB、 aB。 若 出 現 染 色 體 組 成 為 AB、 Ab、 aB、 ab的 四 個精 子 ,說 明 其 至 少 來 自 兩 個 不 同 的 精 原 細 胞 。 答 案 :B 方 法 透 析 據 染 色 體 組 成 判 斷 配 子 來 源 的 方 法(1)若 兩 個 精 細 胞 中 染 色 體 完 全 相 同 ,則 它 們 可 能 來 自 同 一 個 次 級 精 母 細 胞 。簡 記 為 “ 同 為 同 一 次 ” 。(2)若 兩 個 精 細 胞 中 染 色 體 恰 好 “ 互 補 ” ,則 它 們 可 能 來 自 同 一 個 初 級 精 母細 胞 分 裂 產 生 的 兩 個 次 級 精 母 細 胞 。 簡 記 為 “ 補 為 同 一 初 ” 。(3)若 兩 個 精 細 胞 中 的 染 色 體 有 的 相 同 ,有 的 “ 互 補 ” ,只 能 判 定 可 能 來 自 同一 個 生 物 不 同 精 原 細 胞 的 減 數 分 裂 過 程 。 簡 記 為 “ 同 、 補 同 一 體 ” 。 備 選 例 題解 析 :父 親 傳 給 兒 子 的 染 色 體 有 22條 常 染 色 體 +1條 Y染 色 體 ,再 由兒 子 傳 給 孫 女 時 ,Y染 色 體 不 會 傳 遞 ,非 同 源 染 色 體 自 由 組 合 ,常染 色 體 可 能 會 傳 0 22條 ,D項 正 確 。D(2015安 徽 安 慶 懷 寧 中 學 期 中 )父 親 將 其 染 色 體 ,通 過 兒 子 傳 至 孫 女 體 細胞 中 大 約 有 多 少 條 ( )A.23條 B.46條C.0 23條 D.0 22條 【 題 組 演 練 】1.一 雄 性 生 物 體 ,其 體 細 胞 有 3對 同 源 染 色 體 。 在 不 進 行 交 叉 互 換 的 情 況下 ,此 生 物 體 可 產 生 精 原 細 胞 的 種 類 、 次 級 精 母 細 胞 的 種 類 以 及 精 子 的種 類 是 ( )A.1、 8、 8 B.2、 8、 8C.8、 8、 8 D.8、 64、 64解 析 :精 原 細 胞 經 有 絲 分 裂 產 生 ,所 以 只 產 生 一 種 精 原 細 胞 。 在 不 考慮 交 叉 互 換 的 情 況 下 ,一 種 次 級 精 母 細 胞 產 生 一 種 精 子 。 此 生 物 體可 產 生 2 3=8種 精 子 ,所 以 對 應 次 級 精 母 細 胞 有 23=8種 。A 2.下 圖 甲 是 某 生 物 的 一 個 精 細 胞 ,根 據 染 色 體 的 類 型 和 數 目 ,判 斷 圖 乙 中與 其 來 自 同 一 個 精 原 細 胞 的 有 ( )A. B. C. D. 解 析 :減 數 第 一 次 分 裂 的 特 點 :同 源 染 色 體 分 離 ;減 數 第 二 次 分 裂 的特 點 :次 級 精 母 細 胞 內 由 同 一 著 絲 點 相 連 的 兩 條 姐 妹 染 色 單 體 分 開成 為 兩 條 子 染 色 體 分 別 進 入 兩 個 精 細 胞 中 ,所 以 由 同 一 精 原 細 胞 最終 分 裂 形 成 的 精 細 胞 中 ,染 色 體 組 成 基 本 相 同 或 恰 好 “ 互 補 ” 。 根據 圖 乙 中 各 細 胞 內 染 色 體 特 點 分 析 , 圖 與 圖 甲 的 染 色 體 組 成 互補 , 圖 與 圖 甲 的 染 色 體 組 成 基 本 相 同 ,由 此 可 判 斷 出 與 圖 甲精 細 胞 可 能 來 自 同 一 個 精 原 細 胞 。C 問 題 引 領 :1.怎 樣 從 減 數 分 裂 角 度 去 看 后 代 的 多 樣 性 ?2.如 何 直 觀 地 表 述 親 子 代 細 胞 核 內 DNA含 量 相 對 恒 定 ?減 數 分 裂 和 受 精 作 用 要 點 二教 師 參 考 1.減 數 分 裂 和 受 精 作 用 過 程 圖 示解 讀 : (1)受 精 卵 中 的 染 色 體 一 半 來 自 父 方 (ab),一 半 來 自 母 方 (AB),受 精 卵 的染 色 體 數 目 又 恢 復 到 體 細 胞 中 的 數 目 ,并 存 在 同 源 染 色 體 (A、 a和 B、 b)。(2)減 數 分 裂 形 成 的 配 子 染 色 體 組 成 具 有 多 樣 性 ,導 致 不 同 配 子 遺 傳 物 質 的 差異 ;受 精 時 卵 細 胞 和 精 子 結 合 又 具 有 隨 機 性 ,所 以 同 一 雙 親 的 后 代 也 必 然 出 現多 樣 性 。 2.減 數 分 裂 與 受 精 作 用 過 程 中 DNA含 量 的 變 化(1)圖 中 aj段 表 示 的 是 減 數 分 裂 的 過 程 ,其 中 ab表 示 減 數第 一 次 分 裂 前 的 間 期 ,bf表 示 減 數 第 一 次 分 裂 ,fj表 示 減 數 第 二 次 分 裂 。(2)k點 時 表 示 正 進 行 受 精 作 用 。(3)kp段 表 示 受 精 卵 的 有 絲 分 裂 。 【 典 例 2】 某 雌 性 動 物 體 細 胞 內 的 核 DNA分 子 數 為 2a,如 圖 表 示 該 雌 性 動物 卵 細 胞 的 產 生 及 受 精 作 用 和 受 精 卵 分 裂 過 程 中 細 胞 內 核 DNA分 子 數 的變 化 情 況 。 請 據 圖 回 答 :(1) 段 表 示 減 數 分 裂 過 程 ,其 中 同 源 染 色 體 的 分 離 和 非 同 源染 色 體 的 自 由 組 合 發(fā) 生 在 段 ,姐 妹 染 色 單 體 的 分 離 發(fā) 生 在 段 。 (用 圖 中 的 字 母 表 示 )(2) 段 表 示 有 絲 分 裂 過 程 ,其 中 間 期 在 段 。(用 圖 中 的 字 母 表 示 )(3)卵 細 胞 與 精 子 的 相 互 識 別 與 細 胞 膜 上 的 有 關 。 受 精 時 ,只 有 精 子 的 進 入 卵 細 胞 。 (4)受 精 過 程 使 得 卵 細 胞 的 細 胞 呼 吸 和 物 質 合 成 速 率 。 (5)F點 所 能 表 示 的 生 理 活 動 過 程 是 。 解 析 :減 數 分 裂 過 程 中 ,DNA含 量 變 化 為 2a 4a 2a a,減 數 第 一 次 分裂 后 期 發(fā) 生 同 源 染 色 體 分 離 ,非 同 源 染 色 體 自 由 組 合 過 程 ,減 數 第 二次 分 裂 后 期 著 絲 點 分 裂 ,姐 妹 染 色 單 體 分 開 ;有 絲 分 裂 過 程 中 DNA含 量變 化 為 2a 4a 2a。 受 精 作 用 包 括 精 卵 細 胞 的 識 別 和 融 合 過 程 ,依 賴于 細 胞 膜 表 面 的 糖 蛋 白 完 成 。 實 質 是 精 子 細 胞 核 與 卵 細 胞 核 相 融 合過 程 ,從 而 將 來 自 雙 親 的 遺 傳 物 質 結 合 起 來 ,保 證 親 子 代 間 遺 傳 物 質的 連 續(xù) 性 和 穩(wěn) 定 性 。答 案 : (1)AE CD DE (2)FI FH(3)糖 蛋 白 (糖 被 ) 頭 部 (4)加 快(5)受 精 作 用 備 選 例 題解 析 :a階 段 為 有 絲 分 裂 、 b階 段 為 減 數 分 裂 。 L M所 示 過 程 表 示 受精 作 用 ,與 細 胞 膜 的 流 動 性 有 關 。 GH段 為 減 數 第 一 次 分 裂 ,其 染 色 體數 目 等 于 體 細 胞 數 目 ,OP段 為 有 絲 分 裂 后 期 ,其 染 色 體 數 目 為 體 細 胞的 二 倍 ,因 此 GH段 細 胞 中 含 有 的 染 色 體 數 是 OP段 的 一 半 。 MN段 包 括間 期 、 前 期 和 中 期 ,所 以 發(fā) 生 了 核 DNA含 量 的 加 倍 。下 圖 表 示 細 胞 分 裂 和 受 精 作 用 過 程 中 核 DNA含 量 和 染 色 體 數 目 的 變 化 ,據 圖 分 析 不 正 確 的 是 ( )A.a階 段 為 有 絲 分 裂 、 b階 段 為 減 數 分 裂B.L M所 示 過 程 與 細 胞 膜 的 流 動 性 有 關C.GH段 和 OP段 ,細 胞 中 含 有 染 色 體 數 是 相 等 的D.MN段 發(fā) 生 了 核 DNA含 量 的 加 倍C 【 題 組 演 練 】1.下 列 有 關 高 等 動 物 減 數 分 裂 和 受 精 作 用 的 敘 述 ,正 確 的 是 ( )A.每 個 卵 細 胞 繼 承 了 初 級 卵 母 細 胞 中 1/2的 核 遺 傳 物 質B.整 個 精 子 進 入 卵 細 胞 內 ,完 成 受 精 作 用C.減 數 分 裂 產 生 的 配 子 是 多 種 多 樣 的 ,受 精 時 雌 雄 配 子 的 結 合 是 隨 機 的 ,因 此 ,有 性 生 殖 產 生 的 后 代 可 有 多 種 表 現 型D.受 精 卵 中 的 遺 傳 物 質 ,來 自 父 母 雙 方 的 各 占 一 半 C 解 析 :初 級 卵 母 細 胞 已 經 完 成 了 遺 傳 物 質 的 復 制 ,再 經 過 兩 次 連 續(xù)分 裂 產 生 4個 子 細 胞 ,其 中 之 一 是 卵 細 胞 ,因 此 ,每 個 卵 細 胞 只 繼 承了 初 級 卵 母 細 胞 中 1/4的 核 遺 傳 物 質 ;完 成 受 精 作 用 時 ,精 子 的 頭 部進 入 卵 細 胞 ,而 尾 部 留 在 了 外 面 ;減 數 分 裂 形 成 的 配 子 ,染 色 體 組 成具 有 多 樣 性 。 加 上 受 精 過 程 中 卵 細 胞 和 精 子 結 合 的 隨 機 性 ,必 然 導致 產 生 后 代 的 多 樣 性 ;受 精 卵 的 細 胞 核 內 的 遺 傳 物 質 一 半 來 自 父 方 ,一 半 來 自 母 方 ,但 是 細 胞 質 內 的 遺 傳 物 質 幾 乎 全 部 來 自 母 方 。 2.如 圖 為 高 等 動 物 進 行 有 性 生 殖 的 3個 生 理 過 程 示 意 圖 ,則 圖 中 分 別 為( )A.有 絲 分 裂 、 減 數 分 裂 、 受 精 作 用B.受 精 作 用 、 減 數 分 裂 、 有 絲 分 裂C.有 絲 分 裂 、 受 精 作 用 、 減 數 分 裂D.減 數 分 裂 、 有 絲 分 裂 、 受 精 作 用B 解 析 :過 程 是 生 殖 細 胞 形 成 受 精 卵 ,說 明 是 受 精 作 用 ;過 程 是生 物 體 產 生 配 子 ,說 明 是 減 數 分 裂 ;過 程 是 受 精 卵 發(fā) 育 成 個 體 ,說 明 是 有 絲 分 裂 過 程 ,故 B正 確 。