1、第一章 遗传的细胞基础 第一节 减数分裂和受精作用 第2课时 哺乳动物生殖细胞的形成、受精作用孕育新的生命 课标内容要求核心素养对接 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生命观念：初步运用结构与功能观，说明减数分裂和受精作用的定义。2科学思维：概括归纳遗传的稳定性和多样性原因。3科学探究：运用模型模拟哺乳动物精子和卵细胞的形成过程。必 备 知 识 聚 焦 概 念 一、哺乳动物生殖细胞的形成 1精子的形成(1)场所：睾丸的曲细精管。(2)过程 1 个精原细胞(增殖方式：有丝分裂)染色体复制 1 个初级精母细胞减数第一次分裂 2 个次级精母细胞减数第二次分裂 4 个精细胞分化
2、变形 4 个精子(3)曲细精管(部分)模式图 2卵细胞的形成(1)场所：卵巢(2)过程 二、受精作用孕育新的生命 1受精作用(1)过程(以人为例)：精子头部的首先与融合，随即精子的和进入卵母细胞内，卵母细胞立即，其他精子的进入，然后两者的在细胞中部靠拢，相互融合，形成受精卵。细胞质膜卵母细胞质膜细胞核细胞质释放相应的物质阻止细胞核(2)人的受精过程示意图(3)结果 受精卵中的恢复到与该物种的一样，其中一半来自(父方)，另一半来自(母方)。(4)意义：通过分裂和作用，每种生物维持了前后代体细胞中的恒定，也实现了遗传物质的重新组合。染色体数量体细胞精子卵细胞减数受精染色体数量2有性生殖(1)定义：
3、由亲代产生细胞或，经过细胞或的结合成为(zygote)(如受精卵)，再由发育成的生殖方式称为有性生殖。(2)意义：由合子发育成的子代具备了的遗传特性，这对于生物的和具有重要意义。有性生殖配子两性生殖配子合子合子新个体双亲生存进化判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1配子的多样性只与非同源染色体的自由组合有关。()2正常情况下，1 个精原细胞产生的 4 个精子在染色体组成上两两相同。()3在卵细胞形成过程中，姐妹染色单体的分离发生在初级卵母细胞中。()41 个精原细胞和 1 个卵原细胞所产生成熟生殖细胞的个数比为 11。()5受精时精子全部进入卵细胞内。()6受精卵中的染色体一半来自父方，一半
4、来自母方。()答案 1 提示：配子的多样性还与同源染色体中的非姐妹染色单体之间的互换有关。2 3 提示：姐妹染色单体的分离发生在减数第二次分裂过程中，初级卵母细胞进行减数第一次分裂。4 提示：1 个精原细胞可以产生 4 个精子，而 1 个卵原细胞只能产生 1 个卵细胞。5 提示：受精时精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。6 关 键 能 力 突 破 重 难 哺乳动物生殖细胞的形成1精子和卵细胞形成过程的区别 精子的形成过程卵细胞的形成过程 相同点染色体的行为变化相同：在减数分裂前染色体复制，在减数分裂时同源染色体联会，形成四分体，非姐妹染色单体交换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，减数分裂
5、结束后染色体数目减半；减数分裂时着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 场所睾丸卵巢 细胞质分裂均等分裂主要是不均等分裂子细胞数目1 个精原细胞4 个精子1 个卵原细胞1 个卵细胞3 个极体(消失)不同点是否变形是否2.配子来源的判断方法(1)以二倍体生物一个精原细胞的减数分裂(不考虑互换)为例，如图所示。由图可知：E 和 F、G 和 H 的染色体组成完全相同，分别来自同一个次级精母细胞 C、D；E(F)与 G(H)中的染色体“互补”，来自同一个初级精母细胞。(2)二倍体生物一个精原细胞的减数分裂(考虑互换)，如图所示。由图可知：E 和 F、G 和 H 的染色体组成大同小异，分别来自同一个次级精母细胞
6、C、D；E(F)与 G(H)中的染色体“互补”，来自同一个初级精母细胞。3一般情况下减数分裂产生配子的种类(1)只考虑非同源染色体自由组合，不考虑互换的情况。(Y与y、R 与 r 分别表示两对同源染色体。)配子种类 细胞或个体 YyRr 能产生配子的种类n 对同源染色体 产生的配子种类 一个精原细胞2 种(YR、yr 或 Yr、yR)2 种一个雄性个体4 种(YR、yr、Yr、yR)2n 种 一个卵原细胞1 种(YR 或 yr 或 Yr 或 yR)1 种一个雌性个体4 种(YR、yr、Yr、yR)2n 种(2)若考虑互换，会增加配子的种类，如一个含 n 对同源染色体的生物产生的配子种类会大于
7、2n 种。合作探究：下图中的 A、a 和 B、b 表示原始生殖细胞中的两对同源染色体：(1)情况 1 最终产生的子细胞有几种类型？情况 2 最终产生的子细胞有几种类型？提示：情况 1 最终产生的子细胞有 2 种类型：AB、ab。情况 2最终产生的子细胞有 2 种类型：Ab、aB。(2)据此推断，含有 n 对同源染色体的生物体可产生的配子类型为多少种？提示：2n 种。(3)含有 n 对同源染色体的生物体可产生的配子类型有时要比上述结论多，可能的原因是什么？提示：在四分体时期发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换。1下列有关两个细胞分裂图像的说法，正确的是()A均是卵细胞形成过程中的细胞 B中均
8、含两对同源染色体 C能产生 4 种类型的生殖细胞 D能产生 1 种类型的生殖细胞 D 由细胞中染色体变化的规律及细胞质的分裂情况可知，细胞是初级精母细胞，正处于后期，含两对同源染色体，其中非同源染色体已完成组合，它只能产生 2 种(4 个)生殖细胞(精细胞)；细胞是次级卵母细胞，正处于后期，不含同源染色体，只能产生 1 种(1 个)生殖细胞(卵细胞)。2(多选)下列属于动物卵细胞形成与精子形成的不同之处的是()A一个初级卵母细胞形成一个次级卵母细胞，一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞 B一个次级卵母细胞形成一个卵细胞，一个次级精母细胞形成两个精细胞 C卵细胞的形成不经过变形，精细胞要经过变形
9、形成精子 D染色体复制的时期不同 ABC 一个初级卵母细胞形成一个次级卵母细胞和一个(第一)极体，一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞，A 符合题意；一个次级卵母细胞形成一个卵细胞和一个(第二)极体，一个次级精母细胞形成两个精细胞，B 符合题意；卵细胞的形成不经过变形，精细胞要经过变形形成精子，C 符合题意；减数分裂时，染色体复制的时期相同，都是减数分裂前的间期，D 不符合题意。3图中甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中，该对同源染色体发生了互换，结果形成了所示的四个精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是()A与 B与 C与D与 B 在减数第一次分裂同源染色体的
10、非姐妹染色单体之间发生互换后，同一个着丝粒上连接着的两条染色单体，绝大部分相同，少数部分不相同，因此来自同一个次级精母细胞的有与、与。根据染色体组成判断配子来源的方法(1)若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。简记为“同为同一次”。(2)若两个精细胞中染色体恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。简记为“补为同一初”。(3)若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一个生物不同精原细胞的减数分裂过程。简记为“同、补同一体”。受精作用孕育新的生命1过程分析(1)减数分裂结果分析：经减数分裂形成的生殖细胞(精子或卵细胞)
11、的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。配子中的染色体数目只有体细胞的一半，并且没有同源染色体。(2)受精作用结果分析：经受精作用形成的受精卵中的染色体一半来自精子(父方)、一半来自卵细胞(母方)。使受精卵中的染色体数目恢复为体细胞染色体数，且出现同源染色体。(3)同一双亲的子代遗传呈现多样性的原因：配子的多样性非同源染色体的自由组合同源染色体中非姐妹染色单体的互换受精时雌雄配子的随机结合 2曲线分析(1)细胞中 DNA 含量变化曲线 ab 段为减数分裂前的间期，bc 段为减数分裂，cd 段为减数分裂，即 bd 段为减数分裂。e 点表示进行受精作用。ef 段为有丝分裂前的间期，fg 段为有丝分裂
12、。(2)细胞中染色体数变化曲线 Oa 表示减数分裂前的间期及减数分裂，ac 表示减数分裂。d 点表示进行受精作用。df 包含受精卵的有丝分裂。应用实践：下图所示为生物体的有性生殖过程。(1)结合细胞膜的成分，讨论：精子与卵细胞相互识别的物质基础是什么？精子与卵细胞融合的过程体现了生物膜的什么特性？提示：精子与卵细胞相互识别的物质基础是细胞膜表面的糖蛋白。精子与卵细胞融合的过程体现了生物膜的流动性。(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？分析原因。提示：不是。受精卵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
13、部来自卵细胞。1下图是生物的有性生殖过程。下列叙述正确的是()A非同源染色体的自由组合发生在过程中 B由过程可知受精卵中的细胞质主要来自精子 C同源染色体的分离发生在过程和中 D仅有过程即可维持亲子间染色体数目的恒定 A 分析题图可知，过程是减数分裂，过程是受精作用。非同源染色体的自由组合发生在减数分裂的后期，A 正确；受精卵中的细胞质主要来自卵细胞，B 错误；同源染色体的分离仅发生在过程中，C 错误；过程和共同维持亲子间染色体数目的恒定，D 错误。2(多选)下图表示细胞分裂和受精作用过程中核 DNA 含量的变化，有关分析正确的是()Aa、b、c 分别包含减数分裂、受精作用、有丝分裂 BCD
14、与 OP 段的染色体数相同 CJK 段发生同源染色体联会与分离 DOP 段的核 DNA 含量比 MN 段增加 1 倍，原因是 NO 段发生了 DNA 复制 BD a 阶段包含有丝分裂过程中核 DNA 含量变化规律，b 阶段包含减数分裂过程中核 DNA 含量变化规律，c 阶段包含受精作用和有丝分裂过程中核 DNA 含量变化规律，A 项错误；图中 CD 和 OP段都表示有丝分裂前期、中期和后期，所以 CD 与 OP 段的染色体数相同，B 项正确；JK 段表示末期，而同源染色体联会与分离发生在减数分裂过程中，C 项错误；OP 段的核 DNA 含量比 MN 段增加 1 倍，原因是 NO 段发生了 DN
15、A 复制，D 项正确。课堂小结 知 识 网 络 构 建核 心 语 句 背 诵 1卵细胞与精子形成过程的最大区别在于初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂是不均等的。2.受精作用的实质是雌、雄原核在细胞中部靠拢，相互融合。3.受精卵中的染色体数量一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。4.通过减数分裂和受精作用，每种生物维持了前后代体细胞中染色体数量的恒定，也实现了遗传物质的重新组合。5.由亲代产生有性生殖细胞或配子，经过两性生殖细胞或配子的结合成为合子(如受精卵)，再由合子发育成新个体的生殖方式称为有性生殖。课 堂 检 测 巩 固 素 能 1与精子的形成过程相比，卵细胞的形成过程中不会出现的
16、是()A卵原细胞先进行减数分裂，再通过变形形成成熟卵细胞 B染色体复制一次，细胞连续分裂两次 C初级卵母细胞和次级卵母细胞都进行细胞质不均等分裂 D减数分裂结束后，卵细胞的染色体数目只有体细胞染色体数目的一半 A 卵细胞的形成不需经过变形；卵细胞的形成过程中，染色体复制一次，细胞连续分裂两次，所以卵细胞中染色体数目只有体细胞数目的一半；在减数分裂和减数分裂过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞都进行细胞质不均等分裂。2下图为哺乳动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是()甲 乙 丙 A图甲一定为次级精母细胞 B图乙一定为初级精母细胞 C图丙为次级卵母细胞或极体 D图丙中的 M、m 为一对同源染色体
17、B 图甲是后期，其细胞质是均等分裂的，可能为次级精母细胞或第一极体，A 错误；图丙为后期，其细胞质是不均等分裂的，应是次级卵母细胞，不可能为极体，C 错误；图丙中的 M、m不是同源染色体，应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体，D错误；图乙是后期，其细胞质是均等分裂的，所以应是初级精母细胞，B 正确。3(多选)进行有性生殖的生物产生后代需经过受精作用，下列相关叙述正确的是()A生物的发育是遗传物质与环境相互作用的过程 B受精前卵细胞的呼吸和代谢异常旺盛，为受精过程做准备 C后代的多样性体现了有性生殖的优越性 D后代的多样性有利于生物在自然选择中进化 ACD 受精前卵细胞的呼吸和代谢比较缓慢，
18、受精过程使卵细胞变得十分活跃，然后受精卵将迅速进行细胞分裂、分化，新生命由此开始了遗传物质与环境相互作用的发育过程，A 项正确，B 项错误；后代的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，C、D 项正确。4下图是某种动物细胞分裂过程中染色体数目变化情况，下列相关叙述正确的是()A图中显示了减数分裂、有丝分裂和受精作用过程 BCH、IM 段可分别表示一个细胞周期 CAI 段表示减数分裂 DEF 段发生了同源染色体的分离 A 依据曲线所表示染色体数目变化可知，AG 段表示减数分裂，HI 段表示受精作用，IM 段包含有丝分裂，A 项正确，C 项错误；CG 段为减数分裂过程，CH 段不
19、能表示为一个细胞周期，B 项错误；EF 段表示后期，细胞中着丝粒分裂，姐妹染色单体分离形成染色体，染色体数目加倍，D 项错误。5下图是高等动物的生殖发育周期图解(2N、N 表示染色体数)，请回答下列问题：(1)由 成 体 开 始 到 受 精 卵 的 形 成 主 要 需 要 经 过 _和 _两个过程。这两个过程的重要意义是_。(2)哺乳动物的 A 过程发生在_中。(3)受精卵经_和_最终发育为成体，此过程中细胞的分裂方式为_。解析(1)分析图解可知，高等动物个体发育成熟后，通过减数分裂(A 过程)产生配子，雌雄配子经过受精作用(B 过程)结合形成受精卵，继续进行个体发育，由此可见，减数分裂和受精作用维持了生物前后代染色体数量的恒定，维持了生物遗传的稳定性，对于生物的遗传和变异有重要意义。(2)哺乳动物的减数分裂发生在卵巢和睾丸中。(3)受精卵经细胞分裂和细胞分化最终发育为成体，此过程中细胞的分裂方式为有丝分裂。答案(1)A减数分裂 B受精作用 维持了生物前后代染色体数量的恒定，维持了生物遗传的稳定性，对于生物的遗传和变异有重要意义(2)卵巢和睾丸(3)细胞分裂 细胞分化 有丝分裂 点击右图进入 课 后 素 养 落 实 Thank you for watching!
