高中生物 第二章 基因和染色體的關(guān)系 第1節(jié) 減數(shù)分裂和受精作用（Ⅲ）導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修2

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1、第二章 基因和染色體的關(guān)系 第1節(jié) 減數(shù)分裂和受精作用（Ⅲ） 　1. 理解配子中染色體組合的多樣性。(重、難點(diǎn)) 　2. 知道受精作用的過(guò)程。 3. 說(shuō)出減數(shù)分裂和受精作用對(duì)生物遺傳和變異的重要意義。(重點(diǎn)) [學(xué)生用書(shū)P34]) 一、配子中染色體組合的多樣性(閱讀教材P23～24) 1. a與b即同源染色體分離的同時(shí)，a與c、d即非同源染色體表現(xiàn)為自由組合。 2. c與d這對(duì)同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)，四分體中的①與②，即非姐妹染色單體間容易發(fā)生交叉互換。 二、受精作用(閱讀教材P24～P25) 1. 概念：卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合成為受精卵的過(guò)程。 2. 過(guò)程

2、 精子入卵：精子頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，尾部留在外面 ↓ 卵細(xì)胞反應(yīng)：細(xì)胞膜發(fā)生復(fù)雜的生理反應(yīng)，以阻止其他精子再進(jìn)入 ↓ 精卵融合：精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核融合，使彼此的染色體會(huì)合在一起 3. 結(jié)果 受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目，其中有一半的染色體來(lái)自精子(父方) ，另一半來(lái)自卵細(xì)胞(母方) 。 點(diǎn)撥　受精作用的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞核的融合。 4. 后代多樣性的原因 (1) 減數(shù)分裂形成的配子中染色體組成具有多樣性。 (2) 受精過(guò)程中卵細(xì)胞和精子結(jié)合的隨機(jī)性。 5. 減數(shù)分裂和受精作用的意義 (1) 子代呈現(xiàn)多樣性，有利于生物在自然選擇中進(jìn)化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越

3、性。 (2) 對(duì)于維持每種生物(有性生殖的生物) 前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，對(duì)于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。 1. 思考 為什么不同種生物的精子和卵細(xì)胞一般不能相互識(shí)別并結(jié)合為受精卵？ 提示：精子、卵細(xì)胞的細(xì)胞膜上含有與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)的重要物質(zhì)——糖蛋白，只有同種生物的精子和卵細(xì)胞才能相互識(shí)別并結(jié)合為受精卵。 2. 判斷 (1) 在減數(shù)分裂過(guò)程中，先進(jìn)行同源染色體的分離，再進(jìn)行非同源染色體的自由組合。(×) 分析：在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體的分離與非同源染色體的自由組合是同時(shí)進(jìn)行的。 (2) 配子的多樣性只與非同源染色體的自由組合有關(guān)。(×) 分析：從減數(shù)

4、分裂過(guò)程的角度看，配子的多樣性主要與非同源染色體的自由組合有關(guān)，四分體中非姐妹染色單體的交叉互換也是原因之一。 (3) 一個(gè)卵細(xì)胞一般只能與一個(gè)精子結(jié)合，形成受精卵。(√) 分析：一個(gè)精子和一個(gè)卵細(xì)胞結(jié)合，才能使形成的受精卵中的染色體數(shù)量正好恢復(fù)到體細(xì)胞中的水平，精卵結(jié)合具有嚴(yán)格的防止一個(gè)卵細(xì)胞和多個(gè)精子結(jié)合的機(jī)制。 (4) 受精作用的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞的融合。(×) 分析：受精作用的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞核的融合。 (5) (2016·泰安高一檢測(cè)) 受精卵細(xì)胞核中的染色體一半來(lái)自父方，一半來(lái)自母方。(√) 主題一　配子中染色體的組合方式及種類[學(xué)生用書(shū)P35] 結(jié)合下圖探究以下問(wèn)題

5、。 1. 含一對(duì)同源染色體的精(卵) 原細(xì)胞形成的配子 (1) 若是一個(gè)精原細(xì)胞，則形成2種精子。 (2) 若是一個(gè)卵原細(xì)胞，則形成1種卵細(xì)胞。 2. 含兩對(duì)同源染色體的精(卵) 原細(xì)胞形成的配子 (1) 若是1個(gè)精原細(xì)胞，則形成2種精子；若是足夠多的精原細(xì)胞，則形成4種精子。 (2) 若是1個(gè)卵原細(xì)胞，則形成1種卵細(xì)胞；若有足夠多的卵原細(xì)胞，則形成4種卵細(xì)胞。 3. 含n對(duì)同源染色體的精(卵) 原細(xì)胞形成的配子 精(卵) 原細(xì)胞個(gè)數(shù) 配子個(gè)數(shù) 配子種類 1個(gè)精原細(xì)胞 4 2種(多種情況) 1個(gè)卵原細(xì)胞 1 1種(多種情況) 1個(gè)雄性個(gè)體 2n種

6、 1個(gè)雌性個(gè)體 2n種 判斷配子種類數(shù)的兩點(diǎn)提醒 (1) 分清是一個(gè)生物還是一個(gè)細(xì)胞。當(dāng)強(qiáng)調(diào)精原細(xì)胞或卵原細(xì)胞數(shù)為1個(gè)時(shí)，則要按以下實(shí)際情況來(lái)考慮：精子為4個(gè)、兩種類型，卵細(xì)胞為1個(gè)、1種類型。當(dāng)強(qiáng)調(diào)為一個(gè)生物，有足夠多的精原細(xì)胞或卵原細(xì)胞時(shí)，則根據(jù)同源染色體的對(duì)數(shù)判斷。 (2) 是否發(fā)生交叉互換。交叉互換會(huì)增加配子的種類，如一個(gè)含n對(duì)同源染色體的生物產(chǎn)生配子種類會(huì)大于2n種。 1. 如圖表示染色體組成為AaCcDd的生物產(chǎn)生的精細(xì)胞。試根據(jù)細(xì)胞內(nèi)染色體的組合，分析不考慮交叉互換的情況下，下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A. 上述精細(xì)胞至少來(lái)自4個(gè)精原細(xì)胞 B

7、. ⑤⑧可能來(lái)自同一個(gè)精原細(xì)胞 C. 上述精細(xì)胞至少來(lái)自8個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞 D. ①⑦可能來(lái)自同一個(gè)精原細(xì)胞 2. 如圖表示某動(dòng)物的精原細(xì)胞，該細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生了交叉互換。則由該細(xì)胞形成的精子染色體的類型可能是下列的(　　) 解析：選B。細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體分離、非同源染色體自由組合；如果該細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生了交叉互換，則一個(gè)精原細(xì)胞通過(guò)減數(shù)分裂過(guò)程中的連續(xù)兩次細(xì)胞分裂后，會(huì)產(chǎn)生四個(gè)染色體各不相同的精子，選項(xiàng)C中的四個(gè)精子染色體沒(méi)有發(fā)生互換；選項(xiàng)A、D中互換的染色體找不到互換部分的來(lái)源 根據(jù)染色體組成判斷配子來(lái)源的方法 (1) 若兩個(gè)精細(xì)胞中染色

8、體完全相同，則它們可能來(lái)自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。簡(jiǎn)記為“同為同一‘次’”。 (2) 若兩個(gè)精細(xì)胞中染色體恰好“互補(bǔ)”，則它們可能來(lái)自同一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞分裂產(chǎn)生的兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。簡(jiǎn)記為“補(bǔ)為同一‘初’”。 (3) 若兩個(gè)精細(xì)胞中的染色體有的相同，有的互補(bǔ)，只能判定可能來(lái)自同一個(gè)生物不同精原細(xì)胞的減數(shù)分裂過(guò)程。簡(jiǎn)記為“同、補(bǔ)同一‘體’”。 主題二　減數(shù)分裂及受精作用[學(xué)生用書(shū)P36] 1. 受精作用分析 據(jù)圖可知：受精卵中的染色體一半來(lái)自父方，一半來(lái)自母方。染色體A與a(B與b) 是同源染色體，由于來(lái)自不同的親本所以顏色不同。 2. 結(jié)合下圖分析減數(shù)分裂與受精作用的變化曲

9、線——核DNA含量的變化。 (1) 圖中aj段表示的是減數(shù)分裂過(guò)程，fj表示減數(shù)第二次分裂的過(guò)程。 (2) k點(diǎn)表示正在進(jìn)行受精作用。 (3) kp段表示受精卵的有絲分裂。 某人生下一對(duì)“龍鳳胎”，試從精子與卵細(xì)胞結(jié)合的角度分析產(chǎn)生“龍鳳胎”的原因。 提示：“龍鳳胎”是由兩個(gè)卵細(xì)胞和兩個(gè)精子分別結(jié)合形成的受精卵發(fā)育而成的。 減數(shù)分裂和受精作用過(guò)程圖 1. (2016·福州高一檢測(cè)) 右圖為高等動(dòng)物進(jìn)行有性生殖的3個(gè)生理過(guò)程示意圖，則圖中①②③分別為(　　) A. 有絲分裂、減數(shù)分裂、受精作用 B. 受精作用、減數(shù)分裂、有絲分裂 C. 有絲分裂

10、、受精作用、減數(shù)分裂 D. 減數(shù)分裂、受精作用、有絲分裂 解析：選B。①是生殖細(xì)胞形成受精卵，是受精作用；②是生物體產(chǎn)生配子，是減數(shù)分裂；③是受精卵發(fā)育成個(gè)體，是有絲分裂過(guò)程，故B正確。 2. (2016·晉城高一檢測(cè)) 如圖表示某種動(dòng)物細(xì)胞生活周期中染色體數(shù)目的變化，據(jù)圖判斷，發(fā)生著絲點(diǎn)分裂的區(qū)段有(　　) A. AB和KL　　　　　　 B. DE和JK C. HI和JK D. EF和KL 核心知識(shí)小結(jié) [要點(diǎn)回眸] [規(guī)范答題] 1. 導(dǎo)致配子中染色體組合多樣性的原因：①同源染色體分離的同時(shí)，非同源染色體的自由組合；②同源染色

11、體上非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換。 2. 受精作用的實(shí)質(zhì)是精、卵細(xì)胞核的融合。 3. 精子和卵細(xì)胞中沒(méi)有同源染色體，融合形成受精卵后，形成了同源染色體。 4. 受精卵中的核遺傳物質(zhì)一半來(lái)自父方，一半來(lái)自母方，但細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎全部來(lái)自母方。 5. 減數(shù)分裂和受精作用維持了生物體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定。 [隨堂檢測(cè)][學(xué)生用書(shū)P37] 1. 下列有關(guān)受精作用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A. 精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，尾部留在外面 B. 精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核融合 C. 受精后，卵細(xì)胞細(xì)胞呼吸和物質(zhì)合成進(jìn)行得比較緩慢 D. 受精后的卵細(xì)胞能阻止其他精子的進(jìn)入 2. 一

12、個(gè)基因型為YyRr的精原細(xì)胞和一個(gè)同樣基因型的卵原細(xì)胞，按自由組合定律遺傳，各自經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的精細(xì)胞、卵細(xì)胞的數(shù)目和種類數(shù)分別是(　　) A. 2個(gè)、1個(gè)和2種、1種　　 B. 4個(gè)、4個(gè)和2種、2種 C. 4個(gè)、1個(gè)和2種、1種 D. 2個(gè)、2個(gè)和2種、2種 解析：選C。1個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生兩兩相同的4個(gè)精細(xì)胞，而1個(gè)卵原細(xì)胞只產(chǎn)生1個(gè)卵細(xì)胞(另有3個(gè)極體) 。但其種類數(shù)應(yīng)分別為2種與1種，前者的基因型可表示為YR與yr或Yr與yR，后者的基因型可表示為YR或Yr或yR或yr。 3. 如圖表示某生物幾種細(xì)胞分裂過(guò)程中的染色體數(shù)目變化，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是(　　

13、) A. ab段細(xì)胞中一定不存在同源染色體 B. 僅bc段細(xì)胞中沒(méi)有同源染色體 C. e產(chǎn)生的原因是染色體復(fù)制 D. fg段細(xì)胞中染色體數(shù)∶DNA分子數(shù)＝1∶1 解析：選D。題圖中ae段為減數(shù)分裂，e為受精作用，eh段為有絲分裂。ab段為減數(shù)第一次分裂，細(xì)胞中有同源染色體；be段為減數(shù)第二次分裂，細(xì)胞中沒(méi)有同源染色體；e產(chǎn)生的原因是受精作用。 4. (2016·濟(jì)寧高一檢測(cè)) 下圖是某生物的五個(gè)精細(xì)胞。最可能來(lái)自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的是(　　) A. ①和② B. ②和④ C. ③和⑤ D. ①和④ 5. 減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子內(nèi)，染色體組成具有多樣性，

14、主要取決于(　　) A. 同源染色體的復(fù)制 B. 同源染色體的聯(lián)會(huì)和分離 C. 非姐妹染色單體的交叉互換和非同源染色體的自由組合 D. 染色體著絲點(diǎn)的分裂 解析：選C。減數(shù)分裂過(guò)程中，聯(lián)會(huì)后同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換和減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體的自由組合都會(huì)增加配子中染色體組成的多樣性。 6. 如圖為高等生物的生活史示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1) 過(guò)程A表示________，它發(fā)生在哺乳動(dòng)物的______________________中。 (2) 過(guò)程B表示__________________。 (3) 如果該圖表示被子植物的生活史，那么個(gè)體發(fā)育的

15、起點(diǎn)是從________(選填Ⅰ～Ⅴ) 開(kāi)始的，主要進(jìn)行________分裂。 (4) 假設(shè)成體Ⅰ的染色體數(shù)目為20條，那么圖中Ⅲ和Ⅳ的染色體數(shù)目依次為 ________________。 答案：(1) 減數(shù)分裂　睪丸或卵巢 (2) 受精作用　(3) Ⅳ　有絲 (4) 10條、20條 [課時(shí)作業(yè)][學(xué)生用書(shū)P122(獨(dú)立成冊(cè)) ] 一、選擇題 1. (2016·成都高一檢測(cè)) 10個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞和5個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞如果全部發(fā)育成熟，受精后最多能產(chǎn)生的新個(gè)體的數(shù)目是(　　) A. 5個(gè)　　　 B. 10個(gè)　　　 C. 15　　　 D. 20個(gè) 解析：選B。1個(gè)初級(jí)卵

16、母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂只能產(chǎn)生1個(gè)卵細(xì)胞，則10個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂能產(chǎn)生10個(gè)卵細(xì)胞；1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂可形成4個(gè)精子，則5個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂能形成20個(gè)精子。一個(gè)精子和一個(gè)卵細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)受精卵，故10個(gè)卵細(xì)胞和20個(gè)精子最多能形成10個(gè)受精卵，即最多能產(chǎn)生10個(gè)新個(gè)體。 2. 卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合成受精卵的過(guò)程稱為(　　) A. 受精作用 B. 細(xì)胞識(shí)別 C. 細(xì)胞分化 D. 細(xì)胞融合 解析：選A。卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合為受精卵的過(guò)程稱為受精作用。 3. 某生物的體細(xì)胞中有兩對(duì)同源染色體A和A′，B和B′，成熟后經(jīng)減數(shù)分裂形成的配子中，

17、可能有的染色體組合是(　　) A. AB′、A′B B. AB、A′B′ C. AB、AB′、A′B、A′B′ D. AB′、A′B、AB′、A′B 解析：選C。在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，同源染色體分離，即A與A′、B與B′分開(kāi)，而非同源染色體可以自由組合，即A與B、A與B′、A′與B、A′與B′都可以組合。 4. 一雄性生物體，其體細(xì)胞有3對(duì)同源染色體。在不進(jìn)行交叉互換的情況下，此生物體可產(chǎn)生精原細(xì)胞的種類、次級(jí)精母細(xì)胞的種類以及精子的種類是(　　) A. 1、8、8 B. 2、8、8 C. 8、8、8 D. 8、6

18、4、64 5. 下圖表示細(xì)胞分裂和受精作用過(guò)程中核DNA含量和染色體數(shù)目的變化，據(jù)圖分析不正確的是(　　) A. a階段為有絲分裂、b階段為減數(shù)分裂 B. L→M所示過(guò)程與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān) C. GH段和OP段，細(xì)胞中含有的染色體數(shù)是相等的 D. MN段發(fā)生了核DNA含量的加倍 解析：選C。a階段為有絲分裂、b階段為減數(shù)分裂。L→M所示過(guò)程表示受精作用，與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān)。GH段細(xì)胞中含有的染色體數(shù)是OP段的一半。MN段包括有絲分裂間期、前期和中期，所以發(fā)生了核DNA含量的加倍。 6. 真核生物進(jìn)行有性生殖時(shí)，通過(guò)減數(shù)分裂和受精作用會(huì)使后代(　　) A. 每個(gè)個(gè)體都

19、更適應(yīng)環(huán)境 B. 繼承雙親全部的遺傳物質(zhì) C. 從雙親獲得的遺傳信息完全相同 D. 產(chǎn)生不同于雙親的基因組合 二、非選擇題 7. (2016·安慶檢測(cè)) 圖甲表示某高等動(dòng)物在進(jìn)行細(xì)胞分裂時(shí)的圖像，圖乙為某種生物的細(xì)胞內(nèi)染色體及核DNA相對(duì)含量變化的曲線圖。根據(jù)此曲線和圖示回答下列問(wèn)題： (1) 圖甲中A處于________期，細(xì)胞中有________條染色體；B處于________期，此細(xì)胞的名稱是________；C細(xì)胞分裂后得到的子細(xì)胞為_(kāi)_______。 (2) 圖甲中B細(xì)胞對(duì)應(yīng)圖乙中的區(qū)間是________。 (3) 圖乙中細(xì)胞內(nèi)含有染色單體的區(qū)間是______

20、__和9～11，不含同源染色體的區(qū)間是________。 (4) 若圖乙中該生物體細(xì)胞中染色體數(shù)為20條，則一個(gè)細(xì)胞在6～7時(shí)期染色體數(shù)目為_(kāi)_______條。 解析：(1) 圖甲中A中含有同源染色體，但未發(fā)生聯(lián)會(huì)，其著絲點(diǎn)已分裂，故應(yīng)為有絲分裂后期，此時(shí)細(xì)胞中含有8條染色體；圖甲中B中含有同源染色體，其正在發(fā)生同源染色體的分離，故應(yīng)為減數(shù)第一次分裂后期，由于細(xì)胞質(zhì)不均等分配，則該細(xì)胞為初級(jí)卵母細(xì)胞；圖甲中C中無(wú)同源染色體，著絲點(diǎn)分裂，故應(yīng)為減數(shù)第二次分裂后期，其細(xì)胞質(zhì)不均等分配，則該細(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞，其子細(xì)胞為卵細(xì)胞和(第二) 極體。(2) B細(xì)胞為初級(jí)卵母細(xì)胞，處于減數(shù)第一次分裂后期

21、，應(yīng)對(duì)應(yīng)圖乙中的3～4段。(3) 染色單體隨染色體復(fù)制而形成，著絲點(diǎn)分裂而消失。圖乙中0～7段為減數(shù)分裂，減數(shù)分裂過(guò)程中著絲點(diǎn)分裂發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期，結(jié)合曲線可知1～6段含有染色單體；不含同源染色體，對(duì)應(yīng)曲線中的5～8段。(4) 曲線6～7段對(duì)應(yīng)減數(shù)第二次分裂后期，著絲點(diǎn)分裂，染色體加倍，此時(shí)與體細(xì)胞染色體數(shù)相同，為20條。 答案：(1) 有絲分裂后　8　減數(shù)第一次分裂后　初級(jí)卵母細(xì)胞　卵細(xì)胞和(第二) 極體　(2) 3～4 (3) 1～6　5～8　(4) 20 8. 正常人的體細(xì)胞中含有23對(duì)同源染色體，分別編號(hào)為1號(hào)～23號(hào)，在人類的遺傳病中，有一種叫21三體綜合征，也叫先天性

22、愚型，是一種常見(jiàn)的染色體異常遺傳病，表現(xiàn)為智力低下，身體發(fā)育緩慢?；純撼１憩F(xiàn)出特殊的面容：眼間距寬，外眼角上斜，口常半張，舌常伸出口外，所以又叫做伸舌樣癡呆。對(duì)患者染色體進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)患者比正常人多了一條21號(hào)染色體。 (1) 正常人產(chǎn)生的配子中染色體的組合類型共有______種，從理論上分析，一對(duì)夫婦所生的兩個(gè)孩子(非同卵雙胞胎) 所含染色體組成完全相同的概率是________。 (2) 請(qǐng)從減數(shù)分裂和受精作用的角度完善21三體綜合征患者產(chǎn)生的可能原因。有以下幾種情況： ①異常精子(24條) 和正常卵細(xì)胞(23條) 結(jié)合形成的： ②正常精子(23條) 和異常卵細(xì)胞(24條) 結(jié)合形成的： (3) 若一個(gè)正常人與一個(gè)21三體綜合征患者婚配，他們的后代發(fā)病率是________，原因是________________________________________________________________________。 答案：(1) 223　1/246 (2) ①a. 后期　同源染色體　b. 后期　姐妹染色單體 ②a. 后期　同源染色體　b. 后期　姐妹染色單體 (3) 1/2　患者產(chǎn)生的配子一半正常(23條) ，一半異常(24條) 12