2016_2017版高中生物第1单元遗传与变异的细胞学基础第1章染色体在有性生殖中的变化第2节受精作用学案.doc

第二节　受精作用 1．理解配子中染色体组合的多样性及受精过程中染色体的变化。(重难点) 2．说出减数分裂和受精作用对生物遗传和变异的重要意义。(重点) 3．通过构建受精过程中染色体变化模型，阐明减数分裂和受精作用对生物遗传、变异的重要性。 受 精 作 用 一、精子和卵细胞向输卵管的转运 1．卵细胞的转运 (1)通道：输卵管。 (2)途径：卵巢→输卵管伞部→输卵管壶腹部。 (3)动力：输卵管伞部的收缩，输卵管伞部上皮细胞纤毛的协调运动，以及卵细胞放射冠的功能等。 2．精子的转运 通过子宫到达输卵管的壶腹部与卵细胞相遇。 二、精子和卵细胞的结合 1．受精作用 一个精子与一个卵细胞融合而成为受精卵的复杂过程。 2．受精作用的场所 (1)人和其他哺乳动物：输卵管。 (2)鱼类和两栖类：水中。 3．受精作用过程 (1)精子与卵细胞的识别：卵细胞透明带上的糖蛋白，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，尾部留在卵细胞膜外最终水解消失。 (3)精核和卵核的融合。 4．受精作用的结果 受精卵中的染色体数目又恢复到亲代体细胞的数目。 5．受精作用的意义 减数分裂和受精作用既保证了进行有性生殖的生物前后代遗传物质的稳定性，又使子代具有更大的变异性，大大提高了生物对环境的适应能力。 6．关注被子植物的双受精现象 一个精核和一个卵细胞(卵核)结合形成受精卵将来发育成种子的胚，一个精核和两个极核结合形成受精极核，将来会发育成种子的胚乳。 [合作探讨] 探讨1：精细胞在变形过程中，大部分细胞质都退化消失，只保留头部和一条长的尾部，这对精子的转运有何意义？ 提示：这种变化减轻了精子的重量，便于精子的游动，使其能够迅速转运到输卵管处进行受精。 探讨2：受精作用时，怎样防止多精入卵？ 提示：当一个精子进入卵细胞后，卵细胞周围的放射冠立即释放蛋白水解酶，这些酶使透明带中的蛋白质变性，从而阻止其他精子与卵细胞结合。 探讨3：就遗传物质贡献量而言，父母向孩子提供的遗传物质应为对等的，对吗？ 提示：不对。受精卵中的遗传物质来自卵细胞的多于来自精子的，因为细胞质几乎全部来自卵细胞，而细胞质中也含有少量的遗传物质，但就染色体数目而言，父母向孩子提供的染色体均为23条，是对等的。 探讨4：一胎同时出生的两个孩子称为“双胞胎”，双胞胎是否一定相同？可否呈现“一男一女”的性别差异？ 提示：若来自同一受精卵，则双胞胎几乎完全相同，若由不同受精卵发育而来，则双胞胎与正常状况下来自“两次”所生的孩子一样“差异较大”，甚至会出现“一男一女”的性别差异。 [思维升华] 1．有性生殖的生殖周期 2．受精作用 (1)输卵管：受精作用场所，受精卵开始卵裂，胚胎开始发育的场所。 (2)一个精子和一个卵细胞结合，形成一个受精卵。 (3)精子只有头部(含细胞核)进入卵细胞、尾部留在外面。 (4)受精卵中的细胞质几乎都来自卵细胞。 (5)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)，恢复到体细胞中的染色体数目。 受精卵中遗传物质DNA的来源 (1)受精卵 (2)受精卵 3．有性生殖中子代多样性成因归纳 (1)配子多样性成因 ①不考虑交叉互换的情况下由非同源染色体组合的“随机性”导致配子多样化。具有n对同源染色体的个体产生配子情况如下： 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类 1个精原细胞 2n种 2种 1个次级精母细胞 1种 1种 1个雄性个体 2n种 2n种 1个卵原细胞 2n种 1种 1个次级卵母细胞 1种 1种 1个雌性个体 2n种 2n种 按上述分析：含23对同源染色体的人类精(卵)原细胞，在不涉及交叉互换的情形下，所产生的精子(卵细胞)类型应有223种。 ②交叉互换加剧配子多样化。在四分体中，非姐妹染色单体之间可交叉并互换一部分片段，如图中②与③之间互换了部分片段，此为交叉互换现象，其结果可直接造成“父方(深色)”与“母方(浅色)”遗传物质的“掺杂”，即重新组合，其意义在于可提高配子的变异率，增加配子种类，有利于配子(或子代)多样化。 (2)精、卵细胞结合的随机性助推子代多样化 减数分裂过程中由于非同源染色体的“随机组合”及四分体非姐妹染色单体间的“交叉互换”已导致形成足够多样化的配子，然而，受精作用进行时哪一种精子与哪一种卵细胞结合，又呈现“随机性”。如此，势必更加助推受精卵的多样化程度，从而造就子代的多样化。 由此可见，有性生殖过程中具有“丰富”的变异来源，从而为适应多变的环境提供了足够多的变异材料。 配子来源的判断方法 (1)若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自于同一个次级精母细胞。 (2)若两个精细胞中染色体恰好“互补”，则它们可能来自于同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。 (3)