2019-2020学年高中生物 第二章 减数分裂和有性生殖 第二节 有性生殖学案 苏教版必修2

第二节有性生殖1.受精作用的过程及实质。(重点)2.植物的双受精作用以及果实和种子的形成。(重、难点)3.举例说明脊椎动物的有性生殖与个体发育。一、阅读教材P18～19分析受精——孕育新的生命1．概念：精子进入卵细胞形成受精卵的过程。2．受精过程3．结果：受精卵中的染色体数目恢复到该物种体细胞中的染色体数目，其中一半来自精子，另一半来自卵细胞。4．意义(1)使卵细胞的缓慢代谢转变为旺盛代谢，从而促进受精卵不断地分裂、分化，使新生命逐渐发育为成熟个体。(2)决定性别。带有Y染色体的精子与卵细胞结合发育为男性，带有X染色体的精子与卵细胞结合则发育为女性。(3)和减数分裂共同维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，促进了遗传物质的重新组合。二、阅读教材P19～21完成有性生殖与个体发育1．有性生殖(1)概念：由亲代产生有性生殖细胞或配子，经过两性生殖细胞(如卵细胞和精子)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。(2)特点：两性生殖细胞分别来自不同的亲本，因此，由合子发育成的后代具备了双亲的遗传特性。这对于生物的生存和进化具有重要意义。(3)过程亲本精子卵细胞合子新个体2．绿色开花植物的双受精(1)含义：两个精子分别与卵细胞和极核融合的过程。(2)过程：花粉管内的两个精子同时释放到胚囊中，一个精子与卵细胞结合，形成受精卵，将来发育成胚；另一个精子与两个极核结合，形成受精极核，将来发育成胚乳。(3)适用范围：被子植物。3．绿色开花植物子房的发育(1)果实的形成子房壁胚珠珠被子房果皮种子种皮果实(2)胚乳的发育①一些植物在种子发育过程中，胚乳的养分因被子叶吸收而退化，如花生、大豆的种子。②一些植物种子的胚乳发达，储藏大量的养分，如水稻、小麦、玉米的种子。(3)胚的发育①实质：是新一代植物体的幼体。②发育结果：发育成熟的种子在适宜的条件下能够萌发，最后发育成一个新的植物个体。4．脊椎动物的个体发育(1)胚胎发育①含义：从受精卵发育成幼体的过程。②过程：包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段。③三胚层的发育(2)胚后发育①含义：幼体从卵膜中孵化出来或从母体内出生后发育为性成熟个体的过程。②类型：幼体与成体在形态结构和生活习性上差别较小，如爬行类、鸟类和哺乳类动物；幼体和成体在形态结构和生活习性上有明显差异，并且这种差异是在较短时间内发生的，如蛙的发育，属于变态发育。判一判(1)受精作用的实质是细胞融合，关键是精子核和卵细胞核的融合。(√)(2)精、卵一结合，即决定了后代的性别。(√)(3)受精卵的形成标志着新生命的开始。(√)(4)有性生殖比无性生殖更易保持亲本的性状。(×)填一填果实和种子的形成受精作用生物靠生殖得以繁衍生息，在有性生殖中，受精是孕育新生命的开始。结合教材P18～19第一段内容完成以下探究。探究1结合教材回答下列问题，分析受精过程中染色体变化(1)若卵细胞中的A、B染色体都是白色的，而精子中a、b染色体是黑色的，同一颜色的染色体表示来自父方或母方中的同一方，则受精卵中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，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所产生配子的类型有AB、ab、Ab、aB，其中AB、ab的两条染色体均来自一个亲本的几率为1/2。探究2分析下面曲线，理解减数分裂和受精作用过程中DNA含量的变化(1)图中aj段表示的是减数分裂的过程，其中ab段表示减数第一次分裂的间期，bf段表示减数第一次分裂，fj段表示减数第二次分裂。(2)k点时表示正进行受精作用。探究3分析下面曲线，理解有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中染色体数目变化(1)曲线A→B，染色体经历了2N→4N→2N的变化过程，表示通过有丝分裂形成原始生殖细胞。(2)曲线B→C，染色体经历了2N→N→2N→N的变化过程，表示通过减数分裂形成染色体数目减半的有性生殖细胞。(3)曲线D→E，染色体由N→2N，表示通过受精作用受精卵中染色体数目又恢复为正常。(1)受精时，精子和卵细胞相互识别依赖于细胞膜上的什么结构？提示：糖蛋白。(2)根据受精过程分析，精子与卵细胞为受精卵提供的遗传物质一样多吗？提示：不一样多。受精卵的细胞核遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞，而细胞质遗传物质主要来自卵细胞。减数分裂和受精作用的意义(1)减数分裂和受精作用保证了亲子代之间染色体数目的稳定性，因而有利于保持物种遗传性状的稳定性(如图，假定体细胞中染色体数目为2n)。(2)减数分裂和受精作用为变异提供了条件①染色体是遗传物质的载体，减数分裂过程中非同源染色体的随机组合及同源染色体的非姐妹染色单体之间的对应片段的互换导致配子遗传物质组合的多样性。②受精过程中精子和卵细胞的随机结合导致受精卵和其发育成的个体的遗传物质组合的多样性，从而引起生物多样性。突破1受精作用1．下列有关受精作用的叙述，错误的是()A．合子中全部的遗传物质一半来自父方，一半来自母方B．受精时，精子和卵细胞的染色体会合在一起C．合子中的染色体一半来自父方、一半来自母方D．合子中的染色体数目与本物种体细胞的染色体数目相同解析：选A。受精作用时，合子细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，细胞质中的遗传物质主要来自于母方，A错误；受精时，精子和卵细胞的染色体会合在一起，B正确；合子中的染色体一半来自父方、一半来自母方，C正确；合子中的染色体数目与本物种体细胞的染色体数目相同，D正确。突破2减数分裂、受精作用及受精卵的有丝分裂过程2．下图是细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析正确的是()A．具有染色单体的时期只有CD、GH、MN段B．着丝点分裂只发生在DE、NO段C．MN段与AB段，单个细胞内核DNA含量相同D．GH段与OP段，单个细胞内染色体数目不同解析：选D。图示中a段为有丝分裂，b段为减数分裂，c段中的LM为受精作用，MQ为有丝分裂，故具有染色单体的时期除CD、GH、MN段外还有IJ段(减Ⅱ前、中期)，A错误；着丝点分裂不只发生在DE、NO段，还发生在JK段，B错误；MQ是一个完整的有丝分裂过程，MN段发生了核DNA的复制，复制后核DNA数是AB段的2倍，C错误；GH段染色体数为体细胞染色体数，而OP段着丝点已分裂，是GH段的2倍，D正确。通过DNA分子含量变化判断生理过程的方法(1)当DNA分子复制一次，细胞分裂一次时，即分裂前后DNA分子数目不变时，进行的是有丝分裂。(2)当DNA分子复制一次，细胞连续分裂两次时，即分裂前后DNA分子数目减半时，进行的是减数分裂。(3)当DNA分子没有复制，DNA分子数目加倍时，说明是通过细胞融合使DNA分子数目加倍，即发生了受精作用。进行有性生殖的生物，生命周期中上述三种生理过程均会出现。绿色开花植物的有性生殖与个体发育大多数生物都能进行有性生殖，绿色开花植物的有性生殖有其特别之处——双受精。结合教材P19第二段～P20内容完成以下探究。(1)当成熟的花粉粒落到雌蕊的柱头上，花粉粒萌发，形成花粉管，花粉管内有两个精子。花粉管穿过花柱，进入子房，一直到达胚珠，并伸向胚囊。随后，花粉管的顶端破裂，释放出两个精子，一个精子与卵细胞结合，形成受精卵(染色体数为2n)；另一个精子与两个极核结合，形成受精极核(染色体数为3n)。这就是被子植物特有的双受精现象。(2)果皮、种皮、胚和胚乳的遗传物质的来源不同，果皮和种皮是母本的一部分；胚中遗传物质一半来自父本，一半来自母本；胚乳中的遗传物质2/3来自母本，1/3来自父本。(3)多数单子叶植物种子胚乳发达，作用是储存养分；多数双子叶植物种子在发育过程中，胚乳中的营养物质被子叶吸收。(4)新一代植物体的幼体是种子的胚，成熟种子在适宜条件下萌发，发育成新植物个体。果实和种子各部分发育来源(假设体细胞的染色体数目为2N)突破1植物个体发育过程中的营养关系1．图甲、乙都表示被子植物个体发育中胚和胚乳的发育情况，下列叙述正确的是()A．b表示胚的发育，图甲表示玉米种子的形成B．b表示胚乳的发育，图甲表示大豆种子的形成C．c表示胚乳的发育，图乙表示玉米种子的形成D．c表示胚的发育，图乙表示大豆种子的形成解析：选D。在植物个体发育过程中，胚乳的发育在前，胚的发育在后，并且在双子叶植物(如大豆)中胚乳发育后消失，故图甲可表示单子叶植物的个体发育，b为胚乳的发育曲线；图乙表示双子叶植物的个体发育，d为胚乳的发育曲线。突破2种子形成过程中的数量关系2．花生是一种我们所喜爱的食品，也是农民种植较多的一种油料作物，它可以为农民带来可观的经济效益。那么，一颗饱满的花生中有两粒种子，则此花生的形成需要的子房、胚珠和至少的花粉粒数分别是()A．2，2，4B．1，1，2C．1，2，2D．1，2，4解析：选C。一颗花生是一个果实，此果实由一个子房发育而成，子房中有多少个胚珠就有可能形成多少粒种子。花生壳是果皮，由子房壁发育而成；种子由胚珠发育而来，一个胚珠可发育成一粒种子，花生果实中有两粒种子，就需要两个胚珠。花生是被子植物，进行双受精，一个精子与一个卵细胞结合形成的受精卵发育成胚，另一个精子与两个极核结合形成的受精极核发育成胚乳，故一粒种子的形成至少需要一粒花粉粒，而两粒种子的形成则需要两粒花粉粒。种子形成过程中的数量对应关系(1)1个子房形成1个果实，1个胚珠形成1粒种子。(2)若1个子房有多个胚珠，则1个果实包含多粒种子。(3)1粒种子需1个卵细胞、2个极核和2个精子通过双受精形成，2个精子由1个花粉粒形成。脊椎动物的个体发育蛙的个体发育过程包括胚胎发育和胚后发育的变态发育。结合教材P21内容完成以下探究。探究1结合教材完善蛙的个体发育过程，理解脊椎动物个体发育过程(1)脊椎动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育两个阶段，胚胎发育是指受精卵发育成为幼体的过程。胚后发育是指幼体从卵膜中孵化出来或从母体内出生后发育为性成熟个体的过程。蛙的发育过程幼体与成体在形态结构和生活习性上有明显的差异，幼体在较短时间内发生显著的变化，称为变态发育。(2)原肠胚的特点①具有三个胚层，即外胚层、中胚层和内胚层。②两个腔，即囊胚腔逐渐缩小，原肠腔逐渐扩大。③一个胚孔，是原肠腔与外界的通道。(3)原肠胚发育方向①内胚层发育为消化道、呼吸道的上皮及肝、胰等腺体——“内消呼肝胰”。②外胚层发育为表皮及其附属结构、感觉器官和神经系统——“外表感神经”。③其他组织器官皆由中胚层发育而来。探究2完成下表，理解胚胎发育与细胞分化的关系胚胎发育的阶段细胞的全能性细胞的分化程度受精卵高↓低未分化卵裂未分化囊胚开始分化原肠胚已经分化幼体已经分化脊椎动物个体发育的几个标志(1)受精卵分裂——标志着个体发育的开始。(2)“中胚层”——原肠胚形成的标志。(3)出生(或孵化)——标志着胚后发育的开始。(4)性成熟(可产生生殖细胞)——标志着个体发育的结束。突破1脊椎动物的个体发育过程1．如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法中正确的是()A．图中①过程表示胚胎发育，②过程表示胚后发育B．受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大C．爬行类、鸟类、哺乳类动物在此个体发育过程中不会出现变态发育D．囊胚期开始出现三胚层的分化解析：选C。胚胎发育是指由受精卵发育成幼体的过程，而不是到原肠胚结束。由幼体到形成性成熟个体的过程是胚后发育，故A项错误；受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞体积不断减小，胚的总体积无明显变化，故B项错误；爬行类、鸟类、哺乳类动物幼体不经过明显的变化就生长发育为成体，属常态发育，故C项正确；原肠胚期开始出现三胚层的分化，故D项错误。突破2脊椎动物个体发育过程中的数量变化2．动物的个体发育是从受精卵开始的，青蛙卵裂过程中下列相关曲线不正确的是()解析：选B。随着分裂次数增加，受精卵总体积在卵裂时不变，随着细胞数目增加单个细胞的体积是减少的，故A正确。因为进行了新陈代谢有机物总量是减少的，故