受精作用教案设计

受精作用教案设计（通用6篇）

1.受精作用教案设计 篇一

高考生物第一轮复习教案 主备人:王敏

第二章 遗传的细胞基础和胚胎工程

第一节 减数分裂和受精作用教案

一、新课标要求 : ●说出减数分裂的概念及发生的部位

●阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化

解释同源染色体、联会、四分体等名词

尝试模型建构方法，模拟减数分裂过程中染色体数目和行为变化，说明减数分裂的过程,说明减数分裂过程中的染色体和 DNA 的变化规律

概述减数第一次分裂的主要特征,减数第二次分裂的主要特征

区别减数分裂过程中各时期的典型图形,使用高倍镜，观察细胞的减数分裂，识别减数分裂不同阶段的染色体形态、数目和位置的变化

●举例说明配子的形成过程, 区别精子与卵细胞的形成过程的差异

解释配子形成过程中染色体组合的多样性

概述配子的形成与生物个体发育的联系

●举例说明受精过程

说明受精作用的概念、特点和意义

阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要作用

二、复习的重点和难点（复习知识目标）

从近几年的高考分析看，这部分内容的考查主要集中在：减数分裂过程中遗传物质的主要变化。考查的综合点有：减数分裂与有丝分裂的比较（判断细胞分裂方式、细胞中染色体数目、染色体组数目、同源染色体数目、DNA分子数目等的比较）以及与遗传规律的结合（遗传规律的细胞学基础）。

三、教学过程

向学生说明新课标要求：

1.减数分裂的过程：如减数分裂第一次分裂的主要特征，减数分裂第二次分裂的主要特征。2.减数分裂中DNA、染色体、染色单体变化规律：DNA在分裂过程中复制一次减半两次；染色体复制一次减半一次；DNA和染色体变化曲线的分析。

3.减数分裂与有丝分裂的比较：减数第一次分裂与有丝分裂区别明显，第二次分裂与有丝分裂基本相似，但是减数第二次分裂中无同源染色体。4.有丝分裂与减数分裂的图像的识别。

5.遗传规律的细胞学基础：如同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合。

6.减数分裂形成的有性生殖细胞的类型：如一个精原细胞产生的四个精子的情况。问题引入（根据新课标要求知识点要求设计问题）

思考1：有丝分裂过程中，染色体复制了几次？细胞分裂了几次？结果是一个细胞分裂成几个子细胞？子细胞中染色体数目与母细胞相比如何

回答：1、1、2、相同

思考2：产生生殖细胞（精子、卵细胞）的细胞分裂方式可能是我们前面学过的有丝分裂吗？ 回答：不是

思考3：如果精子和卵细胞是通过有丝分裂的方式形成的？……

回答：那么精子和卵细胞的染色体数与体细胞相同，都为2N，精卵结合形成的受精卵的染色体数就为4N，与事实不符。

2.受精作用教案设计 篇二

高中生物新课程标准中, 明确将“获得生物学模型的基本知识”作为课程目标之一, 并在内容标准和活动建议部分做了具体的规定。模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法, 是人们认识自然界的一种重要方式, 也是理论思维发展的重要方式。

《减数分裂与受精作用》是必修2教材的重点和难点, 是理解基因分离和自由组合定律、生物的变异等知识本质的基础。染色体的行为变化过程抽象、复杂、难以掌握, 因此在本节课中, 借助“毛根”这一物理模型, 帮助学生进行理解。

生物科学作为由众多生物学事实和理论组成的知识体系, 是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。因此在本节课中, 给学生提供了充分猜想的机会, 并提供了众多证据, 引导学生建立减数分裂过程中染色体变化的模型, 学生通过对材料证据的分析, 一步步对模型加以修正, 整个模型的建立过程, 同时也是一个思维与行为相统一的过程。

二、教学背景分析

(一) 教学内容

1.课标中的要求

本节课在课标中属于必修2《遗传与进化》“遗传的细胞学基础”中的内容。这节内容的学习有助于学生从细胞水平理解遗传的本质。在课标中的要求是“阐明减数分裂的过程并模拟分裂过程中染色体的变化。”

2.教材中的地位和作用

“减数分裂和受精作用”安排在“孟德尔的豌豆杂交实验”之后, “基因在染色体上”之前, 是沿着科学发现史的历程进行研究。本节是孟德尔基因的分离和自由组合定律的实质, 也是“可遗传变异”等知识的基础, 因此具有至关重要的作用。

3.本节教学内容

本节课的教学内容隶属于人教版高级中学课本生物必修2第2章第1节。主要包括2个内容:1.受精作用的过程及推测减数分裂过程中染色体的数目变化。2.建立减数分裂过程中染色体数目和行为变化模型, 模拟减数分裂过程中染色体的主要行为变化和非同源染色体的自由组合, 解释配子中染色体组合的多样性。

(二) 学生情况

1.学生已有的认知和技能

通过必修1的学习, 学生已经学习了有丝分裂过程, 对细胞的增殖、细胞分裂、细胞周期等概念有了比较深入的了解;了解有丝分裂过程中染色体的行为、数目变化;了解有丝分裂在维持亲子代细胞之间遗传的稳定性的重要作用。同时学生通过必修1的学习, 已经具备一定的对科学事实的分析综合能力。

2.学生在学习过程中可能存在的困难

有丝分裂过程中染色体的行为对学生已经是一个难点内容, 而减数分裂包含了连续的两次分裂, 联会、同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合等染色体的行为更为复杂和难以理解, 如果仅依靠讲授和动画模拟, 学生很难留下深刻的印象, 而模型构建过程中的“假说———证据———修正”过程能帮助学生解决这一困难。

(三) 教学方式

讲授法与模型构建相结合的教学方式。

(四) 教学手段

分组模型建构、多媒体辅助教学。

(五) 技术准备

材料:毛根 (也称扭扭棒) 、小磁环、黑板等。

1.将2根红色毛根和2根黄色毛根在铅笔上螺旋缠绕, 以表示4条已高度螺旋化的染色单体。其中毛根的铁丝可代表DNA分子, 细毛代表形成染色体的组蛋白, 螺旋缠绕的过程即为染色质高度螺旋化形成染色体的过程。用小磁环代表着丝粒, 分别将2条红色的染色单体和2条黄色的染色单体连接起来, 形成一对同源染色体。将1根红色毛根和1根黄色毛根截成两段后重复步骤前面的操作, 形成另一对较小的同源染色体。

2.每组提供上述染色体模型 (2n=4) 3套, 教室周围布置四块黑白供学生展示使用。

三、教学目标

(一) 知识目标

1.阐明减数分裂和受精作用对于生物亲子代之间遗传和变异的重要作用。

2.阐明细胞减数分裂过程中染色体的行为变化。

(二) 能力目标

运用模型建构的方法, 模拟减数分裂过程中染色体的行为变化, 分析配子中染色体组成多样的原因。

(三) 情感态度与价值观目标

初步认同遗传和变异在生物繁衍过程中的对立统一。

四、教学重点

1.阐明细胞减数分裂过程中染色体的行为变化。

2.分析减数分裂形成配子中染色体组成多样的原因。

五、教学难点

阐明细胞减数分裂过程中染色体的行为变化。

六、教学流程示意

七、教学过程

教学设计中包括2条主线, 一条是依据图片等证据资料推测减数分裂过程;另一条是构建并逐步修正减数分裂过程中染色体变化模型。主要包括如下环节:

1.分析为维持亲子代染色体数目恒定, 染色体数目是否会发生减半;

2.染色体数目如何减半?

3.是减数第几次分裂时染色体数目减半?

4.非同源染色体是否发生自由组合?

八、学习效果评价设计

针对本节课的教学特点, 主要针对模型进行评价:

1.能对每一环节的资料进行分析, 得出恰当的结论, 正确推断减数分裂的过程, 并用模型表示。

2.关注其他组学生的作品, 对其他组模型的合理性和不足做出点评。

九、教学反思

(一) 本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点

本节课在以往的是设计中, 常采用讲授的方法, 利用flash动画模拟直接讲解减数分裂过程中染色体的变化, 再对配子中染色体的组成、图形辨析等内容进行分析。直接呈现的过程很快, 学生往往难以跟上教师的节奏, 而学生往往也觉得这部分知识抽象、复杂、很难准确理解记忆。本节课的特点如下:

1.采用了模型构建的方式模拟减数分裂过程中染色体变化, 呈现学生的推测。

往常的教学中, 模型主要应用学减数分裂学习后的巩固, 用于检测学生对减数分裂过程的学习情况。而在本节课中, 小组学生通过模型, 展示了本组同学的猜想。构建模型的过程中, 学生会发现暂时不能解决的问题。例如在第一次模型构建时, 对减数第一次分裂时到底是同源染色体分离还是姐妹染色体分离存在疑问;在第二次模型构建时, 对相同来源的染色体是否会自由组合存在疑问。这样学生可以带着问题通过对其他组同学模型的分析点评、以及分析教师提供证据的基础上对问题进行解释, 再进一步对模型进行修正。课堂上, 尤其是模型建构的过程中, 学生思维活跃, 对有疑问的地方积极地进行了讨论。这样有助于学生在“分析问题———建构模型———发现问题———完善模型”的过程中学习。

2.在模型构建过程中重视证据的分析, 进行了充分的探究。

减数分裂发现的过程本身就是科学家针对通过显微镜观察的图像不断进行推断分析的过程。在本节课中教师给予学生充分猜想的机会, 对于学生而言, 能够合理解释现有问题的猜想都是“好”的猜想。例如:“减数分裂过程中染色体如何减半?”这一问题, 学生提出了几种假设:1.染色体不复制, 直接分裂;2.染色体复制一次, 分裂两次;3.成对的染色体发生了融合。这3种假设都是能够解释染色体减半现象的, 都是“好”的猜测。随后通过一步步证据的呈现引导学生进行分析。例如通过对于果蝇受精作用和果蝇生活史分析, 可以推测出减数分裂过程中存在染色体数目减半的现象。通过花粉“四分体”图片, 能够分析出细胞进行了连续的两次分裂使染色体数目减半;通过“环状物”的图片和资料分析, 能得出同源染色体进行了联会行为, 进一步分析联会是为同源染色体分离做准备, 减数第一次分裂时发生同源染色体分离。学生首先根据已有的知识, 做出合理的猜测, 在猜测的过程中, 又会产生新的疑问, 带着新的疑问阅读资料, 层层解决问题。

3.对模型材料进行了改进。

教材活动中选用的是橡皮泥, 本节课选择了“毛根”, 相对于橡皮泥, 毛根很容易塑形, 能很好的模拟染色体的结构和行为。可以模拟染色质和染色体的关系。毛根本身的状态可代表细丝状的染色质, 在铅笔缠绕可代表染色质高度螺旋化形成染色体的过程。学生也很容易接受毛根模拟染色体的方式。

毛根很容易剪成不同长度可代表大小不同的染色体, 小磁环连接在毛根的不同位置可代表形态不同的染色体。利用小磁环代表着丝点, 可以很容易地模拟着丝点分裂和姐妹染色单体的分离, 同时方便小组和教师在黑板上进行展示。

(二) 本教学设计中有待改进和可以进一步研究的问题

1.对于问题的探究还可以再充分, 应给予学生更为充分地自主讨论的机会。

由于课时的限制, 本节课中, 学生主要完成了两次探究过程, 一次是推测减数分裂过程中如何实现染色体数目减半;另一次是推测两次分裂过程中染色体的行为。其实学生在构建模型的过程中, 对于“为什么减数第一次分裂是同源染色体分离和不是姐妹染色单体分离?”“来源相同的染色体是否一定分配到一个子细胞中?非同源染色体的自由组合的意义是什么?”等问题存在很多疑问。其实这些都是非常有价值的探究问题, 在分析证据得出结论的同时, 应该给予学生更充分的时间进行讨论, 分析减数分裂中染色体的这些行为对于有性生殖生物的遗传多样性和稳定性的意义。

2.模型还可以进一步的开发使用

3.受精作用教案设计 篇三

摘 要： 高中生物教材中对受精作用一节的卵黄膜与透明带概念存在误区，本文主要对卵黄膜与透明带的概念、成分、形成过程及阻止多精入卵等方面进行详细的资料收集与分析总结，表明哺乳动物阻止多精入卵的屏障是透明带反应而不是教材中描述的透明带反应和卵黄膜封闭作用，从而清晰界定两者的概念，即哺乳动物卵子中存在透明带，其他动物卵子中存在卵黄膜，进一步澄清与避免中学生物教学中相关概念的混乱。

关键词： 卵黄膜 透明带 顶体反应 透明带反应

在人教版普通高中生物课程标准实验教材选修三《现代生物科技专题》中，关于受精作用过程只是简单地进行描述，在受精与早期胚胎的发育过程中提到哺乳动物卵子表面具有“卵黄膜”，并且在发生受精作用时还存在卵黄膜封闭作用等过程[1]。根据查阅卵黄膜和透明带概念发现，对于两者的概述在不同的教材上的描述有所不同，并且在不同书本上和试题所描述的定义中还存在误区。本文通过查阅文献等各种资料中对受精作用过程中卵黄膜和透明带概念的相关内容，并进行总结辨析，界定目前大家公认的概念，从而在中学教学中更清楚地认识这两个概念，避免中学生物教师在教学中对受精作用的相关内容乱用的发生。

1.卵黄膜与透明带概念的误区

1.1不同教材对卵黄膜与透明带的概述

在人教版高中生物教材中，将透明带内侧的膜认为是卵黄膜，而未提及细胞膜[2]；在苏教版生物教材中，将哺乳动物透明带内侧的膜认为是“卵细胞膜”，而未提及卵黄膜这一概念[3]。人教版选修课本对受精过程这样描述：“精子穿过放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核和卵子结合”[1]。这说明哺乳动物也拥有卵黄膜。对于卵黄膜和透明带，在《发育生物学》中定义为：“动物卵细胞由具有稳定保护作用的一层非细胞套所包围。但也有一些特殊的：如腔肠动物卵仅由不太明显的糖蛋白包裹着，而在卵子表面的一层非细胞的物质主要成分是糖蛋白，而该物质在非哺乳动物中叫卵黄膜，在哺乳动物中叫透明带。”[4]这说明高中生物教材中对于卵黄膜和透明带的表述存在错误。

动物卵母细胞的细胞膜和滤泡细胞膜会凸起形成微绒毛呈犬齿状互相穿插，在卵母细胞和滤泡细胞形成的微绒毛间充斥它们的分泌物[5]，该分泌物在哺乳动物叫透明带，在非哺乳动物中叫卵黄膜，在不同教材中对卵黄膜具有不同的定义，具有不同的观点，说明在教材中对卵黄膜的定义和归属存在分歧，没有清楚地定义与界定卵黄膜。很多学者对卵细胞进行研究，但对它的研究方法都是先破坏它的结构再进行分析研究。这样就不能把透明带结构和卵子的发育本质相结合地研究，因此在透明带探索中具有诸多难题。而对透明带的定义则是指哺乳动物的卵细胞发育在滤泡中进行，在该过程中若第一层滤泡细胞被全部包裹住以后，卵细胞膜的外面就逐渐出现一层非细胞膜即透明带[6]。透明带对哺乳动物的受精起着重要作用。在非哺乳动物中，卵泡所分泌形成的第二层膜称为绒毛膜或卵黄膜，而在哺乳动物中被称为透明带[7]。

1.2常见试题中对卵黄膜与透明带的概述

由于存在上述误区，因此在许多试题考查卵黄膜与透明带时就出现了异议。在很多考试题中将卵黄膜归于细胞膜，生物试题中这样定义卵黄膜，称卵黄膜为卵黄外面的膜，主要起保护作用。来自衡水的生物考试题，称鸡卵的卵细胞包含胚盘、卵黄和紧包在卵黄表面的卵黄膜。在中考生物复习时，生物的生殖和发育考题描述到一个鸟卵则是一个卵细胞，而细胞膜则为卵黄膜，细胞质即为卵黄，细胞核在胚盘中，除卵黄以外，其他结构都是在长时间进化过程中形成的适应环境的一些辅助结构，功能主要是保护[8]。哺乳动物阻止多精入卵具有两道屏障，即透明带反应和卵黄膜封闭作用[9]。试题中常考查鸟类卵黄膜，并且将鸟卵的细胞膜被认为是卵黄膜，对卵黄膜的概念混淆，没有清楚的辨别。而且试题大多只考查鸟类的卵，而很少涉及其他物种的卵，在不同物种中，尤其是哺乳动物是否存在卵黄膜或者卵黄膜是否起到阻止多精入卵的作用，没有进行详细的阐述，因此容易造成认识上的错误。

2.卵黄膜与透明带的形成过程

2.1卵黄膜的形成过程

海胆的卵子外面有两层卵膜，卵黄膜是由多种蛋白质和多糖形成的一层比较厚的胶膜，胶膜的成分中除了具有多糖外，还有一些糖蛋白和小肽，胶膜大量吸水膨胀发生在卵子发生后[10]。

在两栖类中，微绒毛出现在卵母细胞和滤泡细胞之间，在微绒毛间会形成沉淀，而由卵母细胞和滤泡细胞共同分泌形成这些物质的，称为卵黄膜。卵母细胞发育的双线期，卵黄膜会变厚，输卵管分泌物就促使进入输卵管中卵子的卵黄膜结构改变，改变后的结构更有利于精子进入，在这个过程中，卵黄膜被输卵管分泌胶膜包裹，胶膜主要成分是蛋白质和多糖，胶膜在产卵后会发生吸水膨胀现象[11]。

鸟类的卵母细胞在发育过程中，在质膜外面形成一由纤维状蛋白质组成卵黄膜，输卵管的各段形成的分泌物会逐渐包被在进入输卵管的卵黄膜外面，鸟类输卵管主要由漏斗部、膨大部、狭窄部等构成，排出卵子最先进入漏斗部，因为该段接近于卵巢，再加上输卵管上皮细胞分泌的纤维状蛋白，这样就形成了卵黄膜的外膜，卵巢内形成的部分为内卵黄膜，在卵黄膜外面包被上膨大部分泌的卵白形成于输卵管的膨大部，卵白上又包被上两层卵壳膜则形成于狭窄部，卵壳包被的卵壳膜形成于卵子进入子宫时[12]。

2.2透明带的形成过程

在哺乳动物卵细胞发育过程中，当卵细胞被第一层滤泡细胞层完全包被住后，在卵细胞的外方就开始形成非细胞的膜，称为透明带[4]。透明带（ZP）是初级卵泡时期，主要由颗粒细胞和卵子这两部分共同分泌形成，主要由ZP 、ZP 、ZP 这三种糖蛋白构成，这几种糖蛋白可以相互交联生成一个双折射性的三维结构[13]，最近在人的卵细胞中又发现一种糖蛋白ZP ，这些糖蛋白具有重要的作用。透明带对于胚胎在体内发育具有很重要的作用，可以保护和避免母体子宫的免疫排斥，从而保证胚胎着床和子宫对来自父方的基因表达物不被排斥[14]。在受精作用过程中，其中ZP 和ZP 蛋白在卵细胞中具有很高的组织特异性，其中ZP 在表达时会受到多种的糖基化修饰，而ZP 则会形成异源二聚体，最后形成了透明带[15]。

3.阻止多精入卵的作用机理

3.1海胆受精作用及阻止多精入卵的作用机理

海胆受精时，精子必须穿过卵子的卵膜，卵膜的成分包括胶膜和卵黄膜两类，在质膜的外面包裹着卵黄膜，卵黄膜外包着胶膜[16]。当海胆的精子与卵黄膜外周的胶膜接触时，胶膜与卵黄膜被精子释放的水解酶溶解，这时卵膜与精子顶端形成的突起融合，随后精子会穿过胶膜到达卵黄膜表面，使其与卵黄膜上相应的受体结合，许多精子可以与卵黄膜结合，突起中含有大量的胰凝乳酶，它的功能主要是分解卵黄膜，使精子顺利地穿过卵黄膜，精子与质膜上的微绒毛接触，通过相互作用，使得精子最终进入卵子的内部[17]。当海胆的卵子质膜与第一个精子接触时，质膜电位迅速升高，阻止其他精子进入卵细胞，因而阻止多精入卵的出现，但膜电位变化仅持续60s/min就又会恢复到原来状态[18]，即膜电位变化是海胆阻止多精入卵的第一道屏障。海胆的皮层颗粒随后发挥着永久的慢阻断的重要的作用，当第一个精子与卵黄膜接触时，卵周隙中就会出现皮层颗粒释放的物质，由于这些物质在周隙中会形成渗透梯度，促使多糖吸水膨胀，则形成透明层，卵周隙扩大，而且皮层颗粒中释放的多糖使卵黄膜表面蛋白质的酪氨酸残基出现交联现象，形成受精膜，阻止其他精子继续进入卵子的通道[19]，从而达到阻止多精入卵的目的。阻止多精入卵的第二层屏障为海胆皮层反应形成受精膜。

3.2哺乳动物的受精作用及阻止多精入卵的作用机理

哺乳动物的精子在没有获能时不能与卵子受精，为了获得受精这种能力，精子必须获能。一般认为精子在若干生殖道获能因子的作用下，精子膜会产生一系列活动变化（吸附于精子表面精清蛋白的去除、膜表面蛋白的重组等），就会产生生化和运动方式的改变[20]。因此精子就发生获能反应，此刻获能的精子才具有穿过卵母细胞周围的滤泡细胞和透明带的能力，这是精子产生顶体反应的前提[21]。获能的精子与卵子相遇后，首先要穿过放射冠，其中放射冠由滤泡细胞组成，精子穿过放射冠到达透明带，就会与透明带表层结合，这种结合较松散，随后透明带识别精子表面的SEDL蛋白并结合，结合较牢固，最后精子表面的蛋白质与ZP 分子伸出的糖基结合，最终引起多种蛋白质交联，从而引起精子质膜上的G蛋白激活，发生一系列化学反应，使精子质膜上的Ca 通道打开，Ca 进入精子内部使精子发生一系列变化，使顶体内的水解酶释放出来，作用与于透明带，形成精子穿过的通道，在哺乳动物中称顶体反应[22]。

精子穿过透明带后进入透明带和卵子质膜之间的卵周隙到达卵子表面，在哺乳动物受精过程中，也会有皮层反应的发生，起到阻止多精入卵的作用，但不形成受精膜[23]。在小鼠的卵子中，皮层中含有许多皮层颗粒，皮层颗粒中含有大量水解酶，当精卵的质膜融合时，皮层颗粒会释放出许多水解酶到卵周隙中，使透明带中的受体被破坏，精子不能与其结合，在小鼠的皮层颗粒中含有N-乙酰葡萄糖甘酶，ZP 分子糖链上的乙酰葡萄糖胺会被切除，若它被切除后就不能与其他精子结合，不能诱导顶体反应，从而发生透明带反应的精子也不能结合在透明带上[24]。因此，哺乳类通过发生透明带反应而阻断多精受精。所谓的哺乳动物卵子受精中发生的卵黄膜封闭作用阻止多精入卵的说法就不存在。

4.结语

在高中生物教材中，关于受精作用卵黄膜与透明带概念中存在的误区及纠正如下：

4.1认为鸟卵的细胞膜是卵黄膜。但通过对卵黄膜的成分和形成过程的分析，以及其功能类似于哺乳动物的胎盘可知，卵黄膜并不等于细胞膜。

4.2认为哺乳动物阻止多精入卵时的两道屏障是透明带反应和卵黄膜的封闭作用。在哺乳动物中，阻止多精入卵的只有慢速阻止多精入卵的透明带反应，没有所谓的卵黄膜封闭作用。

4.3认为哺乳动物既有透明带又有卵黄膜。但实际上，卵黄膜和透明带是结构相似成分不同的同种物质，只是它们出现在不同物种的卵细胞中。在哺乳动物中叫透明带，而在非哺乳动物中叫卵黄膜。

由于科学家对透明带和卵黄膜在不断地进行研究和发现，致使透明带和卵黄膜的界定随着生物技术的发展在不断地完善，教材也应该及时地更新。

参考文献

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[24]王鸿利，叶裕春主编.中华检验医学大辞典[M].上海：上海科学技术出版社，2000.

4.受精作用教案设计 篇四

1.教学目标

1.知识与技能:简述哺乳动物精子和卵子的发生及哺乳动物的受精过程 2.过程与方法:简述哺乳动物的胚胎发育过程及主要特点 3.情感态度与价值观:认同胚胎工程建立及发展的意义

2.教学重点/难点

【教学重点】

哺乳动物精子和卵子的发生。哺乳动物的受精过程。哺乳动物的胚胎发育。【教学难点】

哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点。

3.教学用具 4.标签

教学过程

【导入】通常情况下一只母羊一胎一胎只生1-2只羔羊,畜牧业生产上需要快速增加高产肉羊和奶羊的数量,现在可用生物工程技术之一的胚胎工程来实现这一目标。

一、胚胎工程

胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需要移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类大各种需求。操作对象:早期胚胎和配子

技术手段:胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等 理论基础:哺乳动物的受精卵和早期胚胎的发育规律

二、精子和卵子的发生 1.精子的发生

(1)场所:精子的发生是在睾丸内完成的。(2)时期:从初情期开始直到生殖机能衰退。(3)过程:发生的过程大体可分三个阶段。

第一阶段:初级精母细胞的形成:精原细胞经过有丝分裂产生多个初级精母细胞 第二阶段:精细胞的形成:初级精母细胞经减数分裂形成含有染色体减半的精子细胞

第三阶段:变形: 细胞核变为精子头部的主要部分,高尔基体发育为头部的顶体,中心体演变为精子的尾,线粒体形成线粒体鞘膜,其他物质浓缩成原生质滴。

(4)精子的形态.外形似蝌蚪,分头、颈、尾三大部分。【讨论P62】

(1)家畜每次射精排出的精子数以亿计,但是通常只有一个精子能够与卵子结合,这能说是一种浪费吗?怎样理解着一现象? 不是。可以从两方面说明这一问题;其一,是动物为繁殖后代,延续物种的一种生理保障机制;其二,在自然条件下,精子从射精部位运行到受精部位,复杂的组织结构和生理环境将对精子进行筛选,造成精子大量损耗。最后到达受精部位(输卵管)的精子只剩百余个,与卵子完成受精的只有一个。

(2)精子细胞变成精子的过程中,细胞中很多结构会消失,而细胞核和线粒体都保留下来,对这一现象怎样理解?为什么精子中的线粒体集中在尾的基部? 细胞核和线粒体都是精子结构中的重要部分。其中,细胞核是精子遗传物质贮存和复制的场所,也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是精子分解营养物质产生运动能量的场所。线粒体在精子形成过程中,集中于尾的基部形成线粒体鞘膜,是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”。2.卵子的发生

(1)场所:卵子的发生是在卵巢内完成的。

(2)过程:雌性胎儿卵巢内的卵原细胞,通过有丝分裂增加其数量,演变为初级卵母细胞,被卵泡包围形成卵泡。初级卵母细胞经过减数分裂变为成熟的卵子。减数第一次分裂时间是在雌性动物排卵前后完成的,结果是产生一个次级卵母细胞和第一极体。减数第二次分裂时间是在精子和卵子结合的过程中完成的,结果是产生一个成熟的卵子和第二极体。(3)卵子受精的标志: 当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时,说明卵子已经完成了受精。【讨论P63】

(1)一个卵泡中能形成几个成熟的卵子? 正常情况下,一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。(2)排卵是指卵子从卵泡中排出,还是指卵泡从卵巢中排出? 是指卵子从卵泡中排出。

(3)刚排出的卵是成熟的卵子吗?它在母体的 什么部位与精子受精? 刚排出的卵子尚未完全成熟,仅完成第一次减数分裂,需要在输卵管内进一步成熟,直到第二次减数分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。

三、受精

1、概念:是精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。

2、场所:受精是在输卵管内完成的。

3、时期:在胚胎性别分化后到生长机能衰退;

4、过程:(1)精子获能:刚排出的精子,不能立即与卵子结合,而必须在雌性动物生殖道内发生一定的生理反应,而获得受精能力的生理现象。

(2)卵子的准备:动物排除的卵子,有的可能是初级卵母细胞,有的可能是次级卵母细胞,它们都要在输卵管内进一步成熟达到减数第二次分裂的中期时,才具备受精的能力。

(3)受精阶段:主要包括精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄膜,原核形成和融合。

①精子穿越放射冠和透明带: 顶体反应:精子获能后与卵子相遇时,精子顶体释放顶体酶,溶解卵丘细胞之间的物质,形成精子穿越放射冠的通道的过程。透明带反应:顶体酶将透明带溶出一条孔道,穿过放射冠的精子经孔道穿越透明带,接触卵细胞膜,随即产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应。

②精子进入卵黄膜: 卵黄膜封闭作用:当精子与卵黄膜接触后,立即被卵黄膜表面的微绒毛抱合,并发生精子外膜和卵细胞膜融合,精子入卵。此时卵黄膜立即发生一种生理反应拒绝其他精子再进入卵内的生理反应。③原核形成及配子结合: 精子入卵后,尾部脱落,原有核膜破裂,随后形成一个新的核膜,最后形成雄原核;与此同时,被激活的卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体后,形成雌原核。两核充分发育后,相向移动,彼此接触,体积缩小、合并,形成一个含二倍染色体的合子,也就是受精卵,受精过程到此结束。

四、胚胎发育

1.卵裂期的特点:细胞进行有丝分裂,细胞数目不断增加,胚胎总体积并不增加或略有缩小。

2.早期胚胎发育的几个阶段

(1)桑椹胚:当胚细胞达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑葚;该时期细胞属于全能细胞。(2)囊胚: ①细胞开始出现分化,内细胞团将来发育成各种组织;②滋养层细胞将来发育成胎膜、胎盘;③胚胎内出现了含有液体的囊腔——囊胚腔

④孵化:囊胚进一步扩大会导致透明带的破裂,胚胎从其中伸展出来的过程;(3)原肠胚:内细胞团表层的细胞形成外胚层,下方的细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。【讨论P67】

(1)表中那种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高? 比较而言,马的胚胎进入子宫时发育程度最高,其次是小鼠。(2)将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时,应选择什么样的胚胎?如果换成牛又该怎么样处理? 马应该选择囊胚阶段的胚胎。牛在自然情况下,胚胎虽然最早可在8-16细胞阶段进入子宫,但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率,在 实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。

(3)为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究,会为胚胎工程提供理论基础?请结合本节内容举例说明。

胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。本节涉及的哺乳动物内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点和规律,人们正是在认识了这些自然规律的基础上,在体外进行有效的模拟,才使卵母细胞能在体外成熟;精子能在体外完成获能;获能精子和成熟卵母细胞能在试管内完成受精;体外受精精子能在人工培养条件下继续发育等,这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。【当堂训练】

课后习题 【思考与探究】

1.以精子的运行途径为线索,设计一幅简图,来说明哺乳动物的受精过程。

哺乳动物的受精过程主要包括精子穿越放射冠、透明带、进入卵黄膜、原核形成和配子融合等步骤(详见教材中的受精过程)。

2.哺乳动物精子和卵子的发生主要有哪些相似点或不同点?

相似之处:细胞分裂的1最初阶段为有丝分裂,不断增加生殖原细胞的数量;经过两次减数分裂(MI和M II)才能形成精子或卵子。

不同之处:由一个精原细胞分裂最后可产生多个精子;一个卵原细胞最后只能生成一个卵子。精子的形状为蝌蚪状;卵子为球形。多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是在胎儿出生前完成。

3.当你了解到精子需要获能,受精过程中有防止多精人卵的现象时,你是否提出过这样的问题:精子在雌性生殖道内是如何获能的?防止多精入卵的两道防线的形成机制究竟是什么?

答:精液由精子和精清(精浆)两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此,在一般情况下,精液中的精子无法获能。只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时,由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制,才能引起精子获能。精子在雌性动物生殖道内获能的部位因种类而异,但主要是子宫和输卵管。

5.减数分裂和受精作用 练习题 篇五

练习题

班级

姓名

座位号

一、单项选择题：

1、人的精子中有23条染色体，则人的神经细胞、初级精母细胞、卵细胞中分别有染色体多少条（）

A、46 23 23 B、46 46 23 C、0 46 0 D、0 46 23

2、减数分裂与有丝分裂相比较，减数分裂所特有的是（）

A、DNA分子的复制 B、着丝点的分裂 C、染色质形成染色体 D、出现四分体

3、下图1为某细胞减数第一次分裂后期图，在图2中表示该细胞处于减数第二次分裂中期的图像是（）

4、下图分别表示对几种生物体内正在进行分裂的细胞进行观察的结果，有关假设和推论正确的是（）

A．若图甲表示有丝分裂过程中的某阶段，则下一时期细胞中央将出现赤道面 B．若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段，则染色体着丝粒分裂可发生在这一阶段 C．若图乙表示减数分裂过程中的某阶段，则同源染色体的分离可发生在这一阶段 D．若图丙表示雄果蝇精巢内的几种细胞，则C组细胞中可能出现四分体

5、下列不属于减数分裂和受精作用的意义的是（）

A．有利于生物的生存和进化

B．维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 C．能够基本保持亲本的一切遗传性状 D．对于生物的遗传和变异具有十分重要的意义

6、下图（1）和（2）为处于相同分裂阶段的两处高等动物细胞，都含有两对同源染色体。下列关于它们的叙述，不正确的是（）

A．图①细胞通常存在雄性动物的精巢（睾丸）中 B．图中两个细胞，处于细胞周期的相同阶段 C．图①细胞产生的子细胞染色体数目减半

D．两图细胞的染色体数目都与亲本细胞的染色体数相等

7、人体精子、卵细胞的核DNA都是23个，其受精卵在分裂过程中染色体最多的个数是（）A． 23 B．46 C．69 D．92

8、右图为某雄性动物细胞内一对同源染色体及其上的等位基因，下列说法错误的是（）A．此细胞为初级精母细胞

B．A与a的分离仅发生在减数第一次分裂 C．图中含有8条脱氧核苷酸链

D．来自父方的染色单体与来自母方的染色单体之间发生了交叉互换

9、a和A、b和B、c和C各是一对同源染色体，下列哪四个精子来自同一个精原细胞（）A． AbC、aBc、abc、abc B． aBc、AbC、aBc、AbC

第1页 C．aBC、Abc、abc、abc D．abc、abC、aBc、aBc

10、以下①—④为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。按分裂时期的先后排序，正确的是（）

A、①②③④

B、②①④③ C、③④②①

D、④①③②

11、下列关于人类受精作用的说法错误的是（）A．受精作用过程中一个精子与一个卵细胞融合 B．受精过程中精子的膜要与卵细胞的膜融合

C．受精卵形成后再经过细胞分裂、分化形成新的个体 D．受精卵中的全部遗传物质一半来自父方一半来自母方

12、下列关于减数分裂的叙述，正确的是（）

①减数分裂包括两次连续的细胞分裂 ②在次级卵母细胞中存在同源染色体 ③着丝点在第一次分裂后期一分为二 ④减数分裂的结果，染色体数减半，DNA数不变 ⑤同源染色体的分离，导致染色体数目减半 ⑥联会后染色体复制，形成四分体 ⑦染色体数目减半发生在第二次分裂的末期

A．①⑤ B．⑥⑦ C．①②③ D．④⑤⑥

13、下图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是

（）

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

14、下面四幅图是来自于同一生物体内的、处于四个不同状态的细胞分裂图。下列有关叙述中，正确的是（）

A．该生物的正常体细胞中含有16条染色体

B．图①与图③所示细胞中DNA含量比例为1：2 C．图②与图④所示过程仅发生在某些器官中 D．由图④可知，该生物一定是雄性个体

15、右图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化。下列叙述中，正确的是

A．若图1表示减数分裂，则图1的CD段表示同源染色体分开

B．若图1表示减数分裂，则图1的BC段一个细胞中可能含有联会状态的同源染色体 C．若两图均表示有丝分裂，则两图的DE段所代表的时期相同

D．若图1表示减数分裂、图2表示有丝分裂，则两图的CD段都发生着丝点分裂

16、在减数分裂中，家兔的初级卵母细胞有22个四分体，则其卵细胞中染色体数为 ：（）A．11个

B．11对22个

C．不成对的22个

D．44个

第2页

二、非选择题

17、下图A表示一动物精巢内细胞分裂及其精子形成过程中DNA相对数量的变化曲线，B表示在细胞分裂过程中的各个时期染色体变化模式图，请根据图分析回答下面的题。

（1）A图①阶段属于哪一种细胞分裂方式：＿＿＿＿。

（2）B图所示的a、b、c、d 4个图像，分别是A图所示的①～⑤中的什么时期？（填图中的代号）a＿＿＿＿，b＿＿＿＿，c＿＿＿＿，d＿＿＿＿。

（3）B图所示的a、b、c、d图中的DNA量与体细胞DNA量不相同的是＿＿＿＿。（4）A图②时期，细胞内有＿＿条染色体，＿＿个DNA分子。

18、下图为某二倍体高等动物细胞示意图，其中R、r和M、m 分别代表A、B、C、D四条染色体上的基因。请据图回答：（1）该动物体细胞中最多可有________条染色体，此时的细胞

正处于_______分裂________期，此时期的细胞中 有_________条脱氧核苷酸链。

（2）若该细胞为卵原细胞，其产生的子细胞中1个极体基因型为Rm，则同时产生的卵细胞基因型为__________________。

（3）若该细胞减数第二次分裂时，次级卵母细胞中的a和a’移到了同一极，其他情况分裂正常，则产生正常与异常卵细胞之比为____

___

（4）假设将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并供给14N的原料。该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，不含

5N标记的DNA的精子所占比例为____________。

19、某雄性生物体细内的DNA含量为2a，下图表示减数分裂、受精作用及受精卵的有丝分裂过程的DNA变化。据图回答：

（1）从A到G表示的是_________分裂过程;曲线由J到O表示的是_______分裂过程。（2）能表示初级精母细胞的时期是________。（用字母表示）E时期的细胞叫___________细胞；G时期的细胞称___________。

（3）由A→C，DNA的含量增加一倍，是因为___________________。由D→E，DNA的含量又减少一半，原因是____________分离，平均分配到两个子细胞。由F→G，DNA含量再减少一增，原因是_______________分离，平均分配到两个子细胞。

（4）由H→J，DNA的含量又增加一倍，恢复到原来的数目，是因为___________使两配子结合成合子。I时的细胞称为__________。

第3页 减数分裂和受精作用 参考答案

一、单项选择题

1、B

2、D

3、B

4、C

5、C

6、B

7、D

8、B

9、B

10、B

11、D

12、A

13、B

14、C

15、B

16、C

二、非选择题

17、（1）有丝分裂（2）⑤ ③ ① ④（3）a、b、c（4）

18、（1）8，有丝分裂，后期，16（2）Rm或rM（3）0（4）0

19、（1）减数 有丝（2）C～D

次级精母

精细胞

（3）染色进行复制(或答染色单体出现)同源染色体

姐妹染色单体（4）受精作用

受精卵（合子）

减数分裂和受精作用 参考答案

一、单项选择题

1、B

2、D

3、B

4、C

5、C

6、B

7、D

8、B

9、B

10、B

11、D

12、A

二、非选择题

13、（1）有丝分裂（2）⑤ ③ ① ④（3）a、b、c（4）4 4

14、（1）8，有丝分裂，后期，16（2）Rm或rM（3）0（4）0

减数分裂和受精作用 参考答案

一、单项选择题

1、B

2、D

3、B

4、C

5、C

6、B

7、D

8、B

9、B

10、B

11、D

12、A

二、非选择题

13、（1）有丝分裂（2）⑤ ③ ① ④（3）a、b、c（4）4 4

第4页

14、（1）8，有丝分裂，后期，16（2）Rm或rM（3）0（4）0

6.受精作用教案设计 篇六

主讲：黄冈中学生物高级教师 童金元

问题探讨

如图为果蝇的配子的染色体与体细胞的染色体，二者有什么区别? 你能提出什么问题或猜想？

魏斯曼的预测：在卵细胞和精子成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子与卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。

特殊方式的有丝分裂——减数分裂

一、减数分裂

对象：进行有性生殖的生物。

特点：细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次。结果：细胞中染色体数目比原来减少了一半。部位：有性生殖器官内。

1、精子的形成过程

同源染色体：

配对的两条染色体，大小、形态一般相同，一条来自父方，一条来自母方。这叫做一对同源染色体。

2、卵细胞形成的过程

场所: 卵巢

过程：卵巢中有原始的生殖细胞－卵原细胞，卵原细胞通过减数分裂形成卵细胞。

二、受精作用

课堂训练

例

1、牛的初级卵母细胞经第一次减数分裂形成次级卵母细胞期间（）A.同源染色体不分开,着丝点分裂为二 B.同源染色体不分开,着丝点也不分裂 C.同源染色体分开,着丝点分裂为二 D.同源染色体分开,着丝点不分裂 答案：D 例

2、猪的卵细胞中有19个染色体，那么它的初级卵母细胞中含有的四分体应有（）

A.19个

B.38个

C.76个

D.57个 答案：A

同步测试

一、单项选择题

1、豌豆某细胞在形成花粉时，减数第二次分裂后期有染色体14条，此细胞在减数分裂过程中可产生四分体（C）A．28个

B．14个 C．7个

D．56个

2、仅在减数分裂过程中出现，而有丝分裂过程中不出现的选项是（B）A．分裂间期DNA复制和有关蛋白质合成 B．同源染色体分开分别进入两个子细胞 C．姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞 D．着丝点排列在细胞中央

3、下面①～④为细胞分裂染色体图像，能正确表示a细胞进行减数分裂的图像是（B）

A．①与②

B．②与③ C．②与④

D．①与③

4、下列细胞中既含有染色单体又含有同源染色体的是（B）A．有丝分裂后期的细胞 B．减数第一次分裂后期细胞 C．减数第二次分裂中期细胞 D．精子细胞

5、成年女性的某一细胞处于减Ⅱ后期时，正常情况下细胞中染色体的形态有（A）

A．23种

B．24种 C．23或24种

D．46种

6、受精卵中细胞质主要来自（C）

A．精子

B．精原细胞 C．卵细胞

D．卵原细胞

7、基因型为AaBb的某雄性动物所产生的1000个精子中，含有两个隐性基因的精子约有（C）

A．1 000个

B．500个 C．250个

D．125个

8、受精作用的叙述中，不正确的是（A）A．受精卵中全部遗传物质的一半来自精子 B．受精时，精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合 C．合子中的染色体一半来自父方，一半来自母方 D．合子中的染色体数与本物种体细胞中的染色体数一致

9、图中a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理过程，其中维持亲子代染色体数目稳定的重要过程是（D）

A．a、b、c

B．a、b、d C．a、b

D．b、c

10、关于高等动物的卵细胞、精子以及受精作用的描述，正确的是（C）A．每个卵细胞继承了初级卵母细胞l/4的细胞质

B．等位基因进入卵细胞的机会并不相等，因为一次减数分裂只形成一个卵细胞 C．进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质

D．卵细胞、精子彼此结合的机会相等，因为它们的数量相等

显示提示

提示：

1、减数第二次分裂的后期染色体数目和体细胞染色体数目是一样的，所以豌豆体细胞有同源染色体7对，减数分裂过程形成的四分体有7个。

2、联会形成四分体、同源染色体排列在赤道板，同源染色体的分离是减数分裂区别有丝分裂主要的特征。

3、a细胞进行减数分裂发生的主要染色体变化如下图：

所以①④不是A细胞进行减数分裂时的图像，而②③可以表示A细胞进行减数分裂的图像。

4、有丝分裂后期由于着丝点分裂，没有染色单体，减数第二次分裂没有同源染色体，精子细胞，既没有染色单体又没有同源染色体。

5、女性有同源染色体23对，染色体的形态有23种，在减数第二次分裂后期，应该有23种形态的染色体。

6、精子在形成过程中丢失了大部分细胞质，卵细胞在形成过程中细胞质不均等分裂导致形成的卵细胞较大，细胞质较多，受精时精子的头部进入卵细胞，所以受精卵中的细胞质主要来自卵细胞。

7、基因型为AaBb的某雄性动物所产生的1 000个精子中种类是4种，其中ab占有1/4，含有两个隐性基因的精子约有1 000×1/4=250。

8、受精卵中遗传物质有两部分，细胞核中来自精子和卵细胞各一半，线粒体中DNA主要来自卵细胞，所以不能说受精卵中全部遗传物质的一半来自精子。

9、减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都具有重要意义。而图中b是减数分裂，c是受精作用。

10、卵细胞的形成过程中细胞质是不均等分裂的，每个卵细胞继承了初级卵母细胞大于l/4的细胞质，等位基因进入卵细胞的机会是均等的，雌雄动物中卵细胞和精子的数量是不相等的，一般是精子的数量要远大于卵细胞的数量。

二、简答题

11、下列是某种哺乳动物细胞分裂过程示意图。据图回答下列问题：

(1)可在该种雌性动物体内出现的细胞有___________________________________。

(2)D细胞产生的子细胞名称是___________________________________。

(3)如果上图细胞都来源于动物的性腺，写出E细胞的名称________________________。

(4)该种生物产生的子代各个体间及子代与亲代间性状差别很大，这与上列_________细胞关系密切。

显示答案

11、(1)A、B、D、E、F

(2)精细胞或极体

(3)精原细胞或卵原细胞

(4)A、C

【解析】C图细胞质是均等分裂的，只能在雄性动物中出现，而D、E、F图示既可以在雄性动物细胞又可以在雌性动物细施中出现，D细胞可以是次级精母细胞也可以是第一极体，所以D细胞产生的予细胞是精细胞或极体，E细胞是有丝分裂图，在动物的性腺币，精原细胞和卵原细胞l的产生是经有丝分裂产生的，Ac细胞是减数第一次分裂的后期，同源染色体分开，非同源染色体自由组合；是子代与亲代间性状差别很大的重要原因。

12、下图中A是某基因组成为A aBbdd的雌性高等动物细胞分裂过程中某时期的染色体和基因示意图，图B是该生物配子形成过程中细胞内染色体数变化的曲线图。请据图回答：

（1）图A细胞中含有同源染色体_______对，该细胞分裂后形成的子细胞的最终去向是：________________.（2）图A细胞的变化，应发生在图B中的________________时期。

（3）请写出该生物个体可以产生的配子的基因型________________。

（4）和图A同时产生的卵细胞的基因型是：________________。

显示答案

12、(1)0

退化消失

(2)8～9

(3)ABd、Abd、aBd、abd

(4)Abd

解析：图A中无同源染色体，是减数第二次分裂后期图，细胞质均等分裂，应该是极体的分裂，产生的极体退化消失，图B中8～9对应减数分裂第二次分裂后期，该生物的基因型是AaBbdd，所以产生的配子的基因组成为：ABd、Abd、aBd、abd四种，图A中基因组成为aBd，对应的次级卵细胞基因组成为Abd，产生的卵细胞基因组成为Abd。

-END-

课外拓展

哺乳动物受精作用的具体过程（以人为例）

（1）精子的结构和功能

精子形似蝌蚪，总长约66 μm，分头、尾两部分。头部正面呈椭圆形，侧面呈梨形，内含一个染色质十分致密的细胞核和一个顶体。顶体是一种膜系细胞器，呈帽状罩于细胞核的前方。顶体内含多种水解酶如透明质酸酶、顶体酶和酸性磷酸酶等，相当于巨大溶酶体。尾的中心含一条贯穿全尾的轴丝(类似鞭毛)，中段含有螺旋状排列的线粒体。精子的主要功能为前向运动及与卵受精，借此将遗传物质送入卵母细胞内。性交时，精液被射入阴道，精子从精浆中游出，穿越子宫颈、子宫腔、输卵管峡部，最后抵达输卵管壶腹部与卵母细胞相遇。女性生殖道内充满较黏稠的液体，输卵管峡部黏膜形成曲折的皱襞，这对精子的运输构成很大阻力，也起着淘汰筛选精子的作用，只有具有很强运动能力和恰当运动方式的精子才能到达卵母细胞所在位置。排卵期女性生殖道的环境还起着调节精子功能的作用，精子在运输过程中同时也获得受精能力，输卵管峡部皱襞间隐窝可临时贮存精子并防止已经获能的精子过早产生顶体反应。精子的受精能力在女性生殖道内约可维持1 d。

精子获能是指精子借以获得受精能力的一系列生理变化过程。精子在穿过子宫颈时就开始了获能进程。当到达输卵管峡部时，获能过程已接近完成。获能后期的精子发生“超激活”，即出现强烈鞭打样运动，头、尾的摆动幅度显著加大，运动方向也变得灵活多变，使精子得以穿越输卵管峡部。同时，精子的细胞膜系的稳定性降低，细胞膜表面某些与受精密切相关的受体暴露，具备了与卵母细胞进行相互作用和产生顶体反应的条件。

顶体反应是精子完成获能后所发生的结构功能变化，类似于体细胞的胞吐现象。精子开始发生顶体反应时，顶体首先膨胀，精子的细胞膜与顶体外膜紧贴，发生多点融合，融合处破裂，顶体通过破裂口与精子外部相通，顶体内容物中的水解酶被激活并通过破口扩散出精子头表面，顶体内膜暴露。顶体反应是精子在受精时的关键变化，只有完成顶体反应的精子才能与卵母细胞融合，实现受精。（2）卵母细胞的结构和功能

女性排卵时，卵子从破裂的卵泡中随卵泡液一起从卵巢排出(排卵)，被输卵管伞端所拾取并运送至输卵管壶腹部，等待精子受精。这时的卵子其实是卵冠丘复合体。该复合体的中心是卵母细胞以及一个体积相对小得多的极体，其外包裹着一层主要由卵母细胞分泌物形成的细胞外基质，称为透明带（简称ZP)，卵母细胞与透明带之间留有一狭窄的空隙即卵周间隙。透明带之外还围绕着若干层卵泡细胞，其最靠近透明带的一层被称为放射冠。透明带在受精中起着至关重要的作用，其结构主要由三种糖蛋白(ZP1、ZP2、ZP3)组成。其中，ZP3能识别同物种精子并与之结合，继而诱导精子发生顶体反应，启动受精过程。若未受精，卵母细胞将在排卵后12～24 h退化。（3）受精过程

受精过程分为三个阶段，即精子与卵泡细胞相互作用、精子与透明带相互作用和精子与卵母细胞相互作用。

精子与卵泡细胞相互作用女性排卵时所释放的卵冠丘复合体和卵泡液，通过输卵管伞端进入壶腹部。先行泳动到输卵管壶腹部的获能精子与卵冠丘复合体发生接触，同时受到卵泡液和卵泡细胞间质的诱导产生顶体反应，释放顶体内所含的水解酶。在水解酶(主要是其中的透明质酸酶)的作用下，卵泡细胞的细胞间质被溶解，使卵泡细胞层和放射冠解体，暴露出透明带，后继精子开始与透明带发生相互作用。

精子与透明带相互作用顶体完整的获能精子借助细胞膜上的ZP3互补分子与透明带的ZP3分子互相识别并结合，同时ZP3诱导精子产生顶体反应，使精子释放顶体酶水解局部透明带，形成一个隧道，精子随即进入卵周间隙与卵母细胞相接触。

精子与卵母细胞相互作用进入卵周间隙的精子随即与卵母细胞相互识别，精子头部侧面细胞膜与卵母细胞膜融合，从而使精子的细胞核与部分细胞质进入卵母细胞。精卵融合的机制尚未清楚，是当前的研究热点。精卵融合激活卵母细胞，引起其表层细胞质中的“皮质颗粒”与细胞膜融合，发生胞吐，释放颗粒内物质进入卵周间隙，并因此改变了细胞膜和透明带的结构，从而使其他精子再不能与之结合，保证一个卵母细胞只和一个精子受精。精子细胞核进入卵母细胞后随即膨胀，染色质解聚并形成雄性原核，与此同时，卵母细胞迅速完成第二次减数分裂，中期染色体也解聚并形成雌性原核。两原核互相靠拢、融合形成一个新的二倍体细胞核，从而使卵变成合子，即受精卵，受精过程到此完成。

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高考解析

例

1、真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代（）A．增加发生基因突变的概率 B．继承双亲全部的遗传性状 C．从双亲各获得一半的DNA D．产生不同于双亲的基因组合 答案：D。解析：

基因突变概率的高低与生物的生殖类型无关，有性生殖过程中的变异主要来自于基因重组，故有性生殖的后代具有更大的变异性，后代的核DNA从双亲中各获得一半，而质DNA来自于母本，即来自母体的DNA大于1/2。例

2、为了观察减数分裂各时期特点，实验材料选择恰当的是（）①蚕豆的雄蕊

②桃花的雌蕊 ③蝗虫的精巢

④小鼠的卵巢 A．①②

B．③④ C．①③

D．②④ 答案：C。解析：

雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的卵子数量，根据这个角度②④错误。另外，观察减数分裂的过程，要选择分裂旺盛的生殖器官性腺。在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，再继续完成减数分裂，故④不能选。

例

3、下图为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图，下列叙述正确的是（）

A．甲、乙、丙中都有同源染色体 B．卵巢中不可能同时出现这三种细胞 C．能够出现基因重组的是乙 D．丙的子细胞是精细胞 答案：C。解析：

甲、乙、丙三个细胞分别处于有丝分裂的中期、减数第一次分裂前期、减数第二次分裂的后期。丙中没有同源染色体，其分裂产生的是极体和卵细胞。乙图在分裂过程中，随着同源染色体的分离，非同源染色体上的基因会出现重组，卵巢中的卵原细胞能够通过有丝分裂的方式进行增殖，还可以通过减数分裂形成卵细胞，因此在卵巢中能同时出现有丝分裂和减数分裂。