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第二章 基因和染色體的關系
第一節 減數分裂和受精作用
（二）受精作用
【學習目標】
1.舉例說明受精作用的過程。
2.闡明減數分裂和受精作用對生物遺傳的重要意義。
【基礎梳理】
一、配子中染色體組合的多樣性
1.在減數分裂過程中，配子中染色體組合具有多樣性的原因
（1）同源染色體分離的同時，非同源染色體表現為 。
（2）同源染色體聯會時，四分體中的非姐妹染色單體容易發生 。
二、受精作用
1.概念：卵細胞與精子相互識別、 成為 的過程。
2.過程
精子入卵：精子頭部進入卵細胞，尾部留在外面
↓
卵細胞膜反應：卵細胞的細胞膜發生復雜的生理反應，以阻止其他精子再進入
↓
精卵融合：精子的細胞核與卵細胞的細胞核融合，使彼此的染色體會合在一起
3.結果：受精卵中的 數目又恢復到體細胞中的數目，其中有一半的染色體來自精子（父方），另一半來自 （母方）。
4.減數分裂與受精作用的意義
（1）保證了每種生物前后代體細胞中 的恒定，維持了生物遺傳的穩定性。
（2）使子代呈現多樣性，有利于生物適應多變的自然環境，有利于生物在 中進化，體現了 的優越性。
【拓展延伸】
生物體形成配子時，是如何實現染色體數目減半的？后代中又是如何保持染色體數目與親代一致的？
生物體在進行生殖的過程中，只有形成染色體數目減半的配子，才能在完成受精作用后仍保持物種染色體數目的恒定。
①進行有性生殖的生物，在產生成熟生殖細胞時，進行的是染色體數目減半的細胞分裂，即減數分裂。減數分裂過程中染色體只復制一次，而細胞分裂兩次。新產生的生殖細胞中染色體數目是原始生殖細胞的二分之一。
②產生子代時，首先要完成受精作用，即精子識別卵細胞→精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面→精核與卵核的融合（受精作用的實質）。受精卵中的染色體數目又恢復到體細胞中的數目。在該過程中，細胞核中的染色體一半來自卵細胞、一半來自精子；細胞質中的遺傳物質幾乎全部來自卵細胞。
【課堂練習】
1.對于有性生殖的生物體來說，維持每種生物前后代體細胞中染色體數目恒定的生理作用是（ ）
A.有絲分裂和無絲分裂 B.減數分裂和受精作用
C.無絲分裂和減數分裂 D.細胞分裂和細胞分化
2.如果有25個初級卵母細胞，5個初級精母細胞，它們都正常發育并受精，最多能形成的受精卵數目是（　　）
A.15個 B.25個 C.10個 D.20個
3.下圖是生物的有性生殖過程，據圖判斷下列敘述正確的是（ ）
A.受精卵中的染色體由精子和卵細胞各提供一半
B.過程Ⅱ形成的受精卵的細胞質主要來自精子
C.基因的自由組合定律發生在過程Ⅱ
D.僅有過程Ⅰ即可維持親子間染色體數目的恒定
4.高等動物進行的3個生理過程如圖所示，則圖中①②③分別為（ ）
A．受精作用、減數分裂、有絲分裂 B．有絲分裂、減數分裂、受精作用
C．有絲分裂、受精作用、減數分裂 D．減數分裂、受精作用、有絲分裂
5.關于受精作用的敘述，不正確的是（ ）
A.指卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程
B.受精卵的遺傳物質由精子和卵細胞各提供一半
C.保證生物前后代體細胞中染色體數目恒定的重要原因之一
D.卵細胞和精子結合的隨機性是后代呈現多樣性的重要原因
6.如圖表示某生物（2n=48）細胞不同時期染色體數目變化曲線，下列有關敘述錯誤的是（ ）
A.圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別對應減數分裂、受精作用、有絲分裂
B.圖中③和⑥的細胞中染色體數目暫時加倍均是因為著絲粒分裂
C.圖中能夠發生聯會的時期處于①和⑤中
D.圖中②、④、⑥的染色單體數分別為48、0、0
【答案以及解析】
1.答案：B
解析：減數分裂使成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞減少一半，而受精作用使染色體數目又恢復到體細胞的數目，因此對于進行有性生殖的生物體來說，減數分裂和受精作用對于維持每種生物前后代體細胞中染色體數目的恒定，對于遺傳和變異都很重要，故選B。
2.答案：D
解析：由于25個初級卵母細胞只能形成25個卵細胞，而5個初級精母細胞能形成5×4=20個精子，因此它們都正常發育并受精，最多能形成的受精卵數目是20個；故選D。
3.答案：A
解析：受精卵中的染色體一半來自精子，一半來自卵細胞；過程Ⅱ形成的受精卵的細胞質主要來自卵細胞；基因自由組合發生在減數分裂過程中，即過程減數分裂形成配子的過程中；過程I和過程Ⅱ共同維持了親子間染色體數目的恒定；故選A。
4.答案：A
解析：由親本產生的有性生殖細胞（配子），經過兩性生殖細胞（例如精子和卵細胞）的結合，成為受精卵，再由受精卵發育成為新的個體的生殖方式，叫做有性生殖。根據題意和圖示分析可知：圖中①是精子和卵細胞結合，形成受精卵，屬于受精作用；成熟的生物體通過減數分裂產生精子和卵細胞；生物的個體發育從受精卵開始，經有絲分裂形成多細胞個體。所以圖中①、②、③分別為受精作用、減數分裂、有絲分裂。故選：A。
5.答案：B
解析：A、受精作用是精子和卵細胞相互識別、融合成為受精卵的過程，A正確；B、受精卵的細胞核遺傳物質一半來自精子，但細胞質遺傳物質幾乎都來自卵細胞，B錯誤； C、經減數分裂產生的精子和卵細胞染色體數目是體細胞的一半，精子和卵細胞的結合使受精卵中染色體的數目又恢復到體細胞的數目，C正確；D、卵細胞和精子結合的隨機性是后代呈現多樣性的重要原因，此外減數分裂過程中發生了基因重組，因此配子中染色體組成具有多樣性，D正確。故選B。
6.答案：C
解析：根據題圖中染色體數目的變化可知，圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別對應減數分裂、受精作用、有絲分裂，A正確。圖中③和⑥的細胞中均發生了染色體數目的暫時加倍，其中③處于減數第二次分裂的后期和末期，⑥處于有絲分裂的后期和末期，故③和⑥的細胞中染色體數目暫時加倍均是因為著絲粒分裂，B正確。聯會發生在減數第一次分裂的前期，屬于圖中的①，不會發生在有絲分裂過程中，而⑤包含有絲分裂的前期和中期，C錯誤。圖中②、④、⑥分別對應減數第二次分裂的前期和中期、精子（或卵細胞）、有絲分裂的后期和末期，對應的染色單體數分別為48、0、0，D正確。
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