2019-2020学年中图版生物必修2 第1单元 第1章 第2节 受精作用
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第一单元 遗传与变异的细胞学基础
第一章 染色体在有性生殖中的变化 第二节 受精作用
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学习目标 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。
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方法技巧：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)若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可 能来自同一生物不同精原细胞的减数分裂过程。
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合作探究 攻重难
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受精作用 [思考交流] 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。
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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。
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受精作用 (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。
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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。
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[归纳总结] 1．有性生殖的生殖周期
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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。
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可能产生配子的种类 实际产生配子的种类
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。
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2．下列有关受精卵和受精作用的叙述中，错误的是( ) A．受精卵具有全能性 B．受精卵中的染色体一半来自卵细胞，一半来自精子 C．受精过程中精子和卵细胞的结合是随机的 D．受精卵中的 DNA 一半来自卵细胞，一半来自精子 D [受精卵具有全能性，且全能性最高，A 正确；受精卵中的染 色体一半来自卵细胞，一半来自精子，B 正确；受精过程中精子和卵细 胞的结合是随机的，C 正确；受精卵中染色体上的 DNA 一半来自卵细 胞，一半来自精子，而细胞质中的 DNA 几乎全部来自卵细胞，D 错误。]
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A [受精时，精子的头部进入卵细胞，头部含有细胞核及极少 的细胞质，尾部不进入卵细胞。受精卵细胞核中的染色体(含有遗传 物质)一半来自精子，一半来自卵细胞，其中的染色体数与本物种体 细胞中的染色体数相同。细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。 因此整个受精卵中全部的遗传物质，有一半多来自卵细胞，有不到 一半来自精子。]
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(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。
两相同。
()
(3)受精时精子全部进入卵细胞内。
()
(4)受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方。 ( )
(5)同一个生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞，染色体数一
般是相同的。
()
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[答案](1)× 分析：配子的多样性还与同源染色体中的非姐妹染 色单体之间的交叉互换有关。
(2)√ (3)× 分析：受精时精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。 (4)√ (5)√
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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。
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1．进行有性生殖的高等生物的三个生理过程如下图所示，则 ①②③分别为( )
A．有丝分裂、减数分裂、受精作用 B．有丝分裂、受精作用、减数分裂 C．受精作用、减数分裂、有丝分裂 D．减数分裂、受精作用、有丝分裂
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C [进行有性生殖的高等生物性成熟后通过减数分裂(②)产生 配子，配子经受精作用(①)形成受精卵，受精卵经有丝分裂(③)和细 胞分化形成新个体。]
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3．下图是某种动物细胞分裂过程中染色体数目变化情况，下列相 关叙述正确的是( )
A．图中显示了减数分裂、有丝分裂和受精作用过程 B．C～H、I～M 段可分别表示为一个细胞周期 C．A～I 段表示减数分裂 D．E～F 段发生了同源染色体的分离
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A [依据曲线所表示染色体数目变化可知，A～G 段表示减数分 裂，H～I 段表示受精作用，I～M 段表示有丝分裂，A 选项正确，C 选项错误；C～G 为减数第二次分裂过程，C～H 不能表示为一个细 胞周期，B 选项错误；E～F 段表示减数第二次分裂后期，细胞中着 丝粒分裂，姐妹染色单体分离形成染色体，染色体数目加倍，D 选 项错误。]
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受精作用 2．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 。
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受精作用 (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。
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受精作用 1．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。
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受精作用 (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。
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2．如图 1 表示某动物的精原细胞，该细胞在减数分裂过程中发 生了交叉互换。则由该细胞形成的精子染色体的类型可能是图 2 中 的( )
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B [细胞在减数分裂过程中同源染色体分离、非同源染色体自 由组合；如果该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换，则一个精 原细胞通过减数分裂过程中连续两次细胞分裂后，会产生四个染色 体各不相同的精子，选项 C 中的四个精子染色体没有发生互换；选 项 A、D 中互换的染色体找不到互换部分的来源。]
受精作用 (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 。
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1．判断对错
(1)配子的多样性只与非同源染色体的自由组合有关。 ( )
(2)正常情况下，1 个精原细胞产生的 4 个精子在染色体组成上两
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4．下图表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过 程中，该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了①～④所示的四个 精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是( )
A．①与② C．①与③
B．②与③ D．②与④
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B [在减数第一次分裂同源染色体的非姐妹染色单体之间发生 交叉互换后，同一个着丝粒上连着的两条染色单体，绝大部分相同， 少数部分不相同，因此来自同一次级精母细胞的有②与③、①与④。]
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1．正常情况下，人的受精作用和胚胎发育的场所分别是( )
A．卵巢和输卵管
B．子宫和输卵管
C．输卵管和Байду номын сангаас宫
D．卵巢和子宫
C [人的受精作用发生的场所是输卵管，胚胎发育的场所是子 宫。]
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2．一个含有 Aa、Bb、Cc 三对同源染色体的精原细胞，减数分 裂形成 4 个精子，这 4 个精子的染色体组成可能是( )
A．BbC Bbc AaC Aac B．ABc ABC aBC ABC C．ABc abC ABc abC D．ABC abc aBC Abc C [一个精原细胞产生 4 个精子，2 种类型，所以染色体组成两 两相同，故选 C 项。]
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3．下列有关受精作用的叙述错误的是( ) A．受精卵中全部的遗传物质一半来自父方，一半来自母方 B．受精卵细胞质中的 DNA 几乎全部来自卵细胞 C．受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方 D．受精卵中的染色体数与本物种体细胞中的染色体数相同
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5．下图是细胞分裂过程 DNA 分子含量的模式曲线，下列叙述 正确的为( )
A．A 点和 F 点处进行 DNA 复制 B．A～D 表示有丝分裂，E～I 进行减数分裂 C．F 点对于维持物种的染色体数目恒定具有重要意义 D．图示两个细胞周期
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C [AE 段进行减数分裂，F 点进行受精作用；FI 为有丝分裂过 程，BC、GH 表示 DNA 复制，图中只有一个细胞周期。]
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特别提醒：受精卵中遗传物质 DNA 的来源 细胞核：精子的核＋卵细胞核
(1)受精卵细胞质几乎全来自卵细胞 核内DNA：父母各提供一半
(2)受精卵质内DNA：几乎全来自母方卵细胞
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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：
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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。
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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？
第一章 染色体在有性生殖中的变化 第二节 受精作用
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学习目标 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。
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方法技巧：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)若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可 能来自同一生物不同精原细胞的减数分裂过程。
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受精作用 [思考交流] 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。
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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。
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受精作用 (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。
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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。
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[归纳总结] 1．有性生殖的生殖周期
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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。
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可能产生配子的种类 实际产生配子的种类
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。
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2．下列有关受精卵和受精作用的叙述中，错误的是( ) A．受精卵具有全能性 B．受精卵中的染色体一半来自卵细胞，一半来自精子 C．受精过程中精子和卵细胞的结合是随机的 D．受精卵中的 DNA 一半来自卵细胞，一半来自精子 D [受精卵具有全能性，且全能性最高，A 正确；受精卵中的染 色体一半来自卵细胞，一半来自精子，B 正确；受精过程中精子和卵细 胞的结合是随机的，C 正确；受精卵中染色体上的 DNA 一半来自卵细 胞，一半来自精子，而细胞质中的 DNA 几乎全部来自卵细胞，D 错误。]
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A [受精时，精子的头部进入卵细胞，头部含有细胞核及极少 的细胞质，尾部不进入卵细胞。受精卵细胞核中的染色体(含有遗传 物质)一半来自精子，一半来自卵细胞，其中的染色体数与本物种体 细胞中的染色体数相同。细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。 因此整个受精卵中全部的遗传物质，有一半多来自卵细胞，有不到 一半来自精子。]
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(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。
两相同。
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(3)受精时精子全部进入卵细胞内。
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(5)同一个生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞，染色体数一
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[答案](1)× 分析：配子的多样性还与同源染色体中的非姐妹染 色单体之间的交叉互换有关。
(2)√ (3)× 分析：受精时精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。 (4)√ (5)√
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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。
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1．进行有性生殖的高等生物的三个生理过程如下图所示，则 ①②③分别为( )
A．有丝分裂、减数分裂、受精作用 B．有丝分裂、受精作用、减数分裂 C．受精作用、减数分裂、有丝分裂 D．减数分裂、受精作用、有丝分裂
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C [进行有性生殖的高等生物性成熟后通过减数分裂(②)产生 配子，配子经受精作用(①)形成受精卵，受精卵经有丝分裂(③)和细 胞分化形成新个体。]
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3．下图是某种动物细胞分裂过程中染色体数目变化情况，下列相 关叙述正确的是( )
A．图中显示了减数分裂、有丝分裂和受精作用过程 B．C～H、I～M 段可分别表示为一个细胞周期 C．A～I 段表示减数分裂 D．E～F 段发生了同源染色体的分离
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A [依据曲线所表示染色体数目变化可知，A～G 段表示减数分 裂，H～I 段表示受精作用，I～M 段表示有丝分裂，A 选项正确，C 选项错误；C～G 为减数第二次分裂过程，C～H 不能表示为一个细 胞周期，B 选项错误；E～F 段表示减数第二次分裂后期，细胞中着 丝粒分裂，姐妹染色单体分离形成染色体，染色体数目加倍，D 选 项错误。]
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受精作用 2．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 。
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2．如图 1 表示某动物的精原细胞，该细胞在减数分裂过程中发 生了交叉互换。则由该细胞形成的精子染色体的类型可能是图 2 中 的( )
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B [细胞在减数分裂过程中同源染色体分离、非同源染色体自 由组合；如果该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换，则一个精 原细胞通过减数分裂过程中连续两次细胞分裂后，会产生四个染色 体各不相同的精子，选项 C 中的四个精子染色体没有发生互换；选 项 A、D 中互换的染色体找不到互换部分的来源。]
受精作用 (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 。
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(2)正常情况下，1 个精原细胞产生的 4 个精子在染色体组成上两
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A．①与② C．①与③
B．②与③ D．②与④
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B [在减数第一次分裂同源染色体的非姐妹染色单体之间发生 交叉互换后，同一个着丝粒上连着的两条染色单体，绝大部分相同， 少数部分不相同，因此来自同一次级精母细胞的有②与③、①与④。]
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A．卵巢和输卵管
B．子宫和输卵管
C．输卵管和Байду номын сангаас宫
D．卵巢和子宫
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2．一个含有 Aa、Bb、Cc 三对同源染色体的精原细胞，减数分 裂形成 4 个精子，这 4 个精子的染色体组成可能是( )
A．BbC Bbc AaC Aac B．ABc ABC aBC ABC C．ABc abC ABc abC D．ABC abc aBC Abc C [一个精原细胞产生 4 个精子，2 种类型，所以染色体组成两 两相同，故选 C 项。]
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A．A 点和 F 点处进行 DNA 复制 B．A～D 表示有丝分裂，E～I 进行减数分裂 C．F 点对于维持物种的染色体数目恒定具有重要意义 D．图示两个细胞周期
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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。
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