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第1页第二节有性生殖【学习目标】1.说出受精作用。2.简述绿色开花植物的有性生殖与个体发育。3.举例说明脊椎动物的有性生殖与个体发育。4.回忆初中所学单、双子叶种子结构知识，理解种子的形成，培养以旧知识为铺垫去接纳、学习新知识及知识迁移的能力。5.观察绿色开花植物和脊椎动物个体发育的图解、模型和课件，培养观察能力和抽象的空间思维能力。【预习导学】一.受精——孕育新的生命1．受精作用：____________________________的过程。它开始于____________与________________的接触，结束于两者________的融合。2．过程：在受精时，精子的______进入卵细胞，______留在外面。精子的头部进入卵细胞后不久，精子的细胞核就与卵细胞的________相遇，彼此的染色体融合在一起。3．结果：受精卵中的染色体数目又恢复到________中的数目，其中有一半染色体来自______(父方)，另一半来自________(母方)。4．意义：(1)受精使________的缓慢代谢转变为旺盛代谢，从而启动细胞不断地______；(2)受精决定________；(3)对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对维持每种生物前后代体细胞中__________数目的恒定，对生物的遗传和______，都是十分重要的。二、绿色开花植物的有性生殖与个体发育1．有性生殖是由亲代产生的__________________，经过______________的结合，成为合子(如受精卵)，再由______发育成新个体的生殖方式。2．双受精作用：是指一个精子与________结合，形成________，将来发育成____；另一个精子与________结合，将来发育成胚乳的过程。双受精是________特有的一种有性生殖现象。3．子房的整体发育：受精完成后，子房壁发育为________，胚珠发育为________，整个子房就发育为由种子和果皮组成的______。其中，胚珠的______发育为种皮。4．胚乳的发育：______与__________结合形成的受精极核发育成胚乳。一些植物在种子发育过程中，______的养分因被子叶吸收而退化，如花生、大豆、蚕豆的种子；一些植物种子的______发达，储存大量的养分，如水稻、小麦、玉米的种子。5．胚的发育：胚是由________发育而成的，种子发育成熟后在适宜的条件下能够萌发，发育成一个新的__________。三、脊椎动物的有性生殖与个体发育1．脊椎动物的个体发育(1)胚胎发育：指从________发育成幼体的过程。三个胚层的发育，①外胚层：_________________________；②中胚层：___________________________；③内胚层：________________________________。(2)胚后发育：指幼体从______中孵化出来或从____________________发育为成熟个体的过程。2．动物有性生殖的意义：后代具备______的遗传特性，具有更强的________和________。对于生物的______________具有重要意义。探究一：子代从双亲各继承了半数的染色体，双亲对子代遗传物质的贡献是一样的吗？为什么？探究二：“麻屋子，红帐子，里面住着白胖子”，此谜语的谜底为花生。谜语中描述了花生的哪几种结构，分别由子房的哪部分发育而来？【重点突破】重点一：绿色开花植物精子和卵细胞的形成过程及各个时期营养物质的来源和染色体数目的变化【名师解读】1．精子和卵细胞的形成过程(1)精子的形成过程1个小孢子(花粉)母细胞――→减数分裂4个小孢子――→成熟4个花粉粒―――――→细胞核进行两次有丝分裂4花粉粒内含有2(2)卵细胞的形成过程第2页1个大孢子母细胞(胚囊母细胞)减数分裂4个大孢子3个退化，剩下的1个经过3次连续的有丝分裂8个子细胞(内含1个卵细胞和2个极核)组成八核胚囊特别提醒：从大孢子母细胞到卵细胞，经过一次减数分裂，三次有丝分裂。胚囊中的一个卵细胞和两个中央极核起源于同一个大孢子，具有相同的染色体和基因。2.果实各部分来源及染色体数目如下（假定植物体细胞染色体数目为2N）(1)胚和胚乳是在双受精基础上发育而来的，包含着双亲的遗传物质。种皮和果皮都是由母方的一部分结构变化而来，其遗传物质完全由母方提供。所以种皮、果皮及胚的染色体数目虽然都是2N，但来源不同。(2)胚和胚乳发育先后顺序卵细胞受精后就进入了休眠阶段，受精极核形成后，通常无休眠现象，直接进入分裂。所以，通常胚的发育滞后于胚乳的发育。(3)一个胚珠发育成一个种子，一个子房内可着生多个胚珠，因而有些植物的果实内可以形成多个种子。【典型例题1】(2012年榆林检测)玉米的体细胞含有20条染色体，在正常情况下，它的卵细胞、一个极核、胚细胞、胚乳细胞、珠被细胞和子房壁细胞所含的染色体数目依次是()A．10、20、20、30、20、20B．10、10、20、30、20、20C．10、10、20、20、20、20D．10、10、30、30、20、20【思路分析】正确识记子房中不同细胞的来源及含有的染色体数目是解答本题的关键。卵细胞是成熟的生殖细胞，含有的染色体数目是体细胞染色体数目的一半；受精卵中染色体数目应是20条；极核含有的染色体数目与卵细胞相同，为10条；一个精子与两个极核结合成为受精极核，受精极核是三核融合的产物，核分裂多次后得到多数胚乳核，以后形成胚乳细胞，故胚乳细胞中含有30条染色体；子房壁与珠被细胞均为体细胞,含20条染色体。【自主解答】___特别提醒：有些植物的种子中虽然没有胚乳，但并不意味着没有胚乳的发育，而是在种子发育的后期，胚乳养分被子叶吸收了。2N2N2N2N子房胚珠卵细胞+精子→受精卵→胚NN2N2N2极核+精子→受精极核→胚乳2N+N3N3N胚芽胚轴子叶胚根胚囊珠被子房壁种皮果皮种子果实第3页重点二：脊椎动物的个体发育1．高等动物个体发育的过程2．细胞学基础——细胞的分裂和分化(1)细胞分化的时间：开始于原肠胚期，在胚胎时期达到最大，贯穿于生物个体发育的全过程。(2)细胞分化与全能性的关系：细胞分化程度越高，全能性就越低。3．原肠胚的特点及发育方向(1)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。4．动物个体发育过程中营养物质供应及相关物质变化(1)胚胎发育：哺乳动物胚胎发育早期所需营养由卵黄提供，后期则由母体通过胎盘提供。其他动物的胚胎发育过程所需营养由卵黄提供。(2)胚后发育所需营养由个体从环境中摄取。(3)卵裂时的细胞体积及物质变化①细胞数量随分裂逐渐增多，但细胞体积逐渐减小。②有机物总重量不断减小，但有机物种类增加。③DNA含量逐渐增加，其增加量与细胞数量变化一致。【典型例题2】下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会出现羊膜D.囊胚期开始出现三胚层的分化【思路分析】：由受精卵发育成幼体是胚胎发育，幼体从卵膜中孵化出来或从母体生出来发育成性成熟个体的过程是胚后发育；卵裂过程中每个细胞的体积是逐渐缩小的；从爬行动物开始，个体发育中出现了羊膜，保证了胚胎发育所需要的水环境，增强了对陆地环境的适应能力；三胚层的分化出现在原肠胚时期。第4页【自主解答】___【典型例题4】设计实验证明受精能激活卵细胞的代谢和分裂:蟾蜍个体性成熟后，雌雄个体将生殖细胞排出体外进行受精，请设计实验证明受精能激活卵细胞的新陈代谢并能启动细胞分裂。(1)实验材料：蟾蜍的受精卵和未受精卵若干。(2)实验用具和药品：略(3)实验原理：蟾蜍是在________进行受精的；受精卵在________中完成发育，进行新陈代谢和细胞分裂时会通过________向水中排出________使水的pH下降。(4)实验步骤：①取材：到水沟中采集200粒蟾蜍的受精卵，立即投入装有洁净蒸馏水的广口水槽中，编号为A组；从________剥取相同数量的成熟卵细胞，立即投入装有洁净蒸馏水的广口水糟中，编号为B组。②培养：把广口水糟放在窗台上阳光直射不到的地方培养，向水中不断缓慢通入氧气。③检测和观察：用pH试纸检测_____________________________；用放大镜观察_____________________________。④预测结果：A组_____________________________；B组_____________________________。【思路分析】本题为实验设计和分析题，确定实验目的和实验自变量是解题的关键。通过实验问题可确定：实验目的是证明受精能激活卵细胞的新陈代谢和分裂，实验自变量为卵细胞是否受精，同时可确定受精的一组为实验组，未受精的一组为对照组。【自主解答】________【规律总结】①卵裂仅指受精卵的早期分裂，形成囊胚，此后的分裂不再叫卵裂。②囊胚不同于胚囊，囊胚是动物胚胎发育过程中某时期出现的结构，胚囊是高等植物胚珠内的囊状结构。【课堂演练】1.下列有关受精作用的叙述，错误的是（）A.受精卵中全部遗传物质，来自父母双方的各占一半B.受精时，精子和卵细胞双方的细胞核相互融合C.受精卵中染色体数与本物种体细胞染色体数相同D.受精卵中染色体，来自父母双方的各占一半2.下列关于被子植物的个体发育过程的叙述，正确的是（）A.受精卵最终发育成子叶、胚芽、胚轴和胚根四部分B.受精卵和受精极核最终发育成种子C.受精卵的发育不受受精极核发育的影响D.植物个体发育的不同阶段其营养物质来源不同3.在蛙的胚胎发育过程中，不会出现（）①细胞数目增加②细胞种类增加③细胞分裂方式增加④细胞全能性增加A.②③④B.②③C.③④D.②④4.下列有关叙述中正确的是（）A.极体和极核都是由卵原细胞经减数分裂产生的B.极体存在于卵巢内，极核存在于囊胚中第5页C.极体和极核的染色体数都为正常体细胞的一半D.胚囊细胞按照一定的次序运动形成内、外两个胚层，进而形成中胚层5.请据图分析，下列说法不正确的是（）A.个体的发育过程开始于合子B.遗传物质的重新组合发生在过程ⅣC.Ⅰ和Ⅱ表示减数分裂D.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ两个过程保证了前后代染色体数目的恒定6.高等生物的生殖发育周期如图所示，请回答：（1）生物的个体发育是从开始的，主要进行分裂。（2）个体发育成熟后通过［］产生配子，它发生在植物的中，动物的中。（3）图中B过程是。青蛙的该过程是在中进行的，人的该过程在中进行的。（4）青蛙的［C］过程和［D］过程合称为，蛙的胚后发育属于。（5）高等动物胚胎发育的过程是：卵裂→胚→胚（具有个胚层）→。（6）A、B两过程的重要意义是。【重点突破答案】1、A2、D3、C3、C【解析】本题主要考查动物的胚胎发育过程，现逐项分析如下：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4(3)水中(或体外)水细胞呼吸CO2(4)①活蟾蜍体内③水槽中水的pH的变化细胞是否分裂④pH下降较快，细胞在分裂pH变化不大，细胞不分裂(5)①不能。水草的细胞呼吸和光合作用会影响检测结果②其他生物特别是微生物的细胞呼吸③A组B组第6页【课后评价】1．下列关于高等动物减数分裂形成配子及受精作用的描述，其中正确的是()A．每个卵细胞细胞核继承了卵原细胞细胞核中1/4的遗传物质B．进入卵细胞并与之融合的精子携带有大部分细胞质C．受精时，精子和卵细胞的细胞核相互融合D．雌雄配子结合的机会相等，因为它们的数量相等2．下列