高考生物第四单元第12讲

1、第12讲减数分裂和受精作用()考纲要求1.细胞的减数分裂()。2.动物配子的形成过程()。3.动物的受精过程()。考点一减数分裂及配子的形成1染色体(1)类型依据着丝粒位置不同，染色体分为3种类型，中间着丝粒染色体、近端着丝粒染色体和端着丝粒染色体。(2)数目大多数生物的体细胞中染色体是成对存在的(2n)，生殖细胞中则是成单存在的(n)，所以体细胞中的染色体数目是性细胞的两倍。(3)特点同一种生物，细胞内染色体的形态、大小和着丝粒位置都是相对恒定的，它们是识别染色体的重要标志。2减数分裂的概念(1)范围：进行有性生殖的生物。(2)起点：原始生殖细胞。(3)终点：成熟生殖细胞。(4)特点：染色体

2、只复制一次，细胞连续分裂两次。(5)结果：生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞(或体细胞)中的一半。3减数分裂过程中的染色体行为(连线)4精子和卵细胞形成过程的差异比较精子形成过程卵细胞形成过程细胞质分裂方式均等分裂不均等分裂是否变形变形不变形结果一个精原细胞4个精子一个卵原细胞1个卵细胞、3个极体5减数第一次分裂与第二次分裂的比较名称项目第一次分裂第二次分裂DNA复制不复制着丝粒不分裂分裂染色体2nn，减半n2nn，不减半DNA数目4n2n，减半2nn，减半染色体主要行为同源染色体联会、分离染色单体分开同源染色体有无6.减数分裂中的三组概念辨析(1)同源染色体和非同源染色体同源染色体是指减数分

3、裂中配对的两条染色体，形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。如右图中的1和2为一对同源染色体，3和4是另一对同源染色体。非同源染色体是指形态、大小各不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。如图中的1和3、1和4、2和3、2和4分别是非同源染色体。(2)姐妹染色单体和非姐妹染色单体姐妹染色单体：同一着丝粒连着的两条染色单体。如上图中的a和a、b和b、c和c、d和d。非姐妹染色单体：不同着丝粒连接着的两条染色单体。如上图中的a和b(b)、a和b(b)等。(3)联会和四分体联会：是指减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。该时期已完成复制，染色单体已形成，但螺旋程度低，观

4、察不到。四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。图中含有两个四分体，即四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。一个四分体1对同源染色体2条染色体4条染色单体4个DNA分子8条脱氧核苷酸链。深度思考(1)交叉互换发生在哪一时期，是在哪些染色体之间发生？提示减数第一次分裂前期；同源染色体的非姐妹染色单体之间。(2)一个基因型为AaBb的精原细胞，在发生交叉互换的情况下，能产生几种类型的精子？提示AB、ab、Ab、aB四种类型的精子。题组一减数第一次分裂与第二次分裂的区别1在减数第一次分裂过程中，染色体变化的顺序是()同源染色体分离染色体分配到两个细胞中联会交叉互换A B

5、C D答案A解析减数第一次分裂过程中，同源染色体先联会、后分离。2(2012海南，22)在某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。下表中，能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是()减数第二次分裂中期减数第二次分裂后期染色体/条染色单体/条染色体/条染色单体/条甲10202010乙1020200丙20402010丁2040400A.甲 B乙 C丙 D丁答案B解析在有丝分裂后期由于着丝粒分裂，染色单体分开成为子染色体使染色体数目加倍，可知该植物体细胞中染色体数为20条。减数第一次分裂结束时，染色体数减半，在减数第二次分裂后期之前，染色单体不分

6、开，这时染色体数为10条，染色单体数为20条，减数第二次分裂后期，染色单体分开成为子染色体，染色体数为20条，无染色单体，综上，本题选B。减数分裂中染色体行为、数目以及DNA数量的变化规律项目性母细胞初级性母细胞次级性母细胞性细胞时期间期减减染色体行为复制联会形成四分体，同源染色体分开着丝粒分裂，染色单体分开染色体数2n2nn(前期、中期)、2n(后期、末期)nDNA数2n4n4n2nn特别提醒减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离；减数第二次分裂的主要特点是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。题组二精子形成与卵细胞形成过程图示的比较3.右图为某高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是()A发

7、生了基因突变B发生了染色体互换C该细胞为次级卵母细胞D该细胞为次级精母细胞答案C解析从图形分析，该细胞中有两个染色体组，假若该细胞的分裂方式是有丝分裂，则B、b的出现应是基因突变；若该细胞进行的是减数分裂，则B、b的形成可能是因为同源染色体中的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换；若该细胞所进行的是减数分裂，不可能是次级卵母细胞，因为次级卵母细胞所进行的分裂为细胞质不均等分裂，而该细胞是典型的等分，它有可能是次级精母细胞。4下图甲表示某精子，图乙中不属于该精子形成过程中的细胞图的是()答案B解析B图中移向同一极的非同源染色体只有一条与精子的染色体相同，因此B图不属于该精子形成过程中的细胞图。精子和

8、卵细胞分裂图像的辨析及判断方法(1)图像(2)判断方法题组三分析正常情况下产生配子的种类5基因型为AaBbCc(独立遗传)的一个次级精母细胞和一个初级卵母细胞分别产生的精子和卵细胞的种类数比为()A41 B21 C12 D11答案D解析一个次级精母细胞产生2个相同的精子，一个初级卵母细胞产生1个卵细胞和3个极体。因此，种类数比为11。6.某生物的基因组成如图所示，则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是()A2种和2种B4种和2种C2种和4种D8种和4种答案B解析由图可知，该生物基因型为AaBbDD，三对基因位于三对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。三对基因中有两对是杂合的

9、，所以它能产生的配子种类为224(ABD、AbD、aBD、abD)。但它的一个精原细胞产生的精子种类只能是2种，这是因为在减数第一次分裂时同源染色体分离，等位基因随之分开，只能有两种情况：AB(或b)D、ab(或B)D。即A与a分离、B与b分离后，若A与B分配在一起，则a只能与b分配在一起；若A与b分配在一起，则a只能与B分配在一起。正常情况下产生配子的种类分析分析配子产生时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。(1)若是一个个体则产生2n种配子，n代表同源染色体对数或等位基因对数。(2)若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个2种(两两相同)精细胞。

10、例：基因型为YyRr的个体产生配子的情况如下：比较项目可能产生配子的种类实际能产生配子的种类一个精原细胞4种2种(YR、yr或Yr、yR)一个雄性个体4种4种(YR、yr、Yr、yR)一个卵原细胞4种1种(YR或yr或Yr或yR)一个雌性个体4种4种(YR、yr、Yr、yR)题组四逆推法确定配子的来源问题7从某动物产生的精子中提取出四个，经测定基因型分别为AB、Ab、aB、ab。若不考虑交叉互换与基因突变，下列说法不正确的是()A这四个精子至少来自两个精原细胞B这四个精子可能来自同一个精原细胞CAB、ab不可能来自同一个次级精母细胞DAB、Ab不可能来自同一个初级精母细胞答案B解析该动物的精子

11、中有AB、Ab、aB、ab的基因型，若不考虑交叉互换与基因突变，则该个体的基因型应为AaBb，且A、a与B、b两对等位基因位于不同的同源染色体上。结合减数分裂形成精子的过程可知：一个精原细胞通过减数分裂，只能产生AB与ab或Ab与aB的配子，因此，产生此四种基因型的配子，至少需要两个精原细胞。8如图1所示为动物细胞中两对同源染色体，其减数分裂过程中发生交叉互换形成了如图2所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是()A B C D答案B解析减数第一次分裂的特点：同源染色体分离；减数第二次分裂的特点：次级精母细胞内由同一着丝粒相连的两条姐妹染色单体分开成为两条染色体并分别进入两个精细胞中，所以

12、由同一个次级精母细胞最终分裂形成的精细胞中，染色体组成应相同。解答此题时需结合交叉互换的含义，分析四个图例(如图所示)：综上所述，根据图2中各细胞内染色体组成特点推知与、与的染色体组成基本相同，结合选项可知B正确。配子来源的确定方法(1)若两个精细胞中染色体组成完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。(2)若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”，则它们可能来自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。考点二受精作用1概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。2实质：精子的细胞核与卵

13、细胞的细胞核相互融合，使彼此的染色体会合在一起。3结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。4减数分裂与受精作用过程中染色体数目的变化思维诊断(1)绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性()(2)受精的实质是精子进入卵细胞中()(3)受精时精子和卵细胞的结合是自由的、随机的()(4)减数分裂和受精作用能够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有重要意义()(5)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方()题组受精作用过程的分析1下列关于受精过程的叙述错误的是()A精卵结合使受精卵中染色体数目恢复到体细

14、胞中的数目B受精过程是精子和卵细胞相互识别并融合的过程C受精过程中精卵融合与细胞膜的结构特点流动性有关D受精卵中全部遗传物质一半来自父方一半来自母方答案D解析精卵结合使受精卵中染色体数目恢复到体细胞中的数目，A项正确；由于卵细胞只允许同种生物的精子进入，受精过程是精子和卵细胞相互识别并融合的过程，B项正确；受精过程中精卵融合体现了细胞膜的流动性，C项正确；受精卵的细胞核中的遗传物质一半来自父方一半来自母方，由于受精时精子只有头部进入到卵细胞内，因此受精卵的细胞质几乎全部来自卵细胞，细胞质中的遗传物质也全部来自卵细胞，D项错误。2.如图为某高等雄性动物的精原细胞染色体和基因组成图，下列说法错误的

15、是()A该生物测交后代中与该生物不同的类型有3种B该生物与基因型相同的雌性动物交配，后代中不同于双亲表现型的个体中，杂合子所占的比例为4/7C减数分裂中，与的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换D该细胞在一次减数分裂中基因进行自由组合，可产生4种配子，比例为1111答案D解析该生物的基因型是AaBb，测交的后代有4种基因型和表现型，彼此各不相同，所以与该生物相同的类型只有1种。该生物与基因型相同的雌性动物交配，后代中不同于双亲表现型的个体占7/16，其中纯合子占3/7，所以杂合子占4/7。染色体的交叉互换发生于四分体时期的非姐妹染色单体之间。该细胞在一次减数分裂中基因可以进行自由组合，但只能产生2

16、种配子，不可能产生4种。1配子中染色体组合具有多样性(1)减数第一次分裂的后期，非同源染色体自由组合，导致减数分裂产生的配子中染色体组合具有多样性。(2)四分体中同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，导致减数分裂产生的配子种类具有多样性。2有性生殖产生的后代呈现多样性(1)配子中染色体组合具有多样性。(2)受精时卵细胞和精子结合具有随机性。网络构建要语强记1减数第一次分裂过程中，同源染色体的分离，导致染色体数目减半。2减数第二次分裂与有丝分裂相似，不同的是减数第二次分裂中不存在同源染色体。3精子形成过程中，细胞质都是均等分裂的；卵细胞形成过程中，初级(次级)卵母细胞的细胞质不均等分裂，极体

17、的细胞质均等分裂。4减数第一次分裂过程中染色体的主要行为有：同源染色体联会形成四分体、同源染色体分离。5减数第二次分裂过程中染色体的主要行为有：着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍。6受精卵核内的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。探究高考明确考向1(2013天津，2)哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(n表示染色体组)。据图分析，下列叙述错误的是()A次级卵母细胞形成的过程需要激素调节B细胞只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C、和细胞分裂后期染色体数目相同D培育转

18、基因动物应选择细胞作为受体细胞答案C解析据图可知，初级卵母细胞形成次级卵母细胞的过程需要促性腺激素的调节，A正确；细胞为次级卵母细胞，其减数第二次分裂是在输卵管中伴随着受精作用完成的，B正确；、和分别为初级卵母细胞、次级卵母细胞和受精卵，它们在细胞分裂后期的染色体组数依次为2n、2n、4n，它们的染色体数不同，C错误；动物细胞的受精卵的全能性高，因此培育转基因动物常用受精卵作为受体细胞，D正确。2(2010安徽，2)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2)，一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗

19、传信息，正确的是()ADNA数目C1与C2相同，S1与S2不同B遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同CDNA数目C1与C2不同，S1与S2相同D遗传信息C1与C2不同，S1与S2相同答案B解析在有丝分裂过程中，染色体经复制后平均分配到两个子细胞中，故其产生的两个子细胞C1和C2的细胞核中DNA数目和遗传信息均相同；在减数第一次分裂过程中，同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，故其产生的两个子细胞S1和S2的细胞核中DNA数目相同，但遗传信息存在差异。3. (2011江苏，11)如图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是()A此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞B此细

20、胞中基因a是由基因A经突变产生C此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞D此动物体细胞内最多含有四个染色体组答案A解析此细胞无同源染色体，处于减数第二次分裂时期，故其可能为次级精母细胞或次级卵母细胞，也可能是极体。因亲代细胞的基因型为AABb，故此细胞中的a基因只能是由基因突变产生的。此细胞若为次级精母细胞，则形成的两个精子是两种类型；若为次级卵母细胞，则形成一个极体和一个卵细胞，一个卵细胞只能是一种类型。该动物体细胞中含两个染色体组，在有丝分裂的后期染色体数目加倍，此时含有四个染色体组。4. (2013江苏，8)如图为某生物一个细胞的分裂图像，着丝粒均在染色体端部，图中1、2、3、4各表示一条染色

21、体。下列表述正确的是()A图中细胞处于减数第二次分裂前期B图中细胞的染色体数是体细胞的2倍C染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离D染色体1与3必定会出现在同一子细胞中答案C解析图中所示为同源染色体联会现象，同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期，A错误；一个着丝粒上有两个DNA分子，但该细胞的染色体数目没变，与体细胞中的数目一样，B错误；染色体1和2是同源染色体，它们在减数第一次分裂后期会相互分离，进入不同子细胞中，C正确；染色体1和3是非同源染色体，在减数第一次分裂后期会发生自由组合，染色体1可以和染色体3和4进入同一个子细胞中，D错误。练出高分1下图为用某种方法在相差显微镜(不用染色)

22、下拍到的二倍体百合(2n24)某个细胞的减数分裂不同时期的图像。相关叙述不正确的是()A图中细胞分裂时期排序为B图细胞内DNA和染色体数目加倍C图细胞中均可能发生基因重组D图细胞中均含有两个染色体组答案B解析由图可知，图中细胞分裂时期排序为，A项正确；图表示细胞分裂的间期，细胞内DNA复制数目加倍，而染色体数不变，B项错误；图表示减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因发生基因重组，图表示减数第一次分裂前期，非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换而发生基因重组，C项正确；为减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目增加，染色体组变为两个，图细胞中均含有两个染色体组，D项正确。2下图为精原细胞

23、增殖以及形成精子过程示意图。图中标明了部分染色体与染色体上的基因。设细胞都处于染色体的着丝粒向两极移动的时期。下列关于图解的叙述中，正确的是()A中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4aB中有姐妹染色单体，也可能有姐妹染色单体C中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4aD中无同源染色体，染色体数目为n，DNA数目为2a答案C解析从精原细胞中的染色体组成看，该生物为二倍体。细胞表示有丝分裂后期，含有同源染色体，着丝粒已分裂，染色体数暂时加倍为4n，DNA分子数为4a，A项错误；细胞处于减数第一次分裂过程中，含有染色单体，在有丝分裂的后期及减数第二次分裂的后期时细胞中不含有姐妹染

24、色单体，B项错误；中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4a，C项正确；细胞为减数第二次分裂的后期，由于着丝粒分裂，染色体数暂时加倍为2n，D项错误。3C1、C2、C3、C4是某二倍体动物的4个细胞，其染色体数分别是n、2n、2n、4n，下列相关叙述错误的是()AC1、C2可能是C4的子细胞BC1、C3不一定是C4的子细胞CC1、C2、C3、C4可能存在于一个器官中DC1、C3、C4的核DNA分子比例可以是122答案A解析由C1、C2、C3、C4是某动物的4个细胞，其染色体数分别是n、2n、2n、4n可知，C1可能为减数第二次分裂前期、中期的细胞或减数分裂结束后形成的细胞，C2、C3的

25、染色体数相同，但DNA数可能不同，C4为有丝分裂后期的细胞，故C1不可能是C4的子细胞，故A错误。4蜜蜂种群中雌蜂是二倍体，雄蜂是单倍体。下图是蜜蜂某些细胞分裂(部分染色体)的示意图，下列有关判断错误的是()A甲图所示细胞分裂后能形成基因型为AD的卵细胞B乙图所示细胞分裂不一定是减数分裂C甲、乙两图所示细胞中的染色单体数分别是8条和0条D甲、乙两图所示细胞中都有2个染色体组答案A解析甲图所示细胞分裂后形成的卵细胞的基因型为ad，A错误；乙图所示细胞分裂可能是雄蜂体细胞的有丝分裂，B正确；甲图所示细胞中染色单体数为8条，乙图所示细胞中无染色单体，C正确；甲、乙两图所示细胞中都有2个染色体组，D正

26、确。5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DNAD产生不同于双亲的基因组合答案D解析解答本题的关键词之一是“随机受精”，有性生殖的重要意义就在于通过减数分裂和随机受精产生多种多样的基因组合。6豚鼠的黑色对白色为显性，假使在一个繁殖期内，杂合的雄鼠的精巢中，成熟的全部初级精母细胞中共有20个黑色基因，那么经减数分裂后，能形成几个含有白色基因的精子()A10 B20 C30 D40答案B解析初级精母细胞中的基因已经在减数第一次分裂的间期进行了复制，20个黑色基因就代表有10个杂合类型的初级精母细胞，经减数分裂黑

27、色基因和白色基因分离，最后形成40个精子，其中20个含黑色基因，20个含白色基因。7基因型为FfXDY的果蝇在产生精子过程中()AF与f、XD与Y的分离发生在减数第一次分裂后期BXD与XD、Y与Y的分离发生在减数第一次分裂后期CFXD、fXD、FY、fY的随机组合发生在减数第二次分裂后期D一个精原细胞可产生FXD、fXD、FY、fY四种精子答案A解析XD与XD、Y与Y的分离发生在减数第二次分裂后期；FXD、fXD、FY、fY的随机组合发生在减数第一次分裂后期；一个精原细胞只能产生两种精子。8某研究小组从某二倍体动物的组织中提取一些细胞，测定细胞中染色体数目(无变异发生)，将这些细胞分为三组，每

28、组的细胞数统计如甲图，乙图是取自该组织中的一个细胞。对图中所示结果分析正确的是()A该组织可能来自卵巢，乙细胞属于b组B若用一定浓度的秋水仙素溶液处理a组细胞，可以使b组细胞数增加Cb组细胞中有进行减数分裂的细胞Dc组中有一部分细胞可能正在发生同源染色体的分离答案C解析据乙图处于减数第一次分裂后期，细胞质是均分的可知该细胞是初级精母细胞，则该组织来源于精巢，A错；秋水仙素溶液处理分裂前期植物细胞，才可以使细胞染色体数增加，B错；b组细胞染色体数是2n，而减数第一次分裂的细胞DNA虽然已经复制但染色体数目没变，仅根据染色体数是2n，则b组细胞中可能有进行减数分裂的细胞，C正确；c组中细胞染色体数

29、是4n，这些细胞应处于有丝分裂的后期和末期，而有丝分裂过程中没有同源染色体的分离，D错。9.如图是某二倍体生物减数第一次分裂形成的子细胞，正确的是()A正常情况下，基因B、b所在的染色体不可能是X染色体B该细胞中有4条染色单体、2个染色体组C该细胞形成过程中发生了基因突变D该细胞分裂结束即可进行受精作用答案A解析由题意知该动物为二倍体生物，减数第一次分裂过程中同源染色体分离，故该细胞只含一个染色体组，不具有同源染色体，A项正确，B项错误；图中的姐妹染色单体上分别携带B、b基因，既可能是基因突变的结果，也可能是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，C项错误；精子形成后还需要经过变形才能进

30、行受精作用，D项错误。10.蜜蜂蜂王是由受精卵发育而来的二倍体雌蜂(2n32)，雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的单倍体，如图为蜜蜂体内的某一细胞图(n16，只画出部分染色体，英文字母表示基因)。下列表述正确的是()A该细胞一定是次级卵母细胞或极体B该细胞的子细胞染色体数一定为8C该细胞核基因转录已停止，细胞质中翻译仍可进行D该细胞若为雄蜂的精母细胞，可能发生了交叉互换答案C解析该细胞中无同源染色体，可能为次级卵母细胞或极体，也可能为处于有丝分裂过程中的雄蜂体细胞或精母细胞，A错误；若该细胞是次级卵母细胞或极体，则子细胞染色体数为16，若该细胞为正在进行有丝分裂的雄蜂体细胞，则子细胞染色体数为16，B错误；因该细胞处于分裂期，染色质高度螺旋化，故转录停止，但翻译仍可进行，C正确；因雄蜂的精母细胞内无同源染色体，故该细胞不可能发生交叉互换，D错误。11.如图为某二倍体生物一个正在分裂的细胞示意图，据图回答： (1)若图示为次级精母细胞，其中B与b形成的原因是_。(2)一对夫妇所生育的子女在性状上有许多差异，则这种变异的来源主要是_。(3)正常情况下，在基因型为AADd的个体中，细胞分裂时，基因dd的分开发生在_。(4)若该生物的基因型为AaDd，该生物一个细胞进行减数分裂，形成