第13讲 减数分裂和受精作用（讲义）（解析版）-2025年高考生物一轮复习VIP

11/11第13讲减数分裂和受精作用目录TOC\o"1-3"\h\u01考情透视·目标导航 202知识导图·思维领航 303考点突破·考法探究 3考点一减数分裂和受精作用 3知识点1减数分裂及其相关概念（常考点） 3知识点2精子的形成过程 8知识点3卵细胞的形成过程 9知识点4精子与卵细胞形成过程的比较 10知识点5受精作用 11知识点6减数分裂过程中染色体、染色单体、核DNA的数量变化 13考向1围绕减数分裂及相关概念，考查生命观念 16考向2结合减数分裂与受精作用的过程，考查生命观念、科学思维 16考向3结合减数分裂过程中的数量变化，考查科学思维 17考向4结合减数分裂的过程与互换，考查科学思维 18考点二减数分裂和有丝分裂的比较 19知识点1减数分裂与有丝分裂过程及特点比较 19知识点2减数分裂和有丝分裂图像辨析（常考点） 20知识点3减数分裂、有丝分裂和受精作用联系 21考向1结合减数分裂和有丝分裂的比较，考查科学思维 22考向2结合减数分裂与有丝分裂细胞图像及曲线分析，考查科学思维 22考点三实验观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 24知识点1实验观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 24考向1结合观察细胞的减数分裂，考查观察能力 2504真题练习·命题洞见（含2024年高考真题） 2605长句分析·规范作答 33一、教材知识链接 33二、教材深挖拓展 33三、长句规范作答 33考点由高考知核心知识点预测减数分裂和受精作用考点一：减数分裂和受精作用（3年31考，全国卷3年2考）（2023·山东、2023·浙江）减数分裂（2023·湖南、2023·天津）减数分裂（2022·福建、2022·重庆）减数分裂题型：选择题、解答题内容：考查减数分裂的概念、四分体、同源染色体、非同源染色体、精子和卵细胞的形成过程异同、减数分裂过程中物质的变化规律，主要考查学生对基础知识掌握的熟练程度，以及在新情景下对知识的综合分析能力。考点二：减数分裂和有丝分裂的比较（3年5考，全国卷3年1考）（2023·浙江）减数分裂和有丝分裂的比较（2022·全国、2021·辽宁）减数分裂和有丝分裂的比较考点三：实验观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片（3年2考，全国卷3年1考）（2023·北京）实验观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片课标要求1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。2.说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。3.通过细胞分裂图像辨析染色体、核DNA数量变化，培养逻辑思维分析问题能力。4.运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化。新旧教材对比增：①模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换；②遗传的稳定性和多样性综合概括。改：①减数分裂过程不包括间期；②着丝点改为着丝粒；③减数第一(二)次分裂改为减数分裂Ⅰ(Ⅱ)。淡化：①减数分裂的研究历程等旁栏信息；②有丝分裂与减数分裂染色体变化识图和作图(技能训练)。考点一减数分裂和受精作用知识点1减数分裂及其相关概念（常考点）1.减数分裂（1）场所：动物的精巢、卵巢，植物的花药、子房。（2）时间：从原始生殖细胞（精原细胞、卵原细胞）到成熟生殖细胞（精子和卵细胞或雌、雄配子）。（3）特点：染色体只复制一次，细胞分裂两次。（4）结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。（5）适用范围：进行有性生殖的生物（一定是真核生物）。【注意】减数分裂无细胞周期。2.同源染色体：大小和形状一般相同，一条来自父方，一条来自母方的一对染色体，在减数分裂过程中能够两两配对。【注意】性染色体X、Y或Z、W不同，也是同源染色体问题1：大小相同的染色体一定是同源染色体吗？提示：如着丝粒断裂后形成的两条染色体，因不是一条来自父方，一条来自母方，所以不叫同源染色体。【易错提示】辨析同源染色体和非同源染色体（1）判断同源染色体的依据：①大小(长度)——一般相同；②形状(着丝点位置)——相同；③来源(颜色)——不同；④在MⅠ前期能联会。（2）关于同源染色体的5点提醒①同源染色体的形状、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。②形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后，姐妹染色单体形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。③有丝分裂中同源染色体不联会，也就不形成四分体。④同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换不一定导致基因重组，交换的片段所含基因也可能相同。⑤同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换和非同源染色体的自由组合都可能导致基因重组。3.联会：减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。联会发生在减数分裂Ⅰ前期(时期)。4.四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。【名师点拨】①联会时DNA已完成复制，染色单体已形成。1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体，含4个DNA分子(有8条脱氧核苷酸链)。②四分体形成于减数分裂Ⅰ前期。注意：四分体的个数=减数分裂中配对的同源染色体对数。5.姐妹染色单体和非姐妹染色单体：（1）姐妹染色单体:同一着丝点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′。（2）非姐妹染色单体:不同着丝点连着的两条染色单体。①同源染色体上的非姐妹染色单体，如上图中的a和b(b′)、a′和b(b′)、c和d(d′)、c′和d(d′)。②非同源染色体上的非姐妹染色单体，如上图中的a和c(c′)、a′和c(c′)、a和d(d′)、a′和d(d′)、b和c(c′)、b′和c(c′)、b和d(d′)、b′和d(d′)。6.互换：（属于基因重组）注意：要满足基因重组，细胞内至少含有两对等位基因。（1）时期：减数分裂Ⅰ前期(四分体时期)。（2）范围：同源染色体中非姐妹染色单体之间交换片段。（3）对象：等位基因交换。（4）意义：增加配子多样性。注意区分：非同源染色体之间的片段交换——易位（染色体结构变异）【名师点拨】①姐妹染色单体同一位置的基因一般相同。若姐妹染色单体同一位置的基因不同，原因可能是基因突变或染色体互换引起的基因重组。究竟是什么原因引起的，需结合题干信息进一步分析。②同源染色体同一位置的基因可能是相同基因，也可能是等位基因。【易错提示】辨析互换与易位区别互换易位发生于同源染色体之间发生于非同源染色体之间等位基因非等位基因属于基因重组属于染色体结构变异在显微镜下观察不到可在显微镜下观察到染色体形态、大小、基因数没改变染色体形态、大小、基因数改变7.染色体组：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异。问题2：判断细胞含几个染色体组？每组有几条染色体？3个；3条3个；2条2个；4条1个；4条4个；3条4个；2条1个；4条2个；2条【易错辨析】图中同源染色体：提示：A与B、C与D共两对2.A、C什么关系提示：非同源染色体3.1、2什么关系提示：姐妹染色单体4.1、3什么关系提示：非姐妹染色单体5.图中有几个四分体，一个四分体含几条染色单体，几个DNA提示：2，4，46.同源染色体形状、大小一定相同吗提示：不一定如X与Y7.形状、大小相同的一定是同源染色体吗提示：复制形成的两条染色体（着丝粒分裂后形成的两条子染色体）8.同源染色体一定是一条来自父方，一条来自母方吗提示：对9.一条来自父方，一条来自母方的一定是同源染色体吗提示：不一定10.减数分裂中配对的一定是同源染色体提示：对11.同源染色体一定发生配对行为吗提示：不一定12.互换发生的部位提示：同源染色体的非姐妹染色单体之间13.等位基因可位于同源染色体和姐妹染色单体上知识点2精子的形成过程1.精子产生的场所：睾丸2.精子的形成过程时期图像主要特征细胞名称间期DNA复制，有关蛋白质合成，结果每条染色体上含有2条染色单体，细胞体积略增大精原细胞减数分裂Ⅰ前期同源染色体发生联会，形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换初级精母细胞中期同源染色体成对排列在赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞均等分裂末期同源染色体平均分配到两个子细胞，染色体数目减半减数分裂Ⅱ前期染色体散乱分布在细胞中，细胞中没有同源染色体次级精母细胞中期染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上后期着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体，染色体数目暂时加倍，细胞均等分裂末期细胞向内凹陷，一个细胞分裂为两个子细胞3.精细胞变形形成精子：一个精原细胞经过减数分裂形成四个精细胞，精细胞经过复杂的变形后形成精子。精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。【名师点拨】①“一复制、两分裂、四细胞，减数半”。从减数分裂的过程识记：染色体复制一次，细胞分裂两次，第一次分裂的实质是同源染色体的分离，第二次分裂的实质是姐妹染色单体的分离。从减数分裂的结果识记：减数分裂形成了4个细胞，细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的一半。②精细胞不是精子，精细胞变形后成为精子，精子头部含有细胞核，几乎无细胞质，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘，受精时精子只有头部进入卵细胞，而尾部留在外面。知识点3卵细胞的形成过程1.卵细胞产生的场所：卵巢（卵巢中有许多发育程度不同的卵泡。在卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞。）2.卵细胞的形成过程注意：不久，三个极体就退化消失。知识点4精子与卵细胞形成过程的比较项目精子形成过程卵细胞形成过程部位睾丸卵巢原始生殖细胞精原细胞卵原细胞细胞质的分裂方式均等分裂第一极体均等分裂，初级卵母细胞、次级卵母细胞不均等分裂分裂结果一个精原细胞→四个精细胞(生殖细胞)一个卵原细胞→一个卵细胞(生殖细胞)＋三个极体(退化消失)是否变形变形不需变形相同点减Ｉ同源染色体联会，出现四分体，非姐妹染色单体交叉互换，同源染色体分离，分别移向细胞两极。【易错辨析】1.据减数分裂过程染色体行为变化，回答下列过程各发生的时期:（1）染色体复制发生在：提示：减Ⅰ前的间期（2）同源染色体的联会发生在：提示：减Ⅰ前期（3）同源染色体分离发生在：提示：减Ⅰ后期（4）染色体着丝点分裂发生在：提示：减Ⅱ后期（5）染色体数目减半发生在：提示：减Ⅰ分裂完成时（6）DNA数目减半发生在：提示：减Ⅰ分裂完成时、减Ⅱ分裂完成时【教材隐性知识】源于必修2P18图2－2和P22图2－5：请写出下列各细胞的名称：【易错辨析】（1）同源染色体是指细胞内形状和大小相同，一条来自父方，一条来自母方的两条染色体。(必修2P20正文)(×)提示：大小和形状一般相同，一条来自父方，一条来自母方的一对染色体，在减数分裂过程中能够两两配对。（2）细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的。(必修2P20旁栏思考)(√)（3）玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。(必修2P23“概念检测”1)(×)提示：10条，但不是成对的。（4）不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂，从而影响生殖细胞的形成，如吸烟会影响男性精子的数量和质量。(必修2P23“与社会的联系”)(√)知识点5受精作用1.概念：受精作用是卵细胞和精子相互识别（细胞间的信息交流）、融合（体现细胞膜流动性）成为受精卵的过程。2.过程：图示说明

精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面

卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，以阻止其他精子（防止多精入卵的两道防线：透明带反应和卵细胞膜反应）再进入

精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起3.结果①受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。②受精卵中的染色体一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。【注意】①受精卵细胞核中的遗传物质从双亲各获得一半；②受精卵的细胞质中有线粒体，也含有DNA，其几乎全部来自母方，因此，受精卵中的全部遗传物质并非从双亲中各获得一半，而是从母本中获得的更多一些。联系选择性必修三：4.有性生殖后代多样性的原因（1）同源染色体分离的同时，非同源染色体表现为自由组合(减数分裂I后)。基因型为AaBb的个体产生配子的情况（不考虑交叉互换和突变）可能产生配子的种类实际产生配子的种类含有23对同源染色体的情况（不考虑交叉互换和突变）实际产生配子的种类1个精原细胞4种2种（AB、ab或Ab、aB）2种1个雄性个体4种4种（AB、ab、Ab、aB）223种1个卵原细胞4种1种（AB或ab或Ab或aB）1种1个雌性个体4种4种（AB、ab、Ab、aB）223种注意：分清“一个个体”还是“一个细胞”（2）同源染色体的非姐妹染色单体互换（减数分裂Ⅰ前期）【技巧方法】根据染色体组成判断配子来源的方法5.减数分裂和受精作用的意义减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。【易错辨析】1．二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时，细胞中一定不存在同源染色体。(必修1P112图6­2、必修2P19图2­2)(×)提示：有丝分裂后期存在同源染色体2．同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期。(必修2P20正文)(×)提示：减数第一次分裂前期3．人体细胞减数分裂Ⅰ后期与减数分裂Ⅱ后期细胞中都有2个染色体组。(必修2P20正文)(√)4．某二倍体生物细胞内含有4个染色体组，则该细胞分裂的前一时期细胞内应存在四分体。(必修2P20正文)(×)提示：有丝分裂后期有4个染色体组，但有丝分裂无四分体知识点6减数分裂过程中染色体、染色单体、核DNA的数量变化间期MⅠ前MⅠ中MⅠ后MⅠ末MⅡ前MⅡ中MⅡ后M

Ⅱ末染色体2N2N2N2N2N→NNNN→2N2N→N染色单体0→4N4N4N4N4N→2N2N2N2N→00核DNA2N→4N4N4N4N4N→2N2N2N2N2N→N1.减数分裂各时期核DNA的数目的变化：间期MⅠ前MⅠ中MⅠ后MⅠ末MⅡ前MⅡ中MⅡ后M

Ⅱ末核DNA2N→4N4N4N4N4N→2N2N2N2N2N→N2.减数分裂各时期染色体的数目的变化：间期MⅠ前MⅠ中MⅠ后MⅠ末MⅡ前MⅡ中MⅡ后M

Ⅱ末染色体2N2N2N2N2N→NNNN→2N2N→N3.减数分裂各时期染色体单体的数目的变化：间期MⅠ前MⅠ中MⅠ后MⅠ末MⅡ前MⅡ中MⅡ后M

Ⅱ末染色单体0→4N4N4N4N4N→2N2N2N2N→004.减数分裂各时期同源染色体对数的数目的变化：间期MⅠ前MⅠ中MⅠ后MⅠ末MⅡ前MⅡ中MⅡ后M

Ⅱ末同源染色体对数nnnnn00005.每条染色体上的DNA数：6.染色体/DNA比值的变化：7.减数分裂过程中染色体、染色单体、核DNA的数量变化项目染色体染色单体核DNA分子减数分裂

有丝分裂【易错辨析】减数分裂和有丝分裂过程中相关物质数量变化的曲线图比较考向1围绕减数分裂及相关概念，考查生命观念例1．下列关于同源染色体的叙述，正确的是()A.减数分裂Ⅰ时能联会形成四分体，且可以发生姐妹染色单体的互换B.在人的肌细胞中没有X和Y这对同源染色体C.同源染色体相互分离时，细胞中染色体数/核DNA数的值不变D.两条同源染色体上基因的种类和数目都相同【答案】C【解析】同源染色体在减数分裂Ⅰ时能联会形成四分体，在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换，A错误；人的肌细胞中含有X和Y这对同源染色体，B错误；同源染色体上的基因可能是等位基因，也可能是相同的基因，基因数目也不一定相同，如X、Y同源染色体上基因数目不同，D错误。【变式训练】下列关于四分体的叙述，正确的是()A.有丝分裂和减数分裂过程中都会出现四分体B.一个四分体中含有四条染色体和四个DNA分子C.次级精母细胞中的四分体数是初级精母细胞中的1/2D.人的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ前期可形成23个四分体【答案】D【解析】有丝分裂过程中不会出现四分体，A错误；一个四分体中有两条染色体和四个DNA分子，B错误；次级精母细胞中不含四分体，C错误。考向2结合减数分裂与受精作用的过程，考查生命观念、科学思维例2．下面是对高等动物通过减数分裂形成的雌、雄配子以及受精作用的描述，其中正确的是()A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质B.同源染色体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.受精时，雌雄配子相互识别和相互融合的原理不同D.受精前卵细胞代谢异常活跃，受精后细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢【答案】C【解析】初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂都是不均等的，每个卵细胞从初级卵母细胞中继承的细胞质大于初级卵母细胞的1/4，A错误；同源染色体进入卵细胞的机会相等，因为在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，随机进入次级卵母细胞和极体，B错误；受精时，雌雄配子相互识别和相互融合的原理不同，前者是细胞膜的信息交流功能，后者是细胞膜的流动性，C正确；与未受精的卵细胞相比，受精卵的细胞呼吸和物质合成进行得比较快，D错误。【变式训练】分别用红色和绿色荧光物质标记某二倍体动物(AaBb)细胞中的A、B基因，荧光分布如图(不考虑突变和互换)。下列叙述正确的是()A.图示细胞含有2对同源染色体，1个染色体组B.若该细胞进行有丝分裂，则后期向每一极移动的都有2个红色和2个绿色的荧光点C.若该细胞进行减数分裂Ⅰ，则子细胞中能观察到0或2或4个荧光点D.若该细胞为精原细胞，则其产生的精子中，只能观察到0或2个荧光点【答案】C【解析】图中细胞含有2对同源染色体，2个染色体组，A错误；有丝分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，向每一极移动的都有1个红色和1个绿色的荧光点，B错误；减数分裂Ⅰ时同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，子细胞为AABB、aabb或AAbb、aaBB；经减数分裂Ⅱ产生的配子为AB、ab或Ab、aB，荧光点个数与细胞内含有A、B的个数相同，C正确，D错误。考向3结合减数分裂过程中的数量变化，考查科学思维例3．如图分别表示某雌性动物体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系，以及细胞分裂图像，不考虑变异。下列相关说法错误的是()A.a、b、c分别代表染色体、染色单体、核DNAB.甲、乙、丙细胞分别对应图①的Ⅱ、Ⅲ、ⅡC.丙细胞经减数分裂可形成四种不同类型的卵细胞D.减数分裂过程会出现Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅰ→Ⅳ的连续变化过程【答案】C【解析】分析图①：a是染色体、b是染色单体、c是核DNA，A正确；甲为有丝分裂中期，染色体数目为4，染色单体数目为8，对应于图①的Ⅱ，乙为减数分裂Ⅱ中期，染色体数目为2，染色单体数目为4，对应于图①的Ⅲ，丙为减数分裂Ⅰ后期，染色体数目为4，染色单体数目为8，对应于图①的Ⅱ，B正确；丙细胞经减数分裂只能形成一个卵细胞，即一种类型，C错误；Ⅰ可代表卵原细胞以及减数分裂Ⅱ后、末期细胞，Ⅱ可代表初级卵母细胞，Ⅲ可代表减数分裂Ⅱ前、中期细胞，Ⅳ可代表产生的子细胞，因此减数分裂过程会出现Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅰ→Ⅳ的连续变化过程，D正确。【变式训练】下列对一成年男性体内细胞分裂的叙述，不正确的是()A．一个精子核中含有染色体23条、DNA分子23个、无同源染色体B．减数分裂Ⅰ前期有四分体23个、染色体形态24种、着丝粒46个C．有丝分裂中期含有92条染色单体、23对同源染色体、23个四分体D．减数分裂Ⅱ后期无同源染色体，染色体数目与体细胞相同【答案】C【解析】一个精细胞是经过减数分裂得到的，所以精子核中含有染色体23条、DNA分子23个、无同源染色体，A正确；由于是男性，所以性染色体有X和Y两种形态，所以减数分裂Ⅰ前期有四分体23个、染色体形态24种、着丝粒数目等于染色体数目为46个，B正确；有丝分裂过程中不存在四分体，所以有丝分裂中期含有92条染色单体、23对同源染色体、无四分体，C错误；减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，减数分裂Ⅱ后期无同源染色体，染色体数目与体细胞相同，D正确。考向4结合减数分裂的过程与互换，考查科学思维例4．某二倍体高等动物(2n＝6，XY型)雄性个体的基因型为AaBb，其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如图。下列说法正确的是()A.该细胞处于减数分裂Ⅱ后期B.该细胞有3个四分体，6条染色体，12个DNA分子C.分裂后形成的配子类型为aBX、aBXA、AbY、bYD.该细胞发生的变异类型是基因重组【答案】C【解析】该细胞中同源染色体正在分离，处于减数分裂Ⅰ后期，没有四分体，A、B错误；据图分析可知，该细胞分裂形成的次级精母细胞的基因型为aaBBXAX、AbbYY，减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离，故形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY，C正确；图中含有3对同源染色体，其中一条染色体含有A基因的片段移到了非同源染色体(X染色体)上，发生了易位，属于染色体结构变异，D错误。【变式训练】图甲和图乙是某二倍体生物(基因型为AABb)精巢中的两个细胞(注：细胞中仅显示部分染色体)。下列有关分析错误的是()A.图甲中含有4个染色体组，图乙中含有4条染色单体B.初级精母细胞中的互换导致图乙中A、a基因同时存在C.图乙在继续分裂时，姐妹染色单体①和②分离、③和④分离D.图乙细胞最终可以产生AB、aB或Ab、ab的子细胞【答案】B【解析】图甲处于有丝分裂后期，含有4个染色体组。图乙处于减数分裂Ⅱ中期，含有4条染色单体，A正确；该生物基因型为AABb，所以a基因只能来自基因突变，B错误；乙含Y染色体，为次级精母细胞，分裂时姐妹染色单体分离，①和②分离、③和④分离，C正确；图乙细胞的基因型可能是AaBB或Aabb，最终可能产生AB、aB或Ab、ab的子细胞，D正确。考点二减数分裂和有丝分裂的比较知识点1减数分裂与有丝分裂过程及特点比较减数分裂与有丝分裂的特点比较分裂方式比较项目减数分裂有丝分裂不同点分裂的细胞原始生殖细胞体细胞或原始生殖细胞细胞分裂次数两次一次同源染色体的行为①联会形成四分体，非姐妹染色单体可以发生互换；②同源染色体分离存在同源染色体，但不联会，不分离，无互换现象非同源染色体的行为出现自由组合不出现自由组合子细胞染色体数目减半不变子细胞的名称和数目4个精子或1个卵细胞和3个极体2个体细胞或原始生殖细胞子细胞间的遗传物质不一定相同相同意义减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传的稳定性知识点2减数分裂和有丝分裂图像辨析（常考点）问题3：辨析下列图像的分裂方式及时期记忆技巧：（三看识别法：一看奇数偶，二看同源，三看行为）知识点3减数分裂、有丝分裂和受精作用联系【考点训练】如图表示一个细胞进行细胞分裂过程中，细胞核内染色体数目及染色体上的DNA数目的变化，下列叙述正确的是()A.图中的实线也可以表示整个细胞中DNA分子的数量变化B.图中两曲线重叠的各段所在时期，每条染色体都不含染色单体C.CE段的细胞可能发生同源染色体联会，并出现交叉互换的现象D.在AG段细胞中含有同源染色体，HQ段细胞中不含有同源染色体【答案】B【解析】图中的实线可以表示细胞核中DNA数目变化，不能表示整个细胞DNA数目变化，A错误；图中两曲线重叠的各段所在时期（包括有丝分裂的后期、末期，减数第二次分裂的后期、末期），每条染色体都不含染色单体，B正确；CE段表示有丝分裂的前期、中期、后期，不可能发生发生同源染色体联会，C错误；在AG段和HJ段细胞中含有同源染色体，KQ段细胞中不含有同源染色体，D错误。故选B。【题后悟道·方法】考向1结合减数分裂和有丝分裂的比较，考查科学思维例1．下列关于真核细胞分裂方式的叙述，正确的是()A.在有丝分裂前的间期与减数分裂前的间期，染色体经复制后数目加倍B.与有丝分裂相比，无丝分裂和减数分裂均不出现纺锤体C.减数分裂产生的子细胞的基因型都不同，有丝分裂产生的子细胞的基因型都相同D.减数分裂过程中会发生基因重组，有丝分裂过程中不会发生基因重组【答案】D【解析】有丝分裂前的间期与减数分裂前的间期染色体复制后，染色体数目保持不变，DNA数目加倍，A错误；真核细胞的三种分裂方式中，无丝分裂过程中不出现纺锤体，有丝分裂和减数分裂过程中都会出现纺锤体，B错误；减数分裂产生的子细胞的基因型可能相同(二倍体生物为纯合体时)，也可能不同(二倍体生物为杂合体时)；而有丝分裂产生的子细胞的基因型一般相同(不考虑基因突变)，C错误；减数第一次分裂前期，可发生同源染色体的非姐妹染色单体间的互换；减数第一次分裂后期，可发生非同源染色体的自由组合，而有丝分裂过程中不会发生基因重组，D正确。【变式训练】果蝇属XY型性别决定生物，体细胞中有4对、8条染色体。下列对雄果蝇细胞中染色体观察的结果及其分析，正确的是()A.有丝分裂和减数分裂Ⅰ的细胞均有8条染色体，染色体有5种形态B.有丝分裂和减数分裂Ⅱ的细胞中均有8条染色体，染色体有4种形态C.有丝分裂和减数分裂Ⅰ的细胞中均有同源染色体，染色体有5种形态D.有丝分裂和减数分裂Ⅱ的细胞中均有同源染色体，染色体有4种形态【答案】C【解析】有丝分裂后期由于着丝粒分裂，细胞中有16条染色体，5种形态，A、B错误；有丝分裂和减数分裂Ⅰ的细胞中均有同源染色体，且染色体有5种形态，C正确；减数分裂Ⅱ的细胞中无同源染色体，染色体有4种形态，D错误。考向2结合减数分裂与有丝分裂细胞图像及曲线分析，考查科学思维例2．图甲、乙、丙为某一高等哺乳动物(基因型为AaBb)体内细胞分裂的示意图，下列说法正确的是()A.甲细胞正常分裂可产生2种不同基因型的配子B.甲细胞中A、a出现的原因与丙细胞中A、a出现的原因相同C.细胞乙可由细胞甲分裂形成D.雄激素与甲、乙细胞活动有关【答案】D【解析】甲细胞由于同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，正常分裂可产生4种不同基因型的配子，A错误；甲细胞中A、a出现的原因是同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，丙细胞中A、a出现的原因可能是基因突变，B错误；细胞甲分裂而来的细胞应该是含Aa的染色单体和黑色的染色单体在一个细胞里面，而图乙不是，C错误；由于图中甲细胞是细胞质均等分裂，因此可能是雄性动物，因此雄激素可能与甲、乙细胞的减数分裂有关，D正确。【变式训练】某二倍体动物的体细胞中含有8条染色体，其一个细胞在减数分裂过程中，某种物质或结构的数量变化如图。则与该曲线模型不相符的是()A.a可代表2个染色体组B.a可代表4个核DNA分子C.若该细胞在CD段能形成四分体，则a可代表4条染色体D.若该细胞在CD段可发生基因重组，则a可代表8条染色单体【答案】A【解析】该动物为二倍体，其体细胞中含有2个染色体组，该细胞正在进行减数分裂，减数第一次分裂结束后染色体组数由2变为1，到减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色体组数由1变为2，减数第二次分裂完成后染色体组数再次变为1，故a代表1个染色体组，A不符合该曲线模型；因为该动物体细胞中有8条染色体，该细胞经减数分裂后形成的子细胞中含有4条染色体，4个核DNA分子，故a可代表4个核DNA分子，B符合该曲线模型；若该细胞在CD段能形成四分体，则CD段包含减数第一次分裂前期，此时细胞中含有8条染色体，a可代表4条染色体，C符合该曲线模型；若该细胞在CD段能发生基因重组，则CD段包含减数第一次分裂前期或后期，此时细胞中含有8条染色体，a可表示8条染色单体，D符合该曲线模型。考点三实验观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片知识点1实验观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片1.实验原理：减数分裂过程中，细胞中的染色体形态、位置、数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。2.实验材料选择：宜选用雄性个体生殖器官，如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂的实验材料。(1)雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数。(2)卵巢中的减数分裂不完整：在大多数动物卵巢内的减数分裂过程不完整，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减数第二次分裂。3.实验流程(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)：___解离__→漂洗→_染色_→制片。(2)显微观察：4.实验现象考向1结合观察细胞的减数分裂，考查观察能力例1．某同学利用高等动物生殖腺内细胞观察其细胞分裂，下列有关说法正确的是()A.若细胞分裂末期的细胞质为均等分裂，则该动物一定为雄性B.显微镜下所观察到的细胞均为同一种分裂方式C.显微镜下观察之前需用碱性染料对细胞进行染色D.观察到的细胞中均含有两个染色体组且均含同源染色体【答案】C【解析】雌雄个体细胞有丝分裂末期细胞质均是均等分裂，另外，雌性个体细胞减数分裂Ⅰ时期形成的极体分裂产生两个极体时，细胞质也是均等分裂的，A错误；高等动物生殖腺内细胞有的进行有丝分裂，有的进行减数分裂，B错误；显微镜下观察细胞分裂之前需用甲紫溶液或醋酸洋红液等碱性染料对细胞进行染色，C正确；处于减数分裂Ⅱ时期的细胞不含同源染色体，D错误。【变式训练】1.如图为某同学在显微镜下观察到的马蛔虫的切片图像。下列说法错误的是()A.根据细胞2可判断该切片的器官是卵巢B.细胞1为初级卵母细胞，细胞中有两对同源染色体C.细胞3着丝粒排列在赤道板上，处于有丝分裂中期D.细胞3中核DNA∶染色体∶染色单体＝2∶1∶2【答案】C【解析】据图可知，细胞2处于减数分裂Ⅱ后期，该细胞的细胞质不均等分裂，故可判断为雌性，进而可判断该切片器官是卵巢，A正确；细胞1中同源染色体成对地排列在赤道板上，表示减数分裂Ⅰ中期，为初级卵母细胞，细胞中有两对同源染色体，B正确；细胞3中没有同源染色体，存在染色单体，表示减数分裂Ⅱ时期，C错误；细胞3处于减数分裂Ⅱ，此时细胞中核DNA∶染色体∶染色单体＝2∶1∶2，D正确。【变式训练】2.编号①～⑤的图像是显微镜下拍到的二倍体(2n＝24)的减数分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是()A．细胞图像按减数分裂的顺序进行排序：①→③→②→④→⑤B．将捣碎的花粉置于载玻片上，滴加碱性染料染色制成临时装片C．图③中的细胞最多有48个DNA,24条染色体D．图②③中的细胞有2个染色体组，且可以发生基因重组【答案】D【解析】细胞图像按减数分裂的顺序进行排序：①→③→②→⑤→④，A错误；花粉中已经是减数分裂形成的精子了，应该将捣碎的花药置于载玻片上，滴加碱性染料染色1～2min，制成临时装片，B错误；③细胞处于减数分裂Ⅰ前期，DNA已经完成了复制，细胞核中含有48个DNA,24条染色体，但细胞质也有少量的DNA，因此图③中的细胞DNA数大于48个，C错误；图②③中的细胞都含有2个染色体组，②细胞处于减数分裂Ⅰ后期，能发生非等位基因自由组合，③细胞处于减数分裂Ⅰ前期，能发生互换，故图②③中的细胞都有2个染色体组，且可以发生基因重组，D正确。1．（2023·天津·高考真题）甲图示百合(2n=24)一个花粉母细胞减数分裂形成的四个子细胞，乙和丙分别是四个子细胞形成过程中不同分裂期的中期图像。下列叙述正确的是（

）

A．乙和丙均是从与赤道板垂直方向观察到的细胞分裂图像 B．乙中单个细胞的染色体组数是丙中单个细胞的两倍C．乙中单个细胞的同源染色体对数是丙中单个细胞的两倍 D．基因的分离和自由组合发生于丙所示时期的下一个时期【答案】B【分析】据图分析，乙为减数分裂Ⅰ中期，丙为减数分裂Ⅱ中期。【详解】A、丙是从平行于赤道板方向观察的，A错误；B、乙为减数分裂Ⅰ中期，丙为减数分裂Ⅱ中期，乙中单个细胞的染色体组数是丙中单个细胞的两倍，B正确；C、丙为减数分裂Ⅱ中期，无同源染色体，C错误；D、基因的分离和自由组合发生于乙所示时期的下一个时期，D错误。故选B。【题后悟道·归纳】观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片注意事项(1)精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。(2)不能观察到一个细胞减数分裂的全过程。如同观察有丝分裂一样，由于细胞在解离过程中被杀死,因此无法观察细胞中染色体的动态变化过程——欲看到全部过程,需通过移动装片,从不同的视野中寻找。2．（2023·北京·高考真题）武昌鱼（2n=48）与长江白鱼（2n=48）经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是（）A．含有24条染色体的细胞 B．染色体两两配对的细胞C．染色体移到两极的细胞 D．含有48个四分体的细胞【答案】D【分析】1、基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。2、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组。【详解】A、精原细胞通过减数分裂形成精子，则精子中含有24条染色体，A不符合题意；B、精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对，即联会，B不符合题意；C、精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移到两极，细胞有丝分裂后期也可观察到染色体移向细胞两极，C不符合题意；D、精原细胞在减数第一次分裂前期，能观察到含有24个四分体的细胞，D符合题意。故选D。3．（2023·浙江·高考真题）某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物（2n＝8），1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。下列叙述正确的是（

）A．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象B．乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个D．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同【答案】D【分析】1、分析题图：图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2，但染色体数为4，所以图甲表示次级精母细胞的前期和中期细胞；图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1，可表示间期或次级精母细胞的后期。2、同源染色体，着丝点分裂，染色体移向细胞两极，处于减数第二次分裂后期，为次级精母细胞。【详解】A、表示次级精母细胞的前期和中期细胞，则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象，A错误；B、若图表示减数分裂Ⅱ后期，则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体，B错误；C、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1，无染色单体数，C错误；D、因为初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换，产生了AXD、aXD、AY、aY4种基因型的精细胞，D正确。故选D。4．（2022·北京·高考真题）蜜蜂的雌蜂（蜂王和工蜂）为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，由未受精卵发育而来。由此不能得出（）A．雄蜂体细胞中无同源染色体B．雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半C．蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合D．蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同【答案】B【分析】题意分析，蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的，因而细胞中没有同源染色体，雌蜂是由受精卵发育而成的，其细胞中含有同源染色体，蜜蜂的性别是由染色体sum决定的。【详解】A、雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育成的，是单倍体，因此雄蜂体细胞中无同源染色体，A正确；B、雄蜂精子中染色体数目与其体细胞的中染色体数目相同，B错误；C、蜂王是由受精卵经过分裂、分化产生的，其体细胞中存在同源染色体，在减数分裂过程中会发生非同源染色体自由组合，C正确；D、蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同，蜜蜂的性别与染色体数目有关，而果蝇的性别决定与性染色体有关，D正确。故选B。5．（2022·湖北·高考真题）为了分析某21三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因（A1~A4）进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是（）A．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常B．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常C．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常D．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常【答案】D【分析】减数分裂过程：1、细胞分裂前的间期：细胞进行DNA复制；2、减一前期：同源染色体联会，形成四分体，形成染色体、纺锤体，核仁核膜消失，同源染色体非姐妹染色单体可能会发生交叉互换；3、减一中期：同源染色体着丝点（粒）对称排列在赤道板两侧；4、减一后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，移向细胞两极；5、减一末期：细胞一分为二，形成次级精母细胞或形成次级卵母细胞和第一极体；6、减二前期：次级精母细胞中染色体再次聚集，再次形成纺锤体；7、减二中期：染色体着丝点排在赤道板上；8、减二后期：染色体着丝点（粒）分离，染色体移向两极；9、减二末期：细胞一分为二，次级精母细胞形成精细胞，次级卵母细胞形成卵细胞和第二极体。【详解】A、如果发生交叉互换，卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，A正确；B、考虑同源染色体交叉互换，卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，B正确；C、不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，C正确。D、不考虑同源染色体交叉互换，患儿含有三个不同的等位基因，不可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，D错误。故选D。6．（2022·浙江·高考真题）某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①~④表示染色体，a~h表示染色单体。下列叙述正确的是（

）A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为前期ⅡB．①与②的分离发生在后期Ⅰ，③与④的分离发生在后期ⅡC．该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍D．a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16【答案】D【分析】题图分析，图中正在发生同源染色两两配对联会的现象，处于减数第一次分裂的前期，该细胞的名称为初级卵母细胞，据此答题。【详解】A、根据形成四分体可知，该时期处于前期Ⅰ，为初级卵母细胞，A错误；B、①与②为同源染色体，③与④为同源染色体，同源染色体的分离均发生在后期Ⅰ，B错误；C、该细胞的染色体数为4，核DNA分子数为8，减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2，核DNA分子数为2，C错误；D、a和e进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2=1/4，由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2=1/4，因此a和e进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4=1/16，D正确。故选D。7．（2022·全国·高考真题）有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa，若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换，则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是（）A．有丝分裂的后期 B．有丝分裂的末期C．减数第一次分裂 D．减数第二次分裂【答案】D【分析】减数分裂过程包括减数第一次分裂和减数第二次分裂；主要特点是减数第一次分裂前期同源染色体联会，可能发生同源染色体非姐妹单体之间的交叉互换，后期同源染色体分开，同时非同源染色体自由组合，实现基因的重组，减数第二次分裂则为姐妹染色单体的分离。【详解】AB、有丝分裂过程中不会发生同源染色体联会形成四分体的过程，也不会发生交叉互换，不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的现象，A、B错误；CD、根据题意，某动物基因型是Aa，经过间期复制，初级性母细胞中有AAaa四个基因，该动物的某细胞在四分体时期发生交叉互换，涉及A和a的交换，交换后两条同源染色体的姐妹染色单体上均分别具有A和a基因，减数第一次分裂时，同源染色体分开，两组Aa彼此分开进入次级性母细胞，至此减数第一次分裂完成，所以不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a的现象；而在减数第二次分裂时，姐妹染色单体分离，导致其上的等位基因A和a分开进入两个子细胞，C错误，D正确。故选D。【题后悟道·归纳】8．（2024·广东·高考真题）克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是（）

A．精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离B．精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分C．卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离D．卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离【答案】A【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位。【详解】根据题图可知，父亲的基因型是XXg1Y，母亲的基因型是XXg2XXg2，患者的基因型是XXg1XXg2Y，故父亲产生的异常精子的基因型是XXg1Y，原因是同源染色体在减数分裂Ⅰ后期没有分离，A正确。故选A。9．（2024·湖北·高考真题）模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”（实验一）中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子；“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验（实验二）中可用橡皮泥制作染色体模型，细绳代表纺锤丝；DNA分子的重组模拟实验（实验三）中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟