第2讲+减数分裂和受精作用高考生物大一轮复习课件

第五单元第2讲

减数分裂和受精作用考点由高考知核心知识点预测减数分裂和受精作用（2023·山东）减数分裂（2023·北京）减数分裂（2023·湖南）减数分裂（2023·天津）减数分裂（2023·浙江）减数分裂（2022福建）减数分裂（2022重庆）减数分裂（2022河北）减数分裂（2022北京）减数分裂（2022湖北）减数分裂（2022山东）减数分裂（2022浙江）减数分裂（2022江苏）减数分裂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。12减数分裂和受精作用3减数分裂和有丝分裂的综合分析观察细胞的减数分裂1减数分裂和受精作用假设：进行有性生殖的生物以有丝分裂的方式产生两性生殖细胞。推理：雌性雄性2n2n2n2n4n4n卵细胞精子有丝分裂有丝分裂受精发育nn2n2n德国动物学家魏斯曼从理论上预测：在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。特殊方式的有丝分裂，叫作1减数分裂和受精作用减数分裂1减数分裂和受精作用减数分裂（一）（1）概念剖析动物的精巢、卵巢，植物的花药、子房场所从原始生殖细胞到成熟生殖细胞时间染色体只复制一次，细胞分裂两次特点成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半结果适用范围减数分裂进行有性生殖的生物1减数分裂和受精作用（2）过程(以精细胞的形成为例)。睾丸曲细精管精原细胞精细胞性成熟后减数分裂精子(原始的雄性生殖细胞)有丝分裂2nnn2n有丝分裂减数分裂(成熟的雄性生殖细胞)1减数分裂和受精作用间期前期中期后期末期前期中期后期末期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ初级精母细胞染色体复制体积增大精原细胞①染色体复制（DNA复制，蛋白质的合成）②中心粒倍增结果每条染色体上含有2条染色单体间期①膜仁消失现两体；②

，形成

；③四分体的非姐妹染色单体可能发生

。（

）1减数分裂和受精作用联会四分体交换基因重组初级精母细胞联会同源染色体间期前期中期后期末期前期中期后期末期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ前期形状和大小一般相同，一条来自父方、一条来自母方的一对染色体。1减数分裂和受精作用同源染色体两两配对的现象。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体。同源染色体也有大小不同的，如性染色体X与Y或Z与W联会四分体同源染色体A与B的关系？A与C的关系？a与a΄的关系？a与b΄的关系？a、a΄与b、b΄合称为什么？（同源染色体）（非同源染色体）（非姐妹染色单体）（姐妹染色单体）（四分体）1减数分裂和受精作用1减数分裂和受精作用四分体中的

，经常会发生缠绕，并

相应的片段。非姐妹染色单体交换基因重组1减数分裂和受精作用①

（四分体）排列在细胞中央的

。各对同源染色体赤道板两侧初级精母细胞初级精母细胞间期前期中期后期末期前期中期后期末期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ中期1减数分裂和受精作用①在纺锤丝的牵引下，配对的两条

分离，

自由组合。（

）同源染色体非同源染色体基因重组初级精母细胞间期前期中期后期末期前期中期后期末期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ后期1减数分裂和受精作用次级精母减半初级精母细胞次级精母细胞①一个初级精母细胞分裂形成两个

细胞，染色体数目

。间期前期中期后期末期前期中期后期末期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ末期1减数分裂和受精作用次级精母细胞①减Ⅰ末期结束紧接着进入减Ⅱ前期；（间期可忽略）②

染色体复制，非同源染色体散乱分布；③前期过程与有丝分裂

，但没有

。相似同源染色体不进行间期前期中期后期末期前期中期后期末期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ前期1减数分裂和受精作用①非同源染色体的

排列在

上。着丝点赤道板间期前期中期后期末期前期中期后期末期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ中期1减数分裂和受精作用①着丝点

；②

分离，分别向两极移动；③染色体数目

。姐妹染色单体暂时加倍分裂间期前期中期后期末期前期中期后期末期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ后期1减数分裂和受精作用①减数第二次分裂完成，形成

。4个精细胞间期前期中期后期末期前期中期后期末期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ末期1减数分裂和受精作用注意：该过程不属于减数分裂。减数分裂后，精细胞要经过复杂的变形才能成为精子。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。1减数分裂和受精作用

减数分裂的全过程：1减数分裂和受精作用（3）卵细胞的形成卵巢卵原细胞卵细胞减数分裂①卵细胞产生的场所：卵巢图2-4人的卵巢（横切面）示意图和卵细胞的电镜照片卵细胞的扫描电镜照片（放大150倍）卵泡卵细胞1减数分裂和受精作用

②卵细胞产生的过程视频：1减数分裂和受精作用

卵细胞产生的过程图精细胞产生的过程图1减数分裂和受精作用（4）卵细胞和精子形成的过程差异：比较项目精子的形成卵细胞的形成不同点形成产所细胞质分裂变形期结果相同点卵巢睾丸均等有不均等有无4个精子1个卵细胞和3个极体染色体复制一次，细胞连续分裂两次，遗传物质减半1减数分裂和受精作用减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ细胞名称变化染色体的主要行为同源染色体着丝粒变化染色体数目（5）减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的比较（以精子的形成为例）初级精母细胞

次级精母细胞1.同源染色体联会，形成四分体；2.四分体中非姐妹染色单体间可能会发生染色体互换；3.同源染色体成对排列在赤道板两侧；4.同源染色体分离。1.非同源染色体成单排列在赤道板上；2.着丝点分裂，姐妹染色单体分开。有无不分裂分裂2nnn2n次级精母细胞

精细胞1减数分裂和受精作用

间期减Ⅰ前减Ⅰ中减Ⅰ后减Ⅰ末减Ⅱ前减Ⅱ中减Ⅱ后减Ⅱ末染色体染色单体DNA次级精母细胞精原细胞初级精母细胞精细胞40-84-84884884882442442444042022N0-4N2N-4N2N4N4N2N4N4N2N4N4NN2N2NN2N2NN2N2N2N02NN0N（6）减数分裂过程数目的变化1减数分裂和受精作用曲线①：染色体数量变化4N0精原细胞精细胞间期2NN染色体数目（条）时期减Ⅰ前减Ⅰ中减Ⅰ后减Ⅰ末减Ⅱ前减Ⅱ中减Ⅱ后减Ⅱ末（6）减数分裂过程数目的变化1减数分裂和受精作用曲线②：核DNA数量变化4N0精原细胞精细胞间期2NN核DNA数目(个)时期减Ⅰ前减Ⅰ中减Ⅰ后减Ⅰ末减Ⅱ前减Ⅱ中减Ⅱ后减Ⅱ末（6）减数分裂过程数目的变化1减数分裂和受精作用4N02NN染色单体数目(条)时期曲线③：染色单体数量变化精原细胞精细胞间期减Ⅰ前减Ⅰ中减Ⅰ后减Ⅰ末减Ⅱ前减Ⅱ中减Ⅱ后减Ⅱ末（6）减数分裂过程数目的变化1减数分裂和受精作用（7）配子的多样性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一个雄性个体一个卵原细胞一个雌性个体4种2种(YR、yr或Yr、yR)4种(YR、yr、Yr、yR)4种(YR、yr、Yr、yR)1种(YR或yr或Yr或yR)4种4种4种①自由组合：减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因自由组合。(基因重组）1减数分裂和受精作用假设某种生物体细胞中有n对同源染色体：若无染色体互换，该原始生殖细胞可能产生

种配子；

实际上经减数分裂能产生

种配子。若无染色体互换，该生物体可能产生

种配子；

实际上经减数分裂能产生

种配子。2n2或12n2n1减数分裂和受精作用复制减数分裂AdaD(2种)复制AdaD

(4种)AD

ad

交换

减数分裂重组型

基因型为AaDd的个体（染色体交换）产生配子的情况：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一个雄性个体一个卵原细胞一个雌性个体4种4种(AD、Ad、aD、ad)4种(AD、Ad、aD、ad)4种(AD、Ad、aD、ad)1种(AD或Ad或aD或ad)4种4种4种②染色体减数第一次分裂前期交换(基因重组）（7）配子的多样性1减数分裂和受精作用假设某种生物体细胞中有n对同源染色体，若有染色体互换且每对同源染色体均发生一次互换。①该原始生殖细胞可能产生

种配子；

实际上经减数分裂能产生

种配子。②该生物体可能产生

种配子；

实际上经减数分裂能产生

种配子。4n4或14n4n1减数分裂和受精作用正常对照减Ⅰ异常分裂③减Ⅰ异常分裂（变异类型：

）染色体数目变异1减数分裂和受精作用异常正常④减Ⅱ异常分裂（变异类型：

）染色体数目变异1减数分裂和受精作用配子多样性的视频分析：1减数分裂和受精作用①减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因自由组合（基因重组）。②减数第一次分裂前期，联会的同源染色体非姐妹染色单体交叉互换，导致染色单体上的基因重组。③减Ⅰ异常分裂(染色体数目变异)配子多样性的原因：精子的________与卵细胞的________相融合，使彼此的_______会合在一起。1减数分裂和受精作用受精作用（二）（1）受精作用的概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为________的过程。如下图所示：受精卵细胞核细胞核染色体(2)实质：(3)结果：受精卵中的________数目又恢复到体细胞中的数目。染色体1减数分裂和受精作用精卵识别精子头部进卵细胞卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其它精子再进入精卵细胞核融合受精卵（4）过程1减数分裂和受精作用(5)受精作用的细胞学基础和遗传物质来源①细胞学基础。细胞膜的信息交流功能——不同物种的精卵不识别，这也是生殖隔离形成的原因。细胞膜的结构特性——具有一定的流动性。精卵融合为一个受精卵，首先要发生细胞膜的融合。1减数分裂和受精作用②受精卵中遗传物质的来源。细胞膜的信息交流功能——不同物种的精卵不识别，这也是生殖隔离形成的原因;细胞质中的遗传物质(DNA)：几乎全部来自母方，这也是母系遗传的基础受精卵中的总遗传物质(DNA)：来自母方的要多于来自父方的(5)受精作用的细胞学基础和遗传物质来源1减数分裂和受精作用（6）减数分裂和受精作用的意义①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；②为生物提供变异的来源，有利于生物对环境的适应和进化。2减数分裂和有丝分裂的综合分析母亲父亲减数分裂减数分裂卵细胞精子受精作用受精卵有丝分裂子代体细胞分化有丝分裂分化有丝分裂分化(1)减数分裂、有丝分裂和受精作用的联系2减数分裂和有丝分裂的综合分析受精卵有丝分裂分化原始生殖细胞成熟生殖细胞受精作用受精卵体细胞有丝分裂分化减数分裂亲代个体子代个体(1)减数分裂、有丝分裂和受精作用的联系2减数分裂和有丝分裂的综合分析(2)减数分裂Ⅰ、减数分裂∥和有丝分裂的区别视频：2减数分裂和有丝分裂的综合分析(3)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和有丝分裂的图形判断法：时期有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期有同源染色体联会，形成四分体有同源染色体无同源染色体2减数分裂和有丝分裂的综合分析时期有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂中期着丝点排列在赤道板上，有同源染色体四分体排列在赤道板两侧(3)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和有丝分裂的图形判断法：着丝点排列在赤道板上，无同源染色体2减数分裂和有丝分裂的综合分析时期有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂后期着丝点分裂，有同源染色体(看左右）同源染色体分离，非同源染色体自由组合，有同源染色体（看上下）着丝点分裂，无同源染色体(看左右）(3)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和有丝分裂的图形判断法：染色体散乱排列在纺锤体中染色体着丝点排列在赤道板或其两侧染色体移向细胞两极2减数分裂和有丝分裂的综合分析(4)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和有丝分裂的判断规律：染色体的位置2减数分裂和有丝分裂的综合分析(4)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和有丝分裂的判断规律：同源染色体是否联会、排列在赤道板两侧或分离减数第一次分裂减数第二次分裂有无同源染色体有丝分裂有无有无2减数分裂和有丝分裂的综合分析（三看识别法：一看奇数偶，二看同源，三看行为）减Ⅱ减Ⅱ有丝分裂减Ⅰ前期奇数偶数无同源染色体有同源染色体有以下行为无以下行为①联会、形成四分体②同源染色体排列在赤道板两侧③同源染色体分离减Ⅰ中期减Ⅰ后期(4)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和有丝分裂的判断规律：2减数分裂和有丝分裂的综合分析根据染色体的行为判断处于什么时期减Ⅱ中期有丝后期减Ⅰ前期有丝中期减Ⅱ前期减Ⅱ末期2减数分裂和有丝分裂的综合分析（5）减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和有丝分裂的模型分析①曲线模型2减数分裂和有丝分裂的综合分析②柱形模型。（5）减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和有丝分裂的模型分析3观察细胞的减数分裂【实验原理】【实验步骤】蝗虫的________细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ。在此过程中，细胞中的染色体的________________________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。精母形态、位置和数目解离→______→______→______(1)装片制作(与有丝分裂装片制作过程相同)漂洗染色制片初级精母次级精母中期后期中期后期观察结果(2)显微观察。3观察细胞的减数分裂3观察细胞的减数分裂【实验视频】3观察细胞的减数分裂【实验结果】3观察细胞的减数分裂【讨论】1．当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时，你怎样判断它处于减数分裂的哪个时期？根据细胞中染色体的形态、位置和数目判断。减数分裂Ⅰ减Ⅰ前期①联会、形成四分体②同源染色体排列在赤道板两侧③同源染色体分离减Ⅰ中期减Ⅰ后期减数分裂∥减∥前期①非同源染色体排列混乱②非同源染色体的着丝粒排列在赤道板上③姐妹染色单体分开移向细胞两极减∥中期减∥后期（数目多）（数目少）3观察细胞的减数分裂【讨论】2．减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ相比，中期细胞中染色体的不同点是什么？末期呢？减数分裂Ⅰ中期：同源染色体分别排列在细胞中央的赤道板两侧。减数分裂∥中期：非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。减数分裂Ⅰ末期：两极的染色体由一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数目一半，每条染色体均由两条姐妹染色单体构成。减数分裂∥末期：末期细胞两级的染色体不含染色单体。3观察细胞的减数分裂【讨论】3．你是通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期的染色体变化的。这一做法能够成立的逻辑前提是什么？同一生物的细胞，所含遗传物质相同，增殖过程相同，同一时刻不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。因此，可以通过观察多个精母细胞的减数分裂，推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化。场所：睾丸的曲细精管过程：（1）精子的形成过程结果：1个初级精母细胞形成四个精细胞，然后变形形成4个精子相关概念：在减数分裂时配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方，叫作同源染色体。（同源染色体分离在减数分裂I）联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会。减数分裂过程中染色体复制发生在：减数分裂前的间期四分体：在减数分裂时配对的两条染色体，由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体，因此，联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。染色体数目减半发生在：减数分裂I（原因是：同源染色体分离）等位基因分离发生在：减数分裂I（原因是：姐妹染色单体分离）交叉互换：减数分裂I（原因是：非同源染色体自由组合）姐妹染色单体分开发生在：减数分裂II：后期X染色体与Y染色体分离发生在：减数分裂I四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段（交叉互换的结果导致染色单体上的基因重组）非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在：场所：卵巢（卵泡中央的一个细胞将会发育为卵细胞）过程：（2）卵细胞的形成过程结果：细胞质不均等分裂细胞质不均等分裂一个初级卵母细胞只形成一个卵细胞，其余三个细胞叫极体。（3）减数分裂过程中各时期细胞特点：受精作用：受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。受精作用的意义：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，维持了生物遗传的稳定性；受精过程使卵细胞变得十分活跃。以后受精卵将迅速进行细胞分裂、分化；由于配子的多样性、雌雄配子结合的随机性，使后代表现出遗传的多样性。有性生殖的意义：既保持遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性。（4）受精作用：【答案】C（2023·山东卷）减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee，其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况，关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成，下列说法正确的是（

）A．卵细胞基因组成最多有5种可能B．若卵细胞为Ee，则第二极体可能为EE或eeC．若卵细胞为E且第一极体不含E，则第二极体最多有4种可能D．若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则第一极体最多有3种可能【答案】D（2023·北京卷）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】B（2023·湖南卷）某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是（

）A．父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期，X和Y染色体片段交换B．父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离C．母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变D．该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变【答案】B（2023·天津卷）如图甲乙丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像，有关说法正确的是（

）A．甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期

B．乙中染色体组是丙中两倍C．乙中同源染色体对数是丙中两倍

D．乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的【答案】B（2023·浙江卷）某动物（2n=4）的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是（）A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异【答案】D（2023·浙江卷）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（2022·重庆卷）人卵细胞形成过程如图所示。在辅助生殖时对极体进行遗传筛查，可降低后代患遗传病的概率。一对夫妻因妻子高龄且是血友病a基因携带者（XAXa），需进行遗传筛查。不考虑基因突变，下列推断正确的是（

）A．若第二极体的染色体数目为22，则卵细胞染色体数目一定是24B．若第一极体的染色体数目为23，则卵细胞染色体数目一定是23C．若减数分裂正常，且第二极体X染色体有1个a基因，则所生男孩一定患病D．若减数分裂正常，且第一极体X染色体有2个A基因，则所生男孩一定患病【答案】B（2022·北京卷）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】D（2022·湖北卷）为了分析某21