减数分裂与受精作用-2024年高考生物一轮复习高效备考课件（新高考专用）

第11讲减数分裂与受精作用第四单元细胞的生命历程课标要求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

考点一

减数分裂和受精作用减数分裂范围时期特点结果进行

生殖的生物从

细胞染色体只复制

次，细胞连续分裂____次。成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的_____

细胞有性原始生殖成熟生殖两一半一1.减数分裂的概念一.减数分裂花药精巢【注意】减数分裂无细胞周期。二.减数分裂过程中相关概念辨析1.同源染色体和非同源染色体(1)同源染色体是指:

。(2)判断同源染色体的依据：

细胞中形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方的染色体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1234ABCDE

DE【注意】性染色体X、Y或Z、W不同(3)同源染色体的易错点①同源染色体也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体较大，Y染色体较小。②着丝点分裂后，染色单体变成的染色体尽管大小、形状相同，但不叫同源染色体，这两条染色体是经复制形成的，不发生变异的情况下是完全相同的。③体细胞中也存在同源染色体，只是在有丝分裂过程中不出现联会、分离等现象。(4)非同源染色体:指形态、大小各不相同，且在减数分裂中不配对的染色体。果蝇则相反(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

。(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

。②非同源染色体上的非姐妹染色单体,如上图中的

。2.姐妹染色单体和非姐妹染色单体：a和a′、b和b′、c和c′、d和d′a和b(b′)、a′和b(b′)、c和d(d′)、c′和d(d′)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′)一个四分体两个四分体一个四分体=

对同源染色体=

条染色体=

条染色单体=

个DNA=

条脱氧核苷酸链24413.联会和四分体(1)联会:

。(2)四分体:

。(3)数量关系:

是指MⅠ过程中(前期)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，叫作四分体8(1)图示:易位互换(2)易位是发生在

染色体片段之间的交换，属于的可遗传变异类型是

。(3)互换是发生在

期

染色体上的

之间互换片段的现象，属于的可遗传变异类型是

。非同源染色体(结构)变异MⅠ前同源非姐妹染色单体基因重组4.互换与易位(4)互换对象:

所在片段交换。(5)结果:互换后一个细胞可产生

种配子分别为

。意义:进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性(变异性)。(6)右图中等位基因的分离发生的时期有

。AB、ab、Ab、aB减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期等位基因(B-b)4次级精母细胞减数分裂前的间期(减数第一次分裂)(减数第二次分裂)精原细胞初级精母细胞精细胞精子变形(课本P18~19图2-2)三.减数分裂过程减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ1.精子的形成过程(以二倍体哺乳动物为例)非姐妹非同源两侧着丝粒着丝粒后期:染色体数目加倍(即为体细胞染色体数)结果:

形成四个子细胞，染色体数目是体细胞的一半变形精子(后期)AAaaBBbb精原细胞初级精母细胞次级精母细胞

精子减数第一次分裂减数第二次分裂AaBbAbaB(间期)(前期)aBb(中期)(后期)(末期)AaBb(前期)(中期)AaBb(末期)(末期)精细胞bAAbaaBB小结:

精子的形成过程联会四分体A互换2.卵细胞的形成过程(以二倍体哺乳动物为例)初级卵母细胞次级卵母细胞极体卵细胞3.精子和卵细胞形成过程的异同点(以二倍体哺乳动物为例)比较项目精子的形成卵细胞的形成不同点场所___________________卵巢细胞质分裂均等分裂初级和次级卵母细胞_________分裂；

均等分裂是否变形_______不变形结果1个精原细胞→____个精细胞→变形成为___个精子（成熟配子）1个卵原细胞→____个较大的卵细胞（成熟配子）和____个较小的极体（退化消失,不能受精）相同点染色体的变化行为相同睾丸(曲细精管)不均等变形4413第一极体【链接教材】减数分裂是一种特殊的有丝分裂，其特殊性体现在哪些方面？

。

.

。

.

。④

等染色体复制1次，细胞连续分裂2次有独特的染色体行为：同源染色体联会、同源染色体分离、非同源染色体的自由组合等分裂结果不同:1个细胞产生4个子细胞且染色体数和核DNA分子数都减半细胞分裂形成的不是体细胞而是生殖细胞等【检测】对性腺组织细胞进行荧光标记,等位基因A、a都被标记为黄色,等位基因B、b都被标记为绿色,在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是()A.若这2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点B.若这2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点C.若这2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点D.若这2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点B每个四分体中出现4个黄色或4个绿色荧光点四.减数分裂产生配子的种类分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。(1)若是一个个体,则可产生

种配子,n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。(2)原始生殖细胞减数分裂产生配子情况分析(以AaBb为例)：2n2n22=4(3)若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生

个卵细胞，而一个精原细胞可产生

个(

种)精细胞。例如AaBb基因型的个体产生配子情况如下(独立遗传，无交叉互换)：项目实际能产生配子的种类一个精原细胞

种()一个雄性个体

种()一个卵原细胞

种()一个雌性个体

种()1422414AB、ab或Ab、aBAB、ab、Ab、aBAB或ab或Ab或aBAB、ab、Ab、aBAaBbABABababAAbbaaBB精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞ABabaABbAbaBAaBb五.巧判配子的来源ABAbAbaB【技巧方法】根据染色体组成判断配子来源的方法【检测】如图1所示为动物初级精母细胞中的两对同源染色体，其减数分裂过程中，同源染色体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

。①③或②④1.画图描述精原细胞进行减数分裂产生AB和ab的过程(每个时期都要画)AbaB2.画图描述精原细胞进行减数分裂产生Ab和aB的过程(每个时期都要画)AbaB3.画图描述精原细胞增殖过程[即进行有丝分裂](每个时期都要画)AbaB六.受精作用1.概念、实质和结果相互识别细胞核细胞核精子(父方)卵细胞(母方)【特别提醒】(1)由于受精卵中的线粒体来自母方的卵细胞，而线粒体中含有少量DNA，所以受精卵中的DNA(即遗传物质)一半以上来自母方。(2)精子头部的细胞膜与卵细胞膜发生融合，这体现了细胞膜的结构特点“流动性”。

①保证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.减数分裂和受精作用的意义:

②对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。1.配子中染色体组合多样性的原因:①同源染色体分离和非同源染色体自由组合；③受精过程中卵细胞和精子结合是随机的。2.减数分裂与受精作用形成的后代具有多样性的原因:②同源染色体上非姐妹染色单体发生互换。①同源染色体分离和非同源染色体自由组合；②同源染色体上非姐妹染色单体发生互换。【规律总结】【检测】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CA项: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。同源染色体进入卵细胞的机会相等，因为在减数第一次分裂后期，同源染色体的分离，随机进入次级卵母细胞和第一极体C项:受精时，雌雄配子相互识别和相互融合的原理不同，前者是糖蛋白的识别，后者是细胞膜的流动性D项: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考点二

减数分裂和有丝分裂的比较分裂方式减数分裂有丝分裂不同点分裂的细胞___________体细胞(含原始生殖细胞)细胞分裂的次数_____次_____次同源染色体的行为a.联会形成_________,其中非姐妹染色单体_______;

原始生殖细胞两一四分体互换一.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较存在同源染色体,但不联会、不分离、无染色体互换现象b.同源染色体分离分裂方式减数分裂有丝分裂不同点非同源染色体的行为___________

子细胞染色体的数目_______不变子细胞的名称和数目____个精子或1个卵细胞和3个极体____个体细胞子细胞间的遗传物质_______意义减数分裂和受精作用保证每种生物前后代染色体数目的恒定,维持生物遗传的稳定性使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持遗传的稳定性自由组合减半42相同不出现自由组合不一定相同二.减数分裂和有丝分裂的图像分析1.三个前期图的判断:MⅠ前MⅡ前有丝前2.三个中期图的判断:判断步骤:着丝粒是否

排列在赤道

板上MⅠ中MⅡ中有丝中3.三个后期图的判断:判断步骤:

染色体是否

含有染色单体

MⅠ后MⅡ后有丝后图11图10图12图134.结合细胞质的分裂情况判断减数分裂中的细胞初级卵母细胞初级精母细胞次级卵母细胞次级精母细胞或第一极体A.该动物的器官是卵巢，乙细胞中发生了基因突变B.丙细胞是极体，其核DNA分子数与体细胞相同C.甲细胞分裂形成的子细胞基因型可能为AaBb、aaBbD.甲细胞分裂形成的子细胞基因型可能为AB、aB、ab【检测】(2022.吉林长春期中)

下图是基因型为AaBb的某动物的器官中三个细胞分裂示意图。若细胞分裂正常，下列叙述错误的是(

)DAaBb、aaBb，因为甲细胞处于有丝分裂前期。染色体时期间期MI前期MI中期MI后期MI末期MII前期MII中期MII后期MII末期染色体间期MI前期MI中期MI后期MI末期MII前期MII中期MII后期MII末期精/卵细胞

2n4nn1.染色体数目变化曲线①减数分裂Ⅰ末期，同源染色体分开平均进入两个子细胞，染色体数目减半②减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍到体细胞水平。③减数分裂Ⅱ末期，细胞一分为二，染色体数目减半。三.减数分裂过程中的相关曲线图2n2n2n2n→nnnn→2n2n→nn

2nDNA间期MI前期MI中期MI后期MI末期MI前期MII中期MII后期MII末期精/卵细胞

间期MI前期MI中期MI后期MI末期MII前期MII中期MII后期MII末期2n4nnDNA时期2.DNA数目变化曲线①减数分裂Ⅰ前的间期，DNA复制，核DNA数目加倍。②减数分裂Ⅰ末期，细胞一分为二，核DNA数目减半。③减数分裂Ⅱ末期，细胞一分为二，核DNA数目再减半。三.减数分裂过程中的相关曲线图2n→4n4n4n4n4n→2n2n2n2n2n→nn染色单体间期MI前期MI中期MI后期MI末期MII前期MII中期MII后期MII末期精/卵细胞

3.染色单体数目变化曲线染色单体4n2n时期间期MI前期MI中期MI后期MI末期MII前期MII中期MII后期MII末期①减数分裂Ⅰ前的间期，DNA复制，染色单体形成。②减数分裂Ⅰ末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。③减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色单体变成染色体。精/卵细胞三.减数分裂过程中的相关曲线图0→4n4n4n4n4n→2n2n2n2n→00

0

1条染色体上DNA数目间期MI前期MI中期MI后期MI末期MII前期MII中期MII后期MII末期精/卵细胞

1→222222212→1211条染色体上DNA数目时期间期MI前期MI中期MI后期MI末期MII前期MII中期MII后期MII末期1①减数分裂Ⅰ前的间期，DNA复制②减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂4.每条染色体上DNA数目变化曲线三.减数分裂过程中的相关曲线图同源染色体对数间期MI前期MI中期MI后期MI末期MII前期MII中期MII后期MII末期精/卵细胞

nnnnn→00000间期MI前期MI中期MI后期MI末期MII前期MII中期MII后期MII末期0减数分裂Ⅰ末期，同源染色体分别进入两个子细胞，同源染色体消失(即次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体)。5.同源染色体对数的变化情况[以二倍体生物(2N)为例]染色体组数间期MI前期MI中期MI后期MI末期MII前期MII中期MII后期MII末期精/卵细胞

22222→1112→11→2间期MI前期MI中期MI后期MI末期MII前期MII中期MII后期MII末期1①减数分裂Ⅰ末期，细胞一分为二，染色体组数目减半(2→1)。6.染色体组数的变化情况[以二倍体生物(2N)为例]②减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色体组数目暂时加倍(1→2)③减数分裂Ⅱ末期，细胞一分为二，染色体组数目减半(2→1)。

四.有丝分裂和减数分裂的曲线图比较有丝分裂减数分裂【检测】DNA、染色体变化模型的判断

分裂

含量变化

分裂

含量变化

分裂

含量变化

分裂

含量变化减数DNA有丝DNA减数染色体有丝染色体021ABCDE如果表示有丝分裂AB段:BC段:DE段:如果表示减数分裂AB段:BC段:DE段:时期

时期

时期

时期

时期

时期

时期【检测】纵坐标表示:

每条染色体上的DNA数量变化有丝分裂前的间期前、中后、末MⅠ前的间期MⅠ前→MⅡ中MⅡ后、末7.有丝分裂与减数分裂一个细胞内混合图像的区分【检测】如图表示细胞分裂和受精作用过程中,核DNA含量和染色体数目的变化,据图分析正确的是(

)A.具有染色单体的时期只有CD、GH、MN段B.着丝点分裂只发生在DE、NO段CD、GH、IJ、MN段CD、IJ、NO段间有前中后有末间MⅠ前中后MⅡ前中后MⅡ末受精作用间,有前中有后有末C.GH段和OP段,细胞中含有的染色体数目是相等的D.MN段相对于AB段发生了核DNA含量的加倍C项:GH段为减数第一次分裂，为正常体细胞染色体数，OP段为有丝分裂后期，为正常体细胞染色体数的二倍；D项:MN包括间期、前期和中期，间期发生了DNA的复制，复制后DNA数是AB段的2倍。间有前中后有末间MⅠ前中后MⅡ前中后MⅡ末受精作用间,有前中有后有末D五.减数分裂过程相关的柱形图次级精母细胞精原细胞初级精母细胞精细胞减数分裂和有丝分裂柱形图题分析染色单体的数目可能是0，染色体和DNA的含量不可能是0；有染色单体时染色单体数等于DNA数，是染色体数的两倍；染色体数4N，出现在有丝分裂后期；染色体N，出现在减Ⅱ前中末；生殖细胞染色体数、核DNA数都为N【检测】数量变化的柱状图分析(以体细胞染色体数目为2N条的二倍体生物精子形成过程为例)【检测】

如图Ⅰ～Ⅳ表示某动物体内某器官中处于不同分裂阶段的四个细胞，①～③表示其核DNA或染色体、染色单体的数量。下列叙述不正确的是()CA.四个细胞不一定都在进行减数分裂B.只有两个细胞内的染色体具有染色单体C.不能由图判断该动物体细胞的染色体数目D.不能由图判断该动物体细胞内的DNA数目染色体染色单体DNA精细胞/卵细胞MⅠ前→MⅠ末MⅡ前中*原细胞或次级*母初级*细胞D项:

细胞质中的DNA数末知次级*细胞MⅡ后体细胞有丝前中Ⅰ、Ⅱ进行有丝分裂Ⅱ、Ⅲ具有染色单体考点四

细胞分裂与遗传变异的关系1.减数分裂与基因突变

在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变。2.减数分裂与基因重组(1)在减数第一次分裂后期，非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。(2)在减数第一次分裂四分体时期(前期)，同源染色体非姐妹染色单体互换(同源染色体上的非等位基因)导致基因重组。3.减数分裂与染色体变异如果减数第一次分裂异常，则所形成的配子全部不正常；如果减数第二次分裂一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的配子一半正常，一半异常。3.XXY与XYY异常个体的成因分析(1)XXY成因(2)XYY成因

父方MⅡ异常，即MⅡ后期Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。【检测】基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是()①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离A.①③

B.①④

C.②③

D.②④A不含性染色体有两种可能：一是同源染色体分离不正常，二是减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向同一极。考点六

观察细胞的减数分裂(实验)1.实验原理(1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成________，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂:__________________和

。(2)在减数分裂过程中，细胞中的________________________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。精细胞减数分裂Ⅰ染色体形态、位置和数目减数分裂Ⅱ2.实验步骤(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程):________→漂洗→______→制片。(2)显微观察:解离染色初级精母次级精母观察结果