减数分裂和受精作用（知识清单）-2026年高考生物一轮复习解析版

第13讲减数分裂和受精作用（知识清单）

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遣知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架

核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点

考点1减数分裂相关概念★★★☆☆

考点2精子的形成过

考点3卵细胞的形成过程★★★☆☆

考点4精子与卵细胞形成过程的比较★★★☆☆

考点5减数分裂细胞中染色体、DNA数量变化规律★★★☆☆

考点6受精作

考点7实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片★★★☆☆

超陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（2大陷阱规避）

伟素养加油站：前沿科研成果或热点问题分析

《真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯

知识主脉络

适用范围

时间

减数分裂概念--

--------------特点

1加果

形状和大小

源染色体县源

行为

减数分裂相关概念联人

联会和四分体画嬴

时期

定义

染色体互换有立

意义

时期

细胞名称

精细胞形成过程…

图像

减精子的形成过程要特征

数3

精细胞变形成精了

分

裂

时期

和

受

精

作

用

核心知识库

考点1减数分裂相关概念★★★☆☆

1.减数分裂概念

（1）适用范围：进行有性生殖的生物。

（2）时间：原始生殖细胞形成成熟生殖细胞时。

（3）特点：染色体复制一次,细胞连续分裂两次。

（4）结果：成熟生殖细胞中染色体数目减生。

2.同源染色体

（1）形状和大小：一般都相同（性染色体除外）。

（2）来源：一条来自父方，一条来自母方。

（3）行为：减数分裂I前期可以联会。

；了特别提醒

!同源染色体的形状、大小未必都相同；形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体；有丝分裂过程'

II

\中始终存在同源染色体。

II

3.联会和四分体

（1）联会：减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。

（2）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。

①联会形成四分体是减数分裂I特有的现象，有丝分裂过程中不进行联会，不存在四分体。

②1个四分体=1_对同源染色体=2_条染色体=生条染色单体=生个DNA分子=区条脱氧核甘酸链。

4.染色体互换

（1）时期：减数分裂I前期。

（2）定义：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。

（3）结果：可能导致姐妹染色单体上出现等位基因。

（4）意义：增加了配子种类。

考点2精子的形成过

1.精细胞形成过程

时期细胞名称图像主要特征

完成DNA复制和有关蛋白质合成；产生染色

间期精原细胞

单体（染色体数目不加倍）

①同源染色体发生联会，形成四分体;

W基因

Am②在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单

四分体

前期体之间交换，导致等位基因交换，如下图所示：

DDDdd

司F源HfrUO

色体

初级精

减数分裂I中期成对的同源染色体排列在细胞中央赤道板两侧

母细胞I17

同源染色体分离，非同源染色体自由组合（如

后期A与b、a与B组合，或A与B、a与b组合。

体细胞中含n对同源染色体，则有2"种组合）

细胞质分裂，1个初级性母细胞分裂成2个子

末期

——细胞

前期3染色体散乱分布在细胞中

次级精1

减数分裂II

母细胞

中期染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上

着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体，染色

后期单体数为0;在纺锤丝的牵引下，这两条染色

体分别移向细胞两极

末期一细胞质分裂，细胞一分为二

彳产F

精细胞一细胞中染色体（实际为染色质状态）数目是体

注:与其同时产生的另

精子细胞染色体数目的一半

三个精子的基因组成

为aB、Ab、Ab（两两

相同，且互补）

2.精细胞变形成精子

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。

特别提醒

i

识记减数分裂的“一复制、两分裂，四细胞、数减半”

I

（1）从过程识记：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

I

j的实质是姐妹染色单体的分离。

I

（2）从结果识记：减数分裂I后，细胞中染色体数目减半，此后的细胞中不再含有同源染色体；最终减数

I

；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。

I

[2E【教材拾遗】（必修2P18〜19图2-2）1个精原细胞经减数分裂后产生的4个精细胞在不考虑互换的情]

ii

\况下，这4个精细胞是两种类型，且两两相同，两类互补。来自同一个次级精母细胞的两个精细胞染色体'

II

;组成相同，来自同一个精原细胞或初级精母细胞的精细胞之间染色体相同或互补。

II

考点3卵细胞的形成过程★★★☆☆

考点4精子与卵细胞形成过程的比

比较项目精子的形成卵细胞的形成

场所睾丸（哺乳动物）卵巢（哺乳动物）

细胞质分裂均等分裂卵母细胞不均等分裂;极体均等分裂

是否变形变形不变形

1个精原细胞一Z个精细胞一变形1个卵原细胞一L个较大的卵细胞（成熟配子）

结果

成为生个精子（成熟配子）和工个较小的极体（退化消失，不能受精）

考点5减数分裂细胞中染色体、DNA数量变化规律★★★☆☆

1.数量变化

性原细胞一初级性母细胞一次级性母细胞一性细胞

减数分裂II减数分裂减数分

时期间期减数分裂I

前、中II后裂H末

染色体数2n2〃一〃n2n2n-n

核DNA数2〃f4几4〃f2〃InIn2九一〃

2.减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图辨析

染色体--DNA--染色单体

（1）甲为性原细胞；乙为初级性母细胞;丙、丁为次级性母细胞或第一极体；戊为性细胞。

（2）染色体数目减半发生在减数分裂I末期，是由同源染色体分开分别进入两个子细胞造成的，减数分裂

II时染色体数变化为〃一2〃一力，没有减半。

（3）减数分裂H后期染色体数、DNA数都与正常体细胞相同，不同的是没有同源染色体。

（4）染色体/DNA数的值的变化规律及原因

［染色体复蚪着丝粒分辞

1：1间期,1：2减数分裂II后期1：1°

考点6受精作

1.配子中染色体组合多样性的原因

（1）减数分裂I后期，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合

配子配子

据图分析可知，对于一个含有两对同源染色体的动物，在同源染色体分离，非同源染色体自由组合时,会

有四种组合结果，因此会形成四种次级精（卵）母细胞，从而形成四种配子。

具有n对同源染色体的个体产生配子的情况（不考虑基因突变和互换）

项目可能产生配子的种类实际能产生配子的种类

1个精原细胞2"种2种

1个雄性个体2"种2”种

1个卵原细胞2”种1种

1个雌性个体2”种2”种

（2）减数分裂I前期，四分体中的非姐妹染色单体之间的互换

必吗（4种）

AD、acT）

重组型

Ad、aD（2种）

未互换

2.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：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。

（3）结果：受精卵中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）减数分裂和受精作用的意义

减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。

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增加了子代的多样性,有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生

殖的优越性。

特别提醒

i

\1.有性生殖后代多样性的原因

I

;（1）非同源染色体的自由组合。

I

（2）同源染色体非姐妹染色单体间的互换。

I

（3）精子和卵细胞结合的随机性。

I

（4）基因突变和染色体变异。

I

；2.受精卵的染色体一半来自父方，一半来自母方，因此核DNA一半来自父方，一半来自母方，但质DNA

I

;只来自母方，从而表现母系遗传。

I

考点7实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片★★★☆☆

1.实验原理

蝗虫的地理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。在此过程中,

细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化,因而可据此观察减数分裂的各个时期的特点。

2.实验步骤

（1）装片制作（与有丝分裂装片制作过程相同）解离一漂洗—染色一制片。

（2）显微观察及绘图

①低倍镜观察：在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减教分裂装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。

②高倍镜观察：先在低倍镜下依次找到减数分裂I和减数分裂n不同时期的细胞,再在高倍镜下仔细观察

染色体的形态、位置和数目。

③绘图：根据观察结果，绘制减数分裂不同时期的细胞简图。

陷阱预警台

陷阱1减数分裂过程的几点易错点

易错表现正确理解

认为同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换导同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换属于基因重

致了染色体结构变异组

认为减数分裂n过程中，细胞中没有姐妹染色单减数分裂H的前期和中期的细胞中都有姐妹染色单体

体

认为玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂因同源染色体分离，卵细胞中染色体不成对，应为10

后，卵细胞中染色体数目为5对条染色体

认为减数分裂II过程中，同源染色体的数量为0二倍体生物在减数分裂II过程中，同源染色体的数量为

0；四倍体生物在减数分裂n过程中，同源染色体的数

量不为0

陷阱2受精作用过程中的两点易错点

易错表现正确理解

认为受精卵中的遗传物质一半来自精子，一半来受精卵中的细胞核遗传物质一半来自精子，一半来自卵

自卵细胞细胞，细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞

认为受精的实质是精子进入卵细胞中受精的实质是精子和卵细胞的细胞核相互融合

素养加油站

有丝分裂和减数分裂的比较

1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较

:减数分裂）［有丝分裂）

VV

原始生殖细胞♦I分裂的细胞］♦体细胞

I

四次*［细胞分裂次数）.二次

存在同源染色体,

联会形成四分体;

但无同源染色体

有同源染色体交.同源染色体的

■联会、无同源染

换现象；有同源行为

色体分离、无同源

染色体分离现象

I染色体交换现象

非同源染色体

自由组合・♦不出现自由组合

的行为

,，、

子细胞染色体

减半*A不变

数目

四个精子或1个卵《子细胞的名称

42个体细胞

细胞和3个极体”和数目

子细胞间的遗

不一定相同《＞相同

传物质

2.有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较（以雄性动物为例）

广无一减数分裂如图

前有无同源n,3

期染色体臬否睬金广是一减数分裂1，如图2

有

否+有丝分裂,如图1

图1图2图3

图4图5图6

图7图8图9

3.减数分裂与有丝分裂相关数量的变化

(1)如图表示秀丽隐杆线虫细胞分裂过程中，不同分裂时期每条染色体上DNA含量的变化，请分析曲线,

完成下面表格:

时期

项目A一3B—CC—DD—E

G2+减数分裂I+

减数分裂n的后期

减数分裂对应时期S期减数分裂II的前期减数分裂n的后期

和末期

和中期

G2+有丝分裂的前有丝分裂的后期和

有丝分裂对应时期S期有丝分裂的后期

期和中期末期

(2)染色单体的变化

.——减数分裂

----有丝分裂

有宣力减数分裂n后期

分裂,匚二/

后期！【一

时期

(3)同源染色体“对数”及“染色体组数”的变化(以二倍体生物为例)

一有丝分裂--减数分裂一有丝分裂一减数分裂

同源

［染色体组数成教分

2"染色体

（跳后期

对数U

--2--

裁教分烈；房教分乳n1L/___

各时期/（）

I末期三1---------4--------------->

O-----------------------------*蕨教学魏I末期时期

时期

（4）细胞分裂的柱形图辨析

①减数分裂（以二倍体雄性动物为例）

凶染色体数

口染色单体数

口核DNA分子数

前期、中期后期、末期时期

初

级

复

精

原

精

限

一

细

胞

细

胞

制精细胞

②有丝分裂

数量区染色体数

□染色单体数

□核DNA分子数

t丁

子

体

后期

前

虬

细

、7

末期

中

期

一

胞

'J"考点预测：

1.图像识别与三看法应用

（1）命题形式：以细胞分裂图像为载体，要求判断分裂类型及时期（如2023年广东高考真题）。

（2）解题策略：

①一看染色体数目：奇数为减H（如次级精母细胞），偶数进一步判断。

②二看同源染色体：无同源染色体为减n,有则需观察行为。

③三看同源染色体行为：联会、分离为减I,均匀排列为有丝分裂。

2.过程对比与特征辨析

（1）命题形式：以表格或简答题形式对比两者差异（如2023年山西高考真题）。

（2）核心考点：

①染色体行为：有丝分裂全程无联会，减I前期形成四分体。

②子细胞特征：有丝分裂产生2个二倍体体细胞，减数分裂产生4个单倍体生殖细胞。

③DNA含量变化：有丝分裂DNA复制一次均分两次，减数分裂复制一次均分四次。

3.实验设计与结果分析

（1）命题形式：设计实验观察分裂过程或验证假说（如2023年山东高考真题）。

（2）典型案例：

①秋水仙素诱发多倍体：通过抑制纺锤体形成使染色体数目加倍，观察根尖细胞染色体数变化。

②流式细胞术检测：利用PI染色区分Gl、S、G2/M期细胞，验证同步化效果。

4.遗传与减数分裂的关联

（1）命题形式：结合基因重组、染色体异常考查分裂机制（如2023年山东高考真题）。

（2）核心逻辑：

①基因重组：减I前期同源染色体互换和后期非同源染色体自由组合导致配子多样性。

②染色体异常：减I或减n后期分离异常可导致三体（如唐氏综合征）或单体。

真题挑战场

1.（2025・云南•高考真题）某二倍体动物（2n=4）的基因型为GgFf,等位基因G/g和F/f分别位于两对同源

【分析】根据减数分裂的特点，精（卵）原细胞经减数第一次分裂，同源染色体分离，非同源染色体上的

非等位基因自由组合，产生基因型不同的2个次级精（卵）母细胞；1个次级精（卵）母细胞经减数第二次

分裂，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，最终产生1种2个精子（卵细胞），因此，1个精原细胞经减数分

裂共产生了2种4个精子，1个卵原细胞经减数分裂共产生了1种1个卵细胞。

【详解】A、该细胞中含有同源染色体，且正在进行同源染色体分离，可判断为减数第一次分裂后期，存在

姐妹染色单体，其上的基因相同，但由于该动物基因型为GgFf,在减数第一次分裂前期，同源染色体上的

非姐妹染色单体发生互换，可出现图中的情况，A不符合题意；

B、该细胞中每条染色体含有两条姐妹染色单体，且同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期，移向

细胞同一极的染色体为一组非同源染色体，由于该动物基因型为GgFf,同源染色体上应该含有G和g、F

和f这两对等位基因，而不是G和G、f和f,所以不可能出现图中的情况，B符合题意；

CD、该细胞中每条染色体含有两条姐妹染色单体，且同源染色体正在分离，由于非同源染色体自由组合，

所以处于减数第一次分裂后期，移向细胞同一极的染色体为一组非同源染色体，即G与g、F与f分离，G

与F或f组合，CD不符合题意。

故选B。

【考点追溯】

减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，导致了不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细

胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。（必修2P27）

2.（2025・广东•高考真题）某同学用光学显微镜观察网球花胚乳细胞分裂，视野中（如图）可见（）

'、山喊

A.细胞质分离B.等位基因分离

C.同源染色体分离D.姐妹染色单体分离

【答案】D

【分析】有丝分裂过程：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解

体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染

色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。

【详解】A、细胞质分离可以在光学显微镜下观察到，如植物细胞中出现细胞板，题图中没有出现细胞板,

不处于末期，故没发生细胞质分离，A错误；

B、等位基因分离发生在减数分裂过程中，胚乳细胞不能进行减数分裂，且等位基因显微镜下不可见，B错

误；

C、同源染色体分离发生在减数分裂过程中，胚乳细胞不能进行减数分裂，C错误；

D、图中染色体均匀分布在细胞两极，可知着丝粒已经分裂，姐妹染色单体形成的染色体在分离，D正确。

故选D。

【考点追溯】

同源染色体是指形态大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方，在减数分裂中能够配对的两条染色体。

3.（2025•江苏・高考真题）图示二倍体植物形成2n异常配子的过程，下列相关叙述错误的是（）

B.乙细胞中不含有同源染色体

C.丙细胞含有两个染色体组

D.2n配子是由于减数第一次分裂异常产生的

【答案】D

【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；②中

期：同源染色体成对的排列在赤道板两侧；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：

细胞质分裂。（2）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后

期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体

和染色体消失。

【详解】A、观察，从甲细胞中同源染色体的非姐妹染色单体的颜色可知，发生过染色体交叉互换，A正确；

B、乙细胞是减数第一次分裂后的子细胞，此时同源染色体已经分离，所以乙细胞中不含有同源染色体，B

正确；

C、丙细胞中的染色体可以分为形态、大小相同的两组，所以丙细胞含有两个染色体组，C正确；

D、从图中看到，2n配子是由于减数第二次分裂后期姐妹染色体单体没有分开导致，D错误。

故选D。

【考点追溯】

减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，导致了不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细

胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。（必修2P27）

4.（