第13讲减数分裂和受精作用（原卷版）

第13讲减数分裂和受精作用（知识清单）学习导航站知识主脉络：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精子的形成过程★★★☆☆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受精作用★★★☆☆考点7实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片★★★☆☆陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（2大陷阱规避）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

考点1减数分裂相关概念★★★☆☆1.减数分裂概念（1）适用范围：进行的生物。（2）时间：原始生殖细胞形成时。（3）特点：染色体复制，细胞连续分裂。（4）结果：成熟生殖细胞中染色体数目。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。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；有丝分裂过程中始终存在同源染色体。3.联会和四分体（1）联会：的现象。（2）四分体：联会后的每对同源染色体含有，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。②1个四分体＝对同源染色体＝条染色体＝条染色单体＝个DNA分子＝条脱氧核苷酸链。4.染色体互换（1）时期：。（2）定义：四分体中的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精子的形成过程★★★☆☆1.精细胞形成过程时期细胞名称图像主要特征间期精原细胞完成DNA复制和有关合成；产生染色单体（染色体数目不加倍）减数分裂Ⅰ前期初级精母细胞①同源染色体发生联会，形成；②在四分体时期，同源染色体的之间交换，导致等位基因交换，如下图所示：中期成对的同源染色体排列在细胞中央两侧后期同源染色体分离，染色体自由组合（如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2n种组合）末期—细胞质分裂，1个初级性母细胞分裂成2个子细胞减数分裂Ⅱ前期次级精母细胞染色体散乱分布在细胞中中期染色体的排列在细胞中央的上后期着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体，染色单体数为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—细胞质分裂，细胞一分为二—精细胞→精子注：与其同时产生的另三个精子的基因组成为aB、Ab、Ab（两两相同，且互补）细胞中染色体（实际为染色质状态）数目是体细胞染色体数目的一半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，尾长，能够摆动。特别提醒识记减数分裂的“一复制、两分裂，四细胞、数减半”（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，第二次分裂的实质是姐妹染色单体的分离。（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。【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。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★★★☆☆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分裂；极体分裂是否变形变形不变形结果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）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→初级性母细胞→次级性母细胞→性细胞时期间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ前、中减数分裂Ⅱ后减数分裂Ⅱ末染色体数2n2n→nn2n2n→n核DNA数2n→4n4n→2n2n2n2n→n2.减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图辨析（1）甲为性原细胞；乙为；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n→2n→n，没有减半。（3）减数分裂Ⅱ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1：1eq\o(→,\s\up7(染色体复制),\s\do5(间期))1：2eq\o(→,\s\up7(着丝粒分裂),\s\do5(减数分裂Ⅱ后期))1：1。考点6受精作用★★★☆☆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，染色体自由组合时，会有种组合结果，因此会形成种次级精（卵）母细胞，从而形成种配子。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2n种2种1个雄性个体2n种2n种1个卵原细胞2n种1种1个雌性个体2n种2n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2.受精作用（1）概念：相互识别、融合成为的过程。（2）实质：精子的与卵细胞的细胞核融合。（3）结果：受精卵中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的恒定，维持了生物遗传的稳定性。②增加了子代的，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1.有性生殖后代多样性的原因（1）非同源染色体的自由组合。（2）同源染色体非姐妹染色单体间的互换。（3）精子和卵细胞结合的随机性。（4）基因突变和染色体变异。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只来自母方，从而表现母系遗传。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，细胞中的染色体都在不断地发生变化，因而可据此观察的各个时期的特点。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→→→。（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和不同时期的细胞，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，绘制不同时期的细胞简图。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致了染色体结构变异同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换属于基因重组认为减数分裂Ⅱ过程中，细胞中没有姐妹染色单体减数分裂Ⅱ的前期和中期的细胞中都有姐妹染色单体认为玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对因同源染色体分离，卵细胞中染色体不成对，应为10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Ⅱ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，一半来自卵细胞受精卵中的细胞核遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞，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）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：项目A→BB→CC→DD→E减数分裂对应时期有丝分裂对应时期G2＋有丝分裂的前期和中期（2）染色单体的变化（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）（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）②有丝分裂考点预测：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Ⅱ（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Ⅱ，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G1、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Ⅱ后期分离异常可导致三体（如唐氏综合征）或单体。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分别位于两对同源染色体上，在不考虑基因突变的情况下，下列细胞分裂示意图中不可能出现的是（）A．B．C．D．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（

）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（

）A．甲细胞中发生过染色体交叉互换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4．（2025·安徽·高考真题）某动物初级精母细胞中，一部分细胞的一对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生了片段互换，产生了4种精细胞，如图所示。若该动物产