江苏高三生物一轮复习：减数分裂与受精作用（导学案）

第19讲减数分裂与受精作用

【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1减数分裂与配子的形成

考点透析

知识I减数分裂

1.减数分裂的概念

减数分裂是进行有性生殖的生物在形成生童细胞(配子)的过程中，发生的•种特殊方式的有丝分裂。

适用进行有性生殖的生物

同

(

概时间

念原始生殖细胞形成成孰生殖细施时

剖特点

染色体复制一次，细胞连续分裂两次

析

)竺曼-子细胞中染色体数目是体细胞中的二生

型工植物的花药、子房,切物的睾丸、卵巢

2.减数分裂相关核心概念

(1)同源染色体和非同源染色体

减数分裂中配对的两条染色体,形态、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。图中属于同源染色体的是①②和③④,属于非同中染色体的是①③、①④、②③、②④。一个染色

体组内不存在同源染色体。

(2)联会、四分体、互换

图示细胞处于减数分裂I前期,此时同源染色体配对的现象叫睡会。联会后的每对同源染色体都含有

生条染色单体，叫作四分体。图中有复个四分体，生条染色体，8个核DNA分子，16条脱氧核甘酸链。联

会时可能发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的交接，如c和d之间可发生交换。

深度指津

(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。

(2)同源染色体X/Y(或Z/W)具有特殊性，即性染色体存在同源区段和非同源区段(见下图，以X/Y为

例在减数分裂过程中，X、Y的回遮区段能联会，并且有可能发生交换。在减数分裂过程中，X、Y的

非司源区段不存在联会过程。根据基因在染色体上的理论，同源区段的基因成对存在,非同源区段的基因

成单存在。

Y的非同源区段

X、Y的同源区段

Y

X的非同源区段

X

3.减数分裂过程及各时期的特点（以精子的形成为例）

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

间期精原细胞

(染色单体（染色体数目不加倍）

①同源染色体发生联会，形成四分体；

位基因

②在四分体时期，同源染色体的非姐妹染

口十四分体色单体之间交换，导致等位基因交换，如

前期

区下图所示：

1太

司源Dd

盟色体｝t峨OtlW

篇

减数分裂初级精成对的同源染色体排列在细胞中央赤道

中期

I母细胞(板两侧

同源染色体分离，非同源染色体自由组合

（如A与b、a与B组合，或A与B、a与

后期

b组合。体细胞中含〃对同源染色体，则

有2"种组合）

细胞质分裂，1个初级性母组胞分裂成2

末期——

个子细胞

前期勺染色体散乱分布在细胞中

减数分裂次级精

II母细胞

染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道

中期

।板上

着丝粉分裂，染色单体分开成为奥色体.

后期染色单体数为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f细胞中染色体(实际为染色质状态)数目是

—注：与其同时产生的另

精子体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)

方法规律

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。

4.减数分裂过程中染色体、核DNA分子和染色单体的数量变化(以二倍体生物为例)

(1)曲线图分析

染色体一

数目核DNA....

4N奥色单体一

3N

2N

N

O间期减数分减数分时期

______—

性原细胞初级性次级性性细胞

母细胞母细胞

①减数分裂I前的间期，DNA因复制而加倍(2N—4N)，染色单体形成。

②减数分裂【结束，因同源染色体分离、细胞质分裂，核DNA分子数(4N-2M、染色体数目(2N-N)

和染色单体数目(4N-*2N)都减半■,

③减数分裂II后期，因着丝粒分裂，染色单体消失、染色体数目暂时加倍(N-2M。

④减数分裂II结束时，细胞质分裂，子染色体进入两个子细胞中，核DNA分子数再次减半(2N-/V)、

染色体数目减半(2N-N)。

(2)柱状图分析

数址区染色体数

4n口染色单体数

3〃

□核DNA分子数

2n

n口

0n1II0

前［而市阴而至期

初级次级

性原复.嚼纥性母臀性细胞

细胞函*性母

细胞细胞’

归纳总结

引发相关物质数量变化的四大原因（二倍体生物）

L一DNA（DNA加倍

［原因一）葭》染色单体形成（由0-4〃）

“于汉枷［染色体与核口即1数目之比由1：1—1：2

厂_____着丝粒（染色单体消失（变为0）

原因二府记染色体数H加倍

染色体与核DNA数目之比由1：2一1：1

同源染色体分离

原因三｝同源染色体对数变为0

细胞一染色体或DNA分别进入2个子细胞,数

原因四J一分为二”量减半

知识2配子的形成过程

1.精子的形成过程（见知识1第3点中表格）

2.卵细胞的形成过程

3.卵细胞和精子形成的比较

比较项目精子的形成卵细胞的形成

场所睾丸卵巢

初（次）级卵母细胞不均等分裂，第一极体均等

细胞质分裂均等分裂

分裂

是否变形变形不变形

产生1个卵细胞（成熟配子）和3个极体（退化消

结果产生4个精子（成熟配子）

失）

相同点染色体复制一次，细胞连续分裂两次；染色体的行为变化相同；产生的子细胞

中染色体都减半

解疑释惑

根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型

注：若减数分裂I后期细胞质出现均等分裂，则一定为初级精母细胞；若减数分裂H后期细胞质出现

均等分裂，则可能是次级精母细胞，也可能是第一极体。

知识3观察蝗虫精母细胞减数分裂装片实验

1.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的原因：雄性个

体山生精子的数最名王雌性个体产生卵细胞的数最；在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出

的仅仅是次级卵母细胞，其只有利精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数分裂II。

2.精巢内精原细胞既可进行有丝分裂，又可进行减数分裂,因此可以观察到染色体数为〃、2〃、4〃的

不同细胞分裂图像。

思辨小练

1.判断下列说法的正误：

(1)减数分裂I【过程中，细胞中没有姐妹染色单体。(X)

提示：减数分裂H的前期和中期的细胞中都有姐妹染色单体。

(2)减数分裂中细胞质发生均等分裂的细胞有可能是极体。(J)

(3)减数分裂I时着丝粒不分裂，而同源染色体分离，导致染色体数目减半。(J)

(4)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。(X)

提示：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。

(5)减数分裂前的间期进行染色体的复制，染色体数加倍，DNA含量加倍。(X)

(6)减数分裂II过程中，同源染色体的数量为0。(X)

提示：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H过程中，

同源染色体的数量不为0。

2.人的精原细胞中含有2〃=46条染色体，在有丝分裂的后期细胞中染色体数为丝条，在减数分裂I

后期细胞中的染色体数为蛇条，在减数分裂I［后期细胞中的染色体数为蛇条。

典题说法

考向1减数分裂相关概念

即1下图为某生物细胞分裂时的一对同源染色体示意图，图中I〜8表示基因位点，下列相关叙述错

误的是(A)

I5

48

A.图中有2个着丝粒、4个DNA、2对等位基因

B.基因2、4、6、8可能控制着生物体同一性状

C.四分体时期3可能与5或6组合，继而形成重组型配子

D.有丝分裂的细胞中I和2分离与7和8分离的时期相同

【解析】图中有2个着丝粒、4个DNA、8个基因位点，但不一定是等位基因，也可能是相同基因，

A错误。

深度指津

染色体上的基因

(I)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

变或交换引起的基因重组。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。

考向2减数分裂各期特征

即2(2024・南通三调)下图是山核桃(2〃=32)花粉母细胞减数分裂过程中不同时期的分裂图像，已知该

山核桃的基因型为AaBb,两对基因位于两对■同源染色体上。下列叙述错误的是(B)

甲乙

丙T

A.图甲所示细胞处于减数分裂I前期，同源染色体正在联会

B.图乙所示细胞处于减数分裂I后期，基因A和B移向细胞同•极

C.图内所示细胞为次级精母细胞，两个细胞中均可能含有A、a、B、b

D.图丁所示细胞处于减数分裂II后期，细胞中不含姐妹染色单体

【解析】图乙所示细胞处于减数分裂I后期，因为自由组合，基因A和基因B可能移向同一极，也可

能分别移向两极。

麦斯(多选)(2024・镇江期中)图I表示基因型为AaBb的某动物处于细胞分裂不同时期的图像；图2

表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA分子数比例的变化关系，下列相关叙述正确的是(BC)

染色体与核DNA分子数目比

A.图I中②④为次级精母细胞

B.图1中⑤所进行的细胞分裂，细胞内最多有4个染色体

C.图1细胞中处于图2C〜D段的有①®©

D.图2B〜C段形成的原因是染色体复制，染色体数目加倍

【解析】图1中②处于减数分裂II后期，细胞质均等分裂，可能为次级精母细胞或极体，④处于减数

分裂H中期，可能为次级精母细胞、次级卵母细胞或极体，A错误；图1中⑤含有同源染色体，处于减数

分裂I中期，细胞内最多有4个染色体，B正确；图2c〜D段表示染色体数与核DNA数之比为I:2,

即含有姐妹染色单体，图I细胞中①©⑤符合，C正确；图2B〜C段形成的原因是染色体复制，但染色

体数目不加倍，D错误。

考向3减数分裂过程中有关数量变化

即3(多选)(2025•南京期初)用3种不同颜色的荧光素分别标记基因型为AaXBY果蝇(2〃=8)的一个精

原细胞中的A、a、B基因，再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记。已知该精原细胞进行减数分裂过程中

发生了一次异常分裂，分别检测分裂进行至Ti、T2>T3时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的

数量，结果如下图。下列叙述正确的有(AC)

数量

16---------口-.----------------------------

12-

1().........................-i-1-r-r..............................................

①②③①②③时期

「时期T,时期

A.「时期的细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点

B.时期的该细胞中可能含有。条或2条Y染色体

C.检测的T|、T2、T3时期的三个细胞中均存在同源染色体

D.最终形成的4个子细胞中有•半细胞的染色体数目异常

【解析】分析图可知，③分别表示染色体、染色单体和核DNAO「时期代表减数分裂I,T2时

期是减数分裂II的前期和中期，且减数分裂I后期出现了异常，13时期代表染色体数为5的次级精母细胞

分裂形成的精细胞。用3种不同颜色的荧光素分别标记该果蝇一个精原细胞中的A、a、B基因，「时期

的细胞经过了DNA的复制，可出现3种颜色的6个荧光位点，A正确；由图可知，T2时期①②③的数量

分别是5、10、10,说明减数分裂I后期出现了异常，一对同源染色体移到了初级精母细胞的同一极，产

生了染色体数为3和5的两个次级精母细胞，而Tj时期①②③的数量分别是5、0、5,所以Ts应为T2时

期见色体数为5的次级精母细胞经过减数分裂II形成的精细胞，该细胞中可能含有0或1条Y染色体，B

错误；减数分裂【后期出现了异常，一对同源染色体进入一个次级精母细胞中，所以「、T2、T3时期均含

有司源染色体，C正确；减数分裂I后期出现了异常，进行正常的减数分裂H,最终形成的4个精子染色

体数分别是3、3、5、5,全部异常,D错误。

醒Z下图表示哺乳动物（体细胞染色体数为2〃）精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量的变

化，下列各项中对图示的解释，正确的是（D）

0abcdcfg时期

A.同源染色体的联会发生在d〜e的初期

B.e点染色体数目为〃，f点染色体数目又出现短时间的加倍

C.c点同源染色体分离，f方染色体的若丝粒分裂

D.a〜c是分裂间期，c〜f是分裂期，f〜g是精细胞变形阶段

【解析】据题图可知，c〜e为减数分裂I时期，同源染色体的联会发生在c〜d的初期，即减数分裂

I前期，A错误；。点时为次级精母细胞，染色体数目为〃，f点为减数分裂I【完成，染色体数目暂时加倍

发生在f点之前，即减数分裂II后期，B错误；e点为减数分裂I结束，同源染色体分离发生在e点之前,

即喊数分裂【后期，f点为减数分裂II结束，着丝粒分裂发生在f点之前，即减数分裂H后期，C错误；由

题意可知，a〜c为减数分裂前的间期，c〜f为减数分裂期，f〜g为精细胞变形阶段，D正确c

考点2配子的多样性与受精作用

考点透析

知识1配子的多样性

1.配子中染色体组合多样性的原因

（I）若减数分裂I前期，同源染色体的非姐妹染色单体交换,则产生的配子如下图所示。若未发生交换,

则立生的配子只有Ad、aD两种。可见，此类型的交换能增加配子的种类，丰富了配子的多样性。

减数AcLaD（4种）

分裂,颂武）

重组型

交换

（2）减数分裂I后期，非同源染色体自由组合,如下图所示，可见对于一个含有两对同源染色体的动物,

在司源染色体分离，非同源染色体自由组合时，会有生种组合结果，因此会形成生种次级精母细胞，从而

形成4种配子。

配子配子

2.配子的种类数和基因型分析

一个卵一产生1种卵细胞

原细胞（1个）

（1）一个精（卵）没有交换一产生

原细胞j一个精2种精子（4个）

原细胞交换分产生4种精

子（4个）

（2）一个生物体一产生2"种配子

〃为同源染色体对数。

知识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.过程

（I）精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，同时卵细胞的纽胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他

精子再进入。

（2）精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融相，使彼此的染色体会合在一起。

3.实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，实现了染色体数目的恒定。

4.结果：受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目，其中有一半染色体来自精子（父方），另一半

来自卵细胞（母方）。

5.意义：对于维持每种生物前后代体细胞中染色住数且的恒定，以及生物的遗传和变异都是十分重要

的，

解疑释惑

减数分裂和受精作用过程中的整体观

(I)有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中染色体的变化关系(设生物体细胞的染色体数为2N)

卵细

胞

小>

受精作用

减

减合子(受精卵)

数

数>

分

分

有

丝

裂

裂

分

裂

卵原细胞有丝分裂⑴)动物体一)有丝分裂精原细胞

(2A0""(2.V)(2N)

①卵原细胞和精原细胞通过有丝分裂增加自身的数量。卵原细胞和精原细胞通过减数分裂形成配子。

②精子、卵细胞是亲代和子代之间的桥梁,它们将亲代的DNA传递给子代。

(2)受精卵中的遗传物质来源

①受精卵中的染色体(含有细胞核基因)•半来自父方，•半来自母方。

②受精卵中的遗传物质DNA(包括细胞核基因和细胞质基因)来自卵细胞多一点。因为受精卵中的细胞

质几乎全部由卵细胞提供，卵细胞细胞质的线粒体中也含有少量的遗传物质DNA(细胞质基因)。

思辨小练

I.判断下列说法的正误：

(1)配子中染色体组合多样性的原因之一是精、卵细胞的随机结合。(X)

(2)受精卵中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞。(X)

提示：受精卵中的细胞核遗传物质一半来自精了、一半来自卵细胞，细胞质遗传物质几乎都来自卵细

胞，

(3)受精的实质是精子进入卵细胞中。(X)

提示：受精的实质是精子和肥细胞的细胞核相互融合。

(4)精子和卵细胞的相互识别是通过细胞的直接接触完成的.(J)

2.人的体细胞内有23对染色体，在产生精子的过程中