2027届高三生物一轮复习课件：第4单元　第12讲　第一课时　减数分裂和受精作用过程

第12讲第一课时减数分裂和受精作用过程课标要求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命题趋势1.减数分裂过程与异常分析:重过程、析异常——分裂过程的深度辨析、染色体异常分裂及其影响2.减数分裂与可遗传变异的综合:强整合、善推理——对逻辑思维和分类讨论能力要求高(1)基因突变与基因重组的辨析(2)染色体变异的发生时期与结果,高考题常通过染色体结构变异(如倒位、易位)的具体实例,考查其对配子育性的影响考点一考点二目录索引

高考真题•演练考点一减数分裂必备知识•精读教材1.减数分裂及其相关概念(1)减数分裂的概念有性生殖原始生殖细胞两次一半(2)减数分裂过程中的相关概念①同源染色体(图中的A和B、C和D)和非同源染色体(图中的A和C或D、B和C或D)一般相同父方母方联会②联会和四分体

前同源染色体两两配对四12448③互换

同源染色体的非姐妹染色单体2.精子的形成过程

DNA蛋白质联会四分体非姐妹同源非同源凹陷散乱着丝粒着丝粒凹陷3.精子和卵细胞形成过程的比较(哺乳动物)存在不均等分裂变形4134.减数分裂过程中相关物质变化(1)染色体数目变化曲线同源染色体分离,并分别进入两个子细胞,染色体数目减半着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍到体细胞水平着丝粒分裂后形成的染色体分离,并分别进入两个子细胞,染色体数目减半(2)核DNA分子数目变化曲线

DNA复制,核DNA分子数目加倍核DNA分子随同源染色体分离,并分别进入两个子细胞中,核DNA分子数目减半着丝粒分裂,染色体上的DNA分开,分别进入两个子细胞,数量再减半(3)染色单体数目变化曲线

DNA复制,染色单体形成同源染色体分离,并分别进入两个子细胞,染色单体数目减半着丝粒分裂,染色单体消失易错排查(1)染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ。(2024·北京卷)(

)(2)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,由未受精的卵发育而来。由此判断雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半。(2022·北京卷)(

)(3)同源染色体的形态、大小不一定相同,但形态、大小相同的一定是同源染色体(不考虑变异)。(

)(4)同源染色体的片段互换发生在姐妹染色单体之间。(

)(5)雌果蝇体细胞中有4对同源染色体,经减数分裂得到的卵细胞有2对同源染色体。(

)(6)一个基因型为AaBb的个体,若部分细胞出现了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换,则产生配子的种类数可能会增多。(

)√×××××科学思维•教考衔接1.联会紊乱骡是马(2N=64)和驴(2N=62)杂交产生的后代,其表现为高度不育。从减数分裂中染色体行为的角度分析,其原因是

。

提示

骡的体细胞中含有63条染色体,其中32条来自马,31条来自驴,无同源染色体,导致减数分裂过程中联会紊乱,无法形成配子,因此表现为高度不育2.减数分裂相关概念辨析(1)图中没有同源染色体的细胞是

。

(2)受精卵中的非同源染色体是

或

。

(3)减数分裂Ⅰ前期有

个四分体,有丝分裂前期有

个四分体。

(4)有丝分裂后期有

对同源染色体,1和5

(填“属于”或“不属于”)同源染色体。

精子和卵细胞

1和4、2和31和2、3和4204不属于

关键能力•练透考法命题角度一

减数分裂相关概念辨析1.(2025·河南三模)同源染色体是种系内在进化上具有共同祖先、起源相同的染色体。下列相关叙述错误的是(

)A.同源染色体的相同位置一般具有相同的基因种类,各基因线性排列顺序相同B.同源染色体一般具有相同的形状、大小、结构和功能,可在细胞增殖时联会C.随着性别分化,出现了X、Y染色体同源不同型、仅保留部分同源区段的现象D.随着染色体复制,细胞核中可能产生新的等位基因,导致同源染色体的数量加倍D解析

基因在染色体上呈线性排列,且同源染色体的相同位置一般具有相同的基因种类,各基因线性排列顺序相同,A项正确。同源染色体一般具有相同的形状、大小、结构和功能,可在细胞增殖时如减数分裂Ⅰ前期发生联会,B项正确。随着性别分化,出现了X、Y染色体同源不同型、仅保留部分同源区段的现象,如X和Y染色体存在同源区段,也存在非同源区段,即X和Y染色体上的等位基因存在于X、Y染色体的同源区段,C项正确。随着染色体复制,细胞核中可能产生新的等位基因,但同源染色体的数量不会加倍,D项错误。命题角度二

减数分裂过程与精子和卵细胞的形成2.(2025·云南卷)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(

)B解析

A项细胞中含有同源染色体,且正在进行同源染色体分离,可判断为减数分裂Ⅰ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,在减数分裂Ⅰ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,不符合题意。B项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,处于减数分裂Ⅰ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,符合题意。C、D两项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,所以处于减数分裂Ⅰ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,不符合题意。3.(2024·江西卷)与减数分裂相关的某些基因发生突变,会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据下表中各基因突变后引起的效应,判断它们影响减数分裂的先后顺序是(

)基因突变效应M影响联会配对O影响姐妹染色单体分离P影响着丝粒与纺锤丝结合W影响同源染色体分离A.M→P→O→W B.M→P→W→OC.P→M→O→W D.P→M→W→OB解析

联会配对发生在减数分裂Ⅰ前期,姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ后期,着丝粒与纺锤丝结合发生在减数分裂Ⅰ前期和减数分裂Ⅱ前期,同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期。同源染色体先联会,后在纺锤丝的牵引下排列在赤道板两侧。各基因影响减数分裂的先后顺序是M→P→W→O。命题角度三

减数分裂相关物质或结构的变化4.(2026·河南模拟)图甲表示某高等动物细胞分裂某时期的图像,图乙表示细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化。下列叙述正确的是(

)A.图甲所示细胞处于减数分裂Ⅰ中期,对应图乙的BC段B.同源染色体非姐妹染色单体间的互换发生于图甲细胞阶段C.图乙中CD段变化的原因是着丝粒分裂,此时染色体数目加倍D.处于图乙BC段的细胞无论有丝分裂还是减数分裂其染色体数目均相同C解析

图甲中含有同源染色体,且着丝粒整齐排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,A项错误。同源染色体非姐妹染色单体间的互换发生在减数分裂Ⅰ前期,图示甲细胞处于有丝分裂中期,B项错误。细胞中染色体数目与着丝粒数目相同,图乙中CD段变化的原因是着丝粒分裂,此时染色体数目加倍,C项正确。处于图乙BC段的细胞可能处于有丝分裂的前期和中期、减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ的前期和中期,其中减数分裂Ⅱ时染色体数目减半,D项错误。考点二观察减数分裂、配子多样性与受精作用必备知识•精读教材1.观察蝗虫精母细胞的减数分裂装片(1)实验原理减数分裂过程中,细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化,因而可据此识别减数分裂的各个时期。(2)实验步骤初级精母次级精母观察2.配子的多样性的成因(1)自由组合(变异类型:

)

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

基因重组444(2)减数分裂产生配子的类型(以含n对同源染色体为例,不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体间的互换)。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

1个雄性个体2n种

1个卵原细胞2n种

1个雌性个体2n种

2种2n种

1种2n种

(3)四分体中的非姐妹染色单体之间的互换(变异类型:

)

基因重组3.受精作用

受精卵细胞核细胞核染色体染色体精子(父方)

卵细胞(母方)染色体组合遗传物质随机性多样性染色体数目恒定易错排查(1)观察子代精巢中的细胞能观察到染色体两两配对的细胞和染色体移到两极的细胞。(2023·北京卷)(

)(2)受精作用实现了基因重组,造成有性生殖后代的多样性。(

)(3)精、卵细胞膜的融合标志着受精作用的完成。(

)√××关键能力•练透考法命题角度一

观察和模拟细胞的减数分裂1.(2025·北京西城二模)蝗虫的性别决定为XO型,与雌蝗虫(2n=24,22+XX)相比,雄蝗虫(22+X)缺少一条X染色体。下图是蝗虫精母细胞减数分裂Ⅰ不同时期的显微照片,图中X表示未配对的X染色体,下列相关叙述错误的是(

)A.按发生时间正确排序为③②①④B.①细胞中含有11个四分体C.③④细胞可发生基因重组D.产生的次级精母细胞都有X染色体D解析

由题图可知,③中染色体正在进行联会,②中染色体联会完成,二者处于减数分裂Ⅰ前期,①细胞处于减数分裂Ⅰ中期,同源染色体排列在赤道板两侧,④中同源染色体已经分离到细胞两极,处于减数分裂Ⅰ后期,所以按发生时间正确排序为③②①④,A项正确。雄蝗虫染色体组成为22+X,在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体联会形成四分体,由于X染色体无同源染色体配对,所以细胞中只有11对同源染色体能形成四分体,即含有11个四分体,B项正确。③细胞处于减数分裂Ⅰ前期,可发生同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段,④细胞处于减数分裂Ⅰ后期,可发生非同源染色体的自由组合,这两种情况都属于基因重组,所以③④细胞可发生基因重组,C项正确。①细胞处于减数分裂Ⅰ中期,同源染色体分离,由于雄蝗虫只有一条X染色体,在减数分裂Ⅰ后期,X染色体随机移向其中一极,所以产生的次级精母细胞不一定都有X染色体,D项错误。命题角度二

受精作用与配子的多样性原因2.(2025·安徽卷)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。若该动物产生的精细胞中,精细胞2、3所占的比例均为4%,则减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是(

)A.2%

B.4%

C.8%

D.16%D解析

1个初级精母细胞发生交换,会产生4种精细胞,其中交换型(精细胞2、3)和未交换型(精细胞1、4)各占一半。设发生交换的初级精母细胞比例为x,则产生的交换型精细胞比例为x×1/2(因1个交换的初级精母细胞产生2种交换型精细胞,共4个精细胞)。已知精细胞2、3各占4%,即交换型精细胞总比例为4%+4%=8%,则x×1/2=8%,解得x=16%。3.(2025·天津武清二模)FDR指减数分裂Ⅰ时,联会后姐妹染色单体提前分离进入2个子细胞,到减数分裂Ⅱ时,染色体不再分离;SDR指减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体分开后没有移向细胞两极。以上两种由于原始生殖细胞(2n)减数分裂失败而形成染色体数为2n配子的过程称为核重组,现有一雄性个体基因型为AaBb,染色体组成如图所示,不考虑其他变异。下列说法错误的是(

)A.核重组现象属于染色体变异,可为进化提供原材料B.若只考虑SDR,该雄性个体最多可以产生4种染色体加倍的精子C.该个体中1个精原细胞在减数分裂时仅发生一次核重组产生的精细胞种类可能为1或2种D.光学显微镜不能观察到初级精母细胞中A/a、B/b是否发生基因重组精原细胞

B解析

题干中“核重组”指FDR和SDR导致的减数分裂失败,本质是染色体数目变异(配子染色体数为2n,异常于正常配子的n),可遗传变异能为进化提供原材料,A项正确。精原细胞基因型为AaBb,基因A和B在一条染色体上,基因a和b在另一条染色体上,正常减数分裂Ⅰ时,同源染色体分离,形成两个次级精母细胞:一个含AABB(复制后),另一个含aabb(复制后),若只考虑SDR(减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未分离),每个次级精母细胞分裂后,AABB型次级精母细胞产生两个AABB型配子(实际因未分离,可视为一个加倍配子),aabb型次级精母细胞产生两个aabb型配子,不考虑其他变异,最多只能产生2种染色体加倍的精子(AABB和aabb),而非4种,B项错误。若发生FDR(减数分裂Ⅰ异常),姐妹染色单体提前分离,两个子细胞均含同源染色体(如AaBb),减数分裂Ⅱ不再分离,最终产生的精细胞均为AaBb(1种),若发生SDR(减数分裂Ⅱ异常),减数分裂Ⅰ正常产生AABB和aabb型次级精母细胞,若其中一个次级精母细胞发生SDR(产生AABB或aabb),另一个正常分裂(产生ab或AB),则精细胞种类为2种(如AABB和ab或aabb和AB),因此仅发生一次核重组时,精细胞种类可能为1或2种,C项正确。基因重组(如互换)发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,属于分子水平的变化,光学显微镜只能观察染色体的形态和数目,无法直接观察基因层面的重组,D项正确。高考真题•演练1.(2024·广西卷)水稻(2N=24)是我国主要粮食作物之一,研究发现水稻S1和S2基因与花粉正常发育相关。科研人员将野生型和双突变型(S1和S2基因突变)的花粉母细胞进行染色,观察得到如图的减数分裂Ⅰ过程。下列说法正确的是(

)A.图(e)中出现明显的染色体,可知该时期是减数分裂Ⅰ后期B.水稻的1个花粉母细胞完成减数分裂,只产生1