第2讲减数分裂和受精作用

第2讲减数分裂和受精作用考点定标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。3．活动：运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化。考情解码1.减数分裂的过程及其与有丝分裂的辨析2025·云南卷·T5;2024·江西卷·T6;2024·江苏卷·T17；2024·北京卷·T5;2023·浙江6月卷·T17;2023·福建卷·T5；2023·北京卷·T5;2023·天津卷·T82.受精作用2021·湖北卷·T133.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片2024·湖北卷·T17;2023·北京卷·T5;2023·天津卷·T8考点一配子的形成过程及受精作用 1.任务驱动·问题引领夯双基任务一教考衔接——真题重组引领，整合建构落实教材双基一、真题重组判断类(1)(海南卷，13D)某哺乳动物(2n)的精原细胞，经染色体复制后产生的初级精母细胞中没有同源染色体。()(2)(全国Ⅲ卷，4A)某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期都发生染色单体分离。()(3)(天津卷，4D)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。()(4)(经典高考题)染色体数为2n＝24的性原细胞进行减数分裂，减数分裂Ⅱ中期染色体数和核DNA分子数分别为12和24。()(5)(上海卷)正常情况下，在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中，一个细胞中含有的X染色体条数最多为4条。()二、必备整合——教材双基梳理网络化1．减数分裂概念剖析2．核心概念辨析（1）识图，回答下列问题：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者。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同源染色体。（2）常考概念辨析（1）姐妹染色单体分离后形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。（2）二倍体生物有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但不联会，也不形成四分体。（3）同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换不一定导致基因重组，交换的片段所含基因也可能相同。3．减数分裂过程（以二倍体动物精原细胞为例）师说解惑（1）基因重组的两种主要形式：减数分裂Ⅰ前期同源染色体上非姐妹染色单体的互换和减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合。（2）减数分裂Ⅱ后期染色体数目暂时加倍但无同源染色体。（3）精（卵）原细胞通过有丝分裂进行增殖，通过减数分裂产生精子（卵细胞和极体）。（4）精细胞不是精子，精细胞变形后成为精子。精子头部含有细胞核，几乎无细胞质，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘；受精时，精子只有头部进入卵细胞，而尾部留在外面。4．减数分裂过程中相关物质变化（以二倍体生物为例）（1）染色体数目变化及原因（2）核DNA数目变化及原因（3）染色单体数目变化及原因师说解惑引发相关物质数量变化的四大原因5．精子和卵细胞形成过程的比较6．根据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型若减数分裂Ⅰ后期细胞质出现均等分裂，则一定为；若减数分裂Ⅱ后期细胞质出现均等分裂，可能是，也可能是。7．受精作用8．配子多样性的成因自由组合变异类型：基因重组师说解惑分析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）一个个体有很多性原细胞，上图各种情况都可以发生，因此可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数。（2）一个卵原细胞只能产生1个卵细胞，只能是1种。（3）一个精原细胞只能发生以上图中的一种情况，因此可产生4个精细胞，不考虑变异，这4个细胞“两两相同”，是2种。任务二教材深挖——课标概念引领，挖掘拓展深化课标重要概念一、教材隐性知识，边角知识显性化1．（必修2P22图2­5延伸）卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是。2．（必修2P20“旁栏思考题”）在减数分裂Ⅰ中染色体出现了同源染色体的联会和，这对生物的遗传意义是增加了，保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了。3．（必修2P22图2­6）1个精原细胞减数分裂过程中同源染色体非姐妹染色单体间发生互换，会产生种精子。4．（必修2P23“概念检测”T4变式）据图回答下列问题。（1）图甲中、各是一对同源染色体，1和3、1和4、是非同源染色体。（2）图甲中共含有个四分体，1个四分体中含有个DNA分子，条脱氧核苷酸链。（3）图乙表示现象。从时间上看，该过程发生于；从范围上看，发生在同源染色体的之间。（4）由图乙可知，等位基因可位于同源染色体和上。5．（必修2P23“与社会的联系”）气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数分裂，进而影响水稻的花粉数量和质量，导致稻谷减产。对此，农业生产上可以采取灌深水的措施来预防，采取这样的措施的原因是________________________________________________________________________。6．（必修2P25“探究·实践”拓展）配子中染色体组合多样性的原因：①非同源染色体的；②联会时，同源染色体上非姐妹染色单体之间发生。7．（必修2P27正文拓展）受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。精子和卵细胞相互识别的物质基础是，融合的基础是。二、教材知识深化拓展，创设情境提素能（必修2P28“拓展应用”T2延伸）骡是马和驴杂交产生的后代，马和驴体细胞中分别有32对和31对染色体。图甲、乙、丙表示驴的某个细胞在不同分裂时期的部分染色体组成。（1）甲细胞的名称是，乙细胞处于图丁曲线中段，乙细胞处于图戊曲线中段。（2）图丁曲线中de段形成的原因是________________________________________________________________________。（3）考虑染色体的片段交换，等位基因的分离可能发生在图戊曲线中段（不考虑其他异常）。师说拓展减数分裂Ⅰ前的间期是减数分裂间期吗？减数分裂Ⅰ前的间期是减数分裂的物质准备阶段，由精（卵）原细胞形成初级精（卵）母细胞发生在该阶段。减数分裂过程包括两次有序的细胞分裂，即减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ，在减数分裂的两次分裂之间，还有一个短暂的分裂间期，为区别于一般的分裂间期，将其称为减数分裂间期。可见，减数分裂Ⅰ前的间期和减数分裂间期发生于减数分裂的两个不同时段。2.过程评价·考向题组练经典考向1围绕减数分裂及相关概念，考查生命观念1．（2024·江西卷，6）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－WB．M－P－W－OC.P－M－O－WD．P－M－W－O考向2结合减数分裂过程及数量变化，考查生命观念、科学思维2.（2023·天津卷，8）图甲是百合（2n＝24）一个花粉母细胞减数分裂形成的四个子细胞，乙和丙分别是四个子细胞形成过程中不同分裂期的中期图像。下列叙述正确的是（）A.乙和丙均是从与赤道板垂直方向观察到的细胞分裂图像B.乙中单个细胞的染色体组数是丙中单个细胞的两倍C.乙中单个细胞的同源染色体对数是丙中单个细胞的两倍D.基因的分离和自由组合发生于丙所示时期的下一个时期3．（2023·浙江1月卷，20）某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物（2n＝8），1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。下列叙述正确的是（）A.甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象B.乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体C.甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个D.该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同考向3围绕配子的类型和来源分析，考查科学思维能力4.（2023·福建卷，5）从基因型为AaBb的母羊输卵管中采集卵子进行体外受精，被激活的卵子排出的第二极体的基因组成是aB，则该卵子及其对应的初级卵母细胞的基因组成分别是（）A.AAbbAAaaBBbbB．aaBBAaBbC.aaBBAAaaBBbbD．AAbbAaBb5．（海南卷，12）雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为XX型，雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体，为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫的精原细胞进行减数分裂的过程，下列叙述错误的是（）A.处于减数分裂Ⅰ后期的细胞仅有一条性染色体B.减数分裂Ⅰ产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条C.处于减数分裂Ⅱ后期的细胞有两种基因型D.该蝗虫可产生4种精子，其基因型为AO、aO、AXR、aXR考点二有丝分裂与减数分裂的比较 1.任务驱动·问题引领夯双基任务一教考衔接——真题重组引领，整合建构落实教材双基一、真题重组判断类（1）（海南卷，13A）某哺乳动物的精原细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂。（）（2）（全国Ⅲ卷，4A）某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体的分离。（）（3）（全国Ⅲ卷，4B）某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂中期与减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会。（）（4）（全国Ⅲ卷，4D）某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上。（）（5）（浙江卷，3A）有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期，都进行1次染色质DNA的复制。（）（6）同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同。（）二、必备整合——教材双基梳理网络化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期＋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）任务二教材深挖——课标概念引领，挖掘拓展深化课标重要概念一、教材隐性知识，边角知识显性化（必修2P28“拓展应用”T2拓展）马和驴杂交产生的骡不能繁殖后代，理由是________________________________________________________________________。二、教材知识深化拓展，创设情境提素能（必修1P130“非选择题”T1）下图分别表示某动物（2n＝8）精巢中处于分裂期的甲细胞和乙细胞，用红色荧光和绿色荧光分别标记其中两条染色体的着丝粒，在荧光显微镜下观察着丝粒随时间的变化，发现其依次出现在细胞①→③（或①→④）的不同位置处。下列说法正确的是（）A．甲细胞和乙细胞中均标记的是一对同源染色体的着丝粒B．甲细胞的着丝粒到达③位置时，细胞内的染色体数为4nC．乙细胞荧光点从③向④移动过程中，该细胞中可能存在16条染色体D．乙细胞①→②阶段发生同源染色体的联会，②阶段细胞中有4个四分体师说拓展细胞分裂中标记染色体去向的分析方法（1）有丝分裂中染色体的标记情况用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示（以一对同源染色体为例）：由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合”状态，即15N/14N－DNA；第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性，可能子细胞的所有染色体都含15N，也可能子细胞的所有染色体都不含15N。即子细胞含有15N的染色体数为0～2n条（体细胞染色体为2n条）。（2）减数分裂中染色体的标记情况用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示（以一对同源染色体为例）：由图可以看出，在减数分裂过程中细胞连续分裂两次，DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有的DNA分子都呈“杂合”状态，即15N/14N－DNA，子细胞的所有染色体都含15N。2.过程评价·考向题组练经典考向1围绕有丝分裂与减数分裂的比较，考查科学思维1.（2024·北京卷，5）水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂，又进行有丝分裂，相关叙述错误的是（）A．染色体数目减半发生在减数分裂ⅠB．同源染色体联会和交换发生在减数分裂ⅡC．有丝分裂前的间期进行DNA复制D．有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性2．（2023·浙江6月卷，17）某动物（2n＝4）的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是（）A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异考向2围绕有丝分裂与减数分裂形成子细胞的比较，考查科学思维3.（辽宁卷，12）基因型为AaBb的雄性果蝇，体内一个精原细胞进行有丝分裂时，一对同源染色体在染色体复制后彼此配对，非姐妹染色单体进行了交换，结果如图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞，均进入减数分裂，若此过程中未发生任何变异，则减数分裂Ⅰ产生的子细胞中，基因组成为AAbb的细胞所占的比例是（）A．eq\f(1,2) B．eq\f(1,4)C．eq\f(1,8) D．eq\f(1,16)教材实验——观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1.任务驱动·问题引领夯双基任务一教考衔接——整合建构落实教材双基1.实验原理减数分裂过程中，细胞中的染色体都在不断地发生变化，因而可据此识别的各个时期。2．实验流程（1）装片制作（同有丝分裂装片制作过程）解离→→→制片（2）显微观察和绘图（以蝗虫精母细胞为例）（3）观察结果eq\o(\s\up7(),\s\do5(中期Ⅰ（极面观）中期Ⅰ（侧面观）))师说解惑1．临时装片制作应特别注意的关键环节（1）为了更加清晰地观察染色体形态，在解离前，一般要对动物组织进行低渗处理，其目的是凭借渗透作用使细胞膨胀，染色体铺展，同时可使黏附于染色体的核仁物质散开，以便能在一个平面上观察到所有染色体形态。（2）低渗处理后再进行解离固定，将细胞杀死并去除细胞之间的粘连物，使细胞彼此分开。经压片，细胞会彼此分散开。解离后进行漂洗，去除解离液对染色效果的影响。染色体容易被醋酸洋红液或甲紫溶液染色，染色完成后进行制片并压片。2．观察过程中需注意的两个问题（1）不只观察到一种分裂方式：动物的精巢、卵巢以及植物花药中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂，故观察到的图像应存在有丝分裂、减数分裂两种分裂方式，其染色体数目有三种情况：n、2n、4n（假设亲代为二倍体）。原始的精原细胞（或卵原细胞）的增殖是通过有丝分裂进行的。（2）不能观察到一个细胞减数分裂的全过程，如同观察有丝分裂一样，由于细胞在解离过程中被杀死，无法观察细胞中染色体的动态变化过程。观察细胞分裂的不同时期，需通过移动装片，从不同的视野中寻找。任务二教材深挖——课标概念引领，挖掘拓展深化课标重要概念一、教材隐性知识，边角知识显性化1．（必修2P27正文“受精作用”拓展思考）子代继承了双亲各半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗？卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．通过减数分裂和受精作用能保持亲子代染色体数目的稳定，生物体是如何保证只有一个精子和一个卵细胞结合的？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。二、教材知识深化拓展，创设情境提素能（必修2P20图2­3分析应用）如图甲、乙为“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”实验的相关照片，图乙中MⅠ代表减数分裂Ⅰ，MⅡ代表减数分裂Ⅱ。下列叙述正确的是（）A．该实验过程中要进行解离、漂洗、染色、制片等操作B.该实验可直接用高倍镜进行观察C．可在显微镜视野下观察到图乙变化的连续过程D．在图乙的MⅠ①中可能会找到图甲所示的结构2.过程评价·考向题组练经典考向围绕观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，考查科学探究1.（2025·八省联考云南卷）为了确定某品种虾的染色体数目，研究者以肝胰腺和精巢组织为材料，制备多个染色体装片，统计染色体数目如图。下列叙述错误的是（）A.制备装片时需用碱性染料将染色体染成深色B．在精巢组织装片中可观察到减数分裂的过程C．染色体装片制备效果会影响染色体数目统计结果D.图中结果相互验证得出该虾的染色体数为200条2．（2026·江苏连云港月考卷）图中编号a～f的图像是显微镜下观察到的某植物减数分裂不同时期的细胞图像，下列有关说法错误的是（）A．选材时一般选择植物的花药（雄蕊）结构来观察B．制作临时装片的流程是解离、漂洗、染色、制片C．基因重组发生在图中a、b、e细胞所在的时期D．减数分裂过程中染色体复制一次，中心体复制两次________________________________________________________________________________________________________________________________________________课堂评价过教材过真题实战演练一、过教材——判断正误并找到课本原话（一）减数分裂和受精作用1．（必修2P18“问题探讨”）果蝇常作为遗传学上的实验材料，是因为果蝇生长周期短，繁殖快，染色体少且容易观察。（）2．（必修2P18正文）魏斯曼预测在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。（）3．（必修2P19正文）人和其他哺乳动物的精子在睾丸的曲细精管中形成。（）4．（必修2P20正文）同源染色体是指细胞内形状和大小相同，一条来自父方，一条来自母方的两条染色体。（）5．（必修2P20“旁栏思考题”）细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的。（）6．（必修2P20正文）减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。（）7．（必修2P23“概念检测”T1）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。（）8．（必修2P23“与社会的联系”）不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂，从而影响生殖细胞的形成，如吸烟会影响男性精子的数量和质量。（）（二）减数分裂和有丝分裂的比较1．（必修1P112～113图6－2、必修2P18～19图2－2）二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时，细胞中一定不存在同源染色体。（）2．（必修2P20正文）所有的细胞分裂都存在四分体。（）3．（必修2P20正文）同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期。（）4．（必修2P20正文）人体细胞减数分裂Ⅰ后期与减数分裂Ⅱ后期细胞中都有两个染色体组。（）5．（必修2P20正文）某二