高三生物一轮复习 第4单元 减数分裂和受精作用讲义1

付兑市石事阳光实验学校第2讲 减数分裂和受精作
用
考点一| 减数分裂和受精作用 1．减数分裂的概念
范围 进行有性生殖的生物 时期 从原始生殖细胞→成熟的生殖细胞 特点 染色体只复制一次，而细胞分裂两次
结果 染色体数目减半 场所
有性生殖器官
2.减数分裂的过程
(1)精子形成各时期的主要特点(连线)
时期 图像 主要特点
①减 Ⅰ 中期 a.
列在赤道板上Ⅰ.同源染色体排
②减 Ⅰ 后期 b.
组合，并移向两极 非同源染色体自由
③减 Ⅰ 前期 c.
形成四分体Ⅲ.同源染色体联会，
④减 Ⅱ 后期 d.
移向两极 染色单体分离并
⑤减 Ⅱ 前期 e.
于细胞中Ⅴ.染色体散乱分布
⑥减 Ⅱ 中期 f.
道板上Ⅵ.着丝点排列在赤
【提示】 ①b Ⅰ ②c Ⅱ ③a Ⅲ ④f Ⅳ ⑤d Ⅴ ⑥e Ⅵ
(2)精子和卵细胞形成过程的差异
精子形成过程 卵细胞形成过程
细胞质分裂方式 均分裂 不均分裂 是否变形
变形 不变形 结果
一个精原细胞↓
4个精子
一个卵原细胞
↓ 1个卵细胞、3个极体
①同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。

②同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换。

3．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相互融合，使彼此的染色体会合
在一起。

(3)结果：受精卵中的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)。

1．判断下列有关减数分裂和受精作用叙述的正误。

(1)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。

(×)
【提示】卵细胞中染色体不成对。

(2)在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数第一次分裂。

(√)
(3)一个基因型为AaBb的精原细胞，在发生交叉互换的情况下，能产生四种类型的精子。

(√)
(4)绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性。

(√)
(5)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。

(×)
【提示】受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方。

2．根据下面图示确同源染色体，并说出判断依据。

【提示】 1与2、3与4是同源染色体。

判断依据是：①来源：一条来自父方，一条来自母方；②形状和大小：一般相同(性染色体除外)；③特点：在减数分裂过程中发生配对。

1．填表比较减数第一次分裂与减数第二次分裂
(1)染色体加倍：只在姐妹染色单体分开时加倍，即着丝点分裂时。

(间期时染色体复制但染色体数目不加倍)
(2)DNA加倍：只在间期DNA复制后加倍。

(3)染色体和DNA减半：减数第一次分裂末期均减半，减数第二次分裂末期DNA减半，而染色体数目与开始进行减数第二次分裂时的细胞中的染色体数目相同。

(4)减数分裂过程中DNA与染色体数目的比例关系
视角 1 考查减数分裂的过程
1．(2017·模拟)下列关于减数分裂有关过程的先后顺序的说法错误的是( )
A．四分体中同源染色体分离伴随着着丝点分离
B．姐妹染色单体的分离在同源染色体分离之后
C．位基因的分离发生在细胞中的染色体减半前
D．同源染色体联会发生在细胞核中的DNA数目减半前
A[四分体中同源染色体分离不伴随着着丝点分离，A错误；姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂的后期，同源染色体分离发生在减数第一次分裂的后期，所以姐妹染色单体的分离在同源染色体分离之后，B正确；位基因的分离发生在减数第一次分裂后期，细胞中的染色体减半发生在减数第一次分裂末期，所以位基因的分离发生在细胞中的染色体减半前，C正确；同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期，细胞核中的DNA数目减半前发生在减数第一次分裂后期之后，D正确。

]
2．(2017·二模)人体的精原细胞在精子的形成过程中，会出现两次染色体排列在细胞和两次染色体移向细胞两极。

下列有关叙述不正确的是( ) A．第一次与第二次染色体排列在细胞时，细胞内的染色体数目分别为46和23
B．第一次与第二次染色体排列在细胞时，细胞内核DNA数分别是92和46 C．第一次与第二次染色体移向细胞两极时，细胞中都有两个染色体组
D．第一次与第二次染色体移向细胞两极时，细胞中都有两条Y染色体
D[精原细胞在精子的形成过程中，出现两次染色体排列在细胞的时期为第一次分裂和第二次分裂的中期，两次染色体移向两极的时期为第一次分裂和第二次分裂的后期。

减数第一次分裂后期，细胞中有一条Y染色体；减数第二次分裂后期，有的细胞中含有两条Y染色体，有的细胞中不含Y染色体。

]减数分裂中染色体、DNA的变化规律
3．(2017·质检)下图为某有性生殖动物睾丸中的细胞在分裂过程中每条染色体DNA分子含量的变化曲线。

下列有关叙述中，正确的是( ) A．ac时期发生同源染色体联会配对
B．cd时期可发生基因重组
C．de时期细胞中的染色体数目一是其体细胞的两倍
D．ef时期染色体变成染色质需要解旋酶的催化
B [ac是DNA复制的分裂间期，同源染色体联会配对发生在分裂前期的四分体时期，A错误；cd是有丝分裂的前期和中期，或(减数第一次分裂、减数第二次分裂的前期和中期)，故可发生基因重组，B正确；de是有丝分裂的后期或减数第二次分裂的后期，若是减数第二次分裂的后期细胞中的染色体数目与其体细胞相同，C错误；解旋酶是DNA复制时所需要的酶，D错误。

]减数分裂中的染色体
1．减数分裂的第一次分裂过程中同源染色体先联会，后分离。

2．减数分裂的第二次分裂过程中染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开。

3．减数分裂的第一次分裂染色体数目减半，第二次分裂染色体数目不变。

4．细胞中有几对同源染色体，减数分裂过程中就会形成几个四分体。

视角 3 考查减数分裂的异常情况
4.观察到的某生物(2n＝6)减数第二次分裂后期细胞如右图所示。

下列解释合理的是( )
A．减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离
B．减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离
C．减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次
D．减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次
A[分析图示，细胞中姐妹染色单体分离，且移向细胞两极的染色体各有4条。

结合题干信息，可知该生物是体细胞含有6条染色体的二倍体，故判断该细胞移向两极的染色体比正常分裂时多一条，原因是在减数第一次分裂时，一对同源染色体没有分开，得到的两个次级性(精)母细胞中一个含有4条染色体，另一个含有2条染色体。

其中含有4条染色体的次级性(精)母细胞的减数第二次分裂后期图像如题图所示。

]
5．(2017·二模)一对染色体正常的夫妇生了一个性染色体组成为XXY的孩子，产生这种现象的原因不可能是( )
A．父方减数第一次分裂同源染色体未分离
B．母方减数第一次分裂同源染色体未分离
C．父方减数第二次分裂姐妹染色单体分离形成的染色体未分离
D．母方减数第二次分裂姐妹染色单体分离形成的染色体未分离
C[一对正常夫妇生了一个性染色体组成为XXY的儿子，发育成该男孩的受精卵是XX和Y结合或X和XY结合形成的。

受精卵如果是XX和Y结合形成，则说明在卵细胞形成过程中发生了变异。

如果两个X染色体是同源染色体，则说明是减数第一次分裂同源染色体未分离；如果两个X染色体是复制关系的相同染色体，则说明是减数第二次分裂姐妹染色单体分离形成的染色体未分开，BD 正确；受精卵如果是X和XY结合形成，则说明在精子形成过程中，减数第一次分裂同源染色体未分离，A正确，C错误。

]
两次分裂异常对雌雄生殖细胞的影响
减数第一次分裂中一对同源染色体未
分离
减数第二次分裂中一对姐妹染色单
体分离形成的染色体未分离
雄性生
殖细胞
形成的两个次级精母细胞均不正常(与
正常分裂比较，一个多了1条染色体，
另一个则少了1条染色体)，最终将形
成4个异常的精子
一个次级精母细胞形成的两个精子
中，一个多了1条染色体，一个少了
1条染色体，另一个次级精母细胞形
成的两个精子正常
雌性生
殖细胞
形成的次级卵母细胞和第一极体均不
正常，经过减数第二次分裂将形成1个
异常的卵细胞和3个异常的极体
若为次级卵母细胞，则形成的1个卵
细胞和1个极体均不正常；若为第一
极体，则其分裂形成的2个极体异常视角 4 考查减数分裂和受精作用
6．下列有关减数分裂与受精作用的叙述，正确的是( )
A．受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方
B．减数分裂与受精作用使亲子代的体细胞中染色体数目维持恒
C．人类的次级精母细胞中只含有0或1条Y染色体
D．受精作用实现了基因重组，从而导致有性生殖后代的多样性
B [选项A，受精卵的细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方；选项B，减数分裂导致染色体数目减半，受精作用使染色体数目恢复，二者保证了亲子代染色体数目的恒；选项C，处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞中可能含有2条Y染色体；选项D，基因重组发生在减数分裂过程中。

]生物生殖过程中的两种多样性
1．配子中染色体组合具有多样性
(1)减数第一次分裂的后期，非同源染色体自由组合，导致减数分裂产生的配子中染色体组合具有多样性。

(2)四分体中同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，导致减数分裂产生的配子种类具有多样性。

2．有性生殖产生的后代呈现多样性
(1)配子中染色体组合具有多样性。

(2)受精时卵细胞和精子结合具有随机性。

考点二| 减数分裂和有丝分裂的比较
填表比较细胞的减数分裂和有丝分裂
比较项目减数分裂有丝分裂发生部位卵巢、睾丸(精巢) 各组织器官
分裂次数连续分裂两次一次
染色体复制次数和时期1次；减数第一次分裂前的间期1次；间期
子细胞染色体数目变化减半，发生在减数第一次分裂完成时不变
子细胞类型生殖细胞、极体体细胞
联会、四分体出现不出现
非姐妹染色单体交叉互换有无
同源染色体分离有；发生在减数第一次分裂后期无
着丝点分裂在减数第二次分裂后期后期
子细胞间的遗传物质的组
成
不一相同一般相同
染色体与DNA变化曲线模
型
(1)同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期。

(×)
【提示】同源染色体配对发生在减数分裂过程中。

(2)所有的细胞分裂都存在四分体。

(×)
【提示】减数分裂的细胞才有四分体。

(3)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，细胞中一不存在同源染色体。

(×)
【提示】二倍体生物细胞着丝点分裂时，细胞处于有丝分裂后期或减数第
二次分裂后期。

(4)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂产生的两个子细胞(C1、C2)，一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。

其细胞核中DNA数目C1与C2相同，S1与S2不同，贮存的遗传信息C1与C2不相同，S1与S2相同。

(×)【提示】细胞核中DNA数目C1与C2相同，S1与S2相同，贮存的遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同。

(5)细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的是非同源染色体自由组合，导致基因重组。

(√)
2．以下甲至丁为某高动物体内的一些细胞分裂图，图中所示细胞分裂具有连续性。

(1)细胞分裂的顺序依次为丙→乙→丁→甲。

(2)甲、乙、丙、丁细胞中含有的染色体组数目依次为1、2、4、1。

如何判断细胞分裂图所处的细胞分裂时期
1．三个前期图的判断
A B C
(1)判断步骤
(2)结论：A为有丝分裂前期；B为减数第一次分裂前期；C为减数第二次分裂前期。

2．三个中期图的判断
(1)判断步骤
(2)结论：A为有丝分裂中期；B为减数第二次分裂中期；C为减数第一次分裂中期。

3．三个后期图的判断
(1)判断步骤
(2)结论：A为有丝分裂后期；B为减数第二次分裂后期；C为减数第一次分裂后期。

视角1 考查减数分裂和有丝分裂过程的相同点和不同点
1．细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是( )
A．DNA复制时发生碱基对增添、缺失和替换，导致基因突变
B．非同源染色体之间交换片段，导致染色体结构变异
C．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组
D．着丝点分裂后形成的两条染色体不能均分两极，导致染色体数目变异C[减数分裂和有丝分裂过程中都发生DNA分子复制，都可能发生基因突变，都有染色体的着丝点的分裂，都能发生非同源染色体间片段交换，产生染色体结构变异，也可能染色体都不能均分导致的染色体数目变异。

但只有在减数分裂过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。

基因重组发生在有性生殖过程中，是控制不同性状的基因的自由组合。

]
2．人体的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(X1、X2)，一个初级精母
细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(Y1、Y2)。

一般情况下，以下比较结果正确的是( )
A．染色体数目X1与X2相同，Y1与Y2不同
B．核基因种类X1与X2不同，Y1与Y2相同
C．染色体数目X1与X2不同，Y1与Y2相同
D．核基因种类X1与X2相同，Y1与Y2不同
D [体细胞经有丝分裂形成两个子细胞X1和X2的染色体数目相同。

一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞Y1和Y2的染色体数目也相同。

细胞X1和X2的基因种类相同。

细胞Y1和Y2由于同源染色体分离，基因种类不同。

]
视角 2 考查细胞分裂图的辨别
3．(2017·二模)图A、B、C是动物细胞分裂示意图，下列有关说法正确的是( )
A．A细胞处于有丝分裂后期，此时细胞中含有2个染色体组
B．B细胞可能为次级精母细胞，其体细胞中染色体数为8
C．染色体①上同时出现基因B、b的原因一是交叉互换
D．在同一个生物体的睾丸内，可观察到A、B、C三种细胞
B[A细胞处于有丝分裂后期，此时细胞中染色体数目暂时加倍，含有4个染色体组，A错误；图B细胞处于减数第二次分裂后期，细胞质均分裂，可能为次级精母细胞，所以其体细胞中染色体数为8条，B正确；由于图中染色体②上的基因为b、b，所以染色体①上同时出现基因B、b的原因一是基因突变，C错误；由于图A说明体细胞中染色体数为4条，而图B说明体细胞中染色体数为8条，所以在同一个生物体的睾丸内，不可能同时观察到A、B、C三种细胞，D错误。

]
4．(2017·模拟)如图为某二倍体生物体内的一组细胞分裂示意图，据图分析正确的是( )
A．图②产生的子细胞一为精细胞
B．图中属于体细胞有丝分裂过程的有①③⑤
C．图示5个细胞均具有同源染色体
D．该生物的体细胞中均含有2个染色体组
A[根据细胞的染色体的形态和行为判断①为联会时期(减Ⅰ前期)，②为减Ⅱ后期，③为有丝分裂中期，④为减Ⅰ后期，⑤为有丝分裂后期。

根据图④判断为雄性个体精子的形成过程，因此②产生的子细胞一为精细胞；属于体细胞有丝分裂的为③⑤；②细胞没有同源染色体；体细胞有丝分裂后期含有4个染色体组。

]
“三看法”识别细胞分裂方式
考点三| 观察细胞的减数分裂
1．原理
(1)蝗虫的精母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：减数第一次分裂和减数第二次分裂。

(2)在减数分裂过程中，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．步骤
(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)： 解离→漂洗→染色→制片。

(2)显微观察：
观察低倍镜―→细胞和精细胞裂装片。

识别初级精母细胞、次级精母
↓
观察高倍镜―→染色体的形态、位置和数目后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察
↓
―→
1．本选用雄性个体生殖器官，其原因是什么？
【提示】 (1)雄性个体产生的精子数量多于雌性个体产生的卵细胞数；(2)
在大多数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，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减数第二次分裂。

2．制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目有哪些？
【提示】 精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到的染色体数为N 、2N 、4N 不同的细胞分裂图像。

视角 考查的操作和观察
1．为了观察减数分裂各时期的特点，材料选择恰当的是( ) ①蚕豆的雄蕊 ②桃花的雌蕊 ③蝗虫的精巢 ④小鼠的卵巢 A ．①② B ．③④ C ．①③ D ．②④
C [观察细胞的减数分裂选用雄蕊的花药和蝗虫的精巢，因为花药和精巢中进行减数分裂的细胞数量大。

]
2．下列关于观察减数分裂的叙述中，错误的是( ) A ．可用蝗虫精母细胞减数分裂固装片观察减数分裂过程
B ．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象
C ．能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象
D ．用洋葱根尖制成装片，能观察到同源染色体联会现象
D [蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可用来作为观察减数分裂的材料；观
察减数分裂时选择植物雄蕊较雌蕊易观察到减数分裂现象；联会现象发生在减
数分裂过程中，因此能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体
联会现象；洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象。

]
真题验收| 感悟高考 淬炼考能
1．(2013·卷Ⅰ)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，
正确的是( )
A．两者前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同
B．两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同
C．两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同
D．两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同
C[分析有丝分裂和减数第一次分裂过程中染色体的行为以及染色体和DNA 分子数目变化，逐项进行解答。

有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期都进行了DNA的复制，但染色体数目都没有加倍，两者前期染色体数目、DNA分子数目相同。

有丝分裂前期染色体散乱排列，减数第一次分裂前期同源染色体联会、非姐妹染色单体交叉互换，两者染色体行为不同，A项错误。

两者中期染色体数目、DNA分子数目相同，有丝分裂中期染色体的着丝点排列在赤道板上，减数第一次分裂中期四分体排列在赤道板上，两者染色体行为不同，B项错误。

有丝分裂后期着丝点一分为二，染色体数目加倍，而减数第一次分裂后期只是同源染色体分开移向两极，染色体数目没有发生变化，两个过程的DNA分子数目没有发生变化，C项正确。

有丝分裂末期，由同一条染色体分开形成的两条子染色体分别进入不同的子细胞，分裂结果是形成的两个子细胞中的染色体和DNA数目不变，而减数第一次分裂的末期，同源染色体分开进入不同的子细胞，形成的两个次级性母细胞中的染色体数目、DNA分子数目都减半，D项错误。

]
2．(2015·高考)回答下列关于遗传和变异的问题：
(1)高动物在产生精子或卵细胞的过程中，位于非同源染色体上的基因之间会发生____________，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生
____________，这两种情况都有可能导致基因重组，从而产生基因组成不同的配子。

(2)假设某物种的染色体数目为2n，在其减数分裂过程中，会出现不同的细胞，甲、乙2个图仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体，那么，图甲表示的是____________(填“初级精母细胞”、“次级精母细胞”或“精细胞”)，图乙表示的是____________(填“初级精母细胞”、“次级精母细胞”或“精细胞”)。

(3)某植物的染色体数目为2n，其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。

单倍体是指________________________。

【解析】本题主要考查生物变异、减数分裂知识。

(1)非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非位基因之间的重组；同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换，导致基因重组。

(2)由图可知：图甲细胞具有联会的同源染色体，处于减数第一次分裂前期，为初级精母细胞；图乙细胞没有同源染色体，染色体数目减半，且无染色单体，为精细胞。

(3)单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。

【答案】 (1)自由组合交换(其他合理答案也可以)
(2)初级精母细胞精细胞
(3)体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
1．减数第一次分裂过程中，同源染色体的分离，导致染色体数目减半。

2．减数第二次分裂与有丝分裂相似，不同的是减数第二次分裂中不存在同源染色体。

3．精子形成过程中，细胞质都是均分裂的；卵细胞形成过程中，初级(次级)卵母细胞的细胞质不均分裂，极体的细胞质均分裂。

4．减数第一次分裂过程中染色体的主要行为有：同源染色体联会形成四分体，同源染色体分离。

5．减数第二次分裂过程中染色体的主要行为有：着丝点分裂，染色体数目暂时加倍。

6．受精卵核内的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，其细胞质中的遗传物质几乎来自卵细胞。