第11讲 减数分裂与受精作用-【高考一轮】备战2025年高考生物一轮复习精优课件

这是一份第11讲 减数分裂与受精作用-【高考一轮】备战2025年高考生物一轮复习精优课件，共60页。PPT课件主要包含了课标要求，同源染色体，减Ⅱ前期，减Ⅱ末期，减Ⅰ中期，减Ⅰ前期，减Ⅱ中期，减Ⅱ前，有丝分裂中期，有丝分裂前期等内容，欢迎下载使用。
第11讲 减数分裂与受精作用
1.阐明减数分裂产生染色体数目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。
考情：以选择题为主，最主要是有丝和减数分裂的区别和联系大题不会单独考察减数分裂，但会通过变异等实例与遗传题联系。
考点一 减数分裂与受精作用
一、减数分裂及相关概念
三、减数分裂中染色体、核DNA数目、染色单体数目变化规律
染色体、DNA数目减半的分裂，无细胞周期，会导致基因重组
1.概念：进行 的生物，在产生 细胞时进行的染色体数目 的细胞分裂。
植物的减数分裂发生在_____（雄）、__________（雌）
场所 高等动物的减数分裂发生在________________
精原细胞或卵原细胞，既能进行有丝分裂，性成熟时又能进行减数分裂
成熟生殖细胞（即配子/精子和卵子）中染色体数是原始生殖细胞（精原/卵原细胞）的一半
①来源：一条来自父方，一条来自母方；②形态：形态和大小一般都相同。③行为：在减数分裂中联会
非同源染色体：是在减数分裂过程中不联会的染色体，在减Ⅰ后自由组合。（如1与3或4；2与3或4）
注意：性染色体X、Y或Z、W是同源染色体，其形态大小不同。
考试时判断：形态大小一般相同，颜色不同
减数分裂中联会时配对的两条染色体；（如1与2；3与4）
四分体：联会后的每对染色体含有4条染色单体。称为一个四分体。
姐妹染色单体：同一着丝粒连着的两条染色单体。间期复制而来，如3和3’。
非姐妹染色单体：不同着丝粒连着的染色单体。
个DNA分子 ____条DNA单链
减数分裂Ⅰ前期，同源染色体两两配对的现象。
减Ⅰ涉及的行为：同源染色体的非姐妹染色单体在减Ⅰ的前期可能会发生 交叉互换
对象：时期:实质：意义:
同源染色体（或四分体）中的非姐妹染色单体之间
进一步丰富了配子的类型，增加了有性生殖生物的多样性
随染色单体部分片段的交换，其上的基因也发生交换（基因重组）
1.精子的形成过程（以二倍体动物为例）
DNA复制、有关蛋白质的合成，结果每条染色体上含有两条姐妹染色单体
同源染色体联会形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体间可能互换相应片段
同源染色体成对排列在赤道板上两侧
同源染色体分离，非同源染色体自由组合，并移向两极
末期结束细胞一分为二，形成2个子细胞，每个子细胞中的染色体数目均减半
导致基因重组（基因的自由组合、基因的交叉互换）
染色体的着丝粒排列在赤道板上
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，在纺锤丝的牵引下，分别向细胞两极移动
核膜、核仁出现，末期结束细胞一分为二
精细胞变形为蝌蚪状的精子，细胞核位于头部
减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或者间期很短，染色体不再复制
减数分裂结束后产生的是精细胞，而不是精子
减数分裂Ⅰ末期和减数分裂Ⅱ前期，细胞中染色体的行为是一样的
联会、四分体同源染色体分离
着丝粒分裂染色单体分开
思考： （1）减数分裂Ⅰ的实质是 _______________, 减数分裂Ⅱ的实质是__________________。 （2）染色体数目减半发生在______________。
染色体复制一次，中心体复制两次
二倍体动物卵细胞的形成过程
减数分裂结束后产生的是卵细胞，不需要变形
2. 精子和卵细胞形成过程的异同点（以哺乳动物为例）
初级和次级卵母细胞不均等分裂；第一极体均等分裂
即染色体的变化行为是相同的
保证卵细胞有较多的营养物质，以满足早期胚胎发育过程中对营养物质的需要
4. 重要行为的意义①减Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换(基因重组)，
增加配子的多样性，继而导致后代的多样性。同时要注意图中四种配子的比例不一致(遗传题)！如AaBb(A紫，B高杆)的个体自交后代紫花高杆和白花矮杆比例是3：1，但是出现极个别紫花矮杆和白花高杆，原因是______________________________________________
极个别细胞发生交叉互换使得A和b组合，a和B组合
②减Ⅰ后期非同源染色体的自由组合(基因重组)同样增加了配子的多样性
一个含1对同源染色体的个体， 可以产生____种配子；一个含2对同源染色体的个体， 可以产生____种配子；一个含3对同源染色体的个体， 可以产生____种配子；一个含n对同源染色体的个体， 可以产生____种配子；
，例如在不考虑交叉互换的情况下：
四、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1.目的要求通过观察蝗虫㉜__________减数分裂装片，识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。
2.材料用具㉝________、蝗虫精母细胞减数分裂装片。
为什么观察减数分裂的装片实验中宜选用雄性个体生殖器官？
1.雄性产生精子数量多，雌性产生卵细胞少。2.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，才会完成第二次分裂。
只有有丝分裂会出现4n
在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中，由于某种原因，减数分裂Ⅰ时2条21号染色体没有分离，而是进入了同一个次级精（卵）母细胞，再经过减数分裂Ⅱ，就会形成含有2条21号染色体的精子或卵细胞；如果减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ时21号染色体的着丝粒分裂，形成了2条21号染色体，它们没有分别移向细胞两极，而是进入了同一个精子或卵细胞，因此异常的精子或卵细胞就含有24条染色体，其中21号染色体有2条。当一个正常的精子或卵细胞（含23条染色体，其中含有1条21号染色体）与上述异常的卵细胞或精子结合成受精卵时，该受精卵含47条染色体，其中21号染色体有3条。当该受精卵发育成人时，体细胞中染色体数目是47条，含有3条21号染色体
1.21三体综合征患者智力低下，身体发育缓慢。患者21号染色体不是正常的1对，而是3条。请从精子或卵细胞形成的角度推测病因：
配子形成过程中，减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体间的交换及减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合，都会导致配子中染色体组合的多样性。受精作用中精子和卵细胞的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性，因而增加了遗传的多样性。
2.试从配子形成和受精作用两方面，分别对遗传的多样性和稳定性的原因进行概括。
（1）遗传多样性的原因：
（2）遗传稳定性的原因：
3.受精过程中，子代从双亲各继承了半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗?请给出判断并解释原因：
不一样。母亲除提供一半的核基因外，还提供了几乎全部的细胞质基因，如线粒体内含有的基因
减数分裂形成的配子中染色体数目减半，而且每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合，而受精作用时精卵结合使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。生物体的性状是由染色体上的遗传物质控制的，因此，染色体数目的恒定维持了生物遗传的稳定性
考向1 减数分裂的过程分析
A.&6& B.&7& C.&8& D.&9&
【训练3】(2021·商丘期中)下图1表示某动物初级精母细胞中的两对同源染色体。若其减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色体上的单体之间发生交换形成了四个精子（如图2所示），则来自同一个次级精母细胞的是( )。
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
同为同一次补为同一初同补同一体
配子来源的判断方法（以精细胞来源为例）
考向3 配子的类型和来源分析
三、减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
4个精子或1个卵细胞和3个极体
二、 有丝分裂和减数分裂的图形辨别
1. 有丝分裂、减Ⅰ、减Ⅱ图像的区别
请同学从不同性别的角度上台补充绘出减Ⅰ减Ⅱ还可能存在的图形
单数的染色体数也可认为是减Ⅱ
[分辨图形] 以下为某种二倍体生物体内的某些细胞，写出它们各自所处的时期和可能的名字。
有同源→无粒裂→均分减Ⅰ后(初级精母)
有同源→无粒裂→不均减Ⅰ后(初级卵母)
无同源→点裂→均分减Ⅱ后(次级精母、第一极体！)
无同源→点裂→不均减Ⅱ后(次级卵母)
[基础题] 下图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是(　　) A. 图甲一定为次级精母细胞 B. 图乙一定为初级精母细胞 C. 图丙为次级卵母细胞或极体D. 图丙中的M、m为一对同源染色体
[典例] 下图是某一个二倍体高等动物细胞处于分裂不同时期的图像。下列叙述错误的是（ )A. 甲细胞不可能代表胰岛B细胞B. 若乙细胞含有两条性染色体，它们不是同源染色体C. 乙细胞分裂形成的一定是精细胞D. 丙细胞中有2个染色体组，丁细胞有2个四分体
[2022·全国乙卷·高考真题] 有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa，若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换，则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是（　　）A．有丝分裂的后期B．有丝分裂的末期C．减数第一次分裂D．减数第二次分裂
次级性母细胞或第一极体
2. 减数分裂的柱状图
3. 有丝分裂和减数分裂中“每条染色体上DNA数”的曲线比较
另外，把n去掉就是染色体组曲线图
4. 结合受精作用考察
5.同源染色体“对数”及“染色体组数”的变化(以二倍体生物为例)
染色体组： 细胞中的一组完整非同源 染色体 ，它们在形态和功能上各不相同，但又互相协助，携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。如人是二倍体生物，则人的体细胞中有两个染色体组。
[快速辨别] 下图中横轴表示细胞分裂时期，纵轴表示一个细胞核中DNA含量或染色体数目的变化情况。请分析图示，表示有丝分裂中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化的曲线分别依次是（　　）
有斜线，下降1次，前后相等 有丝DNA
有斜线，连续下降2次，前后减半 减数DNA
无斜线，先减再增终成半减数染色体
无斜线，前后相等且有4N 有丝染色体
[先分析时期再做选项] 关于某个动物(2n)分裂数量图，说法不正确的是A. 乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝粒分裂B. 处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体C. 基因重组可发生在戊时期，基因突变主要发生在丙→戊D. 丙可以表示MⅡ后期，甲代表精子或卵细胞
减Ⅱ后/末原始生殖细胞
[2023辽宁沈阳校联考] 下图表示细胞某些过程中核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析错误的是(　　)A. a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂　B. L点→M点所示过程与细胞膜的流动性有关　C. GH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的　D. MN段发生了核DNA含量的加倍　　　
[难题] 如图为二倍体雄性田鼠(2n=54)体内某细胞正常分裂时相关物质或结构数量变化曲线的一部分,下列分析不正确的是(　 　)A. 若该图表示有丝分裂染色体组数目的变化,则a=2B. 若该图表示有丝分裂染色体数目的变化,则a=54C. 若该图表示减数分裂核DNA分子数目的变化,则数量为a时细胞内没有同源染色体D. 若该图表示减数分裂每条染色体上DNA分子数目的变化,则a=1，2a表示的是次级精母细胞
不能表示有丝染色单体、减数同源染色体的变化
[新题型] 如图为某高等动物细胞分裂图象及细胞内同源染色体对数的变化曲线，据图分析下列有关叙述错误的是( )A. B～C段细胞发生了着丝粒分裂B. F～H段内发生同源染色体的分离C. B点和H点都发生染色体的着丝粒分裂D. H～I段细胞中可能含2个染色体组
点裂两极各n对，共2n对
（1）基因突变—有丝分裂间期和减数分裂Ⅰ前间期的DNA复制过程均易发生（2）基因重组—减数分裂Ⅰ前期的交叉互换 减数分裂Ⅰ后期的非同源染色体上非等位基因自由组合（3）染色体变异—有丝分裂与减数分裂中均可发生染色体结构变异和数目变异染色体变异在光学显微镜可观察；基因突变和基因重组不可观察。
注意：1.基因重组只可能发生在减数分裂过程，不能发生有丝分裂过程。2.原核生物只可能发生基因突变，不可能发生染色体变异。 （可通过基因工程发生基因重组）
八、细胞分裂与可遗传变异
（1）细胞分裂与基因突变
姐妹染色单体上出现了等位基因 原因分析：
有丝分裂间期或减数分裂前的间期发生基因突变。
若个体基因型为杂合子，还可能是减数第一次分裂前期发生互换。
通常，此时可导致____条染色体上的姐妹染色单体上含有__________，这种突变能通过配子传递给下一代。
姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析
（3）若基因型为纯合子，则一定为基因突变。
（4）若发生在间期，则为基因突变；若发生在四分体时期，则为互换。
（5）若一个精原细胞经减数分裂产生的4个精子有4种类型，则为互换； 若一个精原细胞经减数分裂产生的4个精子有3种类型，则为基因突变。
[提醒]①细胞内同源染色体上的非姐妹染色单体上的基因发生互换后不一定会造成姐妹染色单体上存在等位基因。②对于杂合子来说，相应基因发生互换后，减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期都有等位基因的分离。
（2）细胞分裂与基因重组
a.减Ⅰ前期的互换
b.减Ⅰ后期的非同源染色体上非等位基因自由组合
（实现了同源染色体上的非等位基因之间的重组）
（实现了非同源染色体上的非等位基因之间的重组）
四、细胞分裂与可遗传变异
（3）减数分裂与染色体（非整倍性）数目变异
a.减Ⅰ分裂异常，两个减Ⅱ分裂分裂都正常
b.减Ⅰ分裂正常，减Ⅱ分裂异常
（一般只考虑一次分裂异常）
一半子细胞正常，一半子细胞异常
（染色体数目增多的配子细胞中有同源染色体/等位或相同基因）
（染色体数目增多的配子细胞中有相同基因，但无同源染色体）
♀ ♂：MⅠ异常，X与Y没有分离
♂ ♀：MⅠ异常，X与X没有分离 或 MⅡ异常，着丝点分裂后两条X染色体进入同一卵细胞中
性染色体组成异常原因分析：（只有一次分裂异常）
♀ ♂ ：MⅡ异常，X与X没有分离
♂ ♀ ：MⅠ异常，X与X没有分离 MⅡ异常，着丝点分裂后两条X染色体进入同一卵细胞中
方法：1.分析配子组成。2.分析配子来源。3.分析异常配子有无同源染色体（有则是MⅠ异常，无则是MⅡ异常）。
♀ ♂：MⅡ异常，Y与Y没有分离
♀ ♂ ：MⅠ/MⅡ异常
♂ ♀ ：MⅠ/MⅡ异常
产生不含性染色体的子细胞
五、有丝分裂与减数分裂中标记核DNA、染色体情况分析
情境1：一个细胞中的所有DNA的两条链被标记，在不含标记的原料中分裂情境2：一个细胞中的所有DNA的一条链被标记，在不含标记的原料中分裂情境3：一个细胞中的一条染色体DNA的两条链被标记，在不含标记的原料中分裂情境4：一个细胞中的所有DNA没有标记，在含有标记的原料中分裂
（下面仅以情境1为例进行讨论，举一反三则可知其他情况。） （方法：绘图分析：有丝分裂画一条，减数分裂画一对 ）
被标记的DNA情境较多：
4. 难点：放射性同位素标记与细胞分裂用32P标记了一个果蝇细胞（2n=8）中染色体DNA后，将其放入不含放射性物质的培养基培养，一段时间后，1）根据以上情况，第一次有丝分裂前期有_____条染色体被标记的，____条染色体单体被标记，后期被标记有____条。形成的(每个)子细胞有___条染色体被标记；第二次有丝分裂前期有_____条染色体被标记，___条染色体单体被标记，第二次分裂后期有_____条染色体被标记，形成的子细胞有____条染色体被标记。
4. 难点：放射性同位素标记与细胞分裂用32P标记了一个果蝇细胞（2n=8）中染色体DNA后，将其放入不含放射性物质的培养基培养，一段时间后，2）MI前期有_____条染色体被标记的，____条染色体单体被标记，形成的子细胞有______条染色体被标记；MII前期有____条染色体被标记， ______条染色体单体被标记，MII后期有_____条染色体被标记，形成的子细胞有_____条染色体被标记。
一个含有2n条染色体的细胞，其染色体DNA的两条链都被标记，在不含有标记的原料中进行连续两次分裂，产生４个子细胞。
1.若进行有丝分裂，则含有标记的子细胞数为___________
2.若进行减数分裂，则含有放射性的子细胞数为_____。
一个细胞中最多有2n条染色体被标记
每个细胞中有n条染色体被标记
A.基因突变 B.同源染色体非姐妹染色单体互换C.染色体变异 D.非同源染色体自由组合
二倍体动物某个精原细胞形成精细胞的过程中，依次形成四个不同时期的细胞，其染色体组数和同源染色体对数如图所示。下列叙述错误的是( ) 。
情境1：一个含有2n条染色体的细胞，其染色体DNA的两条链都被标记，在不含有标记的原料中进行连续2次有丝分裂与1次减数分裂的比较。
五、有丝分裂与减数分裂中标记DNA情况分析
两个子细胞都带有标记（标记DNA数量和标记染色体数量均为2n）
有丝分裂标记DNA情境分析：
一个带有标记的子细胞和一个没有标记的子细胞
两个子细胞都带有标记（两个子细胞标记数量总和为2n）
两个子细胞都带有标记（DNA标记数量均为2n，染色体标记数量均为n）
减数分裂中标记DNA情况分析：
两个子细胞都带有标记（DNA标记数量和染色体标记数量均为n）
1.用32P标记了玉米体细胞（ 含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被标记的染色体条数分别是（ ）A.中期20和20，后期40和20 B.中期20和10，后期40和20C.中期20和20，后期40和10 D.中期20和10，后期40和10
2.将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞（染色体数为2N）置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是（ ）A．若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为½B．若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1C．若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂D．若子细胞中的染色体都不含32P，则一定进行减数分裂
4.用32P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，让其分裂第一次至第N次，若一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是40条和2条，则这至少是（ ）次分裂的分离期。 A.第一 B.第二 C.第三 D. 第四
3.蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是（ ）A.每条染色体的两条单体都被标记B.每条染色体中都只有一条单体被标记C.只有半数染色体中一条单体被标记D.每条染色体的两条单体都不被标记