第09讲 减数分裂和受精作用-备战2025年高考生物一轮复习精讲课件（新高考通用）

第9讲 减数分裂和受精作用(课堂练习例题） 【例1】马蛔虫的精子和卵细胞中都只有2条染色体，图1表示马蛔虫体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系，图2是部分细胞分裂图像。下列叙述错误的是( ) 图1 图2 A. 图1中Ⅱ所对应的细胞内一定存在姐妹染色单体 B. 图1所示的Ⅱ→Ⅲ过程中染色体和核DNA数量减半的原因是细胞分裂 C. 若乙细胞来自甲细胞，则乙细胞肯定不是极体 D. 图2中可观察到甲、乙细胞内的同源染色体分别为2对和1对 D 二 减数分裂与有丝分裂的比较 2 【例2】.说出下图为某二倍体动物体内不同时期的细胞分裂时期，并判断对错。 （1）上图中含有2个染色体组的细胞是乙和丁 （2）甲细胞可以表示该动物次级精母细胞的分裂过程 （3）乙、丙细胞中不含有同源染色体，核DNA∶染色体＝2∶1 染色体组： 细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异 有丝后期 减Ⅱ后期 减Ⅱ中期 有丝中期 二 减数分裂与有丝分裂的比较 【例3】. 甲→丁为某二倍体生物生殖器官中的一些细胞分裂图，有关判断正确的是( ) A. 若图中所示细胞分裂具有连续性，则顺序依次为乙→丙→甲→丁 B. 甲、乙、丙、丁细胞中含有的染色体组数目依次为4、2、1、1 C. 若乙图中的基因组成为AAaaBBbb，则丁的基因组成为AaBb D. 乙是初级精母细胞或初级卵母细胞，丁可能为卵细胞 B 二 减数分裂与有丝分裂的比较 【例4】果蝇体内的一个细胞在分裂过程中，一段时期内某种物质或结构的数量变化如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．若a代表2个染色体组，则该细胞正在进行有丝分裂 B．若a代表4个核DNA分子，则该细胞正在进行有丝分裂 C．若a代表4条染色体，则该细胞在CD段可能形成四分体 D．若a代表8条染色单体，则该细胞在CD段可发生基因重组 B 二 减数分裂与有丝分裂的比较 【例5】小鼠Rictor基因的正常表达与精子的发生密切相关，敲除该基因的小鼠会出现无精症。研究人员利用流式细胞仪对正常小鼠和敲除小鼠睾丸生精小管中的细胞进行了DNA含量测定，结果如下图(精原细胞核DNA含量为2C)。下列说法正确的是(　　) A．核DNA含量为2C和C的细胞分别对应 精原细胞和精子 B．与正常小鼠相比，敲除该基因小鼠的 初级精母细胞数量显著下降 C．据图推测敲除小鼠精子形成过程阻滞在减数分裂Ⅱ期间 D．核DNA含量由2C到4C的变化过程中会发生基因重组 C 减数分裂与有丝分裂的比较 二 减数分裂与有丝分裂的比较 1.细胞分裂与基因突变 在 （时期），DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，此时可导致姐妹染色单体上含有 ，这种突变能通过配子传递给下一代。如图所示： 有丝分裂前的间期或者减数分裂前的间期 等位基因 发生在 时 减Ⅰ前期 / 减Ⅰ后期 2.基因重组： 1、若不发生变异，则产生 种配子, 基因型： 3、若发生互换，则…配子__种，基因型： 2、若A突变为a，则产生配子 种，基因型： 2 AB、ab 4 AB、ab、Ab、aB 3 AB、aB 、ab (同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换) (非同源染色体上非等位基因自由组合) 构建减数分裂产生配子的过程模型图？ 总结 （1）只能是基因突变： （2）只能是交叉互换： （3）基因突变和交叉互换都有可能： 3.判断图中发生的变异种类 基因型AaBb的细胞 基因型AaBb的细胞 基因型AABb的细胞 ①纯合子 ②有丝分裂过程 ①减数分裂过程 ②是杂合子或基因型未知 基因突变或交叉互换 交叉互换 基因突变 基因突变 一条染色体上的姐妹染色单体出现了颜色不同的片段 【例6】下图为某高等动物(基因型为AaBb)细胞减数分裂不同时期的模式图，①和②是相互交换的染色体片段。下列叙述错误的是（ ） A.图甲所示细胞继续分裂过程中可能发生等位基因分离 B.两图所示细胞，可能来自于同一个精原细胞 C.图甲细胞的基因组成可能为AABbb D.在产生乙细胞的整个过程中，中心体要进行2次复制 C 三 细胞分裂与可遗传变异的关系 （1）.减I后期，同源染色体不分离 →某配子中有等位基因 2.减II后期,a所在子染色体移到同一极 →某配子中有相同基因 4.减数分裂与染色体变异 11 【例7】.有关细胞分裂过程中异常原因的分析正确的是(　　) 选项 体细胞或原始生殖细胞→子细胞 原因分析 A aa→Aa 有丝分裂间期发生隐性突变 B AaXBY→ AaXB、AaXB、Y、Y 减数第二次分裂后期 同源染色体未分开 C XbY→XbXb、0、Y、Y 减数第一次分裂后期 姐妹染色单体未分开 D AaXBXb→ AaXBXB、Aa、Xb、Xb 减数第一次、第二次分裂均异常 一 Aa所在 二 b所在 减Ⅰ后Aa所在同源染色体不分离 减Ⅱ后B所在两条子染色体移向同一极 显 D 12 1.A、显性突变（突变为显性基因）B、AaXBY，先写出产生的正常子细胞，再与异常相比，找出异常原因。 【例8】一对表现型正常的夫妇，生育了一个有3条性染色体的血友病男孩。某同学结合下图分析该男孩的病因，其中判断不合理的是(　　) A.该男孩的性染色体组成若为XXY，则患病最可能与图丁有关 B.该男孩的性染色体组成若为XYY，则患病最可能与图乙有关 C.该男孩患病若与图乙有关，其性染色体组成可能是XXY D.该男孩患病若与图甲有关，其父亲可能发生了基因突变 C 三 细胞分裂与可遗传变异的关系 5.细胞分裂过程中的同位素标记问题 【例9】蚕豆根尖细胞(2N＝12)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.只有半数的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 B 三 细胞分裂与可遗传变异的关系 【例10】将全部DNA分子的双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于含31P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1/2 B.若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1 C.若产生的4个子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂 D.若产生的4个子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行减数分裂 B 三 细胞分裂与可遗传变异的关系 $$第9讲 减数分裂和受精作用 目录 Contents 一 减数分裂的概念和过程 三 细胞分裂与可遗传变异的关系 二 减数分裂与有丝分裂的比较 第9讲 减数分裂和受精作用 四 受精作用的过程和意义 【学习目标】 概念3 遗传信息控制生物性状，并代代相传； 3.2 有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能。 3.2.1 阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。 3.2.2 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。 第 页 进行有性生殖的生物 产生成熟生殖细胞时 染色体只复制一次，而细胞分裂两次。 成熟生殖细胞中的染色体是原始生殖细胞中的一半。 减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。 （原始生殖细胞→成熟生殖细胞） （1）对象: （范围） （2）时期: （3）特点: （4）结果: （5）场所: 有性生殖器官 哺乳动物——睾丸（♂）、卵巢（♀） 植物——花药（♂）、子房（♀） （精细胞、卵细胞） （精/卵原细胞） 一 减数分裂的概念和过程 1.减数分裂的概念 减数分裂是... text has been truncated due to evaluation version limitation. （1）同源染色体 vs 非同源染色体 同源染色体：减数分裂过程中联会配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，且一条来自父方，一条来自母方。如图中的A和B，C和D 同源染色体并非完全相同，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，但X染色体比Y染色体大 非同源染色体：指形态、大小不相同，且在减数分裂过程中不发生联会的染色体。如图中的A和C（或D），B和C（或D） 2.减数分裂中的概念辨析 但“同源”... text has been truncated due to evaluation version limitation. 5 （2）联会与四分体 联会：减数第一次分裂过程中（前期）、同源染色体两两配对的现象 四分体：联会后的每对同源染色体都含有四条染色单体，叫作四分体 并非所有的细胞分裂都存在四分体，联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象，有丝分裂过程中不进行联会，不存在四分体 1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子=8条脱氧核苷酸链 2.减数分裂中的概念辨析 板书画图 6 减Ⅰ前期，同源染色体（四分体）中的非姐妹染色单体之间互换部分片段的现象。（普遍存在） （3）.交叉互换 基因重组 属于 板书 ... text has been truncated due to evaluation version limitation. 7 7 意义：丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的变异性。 染色体变异（易位）：非同源染色体中的非姐妹染色单体之间互换部分片段 基因重组：交叉互换 （3）交叉互换意义 板书 ... text has been truncated due to evaluation version limitation. 8 8 减数第一次分裂 精原细胞 减数第二次分裂 初级精母细胞 精子的形成 精细胞 精子 次级精母细胞 前 后 中 后 末 后 中 前 间期 二、减数分裂的过程（1.二倍体动物精细胞的形成过程） 时期 图像 主要特征 间期 （精原细胞） 减 Ⅰ 前期 中期 后期 末期 （初 级 精 母 细 胞） DNA复制，有关蛋白质的合成 结果：每条染色体上含有2条染色单体 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 可能发生互换。（基因重组） 同源染色体成对排列在赤道板上 同源染色体分离（非同源染色体自由组合），移向细胞两极。（基因重组） 细胞膜从中间向内凹陷， 细胞均分为两个子细胞。 细胞中染色体数减半。 二、减数分裂的过程（1.二倍体动物精细胞的形成过程） 减Ⅱ 前期   中期 后期 末期 时期 图像 主要特征 （次 级 精 母 细 胞） 染色体散乱分布在细胞中 染色体的着丝点排列在赤道板上 着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体 细胞膜从中间凹陷， 细胞均分为两个子细胞 2.卵细胞的形成过程 场所：卵巢 卵细胞 （第一）极体 （第二）极体 次级卵母细胞 卵原细胞 四分体 复制 联会 同源染色体分离 着丝点分裂 着丝点分裂 初级卵母细胞 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 场所 _____ _____ 时间 初情期 胚胎期开始，初情期完成 细胞质 分裂 均等分裂 卵母细胞 ______分裂； 第一极体 ____分裂 是否变形 变形 _______ 结果 1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个____(成熟配子) 1个卵原细胞→__个较大的卵细胞(成熟配子)和__个较小的极体(退化消失，不能受精) 相同点 染色体的变化行为相同 睾丸 精子 3 卵巢 不均等 均等 1 不变形 3.精子和卵细胞形成过程的异同点(哺乳动物) 卵母细胞包... text has been truncated due to evaluation version limitation. 若基因型为AaBb的一个原始生殖细胞，产生了一个Ab的生殖细胞，请绘制与产生该生殖细胞相关的初级性母细胞后期、次级性母细胞后期图像并标注染色体上的相应基因。 4N 2N N 前 中 后 末 前 中 后 末 间期　 减Ⅰ 减Ⅱ 4.DNA、染色体及染色单体的数目变化曲线： 性原细胞 初级性母细胞 次级性母细胞 性细胞 DNA 染色体 染色单体 0 DNA/染色体数 时期 染色体数目减半，发生在减数第一次分裂（末期），原因是同源染色体的分离。 终点和起点... text has been truncated due to evaluation version limitation. 柱形图 间期 减Ⅰ前、中、后 减Ⅱ前、中 减Ⅱ后 减Ⅱ末 性原细胞 初级 性母细胞 次级 性母细胞 性细胞 先判断体细... text has been truncated due to evaluation version limitation. 减数分裂 有丝分裂 分裂的细胞 染色体复制次数 细胞分裂次数 同源染色体行为 子细胞染色体数目 子细胞名称 相同点 体细胞 （原始生殖细胞） 原始生殖细胞 一次 二次 一次 一次 存在同源染色体 但不联会，无互换现象 ①联会形成四分体、四分体中的非姐妹染色单体常发生互换 减半 不变 2个体细胞 4个精细胞或 1个卵细胞和3个极体 ①染色体都只复制一次 ②都出现纺锤丝，都有核膜核仁的消失与重建 ③ 都有着丝点的分裂和姐妹染色单体的分开现象 ②同源染色体分离 二 减数分裂与有丝分裂的比较 1．有丝分裂、减数分裂的图像辨析 根据染色体的行为判断细胞分裂方式及时期 减II前 减I前 有丝前 减II中 减I中 有丝中 图10 图11 有丝后 减II后 减I后 减II后 减I后 【例1】马蛔虫的精子和卵细胞中都只有2条染色体，图1表示马蛔虫体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系，图2是部分细胞分裂图像。下列叙述错误的是( ) 图1 图2 A. 图1中Ⅱ所对应的细胞内一定存在姐妹染色单体 B. 图1所示的Ⅱ→Ⅲ过程中染色体和核DNA数量减半的原因是细胞分裂 C. 若乙细胞来自甲细胞，则乙细胞肯定不是极体 D. 图2中可观察到甲、乙细胞内的同源染色体分别为2对和1对 D 二 减数分裂与有丝分裂的比较 20 【例2】.说出下图为某二倍体动物体内不同时期的细胞分裂时期，并判断对错。 （1）上图中含有2个染色体组的细胞是乙和丁 （2）甲细胞可以表示该动物次级精母细胞的分裂过程 （3）乙、丙细胞中不含有同源染色体，核DNA∶染色体＝2∶1 染色体组： 细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异 有丝后期 减Ⅱ后期 减Ⅱ中期 有丝中期 二 减数分裂与有丝分裂的比较 【例3】. 甲→丁为某二倍体生物生殖器官中的一些细胞分裂图，有关判断正确的是( ) A. 若图中所示细胞分裂具有连续性，则顺序依次为乙→丙→甲→丁 B. 甲、乙、丙、丁细胞中含有的染色体组数目依次为4、2、1、1 C. 若乙图中的基因组成为AAaaBBbb，则丁的基因组成为AaBb D. 乙是初级精母细胞或初级卵母细胞，丁可能为卵细胞 B 二 减数分裂与有丝分裂的比较 减数第二次分裂的后期 有丝分裂后期 2.两种分裂方式中每条染色体中的DNA含量变化分析 【例4】果蝇体内的一个细胞在分裂过程中，一段时期内某种物质或结构的数量变化如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．若a代表2个染色体组，则该细胞正在进行有丝分裂 B．若a代表4个核DNA分子，则该细胞正在进行有丝分裂 C．若a代表4条染色体，则该细胞在CD段可能形成四分体 D．若a代表8条染色单体，则该细胞在CD段可发生基因重组 B 二 减数分裂与有丝分裂的比较 【例5】小鼠Rictor基因的正常表达与精子的发生密切相关，敲除该基因的小鼠会出现无精症。研究人员利用流式细胞仪对正常小鼠和敲除小鼠睾丸生精小管中的细胞进行了DNA含量测定，结果如下图(精原细胞核DNA含量为2C)。下列说法正确的是(　　) A．核DNA含量为2C和C的细胞分别对应 精原细胞和精子 B．与正常小鼠相比，敲除该基因小鼠的 初级精母细胞数量显著下降 C．据图推测敲除小鼠精子形成过程阻滞在减数分裂Ⅱ期间 D．核DNA含量由2C到4C的变化过程中会发生基因重组 C 减数分裂与有丝分裂的比较 二 减数分裂与有丝分裂的比较 分裂方式 变异发生过程或时期 变异类型 二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂 DNA复制 基因突变 减数分裂 减Ⅰ前期：同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换 减Ⅰ后期：非同源染色体自由组合 基因重组 有丝分裂、减数分裂 分裂期：染色体间，移向两极时 染色体变异 具有普遍性，适用于所有生物 适用于有性生殖的生物 真核生物（具染色体） 三 细胞分裂与可遗传变异的关系 1.细胞分裂与基因突变 在 （时期），DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，此时可导致姐妹染色单体上含有 ，这种突变能通过配子传递给下一代。如图所示： 有丝分裂前的间期或者减数分裂前的间期 等位基因 发生在 时 减Ⅰ前期 / 减Ⅰ后期 2.基因重组： 1、若不发生变异，则产生 种配子, 基因型： 3、若发生互换，则…配子__种，基因型： 2、若A突变为a，则产生配子 种，基因型： 2 AB、ab 4 AB、ab、Ab、aB 3 AB、aB 、ab (同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换) (非同源染色体上非等位基因自由组合) 构建减数分裂产生配子的过程模型图？ 总结 （1）只能是基因突变： （2）只能是交叉互换： （3）基因突变和交叉互换都有可能： 3.判断图中发生的变异种类 基因型AaBb的细胞 基因型AaBb的细胞 基因型AABb的细胞 ①纯合子 ②有丝分裂过程 ①减数分裂过程 ②是杂合子或基因型未知 基因突变或交叉互换 交叉互换 基因突变 基因突变 一条染色体上的姐妹染色单体出现了颜色不同的片段 减数分裂是生物遗传的基础，基因的分离定律和自由组合定律是由于减数分裂时位于同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合的结果。 30 【例6】下图为某高等动物(基因型为AaBb)细胞减数分裂不同时期的模式图，①和②是相互交换的染色体片段。下列叙述错误的是（ ） A.图甲所示细胞继续分裂过程中可能发生等位基因分离 B.两图所示细胞，可能来自于同一个精原细胞 C.图甲细胞的基因组成可能为AABbb D.在产生乙细胞的整个过程中，中心体要进行2次复制 C 三 细胞分裂与可遗传变异的关系 （1）.减I后期，同源染色体不分离 →某配子中有等位基因 2.减II后期,a所在子染色体移到同一极 →某配子中有相同基因 4.减数分裂与染色体变异 32 【例7】.有关细胞分裂过程中异常原因的分析正确的是(　　) 选项 体细胞或原始生殖细胞→子细胞 原因分析 A aa→Aa 有丝分裂间期发生隐性突变 B AaXBY→ AaXB、AaXB、Y、Y 减数第二次分裂后期 同源染色体未分开 C XbY→XbXb、0、Y、Y 减数第一次分裂后期 姐妹染色单体未分开 D AaXBXb→ AaXBXB、Aa、Xb、Xb 减数第一次、第二次分裂均异常 一 Aa所在 二 b所在 减Ⅰ后Aa所在同源染色体不分离 减Ⅱ后B所在两条子染色体移向同一极 显 D 33 1.A、显性突变（突变为显性基因）B、AaXBY，先写出产生的正常子细胞，再与异常相比，找出异常原因。 【例8】一对表现型正常的夫妇，生育了一个有3条性染色体的血友病男孩。某同学结合下图分析该男孩的病因，其中判断不合理的是(　　) A.该男孩的性染色体组成若为XXY，则患病最可能与图丁有关 B.该男孩的性染色体组成若为XYY，则患病最可能与图乙有关 C.该男孩患病若与图乙有关，其性染色体组成可能是XXY D.该男孩患病若与图甲有关，其父亲可能发生了基因突变 C 三 细胞分裂与可遗传变异的关系 5.细胞分裂过程中的同位素标记问题 【例9】蚕豆根尖细胞(2N＝12)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.只有半数的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 B 三 细胞分裂与可遗传变异的关系 【例10】将全部DNA分子的双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于含31P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1/2 B.若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1 C.若产生的4个子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂 D.若产生的4个子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行减数分裂 B 三 细胞分裂与可遗传变异的关系 02 观察细胞的减数分裂 37 1.实验原理 蝗虫的 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。在此过程中，细胞中的染色体 都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。 精母 形态、位置和数目 38 2.实验步骤 初级精母 次级精母 中期、后期 中期、后期 观察结果 39 3.实验材料选择 宜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实验的材料，原因如下： (1)雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。 (2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，有的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，才能继续完成减数第二次分裂。 根据染色体的行为可判断，①～⑤分别为减Ⅰ分裂前的间期、减Ⅰ后期、减Ⅰ前期、减Ⅱ末期、减Ⅱ后期，其顺序是①→③→②→⑤→④ 40 四 受精作用的过程和意义 体现了细胞膜的信息交流、控制物质进出功能，也体现了细胞膜具有一定的流动性结构特点。 受精卵中染色体来自父方和母方各一半，核DNA也是父方和母方各一半。 提示：受精卵中遗传物质（DNA）来自母方的比父方多，考虑质DNA。 减数分裂和受精作用维持了生物前后带染色体的稳定，同时也有利于生物多样性的形成。 ―→ ↓ ―→ ↓ ―→ $$