第26讲 减数分裂与受精作用-【过一轮】备战2025年高考生物一轮复习精讲课件（新教材新高考）

26.减数分裂与受精作用 鱼票出品，必属精品 2024-2025学年-高考一轮复习-高中生物学 主讲人：鱼票月半 概念图 考点一 减数分裂 01 复习：有丝分裂相关知识 考点1.减数分裂 1.减数分裂的定义 有性生殖 成熟生殖细胞 分裂两次 一半 花药 睾丸 体细胞 果蝇体细胞和配子的染色体示意图 配子 (1)同源染色体和非同源染色体 ①同源染色体 a.请据图(精子、卵细胞、受精卵、初级性母细胞)描述同源染色体的概念。 考点1.减数分裂 1.减数分裂的定义 b.受精卵中1号染色体上某位置有A基因，则3号染色体上相同位置是__________________。 c.有丝分裂过程中 (填“存在”或“不存在”)同源染色体，有丝分裂后期图中1号和5号 (填“是”或“不是”)同源染色体。 A基因或其等位基因 存在 不是 考点1.减数分裂 1.减数分裂的定义 ②非同源染色体 指形状、大小一般 ，且在减数分裂过程中不发生 的染色体。如图受精卵中的1和2(或4)、3和2(或4)。 提醒：细胞中的每套非同源染色体为一个染色体组。 不相同 联会 考点1.减数分裂 1.减数分裂的定义 (2)联会：____________________ ______________________的现象。 (3)四分体：联会后的每对同源染色体都含有 ，叫作四分体。 在减数分裂过程中，同源染色体两两配对 四条染色单体 考点1.减数分裂 1.减数分裂的定义 提醒：①联会形成四分体是减数分裂Ⅰ特有的现象，有丝分裂过程中不进行联会，不存在四分体。 ②1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。 （4）互换 ①概念：四分体中的________________之间交换相应的片段。 ②时期：______________。 ③图示 交换对象：________________交换。 ④意义：进一步丰富了配子的类型，增加了有性生殖生物的多样性。 非姐妹染色单体 减数分裂Ⅰ前期 等位基因 考点1.减数分裂 1.减数分裂的定义 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，交换的片段所含的基因也可能相同 10 同源染色体的形态、大小一定相同吗？形态、大小相同的染色体一定是同源染色体 吗？举例说明。 __________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 。 同源染色体的形态、大小不一定相同，如性染色体、（或 、 ）不同；形态、大小相同的两条子染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后， 姐妹染色单体分开形成的两条染色体，形态、大小相同，但不是同源染色体 并非所有的细胞分裂都存在四分体，联会形成 四分体是减数分裂Ⅰ特有的现象，有丝分裂过程中虽有同源染色体但不进行联会，故不存在四分体 有同源染色体是否就能形成四分体？_________________________________________ _________________________________________________________________________ _______________。 阐述基本原理，突破长句表达 11 （1）精子的形成过程。 ①形成部位： 睾丸 。曲细精管中含有大量的精原细胞，精原细胞是原始的雄性生殖细胞，每个精原细胞中的染色体数目和体细胞的染色体数目 相同 ；精原细胞可以进行 有丝分裂 分裂和 减数分裂 分裂。 ②形成过程： 2.配子的形成——以高等哺乳动物为例。（目前我们主要学习的配子主要包括： 精子 和 卵细胞 ） 【文字叙述】： 考点1.减数分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 着丝粒分裂 【图解说明】 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6' 7' 8' 9' 10' 减数分裂Ⅰ 精原细胞 初级精母细胞 考点1.减数分裂 【图解说明】 复制后的每条染色体都由两条完全相同的姐妹染色单体构成,这两条姐妹染色单体由同一个着丝粒连接。此时的染色体呈染色质丝的状态。 前期 中期 后期 后期 联会、四分体、互换 各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧 同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合。细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条。 精原细胞 初级精母细胞 在这次分裂过程中，由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。因此，减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂I。 减数分裂Ⅰ 考点1.减数分裂 【图解说明】 精原细胞 初级精母细胞 思考：在减数分裂I中染色体出现了哪些特殊的行为?这对于生物的遗传有什么重要意义? 特殊行为：在减数分裂I中出现了同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离、非同源染色体自由组合等行为，使细胞两极各有一整套非同源染色体，从而使形成的次级精母细胞中的染色体数目比初级精母细胞的减少一半。 减数分裂Ⅰ 考点1.减数分裂 【图解说明】 精原细胞 初级精母细胞 思考：在减数分裂I中染色体出现了哪些特殊的行为?这对于生物的遗传有什么重要意义? 重要意义：①上述过程可使配子中的染色体数目减半。再通过卵细胞和精子结合成受精卵的受精作用,保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。 ②上述过程还可以使通过减数分裂产生的配子种类多样化，从而增加了生物遗传的多样性，有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物的进化。 减数分裂Ⅰ 考点1.减数分裂 【图解说明】 次级精母细胞 精细胞 精子 减数分裂I与减数分裂II之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。 减数分裂Ⅱ 考点1.减数分裂 【图解说明】 前期 中期 后期 散乱分布 列中央、最清晰 姐妹分、到两级、数加倍（暂时） （1）经减数分裂Ⅰ形成的两个次级精母细胞中染色体在形态、大小上有什么特点？ ____________________________________________________________________。 两个次级精母细胞中染色体（一般情况下）形态、大小一一对应、两两相同 （2）1个精原细胞经减数分裂后产生的4个精细胞在染色体组成上有什么关系？（不 考虑互换） ______________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ________________________ 。 这4个精细胞是两种类型，且两两相同，两类互补。来自同一个次级 精母细胞的两个精细胞染色体组成相同，来自同一个精原细胞或初级精母细胞的精 细胞之间染色体相同或互补 阐述基本原理，突破长句表达 19 减数分裂Ⅰ末期，同源染色体分别进入两个子细胞中 （3）基因的分离定律、基因的自由组合定律和基因重组所指的基因分别指的是哪些 染色体上的基因？分别发生在什么过程中？ __________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ___________________ 。 （4）减数分裂中染色体数目减半的时期和原因分别是？________________________ _________________________。 减数分裂中染色单体消失的时期和原因分别是？___________________________。 减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂 基因的分离定律、基因的自由组合定 律所指基因分别是同源染色体上的等位基因和非同源染色体上的非等位基因；基因 重组所指基因是非同源染色体上的非等位基因和同源染色体上的非等位基因。三者 均发生在减数分裂Ⅰ中 阐述基本原理，突破长句表达 20 （1）（2021·江苏卷）减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质 的复制。( ) × 提示 减数分裂只在第一次分裂前进行染色质 的复制。 （2）（2022·全国乙卷）某动物的基因型是 ，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 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 进入不同细胞的时期是减数第二次分裂。( ) √ 阐述基本原理，突破长句表达 21 （2021·海南卷）雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为 型，雄性蝗虫体细胞仅有 1条性染色体，为型。关于基因型为 的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程， 下列叙述错误的是( ) 。 C A.处于减数分裂Ⅰ后期的细胞仅有1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2种基因型 D.该蝗虫可产生4种精子，其基因型为、、、 23 粒 着丝粒分裂姐妹染色单体分开 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 着丝粒分裂姐妹染色单体分开 （2）卵细胞的形成过程。 ①形成部位： 卵巢 ②形成过程： 【文字叙述】： 考点1.减数分裂 【图解说明】： 卵细胞的形成过程与精子的基本相同。 不久，三个极体都退化消失，结果是一个卵原细胞经过减数分裂，只能形成 1 个卵细胞。 【图解说明】： 请完善表格：精子和卵细胞的形成过程中的区别和相同点 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 场所 ______________ _____ 细胞质分裂　 均等分裂 卵母细胞 分裂；极体 分裂 是否变形 _____ 不变形 结果 1个精原细胞→ 个精细胞→变形成为__个精子(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(曲细精管) 卵巢 不均等 均等 变形 4 4 1 3 考点1.减数分裂 卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是什么？_______________________ _______________________________________________。 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 阐述基本原理，突破长句表达 27 结合细胞质的分裂情况判断减数分裂中的细胞类型判断步骤： 图1为__________细胞，图2为__________细胞，图3为__________细胞，图4为_____ ___________________。 初级精母 初级卵母 次级卵母 次级 精母细胞或第一极体 图1 图2 图3 图4 28 （2022·福州统考）某同学用下列示意图表示某两栖类动物（基因型为 ）卵巢 正常的细胞分裂可能产生的细胞，其中正确的是( ) 。 A A. B. C. D. 29 3.减数分裂的深入挖掘 考点1.减数分裂 （1）教材隐性知识：源于必修2 P18图2－2和P22图2－5：性别鉴定方式 细胞水平 ①减数分裂Ⅰ时细胞质均等分裂→雄性； ②减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ时细胞质不均等分裂→雌性； ③减数分裂Ⅱ时细胞质均等分裂→无法判断性别 染色体水平(XY型性别决定生物) ①存在同源染色体，有一对染色体大小形态不同，则为雄性； ②存在同源染色体，每对染色体大小形态都相同，则为雌性 （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动物，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 四 四 四 考点1.减数分裂 请完善下表——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 ____种 种 1个雄性个体 种 种 1个卵原细胞 种 ___种 1个雌性个体 种 种 2n 2n 2n 2n 2n 2n 2 1 （2）配子的多样性的成因 ①自由组合(变异类型： ) 基因重组 分析正常情况下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”。 考点1.减数分裂 ②四分体中的非姐妹染色单体之间的互换(变异类型： ) 基因重组 （2）配子的多样性的成因 考点1.减数分裂 某生物的基因组成如图所示，则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是(不考虑基因突变和交叉互换)( ) A.2种和2种 B.4种和2种 C.2种和4种 D.8种和4种 B 某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，如图表示该生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自 个精原细胞(不考虑交叉互换) 4 如图1所示为动物初级精母细胞中的两对同源染色体，其减数分裂过程中，同源染色体发生交叉互换形成了如图2所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是 。 ①③ 、②④ 受精作用 考点二 02 受精卵 细胞核 细胞核 染色体 染色体 精子(父方) 卵细胞(母方) 考点2.受精作用 染色体组成 遗传物质 随机性 多样性 染色体数目恒定 考点2.受精作用 特别提醒　 ①精子头部只有一个细胞核，无细胞质，线粒体聚集在尾部的基部，受精时只有头部进入卵细胞，而尾部留在外面。 ②受精卵中的染色体：1/2来自父方，1/2来自母方。 ③由于受精卵中的线粒体来自母方的卵细胞，而线粒体中含有少量DNA，所以受精卵中的DNA(即遗传物质)一半以上来自母方。 ④精子头部的细胞膜与卵细胞膜发生融合，这体现了细胞膜的结构特点“流动性”。 考点2.受精作用 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 阐述基本原理，突破长句表达 41 （2021·湖北卷）植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常 不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，植物卵 细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶和 。这两种酶能降解一种吸引花粉管 的信号分子，避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是( ) 。 A A.多精入卵会产生更多的种子 B.防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定 C.未受精的情况下，卵细胞不分泌和 D.和 通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合 42 解析 多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体，破坏亲子代之间遗 传信息的稳定性，因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合， A错误；防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞，能保持 后代染色体数目稳定，B正确；由题意“当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表 达和分泌天冬氨酸蛋白酶和”可知，未受精的情况下，卵细胞不分泌 和，C正确；据题意可知，和 能降解一种吸引花粉管的信号分子，避 免受精卵再度与精子融合，推测该过程是由于和 通过影响花粉管导致卵细 胞和精子不能融合，D正确。 43 例4：下列有关减数分裂和受精作用的描述，正确的是（ ） A.受精卵中全部的遗传物质一半来自于卵细胞，一半来自于精子 B.减数分裂过程中，着丝粒分裂伴随着非同源染色体的自由组合 C.减数分裂过程中，着丝粒分裂伴随着等位基因的分离 D.染色体的自由组合不是配子多样性的唯一原因 E.每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质 F.进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质 G.等位基因进入卵细胞的机会并不相等，因为一次减数分裂只形成 一个卵细胞 H.雌、雄配子彼此结合的机会相等，因为它们的数量相等 D F 思维训练系列：综合概括 考点三 03 遗传稳定性 遗传多样性 配 子 形 成 受 精 作 用 减数分裂形成的配子中的染色体数目减 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 在减数分裂过程中，联会时非姐妹 染色单体间的互换，减数分裂Ⅰ时 非同源染色体的自由组合，都导致 了配子中染色体组合的多样性 卵细胞和精子的结合，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 遗传的稳定性 卵细胞和精子的随机结合，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 （必修2 P27“思维训练”）试从配子形成和受精作用两个方面，分别对遗传的稳定性和多样性的原因进行概括。 考点2.思维训练系列：综合概括 46 研究发现，葡萄糖除了在舌头上产生甜味刺激外，还能直接作用于肠道，肠上皮的 肠内分泌细胞（EEC）通过其细胞表面的 受体来接收糖信号，经迷走神经激活 大脑中的 区域，导致不依赖味觉的糖摄入偏好产生。 沿着这个思路，研究者探究对高脂食品的“执迷不悟”是否也跟肠道有关。实验中观 察到，相比于掺有脂肪的水，小鼠刚开始时更爱喝掺有人造甜味剂的水。然而品尝 了几天后，小鼠对富含脂肪的水产生了强烈的偏好。通过监测小鼠的大脑活动，研 究者锁定到了熟悉的区域 。实验表明摄入脂肪后，肠道也是经迷走神经来 激活 引起奖赏效应。 47 研究者发现敲除受体不影响小鼠对脂肪的偏好，而敲除了表面的特定 受体能阻断小鼠对脂肪的偏好。分别用脂肪和糖灌注小鼠的肠，检测迷走神经激活 情况，发现迷走神经元中，一部分对糖、脂肪都有响应，另一部分只对脂肪有响应。 前一类神经元被沉默后，小鼠对糖和脂肪的偏好均显著下降。而后一类神经元被沉 默后，小鼠脂肪偏好性显著下降，而糖偏好性不受影响。 综合文中信息，概括脂肪引起奖赏效应的途径。 _________________________________________________________________________ __________________________________________。 通过受体来接收脂肪信号，通过对糖和脂肪都能响应的迷走神经通路和仅响 应脂肪的迷走神经通路激活引起奖赏效应 48 解析 葡萄糖除了在舌头上产生甜味刺激外，还能直接作用于肠道，肠上皮的肠内分 泌细胞通过其细胞表面的 受体来接收糖信号，经迷走神经激活大脑中的 区域，导致不依赖味觉的糖摄入偏好产生，敲除 受体不影响小鼠对脂肪 的偏好，而敲除了表面的特定 受体能阻断小鼠对脂肪的偏好，迷走神经元中 一部分对糖、脂肪都有响应，另一部分只对脂肪有响应。前一类神经元被沉默后， 小鼠对糖和脂肪的偏好均显著下降。而后一类神经元被沉默后，小鼠脂肪偏好性显 著下降，而糖偏好性不受影响，综合这些信息，可知脂肪引起奖赏效应的途径是 通过 受体来接收脂肪信号，通过对糖和脂肪都能响应的迷走神经通路和仅响 应脂肪的迷走神经通路激活 引起奖赏效应。 49 感谢观看 $$