【过一轮】 第15讲 减数分裂和受精作用 课件-2026届高三一轮复习生物

第15讲 减数分裂和受精作用 1.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 2. 阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞 3. 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 4. 阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型 有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状 课程标准 考点一　减数分裂过程及相关概念 考点二　有丝分裂与减数分裂的比较 考点三　配子中染色体组合的多样性与受精作用 考点四　观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 目 录 三年考情（2023-2025） 考点 减数分裂和受精作用（3年3考） 2025·浙江、江苏、安徽：减数分裂各时期细胞图像判断； 贵州：据细胞图判断减数的异常分裂；北京：酵母菌的增殖； 云南：据细胞图判断减数分裂时期； 2024·贵州：减数分裂实质；湖北：模拟实验； 山东：以二倍体无性繁殖为背景考查减数分裂实质； 吉林：四倍体减数分裂；浙江：减数分裂过程中染色体变异； 北京：有丝分裂、减数分裂中染色体数、核DNA数目变化 2023·山东：减数分裂中染色体异常； 北京、湖南：减数分裂过程； 浙江：分裂过程细胞图分析 1.在高考中，减数分裂往往结合染色体变异、基因重组等内容进行考查。 减数分裂是一种特殊的有丝分裂，它们有许多共通之处，也有各自的 分裂特点。 2.从考查载体上看，图像识别等图文信息获取分析能力非常关键，需要 提高快速、准确的获取关键信息能力。 3.构建知识网络： 将减数分裂、受精作用与遗传、变异、进化等知识模 块联系起来，形成系统化的知识网络。理解其在生命延续和生物多样 性形成中的核心地位。 考情分析 复习目标 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。 ♀ ♂ 体细胞 配子 A. Weismann 与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼理论预测:： 在卵细胞和精子成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子与卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。 思考：右图果蝇配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？ 配子的染色体数目是体细胞的染色体数目的一半。 配子的染色体来自体细胞中每对染色体中的一条染色体。 考点一　减数分裂过程及相关概念 考点一　减数分裂过程及相关概念 概念1.减数分裂：指进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞(配子)时，进行的染色体数目减半的细胞分裂。有人认为它是一种特殊的有丝分裂。 情境1：如果人类没有减数分裂，也是经过有丝分裂产生精子和卵细胞， 结果会怎样？ 1.人类正常的体细胞染色体数目是多少？ 2.人类正常的精子或卵子细胞染色体数目是多少？ 精子和卵子都是46条染色体，子一代体细胞则增倍为92条，则每繁殖一代，子代染色体数目都会增倍，人类的染色体数目将一直增倍，一直在发生染色体数目变异！ （一）.相关概念 回顾精子的形成过程，结合所学知识，分析产生的精子或卵子为什么染色体数目会减半？ 减数分裂染色体只复制一次，却连续分裂了两次！ 考点一　减数分裂过程及相关概念 （一）.相关概念 考点一　减数分裂过程及相关概念 X、Y染色体长度不同，是否为同源染色体？ （唯一）一对形态、大小不同的同源染色体！ A B C D 1.左图的细胞几对同源染色体？你判断的依据是什么？ 2.人体的细胞中进行减数分裂过程中，能有几对同源染色体进行左图的联会配对？ 46条染色体→23对同源染色体 两对，A与B和C与D；形状和大小一般相同，能联会的两条染色体，一条来自父方，一条来自母方。 概念2.同源染色体： （一）.相关概念 考点一　减数分裂过程及相关概念 概念3.四分体 A与B的关系： A与C的关系： a与a′的关系： a与b′的关系： A 和 B 合称： 同源染色体 非同源染色体 姐妹染色单体 非姐妹染色单体 四分体（包括a、a′ b、b′） 思考与判断： 联会后的每对同源染色体含有 条染色单体，叫做四分体。 四 四分体： 人类正常的减数分裂能产生多少个四分体？ 原因是什么？ 23个；46条染色体→23对同源染色体 左图中有几个四分体？每个四分体有几个DNA？ 两个四分体；四个DNA （一）.相关概念 知识迁移 考点一　减数分裂过程及相关概念 1．（2023·北京·高考真题）武昌鱼（2n=48）与长江白鱼（2n=48）经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是（　　 ） A．含有24条染色体的细胞 B．染色体两两配对的细胞 C．染色体移到两极的细胞 D．含有48个四分体的细胞 2．（2021·北京·高考真题）如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，关于此细胞的叙述错误的是（　 　） A．含有12条染色体 B．处于减数第一次分裂 C．含有同源染色体 D．含有姐妹染色单体 考点一　细胞的生长和细胞周期 知识迁移 考点一　减数分裂过程及相关概念 概念4.联会： 减数分裂Ⅰ前期，同源染色体两两配对 的现象。 概念5.染色体互换： A D A D A D A D a d a d a d a d A D A D a d a d 减数分裂Ⅰ前期，四分体中的同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的现象。 （一）.相关概念 考点一　减数分裂过程及相关概念 （一）.相关概念 概念5.染色体互换： 减数分裂Ⅰ前期，四分体中的同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的现象。 由于发生了互换，染色单体上的基因 与 、 与 重新组合在单体中，这属于可遗传变异中的 。 A d D a 基因重组 A D A D A D A D a d a d a d a d A D A D a d a d 图1 图2 图3 结合所学知识讨论： （1）若如图1没有发生互换，则减数分 裂结束后，形成的配子基因组成为？ （2）若如图2、图3发生互换，则减数分 裂结束后，形成的配子基因组成为？ （1）AD和ad （2）AD、ad、Ad、aD 3.（2022·福建·高考真题）某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下，图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是（     ） A．该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原 因之一 B．图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因B发 生了重组 C．等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数 第二次分裂 D．该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四 种基因型的精细胞 知识迁移 考点一　减数分裂过程及相关概念 辨析互换与移接（易位） 区 别 发生于 之间 发生于 之间 属于_______________ 属于___________________ 在显微镜下观察不到 可在显微镜下观察到 互换 移接（易位） 基因重组 染色体结构变异 同源染色体 非同源染色体 非等位基因 等位基因 染色体形态、大小、基因数没改变 染色体形态、大小、基因数改变 考点一　减数分裂过程及相关概念 （一）.相关概念 D D d d D D d d D D E E A A 辨析互换与移接 考点一　减数分裂过程及相关概念 （一）.相关概念 不考虑互换时，含n对同源染色体的个体产生 配子 类型为 2n种； 考虑互换后，配子多样性呈指数级增长， 远超 2n×2n理论值。 讨论：结合上述信息及必修2P84第二段所学，你认为互换对生物主要的 影响是什么？ 会让生物产生多种类型的配子，配子再随机结合，增加了子代遗传多样性！利于生物适应多变的自然环境，有利于生物进化。 辨析互换与移接 考点一　减数分裂过程及相关概念 （一）.相关概念 我国科学家首次在哺乳动物（小鼠）中实现染色体精准连接（即移接/易位），例如： 1： 1号与2号染色体连接→导致胚胎致死。 2： 4号与5号染色体连接→小鼠表型正常。 还发现：染色体重排可能引发不孕不育、肿瘤（如白 血病）及发育异常。 讨论：结合上述信息及必修2P90最后一段所学，你认为移接对生物 主要的影响是什么？ 移接大多导致不利的变异，甚至引起个体死亡！ 辨析互换与移接 考点一　减数分裂过程及相关概念 （一）.相关概念 思维拓展：结合前面所学，请你归纳互换和移接（易位）两 种变异的共同点！ 互换和移接都能发生于减数第一次分裂中，都能导致生物出现性状的变异！ 考点一　减数分裂过程及相关概念 （二）.减数分裂的过程 1.精子形成过程（以哺乳动物为例）： 场所为 。 睾丸的曲细精管 情境：我国古代有许多“老来得子”的例子，如下表所示。 人物 年龄 子女 身份 叔梁纥 70岁 孔子 圣人 朱元璋 61岁 朱㰘 明代亲王 乾隆帝 65岁 固伦和孝公主 清代公主 讨论：若已知古人15岁就已经性成熟，请结合必修2P19最后一段有关描述，运用减数分裂有关的知识，分析这些“老来得子”的原因，将你们小组讨论的结果分享给大家！ 这些例子中的父亲，其精原细胞从性成熟后一直能进行有丝分裂，使得在60-70岁时仍有精原细胞进行减数分裂产生正常精子参与受精！ 精细胞 精子 初级精母细胞（减I分裂） 次级精母细胞（减II分裂） 精原细胞 联会形成四分体 同源染色体分离 非同源染色体自由组合 考点一　减数分裂过程及相关概念 （二）.减数分裂的过程 1.精子形成过程（以哺乳动物为例） 非同源染色体的着丝粒分裂 初级精母细胞（减I分裂） 精原细胞 考点一　减数分裂过程及相关概念 （二）.减数分裂的过程 1.精子形成过程（以哺乳动物为例） 结合所学分析，减I分裂从染色体的角度来看，减I分裂主要的变化是什么？ 联会形成四分体 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 联会形成四分体 染色体数目减半 同源染色体分离非同源染色体自由组合 初级精母细胞（减I分裂） 精原细胞 考点一　减数分裂过程及相关概念 （二）.减数分裂的过程 1.精子形成过程（以哺乳动物为例） 联会形成四分体 同源染色体分离非同源染色体自由组合 减I分裂变化趋势 染色体 同源染色体对数 核DNA 8→4 4→0 16→8 2n→n n→0 4n→2n 我们以该动物的体细胞染色体数目为2n=8为基准，请结合上述分裂过程，完成右表的填写 归纳为： 精细胞 精子 次级精母细胞（减II分裂） 考点一　减数分裂过程及相关概念 （二）.减数分裂的过程 1.精子形成过程（以哺乳动物为例） 结合所学分析，从染色体的角度来看，减II分裂主要的变化是什么？ 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成子染色体分别进入子细胞 考点一　减数分裂过程及相关概念 （二）.减数分裂的过程 1.精子形成过程（以哺乳动物为例） 减II分裂变化趋势 染色体 同源染色体对数 核DNA 4→8→4 0→0 8→4 n→2n→n 0→0 2n→n 我们以该动物的体细胞染色体数目为2n=8为基准，请结合上述分裂过程，完成右表的填写 精细胞 精子 减II分裂 4.（2021·上海·高考真题）图为初级精母细胞的染色体组成，则该细胞分裂形成的次级精母细胞的染色体组成可能为（　　 ） A．1、1’和2、2’ B．1、2和3、4 C．3、3’和4、4’ D．2、2’和4、4’ 知识迁移 考点一　减数分裂过程及相关概念 考点一　减数分裂过程及相关概念 （二）.减数分裂的过程 1.精子形成过程（以哺乳动物为例） 考点一　减数分裂过程及相关概念 （二）.减数分裂的过程 2.卵细胞形成过程（以哺乳动物为例）场所为 。 卵巢 卵原细胞 次级卵母细胞 初级卵母细胞 第一极体 卵细胞 第二极体 极体 5.（2023·福建·高考真题）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（     ） 知识迁移 考点一　减数分裂过程及相关概念 A．AAbb     AAaaBBbb B．aaBB     AaBb C．aaBB      AAaaBBbb D．AAbb    AaBb 卵细胞： 第二极体： 次级卵母细胞： aB aB aaBB 项目 精子形成过程 卵细胞形成过程 细胞质的 分裂方式 分裂结果 是否变形 精子和卵细胞形成过程的不同点： 考点一　减数分裂过程及相关概念 （二）.减数分裂的过程 2.卵细胞形成过程（以哺乳动物为例） 均等分裂 4个精细胞 变形 初级卵母细胞、次级卵母细胞 都不均等分裂 1个卵细胞＋3个极体(退化消失) 不需变形 一个精原细胞 一个卵原细胞 ↓ → 6.（2021·重庆·高考真题）人的一个卵原细胞在减数第一次分裂时，有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞，最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为（     ） A．1 B．2 C．3 D．4 7.（2025·天津·高考真题）果蝇（2n=8）的精原细胞减数分裂过程中，染色体或DNA数量不可能发生的变化是（     ） 知识迁移 考点一　减数分裂过程及相关概念 A．染色体：16→8 B．DNA：16→8 C．染色体：8→4 D．DNA：8→4 8.（2025·江苏·高考真题）图示二倍体植物形成2n异常配子的过程，下列相关叙述错误的是（     ） 知识迁移 A．甲细胞中发生过染色体交叉互换 B．乙细胞中不含有同源染色体 C．丙细胞含有两个染色体组 D．2n配子是由于减数第一次分裂异常产生的 A B C 知识迁移 1.仔细观察细胞，说出某生物的A、B、C细胞各自代表 什么分裂时期，并简述你判断的依据。 有丝分裂前期 减Ⅰ前期 减Ⅱ前期 有同源染色体且无联会现象 有同源染色体且有联会现象 无同源染色体 染色体散乱排列，都是前期！ 考点二　有丝分裂与减数分裂的比较 知识迁移 2.仔细观察细胞，说出某生物的A、B、C细胞各自代表 什么分裂时期，并简述你判断的依据。 A B C 有丝分裂中期 减Ⅰ中期 减Ⅱ中期 有同源染色体且无联会现象 有同源染色体且有联会现象 无同源染色体 染色体排列在赤道板附近，都是中期！ 考点二　有丝分裂与减数分裂的比较 知识迁移 A D E B C 3.仔细观察细胞，说出某生物的A、B、C、D、E细胞 各自代表什么分裂时期，并简述你判断的依据。 染色体都移向两极，都是后期！ 有丝分裂后期 减Ⅰ后期 减Ⅱ后期 细胞的同一极有同源染色体，且着丝粒分裂，无染色单体存在！ 细胞的同一极无同源染色体，但着丝粒不分裂，有染色单体存在！ 细胞的同一极无同源染色体，且着丝粒分裂，无染色单体存在！ 考点二　有丝分裂与减数分裂的比较 考点二　有丝分裂与减数分裂的比较 知识迁移 研究者对人体的有丝分裂和减数分裂做了如右图的归纳，人体正常的染色体数目表示为2N=46，请根据所学知识分析下列问题： 1.图中A、B都可以代表什么时期？ 你判断的依据是什么？ C D 1.A、B代表分裂前的间期，依据是DNA发生了46→92（2N→4N）的变化，即进行了DNA的复制。 2.图中红色箭头C、D各自代表什么时期？ 判断的依据是什么？ 2.C：有丝分裂后期，依据为着丝粒分 裂染色体使由46增倍为92条； D：减II后期，依据为着丝粒分裂使 染色体是由23恢复为46条。 考点二　有丝分裂与减数分裂的比较 知识迁移 研究者对人体的有丝分裂和减数分裂做了如右图的归纳，人体正常的染色体数目表示为2N=46，请根据所学知识分析下列问题： 3.请你总结人体有丝分裂及减数分裂过程中染色体数目变化的趋势，以46为基准进行描述。 C D 4.请你总结人体有丝分裂及减数分裂过程中同源染色体对数变化的趋势。 3.有丝分裂：46→92→46 减数分裂：46→23→46→23 4.有丝分裂：23对→46对→23对 减数分裂：23对→0对→0对 一个AaBb的精原细胞，产生___种类型的精子；基因为 的精子。 2 根据下图细胞中染色体的组成，结合所学知识，不考虑交叉互换，分析下列问题。 一个AaBb的卵原细胞，产生___种类型的卵细胞，基因 为一个 的卵细胞。 2个AB和2个ab 或 2个Ab 和 2个 aB AB或ab 或Ab或 aB 考点三　配子中染色体组合的多样性与受精作用 知识迁移 1 B b A a 配子 某动物细胞中部分染色体的组成如下图，不考虑交叉互换，分析下列问题。 考点三　配子中染色体组合的多样性与受精作用 知识迁移 1.同源染色体是图中的 与 、 与 基因所在的 染色体，这样的染色体将在 期彼此分离， 各自进入不同的配子中去。 2.非同源染色体是图中的 与 、 与 基因所在 的染色体，这样的染色体将在 期自由组合， 一起进入细胞一极，最终形成 的配子。 A a B b 减I分裂后 A b a B 减I分裂后 Ab、aB B b A a 配子 aB Ab aB Ab 小结：减数分裂使生物产生不同配子的原因是什么？ 随非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合 B b A a D d A D A D a d a d B b B b 局部 交换 没 有 交 换 互换后，请你写出该生物产生的配子基因型。 ADB adb AdB aDb ADb adB Adb aDB 知识迁移 若不发生交换，该生物能产生的配子基因型。 某动物细胞中部分染色体的组成如下图，结合所学，分析下列问题。 考点三　配子中染色体组合的多样性与受精作用 ADB adb ADb adB 小结：减数分裂使生物产生不同配子的原因是什么？ 同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体互换，引起单体上的基因重组。 41 考点三　配子中染色体组合的多样性与受精作用 思维拓展 1.若不发生交换，考虑再增加1对含有C、c等位基因的同源染色体参与图中的减数分裂，则该生物可以产生 种配子？以此类推，人类可以产生 种配子？ 2 3 2 23 2.若图中发生交换时，其他条件与题1的相同，则该生物可以产生 种配子？以此类推，人类可以产生 种配子？ 2 4 2 24 3.由此可见，每多出同源染色体上1对等位基因发生互换，产生的配子种类就会由2种增加为 种， 综合起来考虑，人类可以产生的配子种类将会呈指数级别的增长，必然会使得配子呈现多样性！ 2 2 8,388,608种！ 42 考点三　配子中染色体组合的多样性与受精作用 准备阶段 准备阶段1：精子获能 准备阶段2：卵子的准备 精子穿越卵细胞膜外的结构 透明带发生反应(阻止多精入卵) 精子接触卵细胞膜 精子入卵(进入卵细胞膜) 卵细胞膜发生反应(阻止多精入卵) 雄、雌原核形成 雌、雄原核融合形成合子 受精阶段 (受精的标志： ) (受精完成的标志) 雌性动物生殖道 人工配制的获能液（ ） 在 内发育到MⅡ(中)期时， 保证受精卵中的遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证了遗传的稳定性。 观察到两个极体或雌、雄原核 输卵管 Ca2+载体、肝素等 受精作用 受精卵 精子的头部进入卵细胞后，精子和卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。 但细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。 受精卵中的遗传物质DNA： 受精卵中的核遗传物质DNA： 父方 母方 > 母方 父方 ＝ ｛ 结合所学请你尝试分析原因 考点三　配子中染色体组合的多样性与受精作用 受精作用 44 １. 互换 ２. 自由组合 小结：后代多样性的原因 配子多样性 配子的随机结合 后代多样性 减数分裂 受精作用 有性生殖 后代产生变异，利于适应多变的自然环境，利于生物进化. 考点三　配子中染色体组合的多样性与受精作用 45 减数分裂和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；减数分裂产生配子种类繁多，受精时雌雄配子随机结合，又导致遗传的多样性。 受精卵 有丝分裂 细胞分化 受精作用 精子 卵细胞 父亲 母亲 （46） （46） （23） （23） （46） 减数分裂 减数分裂 配子多种多样 雌雄配子随机结合 受精作用的意义 考点三　配子中染色体组合的多样性与受精作用 46 9.（2009·北京·高考真题）真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代（ ） 考点三　配子中染色体组合的多样性与受精作用 A．增加发生基因自由组合的概率 B．继承双亲全部的遗传性状 C．从双亲各获得一半的DNA D．产生不同于双亲的基因组合 知识迁移 10．（2024·广东·高考真题）克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是（　 　） A．精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离 B．精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离 C．卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离 D．卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离 考点三　配子中染色体组合的多样性与受精作用 知识迁移 考点四　观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 减Ⅰ中 减Ⅰ后 减Ⅰ前 减Ⅰ前 减Ⅱ后 减Ⅱ末 减Ⅱ中 减Ⅰ末 根据细胞中的染色体形态、位置、数目的变化，识别减数分裂的各个时期。 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 减Ⅰ前期 减Ⅰ前期 减Ⅱ后期 减Ⅱ末期 减Ⅱ中期 减Ⅰ末期 考点四　观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 根据细胞中的染色体形态、位置、数目的变化，识别减数分裂的各个时期。 知识迁移 11.（2025·北京·模拟预测）蝗虫的性别由染色体数目决定，雌性为22+XX，雄性为22+X，下图为蝗虫精母细胞减数分裂不同时期的显微照片，相关叙述正确的是（　　 ） A．图①正在进行DNA复制，完成后染 色体数目加倍 B．图②所示的时期，细胞中含有12个 四分体 考点四　观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 C．图④发生着丝粒分裂，导 致基因重组 D．图中所示减数分裂过程出 现的先后顺序是①②④③⑤ 知识迁移 12.（2025·江苏宿迁·模拟预测）下图为百合（2n=24）细胞减数分裂不同时期的显微照片，有关说法正确的是（　 　） A．姐妹染色单体的形成和中心体的复 制在间期，分离时期不同 B．图②③中染色体行为均会导致基因 发生自由组合 考点四　观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 C．若四分体时期发生互换，1个 花粉母细胞能产生4种配子 D．各细胞出现的时间先后顺序 是①→②→③→⑤→④ 谢谢观看！ Lavf59.14.100 $