2.1减数分裂和受精作用知识清单2026-2027学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学知识清单系统梳理了减数分裂和受精作用的知识体系。从同源染色体、联会、四分体等基础概念出发，逐步阐述减数分裂各时期特点、精子与卵细胞形成区别，进而分析配子多样性原因及受精作用实质，结合观察实验与模型构建形成完整学习支架。 知识链路以“概念-过程-差异-应用”逻辑展开，通过对比表格明晰减数分裂与有丝分裂区别，借助曲线图、柱形图培养科学思维，模型构建与实验观察落实探究实践。习题设计涵盖基因型分析、异常配子判断等，强化结构与功能观的生命观念，助力学生系统掌握核心知识。

第2章 基因与染色体的关系 2.1减数分裂和受精作用 一、减数分裂和受精作用 1.同源染色体：配对的两条染色体，形状和大小一般（写成基本不对）都相同，一条来自父方，一条来自母方。 注意： ⑴配对的一定是同源染色体，同源染色体不一定配对。 如二倍体有丝分裂过程中一直有同源染色体但并不配对。 ⑵同源染色体不一定大小相同，如 XY；形态大小相同的也不一定是同源染色体，如姐妹染色单体分开后的染色体。 ⑶同源染色体一定一条来自父方一条来自母方；一条来自父方，一条来自母方的不一定是同源染色体，如父亲的 2号染色体和母亲的3 号染色体。 2.同源染色体两两配对的现象，称为联会。四分体是指联会后的每对同源染色体含有4条染色单体 。 【注意是染色单体，不是姐妹染色单体】 3.★1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个核DNA分子=8条脱氧核苷酸链 4.下图有2个四分体，属于减数分裂。原因：有同源染色体联会（不能说有同源染色体）。 ⑴下图中属于同源染色体的是：A和B、C和D； ⑵属于非同源染色体的是：A和C、A和D、B和C、B和D； ⑶属于姐妹染色单体的是a和a'、b和b'、c和c'、d和d'。 ⑷属于同源染色体上的非姐妹染色单体的是a和b、a和b'、c和d、c和d'【注意书写格式】 ⑸图中AB(同源染色体）分离发生在减数分裂I后期，a和a'(姐妹染色单体）分离发生在减数分裂II后期。 3. 精子形成过程： ⑴场所：★睾丸（注意错别字）（人和高等动物：哺乳类、鸟类），低等动物为精巢。 ⑵★精原细胞的分裂方式：有丝分裂和减数分裂。 产生精原细胞的方式是有丝分裂。 产生成熟生殖细胞的方式为 减数分裂 。 减数分裂没有细胞周期（不能连续分裂）。 ⑶1个精原细胞1个初级精母细胞2个次级精母细胞4个精细胞。 ⑷★减数分裂不包括间期；精子变形不属于减数分裂。 6.(1)减数分裂各时期特点： ★减数分裂I前期：同源染色体联会，形成四分体（注意书写规范：减数分裂I、减数第一次分裂、MI正确，减一，减I不正确） 减数分裂I中期：染色体排列在赤道板两侧； ★减数分裂I后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合（同时发生，不分先后）； 减数分裂II前期：无同源染色体，染色体散乱的分布在细胞中； 减数分裂II中期：无同源色体，染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板上； 减数分裂II后期：无同源染色体，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，在纺锤丝牵引下移向细胞两极。 (2) 减数分裂I的主要特征： ★同源染色体配对，联会； 四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换； 同源染色体分离，分别移向细胞两极。 (3)减数分裂II的主要特征：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极。 注意事项： ①减数分裂1和减数分裂II之间通常没有间期或者间期时间很短，无DNA和染色体的复制、有中心体的复制 。 ②减数分裂染色体数目减半发生在减数分裂I（既不是后期也不是末期），原因：同源染色体分离、细胞一分为二 。 ③互换：四分体（同源染色体，不是非同源染色体）的非姐妹染色单体之间，四分体时期（即减数分裂I前期） (3) 发生时期： ①联会：减数分裂I前期 ②同源染色体分离：减数分裂I后期 ③非同源染色体自由组合：减数分裂I后期 ④着丝粒分裂：减数分裂II后期 ⑤同源染色体整齐的排列在赤道板两侧：减数分裂I中期 ⑥着丝粒排列在赤道板上：减数分裂II中期 ⑦四分体中非姐妹染色单体之间互换片段：减数分裂I前期 ⑧染色体：染色单体：核DNA分子＝1:2:2(即着丝粒分裂之前）的时期：减数分裂I＋减数分裂II前、中期+有丝前、中期 。 ⑨男性XY(同源染色体）分离：减数分裂I后期 ； 男性XX或YY(姐妹染色单体）分离：减数分裂II后期 。 ⑩女性XX（既可表示同源染色体又可表示姐妹染色单体）分离：减数分裂I后期和减数分裂II后期 7.减数分裂概念：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。 在减数分裂中染色体减半的原因：染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。 减数分裂的结果是：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。 8.★精子和卵细胞形成的区别： 形成场所 细胞质是否均等分裂 是否变形 结果（以一个原始生殖细胞为例） 精子形成过程 睾丸（精巢） 是 是 4个精细胞 卵细胞形成过程 卵巢 否 否 3个极体+(写“和”，不能写“或”)1个卵细胞 注意: ①初级（不要写错别字)精母细胞／次级精母细胞／（第一）极体（不要写错别字)的细胞质均等分裂。 ②初级卵母细胞／次级卵母细胞的细胞质不均等分裂。 9.★配子中染色体组合多样性的原因： ①减数分裂I后期非同源染色体的自由组合 ； ②减数分裂I前期同源染色体非姐妹染色单体的互换。 10.★有性生殖后代多样性的原因： ①减数分裂I后期非同源染色体的自由组合； ②减数分裂I前期同源染色体非姐妹染色单体的互换 ③受精作用时精子和卵细胞随机结合 9. 受精作用 ⑴概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 注意：受精卵中染色体、核DNA（写成遗传物质或DNA不正确）一半来自父方一半来自母方。质DNA来自母方。 ⑵实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。 12.精卵识别体现了细胞膜的进行细胞间信息交流功能。受精作用体现了细胞膜具有一定流动性（结构特性）。 13.意义：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。 14.有性生殖后代具有多样性的意义：有利于生物适应多变的自然环境及生物在自然选择中进化体现了有性生殖的优越性。 15.有性生殖包括单性生殖和两性生殖。 卵细胞直接发育成雄蜂属于单性生殖。 进行有性生殖的生物一定会进行减数分裂。 二、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1.通过观察细胞中染色体的形态、位置和数目，识别减数分裂各个时期。 2.可用于观察细胞减数分裂的材料：蝗虫卵母细胞、花粉母细胞、花药。 不可观察的：根尖细胞（进行有丝分裂）、花粉（成熟生殖细胞）、受精卵（进行有丝分裂）。 3.判断：用桃花的雄蕊制作装片比用桃花的雌蕊更易观察减数分裂。（√） 4.观察蝗虫精母细胞（染色体数为2N)减数分裂装片，能看到染色体数目为 N/2N 等不同细胞分裂图像。 某动物（2N=4)，该动物精巢细胞内染色体数目可能为 2、4、8. 注意：只要可以进行减数分裂的部位都可以选，选雄性最佳，因为雌性减数分裂不连续。 5.★一个精（卵）原细胞和一个雄（雌）性动物产生精、卵细胞的个数 ⑴一个基因型为AaBb(两对基因位于两对染色体上)的精原细胞经减数分裂产生 4个2种 精细胞，基因型 AB和ab或Ab和aB 。若其中一个基因型为 AB ，则另三个为AB、ab、ab。 ⑵一个基因型为AaBb(两对基因位于一对染色体上)的精原细胞经减数分裂产生 4个2种 精细胞，基因型 AB和ab或Ab和aB。.若其中一个基因型为 AB ，则另三个为AB、ab、ab。 ⑶一个基因型为AaBb(两对基因位于两对染色体上)的卵原细胞经减数分裂产生 1个1种 卵细胞，其基因型是 AB或ab或Ab或aB。 ⑷一个基因型为AaBb(两对基因位于一对染色体上)的卵原细胞经减数分裂产生 1个1种 卵细胞，其基因型是 AB或ab或Ab或aB。 ⑸一个基因型为AaBb(两对基因位于一对染色体上)的精原细胞在减数分裂Ⅰ前期B和b所在同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，经减数分裂产生 4个4种 精细胞，其基因型是 AB、Ab、aB、ab且比例为1：1：1：1。 ⑹一个基因型为AaBb(两对基因位于两对染色体上)的精原细胞在减数分裂Ⅰ前的间期DNA复制时一个B基因突变成b基因，经减数分裂产生 4个3种 精细胞，其基因型是 AB、Ab、ab且比例为1：1：2或Ab、ab、aB=2:1:1。 ⑺一个基因型为AaBb(两对基因位于一对染色体上)的精原细胞在减数分裂Ⅰ前的间期DNA复制时一个B基因突变成b基因，经减数分裂产生 4个3种 精细胞，其基因型是 AB、Ab、ab且比例为1：1：2或 aB、Ab、ab且比例为1：2：1。 ⑻一个基因型为aaBb的精原细胞,无论两对基因位于一对染色体上，还是位于两对染色体上，经减数分裂产生 4个2种 精细胞，基因型为 aB和ab. ⑼一个基因型为AaBb的雄（雌）性个体，经减数分裂产生 4种生殖细胞 ，基因型为AB和ab和Ab和aB； ⑽一个基因型为aaBb的雄（雌）性动物,无论两对基因位于一对染色体上，还是位于两对染色体上，经减数分裂产生 4个2种 精细胞，基因型 aB和ab. ⑾1个精原细胞有n对同源染色体（不考虑变异），产生4个2种配子；1个雄性个体有n对同源染色体产生2n种配子。 例1（多选）某哺乳动物雄性个体的基因型为AaBb，相关叙述正确的是（ ） A. 若其一个精原细胞产生基因型为Ab和aB的两种精细胞，则A和b基因在同一条染色体上 B. 若其一个精原细胞在减数分裂前的间期经复制后一个B突变为b，则将产生3种精细胞 C. 若其一个细胞含2个A基因和1条Y染色体（不考虑突变），则该细胞可能是次级精母细胞 D. 若对其测交，子代表型之比为55：5：5：55，则该个体中发生互换的初级精母细胞占1/5 答案BC 三、探究·实践——建立减数分裂中染色体变化的模型 项目 操作 准备 (1)材料用具：较大的白纸，铅笔或彩笔，适于制作染色体的材料(如橡皮泥、扭扭棒、细树枝、纸卷等) (2)用两种颜色的橡皮泥分别制作两条大小不同的染色体。两条长的染色体为一对同源染色体，两条短的染色体为另一对同源染色体，两种颜色分别代表来自父方和母方 (3)在纸上画一个足够大的初级精母细胞的轮廓、中心体和纺锤体等结构 模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 (4)把做好的染色体放在画好的细胞内，让长度相同、颜色不同的两条染色体配对，使着丝粒靠近。将两对染色体横向分别排列在细胞中央的赤道板两侧。双手分别抓住并移动染色体的着丝粒，使两种颜色的染色体分离，分别移向细胞的两极 (5)在另一张纸上再画两个次级精母细胞的轮廓，并画出中心体和纺锤体。将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中 (6)把新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的赤道板处。平均分开每条染色体上连接染色单体的小块橡皮泥——相当于着丝粒分离。再将染色体分别拉向细胞的两极。然后，在两极有染色体的部分画出细胞轮廓，代表新细胞生成 模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 将两对染色体横向排列在细胞中央的赤道板处，这次要在赤道板的每一侧放两条与之前相比不同颜色组合的染色体，重复步骤(4)～(6)，比较形成的子细胞与前一次分裂结果的差异 模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换 假设在四分体时期发生了一次同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，重复步骤(4)～(6)，比较形成的子细胞与前面分裂结果的差异 ★若某自花传粉的高茎红花植株AaBb减数分裂产生四种雌配子和四种雄配子，比例均为AB:Ab:aB:ab=5:1:1:5，则其自交后代的表型的比例为：97：11：11：25 ♀ ♂ 5AB 1Ab 1aB 5ab 5AB 25※ 5※ 5※ 25※ 1Ab 5※ 1● 1※ 5● 1aB 5※ 1※ 1△ 5△ 5ab 25※ 5● 5△ 25▣ 例题：（单选)某研究小组用纯合的紫花长花粉粒豌豆与红花圆花粉粒豌豆进行杂交，F1均为紫花长花粉粒，F1自交得F2，F2中紫花长花粉粒：紫花圆花粉粒：红花长花粉粒：红花圆花粉粒=66：9：9：16，不考虑基因突变和致死。下列叙述错误的是（ ） A. 控制花色和花粉粒的两对基因分别符合分离定律，但不符合自由组合定律 B. F1在减数分裂过程中发生了同源染色体的非姐妹染色单体的片段交换 C. 若F1形成雌配子和雄配子时交换率一致，则其配子类型比例均为4：1：1：4 D. F2中的紫花长花粉粒植株的基因型有3种 答案D 4． 有丝分裂和减数分裂 1.写出下列细胞所处的时期及名称 2. 有丝分裂和减数分裂的比较 比较项目 减数分裂 有丝分裂 不同点 细胞类型 原始生殖细胞 体细胞或原始生殖细胞 发生场所 有性生殖器官内 全身各处 细胞分裂次数 两次 一次 同源染色体行为 同源染色体有联会、互换行为 同源染色体没有联会、互换行为 非同源染色体行为 自由组合 无自由组合行为 亲、子细胞染色体数目关系 子细胞染色体数目减半 子细胞染色体数目不变 子细胞数目及类型 4个精子或1个卵细胞、3个极体 2个体细胞或2个原始生殖细胞 相同点 ①染色体都复制一次； ②分裂过程中都出现纺锤丝，都有核仁、核膜的消失与重现； ③都有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开现象 五、★减数分裂拓展知识 1.来自同一次级精母细胞的精细胞：相同（或基本相同） 来自同一初级精母细胞的精细胞：相同（或基本相同）和互补（或基本互补） 与A来自同一次级的：E ； 与B来自同一次级的：无； 与C来自同一次级的：D ； 与F来自同一次级的：无； 所以该6个细胞至少来自4个次级精母细胞。 与A来自同一初级的：E、F ； 与B来自同一初级的：C、D。 所以该6个细胞至少来自2个初级精母细胞。 2. 配子异常规律： 若配子中出现了同源染色体（等位基因），则为减数分裂I异常； 若配子中出现了相同染色体（相同基因）即姐妹染色单体分开形成的子染色体，则为减数分裂II异常。 例如：雄果蝇细胞中两对同源染色体（AaXBY) ⑴若经减数分裂产生了AaXB的精子，发生异常的原因是减数分裂I分裂异常，Aa所在的同源染色体未分离，另外三个精子基因型是AaXB、Y、Y，异常配子所占比例100%。，产生的4个精细胞中染色体条数分别是5、5、3、3。 ⑵若产生了AAXB的精子，发生异常的原因是减数分裂II分裂异常姐妹染色单体分开后移向同一极，另外三个精子的基因型是xB、aY、aY，异常配子所占比例为50%，产生的4个精细胞中染色体条数分别是5、3、4、4。 3.个体异常【已知男性染色体为 XY、女性为 XX】 ⑴★从减数分裂和受精作用解释XYY 出现原因：父亲减数第二次分裂后期，YY 姐妹染色单体分开后移向同一极，与正常卵细胞 X 结合 ⑵★从减数分裂和受精作用解释XXY 个体异常的可能原因： 父亲减数第一次分裂后期（或减数分裂Ⅰ后期或MⅠ后期)XY同源染色体移向同一极产生含有XY的精子与含有X的卵细胞受精，或母亲减数第一次分裂后期XX同源染色体移向同一极或母亲减数第二次分裂后期XX相同染色体移向同一极产生XX的卵细胞与含Y的精子受精。【可以认为是X+XY、或 XX+Y】 ⑶★一对正常夫妇生育一个 XXY 色盲儿子，从配子形成角度分析其原因：母亲减数分裂Ⅱ后期XbXb姐妹染色单体分开后移向细胞同一极。 ★一对正常夫妇生育一个 XXY 色盲儿子，从配子形成和受精作用角度分析其原因：母亲减数分裂Ⅱ后期XbXb姐妹染色单体分开后移向细胞同一极，产生了XbXb的卵细胞，与含有Y的精子结合。 ⑷21三体综合征可能的原因（减数分裂角度）： ①父亲减数第一次分裂 21号同源染色体未分离； ②父亲减数第二次分裂21号姐妹染色单体分开后移向细胞一极 ③母亲减数第一次分裂21号同源染色体未分离； ④母亲减数第二次分裂21号姐妹染色单体分开后移向细胞一极 ⑸21三体综合征的患者产生正常正常配子和异常配子的比例为1：1 21三体综合征的两患者婚配后生出健康孩子的概率为1/3（21四体胚胎不活） ⑹XYY 个体产生的配子的种类及比例为：X : YY : XY : Y= 1 : 1 : 2 : 2 XXY 个体产生的配子的种类及比例为：XX : Y : X : XY= 1 : 1 : 2 : 2 4.曲线图： ⑴图1： ①纵坐标含义指核DNA（细胞中的DNA包括核DNA 和质DNA，细胞中DNA的含量多于2n或4n,质DNA的变化没有规律)含量变化。 BC段染色体、染色单体、DNA数量比为1:2:2。 ②AB段上升原因DNA复制，CD段下降原因 细胞一分为二，EF段下降原 细胞一分为二。 ③联会发生在BC段，同源染色体分离发生在BC段，着丝粒分裂发生在DE段。 ⑵图2： ①纵坐标含义指染色体含量变化：BC段下降原因： 细胞一分为二；DE段上升原因：着丝粒分裂，发生在减数分裂II的后期；FG段下降原因 细胞一分为二。 ②★初级精母细胞中有1条Y染色体，次级精母细胞中有0或1或2条Y染色体。 初级卵母细胞中有2条X染色体，次级卵母细胞中有1或2条X染色体。 若卵原细胞的基因型为Bb,由它产生的次级卵母细胞含有B基因的染色体有0或1或2条。 ③图2中同源染色体存在于AB段，染色单体存在AD段。 ④★若该图表示精原细胞分裂过程图，则图中AB段、CD段、EF段一个细胞中含有的Y染色体条数分别为 1、 0或1、 0或2。 ⑶图3： ①ab段上升的原因 DNA复制。 ②cd段下降原因着丝粒分裂。 ③bc可代表有丝分裂的G2期、中期，也可代表减数分裂的减数分裂I，减数分裂II前、中期。 ④同源染色体的非姐妹染色单体互换发生在bc段。 ⑤同源染色体分离非同源染色体自由组合发生在bc段。 ⑷图4： ①代表有丝分裂的是AF段，代表减数分裂的是FI段（FG代表减数分裂I，HI代表减数分裂II）。 ②同源染色体分离发生在FG段 。 ③GH段出现的原因：同源染色体分离，分别进入两个子细胞。（必须答全，只答前半句不得分） ⑸图5： 图5 ①a、b、c阶段表示的分裂方式依次是：有丝分裂、减数分裂、有丝分裂。 ②LM、NO段上升的原因分别是受精作用、着丝粒分裂。受精作用不仅体现了细胞膜的进行细胞间的信息交流功能，与膜上的糖蛋白有关，还体现了细胞膜的流动性。 ③GH段、OP段对应的细胞中染色体数目不同。原因：GH段染色体数目为正常体细胞数目，OP段染色体数目为正常体细胞数目的2倍。 ⑹图6 AC表示减数分裂I，CH表示减数分裂II, 其中EF表示减数分裂II后期和末期。 5.柱形图 ⑴图1 ①甲组代表 精（卵）细胞、第二极体 时期。 ②乙组代表 减数分裂II、G1期 。 ③丙组代表S时期。 ④丁组代表G2期、有丝分裂、减数分裂I时期。 ⑵图2： ①甲组代表 减数分裂II前、中、精（卵）细胞 时期。 ②乙组代表 MI前的间期、有丝分裂前、中、减数分裂I、减数分裂II后、末期。 ③丙组代表有丝分裂后、末期。 ⑶图3： ①abc分别表示 染色体、染色单体、核DNA 。 ②I代表分裂过程的 间期DNA复制前G1或减数分裂II后、末期。 ③II代表分裂过程的G2期、有丝前、中期， 减数分裂I。 ④III代表分裂过程的减数分裂II前、中期。 ⑤IV分别代表分裂过程的减数分裂的子细胞（精细胞、卵细胞或第二极体）。 ⑥DNA 复制过程可用Ⅰ到Ⅱ表示。 ⑦一定存在同源染色体的是 II 。 ⑧着丝粒分裂一种细胞类型转变为另一种细胞类型可用Ⅲ到Ⅰ表示。 ⑨Ⅱ→Ⅲ染色体的行为变化： 同源染色体分离，非同源染色体自由组合。 6.★画12个曲线图：有丝分裂和减数分裂（体细胞染色体数为2n） 有丝分裂 减数分裂 n表示：一个染色体组中有n个形态和功能不同的非同源染色体 例题：蜜蜂中工蜂和蜂王是由受精卵发育而来的，体细胞含有32条染色体(2n＝32)；雄蜂由亲代雌蜂的卵细胞发育而来，体细胞含有16条染色体(n＝16)，雄蜂可通过一种特殊的减数分裂方式形成精子，如图所示。 ⑴雄峰一个初级精母细胞中含有32个核DNA分子，可形成0个四分体，雄峰减数分裂过程中不会发生同源染色体片段和基因自由组合。在精子形成过程中，着丝粒会发生一分为二的现象。雄蜂的一个精原细胞可以产生1个精子，只能产生一种类型的精子。 ⑵雄蜂的体细胞有丝分裂前期含有16条非同源染色体。 ⑶雄峰与蜂王的减数分裂Ⅱ过程的染色体的行为变化相同。 学科网（北京）股份有限公司 $