2027届高三生物人教版一轮复习课件第12讲 减数分裂和受精作用

该高中生物学高考复习课件聚焦“减数分裂和受精作用”专题，依据高考评价体系梳理了减数分裂过程中染色体动态变化、DNA（染色体）数量规律、异常情况分析、有丝分裂与减数分裂比较等核心考点，通过考情分析明确选择题为主的考查形式及图像模型、遗传定律结合等命题角度，构建系统复习框架。 课件亮点在于“概念辨析+过程建模+实验探究”的备考策略，如通过表格对比减数分裂Ⅰ与Ⅱ的染色体行为差异，结合21三体综合征案例分析减数分裂异常机制，培养学生结构与功能观的生命观念和逻辑分析的科学思维。特设“配子多样性归纳”和“实验观察步骤指导”，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此实施精准复习，提升备考效率。

第 12 讲 减数分裂和受精作用 2027 届 高 三 生 物 一 轮 复 习 1 考情解码·考点定标 考情分析 考情分析： 1.从命题题型和内容上看，试题以选择题为主。主要从以下几方面考查：减数分裂过程染色体的动态分析、染色体/DNA/染色单体的数目变化规律、减数分裂异常情况分析、有丝分裂与减数分裂的比较等。 2.从命题思路上看，从以下几个方面进行考查 (1)利用图像或曲线考查减数分裂染色体的行为特征以及相关染色体、DNA的变化规律； (2)常结合遗传定律、DNA复制考查异常分离与遗传病。 复习目标 复习目标： 1.通过比较减数分裂与有丝分裂的过程及精卵细胞的形成过程，理解细胞生命活动的动态变化，并建立辩证统一的观点。(生命观念) 2.通过细胞分裂图像辨析及染色体、核DNA数量变化分析，培养逻辑思维能力。(科学思维) 3.通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片实验，提升观察能力和提出问题的能力。(科学探究) 2 一、减数分裂 减数分裂中的基本概念 动物的精巢、卵巢，植物的花药、子房 场所 从原始生殖细胞到成熟生殖细胞 时间 染色体只复制一次，细胞分裂两次！ 特点 成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半 结果 适用范围 减数分裂 进行有性生殖的真核生物 （精原细胞、卵原细胞） 精子和卵细胞或雌、雄配子 【判断】减数分裂有细胞周期（ ） × 减数分裂产生的精子不能再分裂！ 一、减数分裂 减数分裂中的基本概念 同源 染色体 形状和大小： 来源： 行为： 形状和大小一般都相同 一条来自父方，一条来自母方（用不同颜色表示） 在MⅠ前期，能两两配对(联会)。 → 确保同源染色体正确分离 有丝分裂过程中有无同源染色体？ 整个有丝分裂都存在同源染色体！但不发生联会。 大小形状相同的染色体一定是同源染色体吗？ （除性染色体外） 一、减数分裂 减数分裂中的基本概念 同源染色体联会 同源染色体两两配对的现象。 时期： MⅠ前期 联会 四分体 联会后每对同源染色体含有四条染色单体。 有丝分裂中期，有同源染色体，无联会，无四分体。 1个四分体= 对同源染色体 = 条染色体 = 条染色单体 = 个DNA分子 1 2 4 4 一、减数分裂 减数分裂中的基本概念 等位基因与非等位基因 （2）非等位基因：位于 的上或 上的基因。 （1）等位基因：指位于一对 相同位置上控制 的基因。 等位基因： 非等位基因： A和a B和b D和D不属于等位基因，是相同基因 A和D A和B A和b a和D a和B等 同源染色体 相对性状 不同染色体 A和a控制茎的高度，A控制高茎，a控制矮茎，B和b控制花的颜色，B控制开红花，b控制开白花，D控制控制果皮的颜色为黄色。 同一染色体不同位置 一、减数分裂 减数分裂中的基本概念 互换 减数分裂Ⅰ前期，同源染色体联会时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。 属于可遗传变异中的 。 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 思考： 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？ 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？ AD和ad AD、ad、Ad、aD 一、减数分裂 减数分裂中的基本概念 辨析互换与易位 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 D D d d D D d d D D E E A A 不考虑互换时，含n对同源染色体的个体产生的配子类型为 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。 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号与2号染色体连接→导致胚胎致死； 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！ 一、减数分裂 减数分裂的过程 ——精子形成过程 高等动物： 低等动物/昆虫： 植物： 精原细胞 （原始生殖细胞） 分布 精原细胞 减数分裂 精子 变形 有丝分裂 精原细胞 (1)场所： (2)来源： 曲细精管 精细胞 精巢 雄蕊的花药（花粉） 人的睾丸和精子示意图 睾丸 一、减数分裂 减数分裂的过程 ——精子形成过程（以哺乳动物为例） 初级精母细胞（减数第一次分裂） 精原细胞 结合所学分析，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 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 (3)过程： 减Ⅰ中期染色体分布特点？有丝分裂中期呢？ 减Ⅰ中期同源染色体排列在赤道板两侧； 有丝分裂中期染色体的着丝粒排列在赤道板上。 一、减数分裂 减数分裂的过程 ——精子形成过程（以哺乳动物为例） 精细胞 次级精母细胞（减数第二次分裂） 减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或者间期时间时间很短，染色体不再复制。 染色体数目暂时加倍，姐妹染色单体消失 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 减I分裂变化趋势 染色体 8→4 同源染色体对数 4→0 核DNA 16→8 →8 →0 →4 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。 一、减数分裂 减数分裂的过程 ——精子形成过程（以哺乳动物为例） 精细胞 精子 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 精细胞通过变形，形成了成熟的雄性生殖细胞—精子。精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长，能摆动。 精细胞的变形有何意义？ 精子摆动所需要的能量主要由什么提供？ 线粒体。 变形后的精子才具备游向卵细胞并进行受精作用的能力。 一、减数分裂 减数分裂的过程 ——精子形成过程（以哺乳动物为例） 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 同源染色体 着丝粒变化 染色体主要行为 染色体数目 DNA数目 染色单体数 无 有，分离 不分裂 分裂 着丝粒分裂， 姐妹染色单体分开 ①同源染色体联会； ②四分体中非姐妹染色单体 发生互换； ③同源染色体分离， 非同源染色体自由组合 2N→N(减半) 2N→4N→2N 0→4N→2N N→2N→N(不减半) 2N→N 2N→0 减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ归纳 一、减数分裂 减数分裂的过程 ——卵细胞的形成过程 卵原细胞 (1)场所： (2)来源： 卵巢（哺乳动物） 卵细胞 卵泡 卵细胞的扫描电镱照片（放大150倍） 卵原细胞 （原始生殖细胞） 卵原细胞 减数分裂 有丝分裂 卵细胞 卵巢内部有许多发育程度不同的卵泡，卵泡中央的一个细胞将会发育成卵细胞。 一、减数分裂 减数分裂的过程 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 卵原细胞 ——卵细胞的形成过程 细胞质不均等分裂 退化消失 次级卵母细胞 第一极体 退化消失 细胞质不均等分裂 均等分裂 保证最终形成的卵细胞中储存丰富的营养，以供早期胚胎发育。 卵细胞形成过程中为何存在不均等分裂现象？ 精子的形成 卵细胞的形成 不同点 产生部位 原始生殖细胞 是否变形 细胞质分裂 方式 子细胞数目 相同点 染色体的行为和数目变化规律相同。 4个精子（两种） 1个卵细胞、3个极体（退化） 均等分裂 变形 不变形 精原细胞 卵原细胞 动物卵巢 动物睾丸 不均等分裂 （只有第一极体减II是均等分裂） 精子、卵细胞形成的差异 染色体都在减数分裂前的间期复制一次； 减数分裂Ⅰ都发生同源染色体的分离； 减数分裂Ⅱ都发生着丝粒分裂、姐妹染色单体分开； 形成的精子和卵细胞中的染色体数目都减半。 引发相关物质数量变化的四大原因： 原因一 原因二 原因三 原因四 一、减数分裂 减数分裂中的物质变化分析 19 间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期 DNA 染色体 染色单体 次级精母细胞 精原细胞 初级精母细胞 精细胞 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n 2n 2n 2n 2n→n 2n 2n 2n 2n n→2n 2n→n n n 2n→n 0→4n 4n 4n 4n 4n→2n 2n 2n 2n→0 0 染色体、DNA与染色单体数目变化 20 间期 减Ⅰ前期 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 减Ⅰ末期 n 2n 3n 4n 减Ⅱ前期 减Ⅱ中期 减Ⅱ后期 减Ⅱ末期 细胞一分为二 细胞一分为二 核DNA数 DNA复制 一、减数分裂 减数分裂中的物质变化分析 21 间期 减Ⅰ前期 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 减Ⅰ末期 n 2n 3n 4n 减Ⅱ前期 减Ⅱ中期 减Ⅱ后期 减Ⅱ末期 染色体数 细胞一分为二 着丝 粒分裂 细胞一分为二 一、减数分裂 减数分裂中的物质变化分析 22 间期 减Ⅰ前期 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 减Ⅰ末期 n 2n 3n 4n 减Ⅱ前期 减Ⅱ中期 减Ⅱ后期 减Ⅱ末期 细胞一分为二 染色单体数 着丝 粒分裂 一、减数分裂 减数分裂中的物质变化分析 23 间期 减Ⅰ前期 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 减Ⅰ末期 1 2 减Ⅱ前期 减Ⅱ中期 减Ⅱ后期 减Ⅱ末期 每条染色体上DNA的数目 着丝粒分裂 一、减数分裂 减数分裂中的物质变化分析 24 间期 减Ⅰ前期 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 减Ⅰ末期 n 2n 3n 4n 减Ⅱ前期 减Ⅱ中期 减Ⅱ后期 减Ⅱ末期 同源染色体对数 细胞一分为二 一、减数分裂 减数分裂中的物质变化分析 25 拓展：减数分裂异常情况分析 染色体 复制 同源染色 体分离 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 染色单体分离 精细胞 1. 减数分裂Ⅰ发生异常（同源染色体未发生分离） 结果：4个精细胞均发生异常 26 拓展：减数分裂异常情况分析 染色体 复制 同源染色 体分离 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 染色单体分离 精细胞 2. 减数分裂Ⅱ发生异常（染色单体未发生分离） 结果：2个精细胞发生异常 ①若是减Ⅰ、减Ⅱ均异常呢？ 与社会的联系 教材课后习题·拓展应用 p28 不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂，从而影响生殖细胞的形成。正常人有23对染色体。有种叫“21三体综合征”（唐氏综合征）的遗传病，患者智力低下，身体发育缓慢。对患者进行染色体检查，发现患者的21号染色体不是正常的1对，而是3条。 你能从精子或卵细胞形成的角度推测这种病的病因吗？ 舟舟 21三体综合征患者 染色体组型 与社会的联系 不能正常进行减数分裂 2.骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体，请问骡的体细胞中含有多少条染色体?骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的，而它们的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂，因此骡不能繁殖后代。你能从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因吗? 马的体细胞32对染色体 马的生殖细胞32条染色体 驴的体细胞31对染色体 驴的生殖细胞31条染色体 骡的体细胞63条染色体 教材课后习题·拓展应用 p28 一、减数分裂 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 【资料1】：蝗虫的染色体数目相对较少，雄蝗虫2n=23，雌蝗虫2n=24，染色体较大。 【资料2】：在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，其只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数分裂Ⅱ。 ①雄性个体产生精子的数量远远多于雌性个体产生卵细胞的数量； ②雌性哺乳动物卵巢内的减数分裂并没有彻底完成，排卵得到的仅仅是次级卵母细胞，只有在受精过程中才能继续进行减数分裂Ⅱ 。 为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？ 染色体数目较少，染色体较大，易于观察。 观察减数分裂实验为什么不选择雌性个体？ 一、减数分裂 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1.目的要求 通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，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 蝗虫精母细胞减数分裂装片，显微镜。 3.实验步骤 精 形态、位置和数目 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 减Ⅰ前期 辨析出下列各图示的减数分裂时期片： 减Ⅱ后期 减Ⅱ末期 减Ⅱ中期 减Ⅱ前期 减Ⅰ前期 减Ⅰ前期 减Ⅰ后期 减Ⅱ后期 一、减数分裂 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 一、减数分裂 核心突破 1. 减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ关键点比较 减数分裂Ⅰ后期均等分裂 一定为初级精母细胞 减数分裂Ⅱ后期均等分裂 可能是次级精母细胞， 也可能是第一极体 一、减数分裂 核心突破 2.根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型 问题1：视野中的细胞减数分裂是动态变化的吗？能观察到不同时期的细胞吗？ 细胞已被杀死固定，不可能动态变化；但不同细胞被固定在不同时期，因此可观察到各时期的染色体形态。 问题2：当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时，你怎样判断它处于减数分裂 的哪个时期？ 根据细胞中染色体的形态、位置和数目判断。 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ （一个细胞，染色体数目多） （两个细胞，染色体数目少） 减Ⅰ前期 ①联会、形成四分体 ②同源染色体排列在赤道板两侧 ③同源染色体分离 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 减Ⅱ前期 ①非同源染色体排列混乱 ②非同源染色体的着丝粒排列在赤道板上 ③姐妹染色单体分开移向细胞两极 减Ⅱ中期 减Ⅱ后期 一、减数分裂 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 35 问题3：减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ相比，中期细胞中染色体的不同点是什么？末期呢？ 问题4：你是通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期的染色体变化的。这一做法能够成立的逻辑前提是什么？ 同一生物的细胞，所含遗传物质相同，增殖过程相同，同一时刻不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。因此，可以通过观察多个精母细胞的减数分裂，推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化。 减数分裂Ⅰ中期，各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，末期细胞两极的染色体由一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数目的一半，每条染色体都含有两条姐妹染色单体。 减数分裂Ⅱ中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，末期细胞两极的染色体不含有染色单体。 一、减数分裂 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 36 -37- 同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？ “一母生九子，九子各不同” 【思考】父亲体内所有的精原细胞，其染色体组成并无差别，母亲体内的卵原细胞也是如此。 会！ 同样的精（卵）原细胞为什么会产生不同的配子呢？ 37 配子中染色体组合的多样性 B B a a 或 4个精子 A a B b A a B b A a B b A A B B a a b b A B A B a b a b A A b b 或 A b A b a B a B 精原细胞 初级精母细胞 2个次级精母细胞 4个精子 一个精原细胞产生2种精子 38 配子中染色体组合的多样性 原因①：减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离时，非同源染色体的自由组合。 变异类型： 基因重组 情况2 情况1 a a b b B B a a A A b b A A a a b b B B 生殖细胞 一个精原细胞，不考虑互换，能够产生 种精子。 2 一个卵原细胞，不考虑互换，能够产生 种卵细胞。 1 A b ×2 a B ×2 A B ×2 a b ×2 A A B B 39 配子中染色体组合的多样性 原因②：减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换 情况2 情况1 A A a a b b B B 生殖细胞 a A B B a A b b a B A B a b A b a A b b B B a A A B a B A b a b 一个精原细胞，考虑互换，能够产生 种精子。 4 一个卵原细胞，考虑互换，能够产生 种卵细胞。 1 40 配子中染色体组合的多样性 基因型为AaBb的个体产生配子的情况 （不考虑交叉互换和突变） 项目 配子个数 配子种类 一个精原细胞 4个 种 一个雄性个体   种 一个卵原细胞 1个 种 一个雌性个体   种 2 1 22 含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体互换)： 。 2n 例如：人的体细胞有23对染色体，那么人在形成精子或卵细胞时，可能产生多少种配子呢？ 可产生的配子类型有时候要比上述结论多，为什么？ 四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换。 AB、ab或Ab、aB AB、ab、Ab、aB AB或ab或Ab或aB AB、ab、Ab、aB 归纳：减数分裂产生的配子种类 22 注意： 是“1个个体”还是“1个性原细胞” 223种！ 41 二、受精作用 + 受精卵 增殖、分化 受精作用 减数分裂 46条 46条 23条 23条 通过受精作用，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半染色体来自于精子（父方），另一半来自于卵细胞（母方）。 1.概念： 两性生殖细胞成熟后，精子和卵细胞 ， 为受精卵的过程。 46条 46条 相互识别 融合 细胞间的信息交流 细胞膜的流动性 2.场所： 输卵管 提醒：精子只提供核基因给受精卵，细胞质基因都来自母方，细胞质基因的遗传方式为“母系遗传”。 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 精子接触卵细胞膜 精子入卵(进入卵细胞膜) 透明带发生反应(阻止多精入卵) 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（ ） 在输卵管内发育到MⅡ(中)期 观察到两个极体或雌、雄原核 Ca2+载体、肝素等 二、受精作用 3.过程： 二、受精作用 3.过程： 卵细胞 精子 精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面 卵细胞细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入 精子和卵细胞的细胞核融合，彼此染色体会合在一起 精子接触卵细胞，靠细胞膜外的糖蛋白进行相互识别 受精卵 防止多精入卵的两道防线：透明带反应和卵细胞膜反应 二、受精作用 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； 通过有性生殖，新一代继承了父母双方的遗传物质，而无性生殖只能继承单亲的遗传物质； 有性生殖过程中，减数分裂形成的配子染色体组合具有多样性，且受精过程中精卵结合具有随机性，使得同一双亲的后代具有多样性，而这种多样性有利于生物适应自然环境，利于生物在自然选择中进化，体现有性生殖的优越性。 4.减数分裂和受精作用的意义：（P27） 子代从双亲各继承半数的染色体，双亲对子代遗传物质的贡献是一样的吗？ 受精卵中的染色体(核基因）：父母双方各提供 。 受精卵中的质基因（如线粒体基因）: 提供。 受精卵 细胞核： 细胞质： 精子的核+卵细胞核 几乎全由卵细胞提供 思考: 一半 母方 46 二、受精作用 $