2027届高三生物一轮复习课件：第17课时 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，覆盖减数分裂过程、与有丝分裂比较、受精作用及意义等核心考点，依据高考评价体系梳理概念辨析、图像判断、数量计算等考查要求，结合近5年真题分析同源染色体行为、配子多样性等高频考点，归纳典型题型提升备考针对性。 课件亮点在于“真题解析+素养培养”，如以2022全国卷互换题为例，用“过程建模法”解析减数分裂Ⅱ后期等位基因分离，培养科学思维。设置同源染色体判断等易错点，总结“三看法”区分分裂时期，帮助学生掌握答题技巧，助力高效冲刺，为教师提供精准复习指导。

17课时 减数分裂和受精作用 1 一、减数分裂的概念 什么是减数分裂？什么生物会进行减数分裂？ 01 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。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。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。 减数第一次分裂 （减Ⅰ ） 减数第二次分裂 （减Ⅱ） 睾丸 曲细精管 有丝 分裂 精原细胞 精原细胞 精子 减数 分裂 01 必备知识 整合 1.减数分裂相关概念 (1)减数分裂的概念 有性生殖 成熟生殖细胞 分裂两次 一半 花药 睾丸 睾丸 曲细精管 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子 间期 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 变形 有丝分裂 精原细胞 精原细胞 精子 减数分裂 精原细胞既能进行有丝分裂，也能进行减数分裂 减数分裂--精子的形成过程 01 4 （2）同源染色体 什么是同源染色体？如何判断？染色体组？同源染色体在减数分裂过程中有什么特殊行为（与有丝分裂相比）？ 一般相同 父方 母方 联会 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。如图中的A和C(或D)、B和C(或D)。 不相同 联会 比较同源染色体中两条染色体的异同： a 与 a'中所含的 DNA 碱基序列相同吗? a'与 b 呢? a 与 a' DNA 碱基序列相同。 a'与 b DNA 碱基序列不同。 同源染色体同源片段上所含的基因一定是等位基因吗? 等位基因是怎样产生的? 同源片段上存在等位基因或相同基因。 等位基因产生的根本原因是基因突变。 ①同源染色体的形状、大小未必都相同，如性染色体X、Y或Z、W。 ②形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后，姐妹染色单体形成的两条染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。 ③二倍体生物有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但不联会，也不形成四分体。 ④细胞中的每套非同源染色体为一个染色体组。 提醒 (3)联会和四分体 同源染色体两两配对 前 四 1 2 4 4 (4)互换 同源染色体的非姐妹染 色单体 互换可能导致的变异类型是什么？ 与染色体结构变异中的易位有什么区别？ 例1.减数分裂相关概念辨析 (1)图中没有同源染色体的细胞是 。 (2)减数分裂Ⅰ前期有 个四分体，有丝分裂前期有 个四分体。 (3)有丝分裂后期有 同源染色体，1和5____ (填“是”或“不是”)同源染色体。 (4)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有 ___ 。 关键能力 提升 精子和卵细胞 2 0 4对 不是 A基因或其等位基因 2.精子的形成过程 联会 四分体 分离 自由组合 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? 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。 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。 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。 着丝粒 着丝粒 思考1：精细胞的变形对受精作用有什么意义？ 精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程，其中细胞核变成精子头部的主要部分，高尔基体发育为头部的顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘。变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。 着丝粒 着丝粒 观看动画 思考2：在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象？ 精子和卵细胞结合时，头部先进人卵细胞内，精子的头部几乎只保留了细胞核，这就保证了遗传物质能够先进人卵细胞； 部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，使精子具备了适于游动的能力； 大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，避免了受精过程中因为不必要的细胞组分而耗费能量； 全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精过程中提供能量。精子变形过程中的以上变化都是为受精提供了保证，是进化的结果。 思考：1.与原始生殖细胞相比，成熟的生殖细胞的染色体数目减半，原因是_________________________________。 在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次 2.假设物种的染色体数目为2n，在其减数分裂过程中，会出现不同的细胞，甲、乙2个模式图仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体，那么，图甲表示的是____（填“初级精母细胞”、“次级精母细胞”或“精细胞”），图乙表示的是____（填“初级精母细胞”、“次级精母细胞”或“精细胞”）。 补2：下图表示某动物的精子形成过程，据图分析： (1)过程①的分裂方式是 。 (2)过程②的主要变化是 ，发生在__________ 期。 (3)甲细胞的名称是 细胞，细胞乙中 (填“有”或“没有”)同源染色体。 (4)同源染色体分离发生在过程 ，着丝粒分裂发生在过程 。 有丝分裂 DNA复制和有关蛋白质的合成 减数 分裂前的间 初级精母 没有 ③ ④ 补1：（2020海南）某哺乳动物的体细胞染色体数为2n。下列有关该动物精原细胞的叙述，正确的是（     ） A．既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂 B．分裂过程中的染色体数目不会为n C．在有丝分裂后期会发生基因重组 D．经过染色体复制产生的初级精母细胞中没有同源染色体 A 例2.减数分裂过程分析 (1)如图1所示为某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，同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换形成了如图2所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是 。 ①③、②④ 根据基因型或染色体“互补性”判断配子来源 (1)若两个精细胞中染色体组成“完全相同”( 与 及 与 视作相同)， 则它们可能来自同一个次级精母细胞。 (2)若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。 卵巢 卵泡 初级卵母细胞 次级卵母细胞 减数分裂—卵细胞的形成过程 01 16 五、卵细胞的形成过程 如何辨别精子、卵细胞形成过程的不同点? 卵细胞形成过程中细胞的名称有哪些? 从3方面分析∶①细胞质分配是否均等；②是否变形；③生殖细胞数目。 阅读教材卵细胞的形成过程，回答以下问题： 比较项目 精子 卵细胞 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) 3.精子和卵细胞形成过程的比较 睾丸(曲细精管) 卵巢 不均等 均等 变形 4 4 1 3 比较项目 精子 卵细胞 相同点 染色体的变化行为相同： ①染色体都在减数分裂前的间期复制一次； ②减数分裂Ⅰ都发生同源染色体分离； ③减数分裂Ⅱ都发生着丝粒分裂，姐妹染色单体分开； ④形成的精子和卵细胞中的染色体数目都减半 性别鉴定方式 归纳总结 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 若以AaBb为例进行减数分裂 补：（2025北京）用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物，其生活史如图。下列叙述错误的是（   ） A．子囊孢子都是单倍体 B．营养细胞均无同源染色体 C．芽殖过程中不发生染色体数目减半 D．酿酒酵母可进行有丝分裂，也可进行减数分裂 B 考向一　减数分裂的过程分析 1.与减数分裂相关的某些基因发生突变，会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据表中各基因突变后引起的效应，判断它们影响减数分裂的先后顺序是 迁移应用 评价 A.M－P－O－W B.M－P－W－O C.P－M－O－W D.P－M－W－O √ 基因 突变效应 M 影响联会配对 O 影响姐妹染色单体分离 P 影响着丝粒与纺锤丝结合 W 影响同源染色体分离 2.雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为XX型，雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体，为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫的精原细胞进行减数分裂的过程，下列叙述错误的是 A.处于减数分裂Ⅰ后期的细胞仅有一条性染色体 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后期的细胞有两种基因型 D.该蝗虫可产生4种精子，其基因型为AO、aO、AXR、aXR √ 减数分裂和有丝分裂的比较 1.减数分裂与有丝分裂基本过程的分析 项目 减数分裂 有丝分裂 不同点 分裂的细胞 ______________ 体细胞或原始生殖细胞 细胞分裂次数 ______ ______ 同源染色体的行为 联会、互换、同源染色体分离 ________________ ________ 非同源染色体的行为 _________ ___________ 原始生殖细胞 两次 一次 不联会、不互换、 不分离 自由组合 不自由组合 项目 减数分裂 有丝分裂 不同点 子细胞染色体数目 _______ 与体细胞相同 子细胞的名称和数目 _______________________________ ________________________ 子细胞间的遗传物质 _____________ ______ 联系 (1)染色体都只复制 ；(2)分裂过程中都出现 ，都有___________ 的消失和重建；(3)都有 分裂和 分开的现象 减半 4个精细胞或1个卵细胞和3个极体 2个体细胞或原始生殖细胞 不一定相同 相同 一次 纺锤体 核仁、核膜 着丝粒 姐妹染色单体 2.有丝分裂与减数分裂主要时期细胞分裂图像比较 (1)三个前期图像的判断 A：________前期，B：___________前期，C：__________前期 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ (2)三个中期图像的判断 A： 中期　B： 中期　C： 中期 有丝分裂 减数分裂Ⅱ 减数分裂Ⅰ (3)五个后期图像的判断 A： 后期　B： 后期( )　C：___ 后期( 细胞)　D： 后期( 细胞)　 E： 后期( 细胞) 有丝分裂 减数分裂Ⅱ 次级精母细胞或极体 减 数分裂Ⅰ 初级精母 减数分裂Ⅰ 初级卵母 减数分裂Ⅱ 次级卵母 4.生殖细胞形成过程中相关物质变化 1.尝试画出生殖细胞形成过程中染色体、核DNA、染色单体数目变化曲线，并结合曲线各阶段染色体数量变化的原因 同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，染色体数目减半 着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍到体细胞水平 着丝粒分裂后形成的染色体分离，并分别进入两个子细胞，染色体数目减半 DNA复制， 核DNA数目加倍 核DNA随同源染色体分离，并分别进入两个子细胞中，核DNA数目减半 着丝粒分裂，染色体上的DNA分开，分别进入两个子细胞，数目再减半 DNA复制， 染色单体形成 同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，染色单体数目减半 着丝粒分裂，染色单体消失 3.减数分裂和有丝分裂过程中染色体、染色单体和核DNA数目变化曲线的比较(假设体细胞内染色体数为2n) 项目 染色体 染色单体 核DNA分子 减数分裂 有丝分裂 注：减Ⅰ表示减数分裂Ⅰ，减Ⅱ表示减数分裂Ⅱ。 4.减数分裂和有丝分裂柱形图分析(以二倍体生物为例) (1)柱形图 (2)相关分析 ①只有 的数目才可能是0，染色体和核DNA分子的数目不可能是0。染色单体会因 的分裂而消失，所以柱形图中表示的某结构若出现0，则其一定表示染色单体。 ②核DNA分子未复制时，其数目与染色体一样多，而复制后，每条染色体上含有2个DNA分子，即核DNA分子数∶染色体数可能为 或 ，但不可能是1∶2。 染色单体 着丝粒 1∶1 2∶1 有丝分裂和减数分裂过程中的数量变化曲线分析 1.如图表示细胞分裂过程中，不同分裂时期每条染色体中DNA含量的变化，请根据曲线图回答问题： 关键能力 提升 (1)若表示有丝分裂：AB段表示间期DNA复制，BC段 表示 ，CE段表示 。 (2)若表示减数分裂：AB段表示间期DNA复制，BC段表示减数分裂Ⅰ的 到减数分裂Ⅱ的中期，CE段表示减数分裂Ⅱ的 。 (3)CD段形成原因是 。 前期、中期 后期、末期 前期 后期、末期 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 2.以二倍体生物为例，分析卵原细胞有丝分裂和减数分裂过程中同源染色体的变化规律，做出减数分裂和有丝分裂中同源染色体对数变化的曲线。 提示　如图所示 3.以二倍体生物为例，分析卵原细胞有丝分裂和减数分裂过程中染色体组数目的变化规律，做出减数分裂和有丝分裂中染色体组数目变化的曲线。 提示　如图所示 迁移应用 评价 考向一　减数分裂与有丝分裂的比较 1.某动物(2n＝4)的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是 A.甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于 减数分裂Ⅱ后期 B.甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与 乙细胞的相同 C.若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞 D.形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异 √ 2.基因型为AaBb的雄性果蝇，体内一个精原细胞进行有丝分裂时，一对同源染色体在染色体复制后彼此配对，非姐妹染色单体进行了交换，结果如图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞，均进入减数分裂，若此过程中未发生任何变异，则减数分裂Ⅰ产生的子细胞中，基因组成为AAbb的细胞所占的比例是 A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16 √ 考向二　减数分裂过程中的数量变化 3.某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n＝8)，1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。 下列叙述正确的是 A.甲时期细胞中可能出现同源染色体 两两配对的现象 B.乙时期细胞中含有1条X染色体和1条 Y染色体 C.甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个 D.该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同 √ 4.一个基因型为AaXBY的精原细胞，用荧光分子标记基因A、a和B，分裂过程中不同时期的4个细胞中染色体组数和核DNA数如图所示。不考虑基因突变、互换和染色体变异，下列叙述不正确的是 A.甲细胞中一定无同源染色体，细胞内含 有2个或者4个荧光标记 B.乙细胞中一定有同源染色体，染色体数∶ 核DNA分子数＝1∶1 C.丙细胞中一定有姐妹染色单体，可能存在四分体 D.丁细胞一定处于有丝分裂，细胞内有2条Y染色体 √ (2)某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期都发生染色单体分离 (　　) (3)同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换导致了染色体结构变异 (　　) × 判断正误 √ (4)染色体数为2n＝24的性原细胞进行减数分裂，减数分裂Ⅱ中期染色体数和核DNA分子数分别为12和24(　　) √ (1)某哺乳动物(2n)的精原细胞，经染色体复制后产生的初级精母细胞中没有同源染色体(　　) × 选择性必修3P57 必备知识 整合 受精卵 细胞核 细胞核 染色体 染色体 精子(父方) 卵细胞(母方) 提醒： 由于细胞质DNA主要来自卵细胞，受精卵中来自母方的遗传物质更多一些。 不属于基因重组 思考：受精卵中染色体、细胞核DNA、细胞质DNA来源 5.配子的多样性的成因 (1)自由组合(变异类型： ) 基因重组 ①据图分析可知，对于一个含有两对同源染色体的个体，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。 四 四 四 一母生九子，九子各不同。配子多样性的原因？ ②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 实际能产生配子的种类 1个精原细胞 种 1个雄性个体 最多 种 1个卵原细胞 种 1个雌性个体 最多 种 2 2n 1 2n (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 补1：（2022全国）有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa，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a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a进入不同细胞的时期是（　　） A．有丝分裂的后期 B．有丝分裂的末期 C．减数第一次分裂 D．减数第二次分裂 D 物质 染色体组成 遗传 随机性 多样性 染色体数目 恒定 六、受精作用 补2：精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后，顶体膜与精子细胞膜融合，释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列叙述正确的是 A．顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的 B．精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质 C．顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性 D．受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方 B 考向三　受精作用 5.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ECS1和ECS2。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.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ECS1和ECS2 D.ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合 √ 迁移应用 评价 6.如图表示某生物个体不同时期的细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化。据图分析，下列叙述不正确的是 A.图中所示时期发生了三次DNA的复制 B.AC段和NO段形成的原因不都是DNA 的复制 C.LM段发生受精作用，受精卵中的DNA 一半来自卵细胞、一半来自精子 D.GH段和OP段含有的染色体数目不相同，但都含有同源染色体 √ $