备战2025届新高考生物一轮总复习第4单元细胞的生命历程第17讲减数分裂和受精作用课件

这是一份备战2025届新高考生物一轮总复习第4单元细胞的生命历程第17讲减数分裂和受精作用课件，共55页。PPT课件主要包含了素养目标，有性生殖，原始生殖细胞，2同源染色体，一般相同，3联会和四分体，同源染色体两两配对，4互换，DNA，蛋白质等内容，欢迎下载使用。
考点一　减数分裂过程中的相关结构或物质数量变化
一、减数分裂及其过程1.减数分裂及其相关概念(1)减数分裂的概念
同源染色体的非姐妹染色单体
2.减数分裂的过程(以二倍体动物精子的形成过程为例)
3.精子和卵细胞形成过程的比较(哺乳动物)
教材深挖[必修2第23页练习题变式]据图回答下列问题。
(1)图1中　　　　　　、　　　　　　各是一对同源染色体,1和3、1和4、　　　　　　　　　　　　是非同源染色体。 (2)图1中共含有2个四分体,1个四分体中含有4个DNA分子、8条脱氧核苷酸链。(3)图2表示　　　　现象,从时间上看,该过程发生于　　　　　　　　　,从范围上看,发生在同源染色体的　　　　　　　　　　之间。 (4)由图2可知,等位基因可位于同源染色体和　　　　　　　　　　上。 
链高考·前挂后连(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。[2020·海南卷](　　)(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。[2018·全国Ⅲ卷](　　)(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。[2017·天津卷](　　)(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。[2016·浙江卷](　　)
1.减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ关键点比较
2.根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型
注:若减数分裂Ⅰ后期细胞质出现均等分裂,则一定为初级精母细胞;若减数分裂Ⅱ后期细胞质出现均等分裂,可能是次级精母细胞,也可能是极体。
练思维·考教衔接减数分裂的过程与模型建构以二倍体生物为例(体细胞染色体条数为2N),完成以下问题。
(1)将上表中的数目变化规律,在坐标图中用曲线形式表达。
①染色体加倍:只在　　　　　　　　　分开时加倍,即　　　　　　分裂时。(减数分裂前的间期时染色体复制但染色体数目不加倍) ②核DNA加倍:只在减数分裂前的间期　　　　　后加倍。 ③染色体和核DNA减半:减数分裂Ⅰ末期均减半,减数分裂Ⅱ末期核DNA减半,而染色体数目与开始进行减数分裂Ⅱ时的细胞中的染色体数目相同。
(2)根据上表中的数目变化规律,完成下面的柱形图。
考向一 结合精子与卵细胞的形成过程,考查科学思维1.(2024·广东茂名统考)下列关于同源染色体和四分体的叙述,正确的是(　　)A.同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体B.同源染色体的非姐妹染色单体之间常发生染色体片段的交换C.四分体在减数分裂和有丝分裂过程中均可出现D.每个四分体包含一对同源染色体,同源染色体的大小、形态相同
解析 一条染色体经复制后形成的两条染色体是相同染色体,互为姐妹染色单体,而同源染色体是一条来自父方,一条来自母方,在减数分裂过程中能联会的两条染色体,A项错误;同源染色体两两配对形成四分体,四分体中的非姐妹染色单体之间常发生互换,B项正确;四分体是指配对的同源染色体有四条姐妹染色单体,只在减数分裂过程中出现,C项错误;同源染色体的大小和形态不一定相同,例如X、Y染色体大小就不同,减数分裂时也联会,属于同源染色体,D项错误。
2.(2021·福建卷)有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞,其中正确的是(　　)
解析 A细胞着丝粒分裂,细胞中无同源染色体,且细胞质不均等分裂,可表示次级卵母细胞,A项正确;B细胞表示的不是同源染色体分离,正常减数分裂过程中不会出现该类细胞,B项错误;C细胞处于减数分裂Ⅰ后期,而在卵巢正常的细胞中,减数分裂Ⅰ后期细胞质应不均等分裂,与题图不符,C项错误;D细胞着丝粒分裂,且细胞中含有同源染色体,细胞质不均等分裂,在卵巢正常的细胞分裂过程中不可能产生,D项错误。
考向二 减数分裂过程中相关物质或结构的变化3.(2023·山东枣庄二模)下图表示雌性小鼠正常分裂细胞中某物质数量变化的部分曲线。研究发现,细胞中染色体的正确排列、分离与黏连蛋白有关,黏连蛋白的水解是着丝粒断裂的原因。下列叙述错误的是(　　)A.若图纵坐标表示同源染色体对数,则该曲线不可能表示减数分裂B.若图纵坐标表示染色体数量,则该曲线只能表示有丝分裂C.若图纵坐标表示染色体数量,则BC段的变化与黏连蛋白的水解有关D.水解黏连蛋白的酶在初级卵母细胞中不发挥作用
解析 减数分裂Ⅰ发生同源染色体分离,故同源染色体对数减半,若图纵坐标表示同源染色体对数,则该曲线不可能表示减数分裂,A项正确;若图纵坐标表示染色体数量,则染色体数量加倍是由于着丝粒分裂,故该曲线可以表示有丝分裂也可以表示减数分裂Ⅱ,B项错误;若图纵坐标表示染色体数量,则染色体数量加倍是由于着丝粒分裂,即BC段的变化与黏连蛋白的水解有关,C项正确;初级卵母细胞不发生着丝粒分裂,水解黏连蛋白的酶在初级卵母细胞中不发挥作用,D项正确。
4.某生物兴趣小组观察了某种二倍体生物精巢内的几种细胞,测定不同细胞中的染色体数目和核DNA分子数,并绘制出下图,下列分析正确的是(　　)A.细胞a可能是精细胞或卵细胞或极体B.细胞f可能发生同源染色体的分离C.细胞c和细胞g中都含有同源染色体D.细胞b、d、e中都可能发生同源染色体联会
解析 观察的是精巢内的细胞,因此细胞a不可能是卵细胞或极体,A项错误;细胞f可能处于有丝分裂前、中期或减数分裂Ⅰ过程中,可能发生同源染色体的分离,B项正确;细胞c的染色体和核DNA分子数目均为2n,可能为处于减数分裂Ⅱ后期的细胞,不含同源染色体,C项错误;细胞b处于减数分裂Ⅱ前、中期,没有同源染色体,细胞d、e的核DNA分子数目为2n~4n,处于有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期,不可能发生同源染色体联会,D项错误。
考点二　观察减数分裂、配子多样性与受精作用
1.观察蝗虫精母细胞的减数分裂装片(1)实验原理减数分裂过程中,细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化,因而可据此识别减数分裂的各个时期。(2)实验步骤
2.配子中染色体组合多样性的原因(1)减数分裂Ⅰ后期　　　　　　　　　　的自由组合。 (2)减数分裂Ⅰ前期同源染色体的　　　　　　　　　　　的互换。 
3.推断减数分裂产生配子的种类(1)原始生殖细胞减数分裂产生配子的情况(以AaBb为例,没有基因突变和互换)如图:
(2)具有n对同源染色体的个体产生配子的情况(不考虑基因突变和互换)
前后代染色体数目的恒定
练思维·考教衔接1.[根据必修2第25页“探究·实践”情境设计]建构物理模型(以AB/ab为例),思考配子多样性形成的原因。(1)1901年,Mnlgmery观察到某物种有14条染色体,减数分裂中全部染色体都会出现两两配对现象。他推测配对应该发生在父本与母本染色体之间,而不是父(母)本染色体自身配对,理由是_______________________________________________________________　　 　　　　　　　　　　　。配对的两条染色体就是现在所说的　　　　染色体。 
如果父(母)本染色体自身配对,则必然存在不能配对的染色体;只有配对发生在父本和母本染色体之间,全部染色体才能两两配对
(2)蝗虫的性别决定为XO型,所以雄蝗虫的性染色体仅有一条X染色体(即下图中的①)。1913年,Carther发现笨蝗细胞有一对大小不等的同源染色体(即下图中的②和③),她统计了300多个减数分裂Ⅰ后期的细胞,发现有下图所示的两种类型,且比例接近1∶1,这说明　　　　　　。 减数分裂过程中同源染色体分离后随机移向某一极,非同源染色体之间自由组合
2.根据下图的染色体上标出的相应基因思考下列问题。
(1)如果是A与a所在的染色体片段发生互换,产生的配子基因型是　　　　　　　　　。 (2)该互换的意义是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。 
AB、ab、Ab、aB
增加配子和后代多样性,为生物进化提供原材料
(3)减数分裂时产生的交换型(重组型)配子占所有配子的比值称为交换值。若在果蝇减数分裂时,每10个初级精母细胞中有2个发生了基因交换(B、b交换),推测交换值、次级精母细胞、初级精母细胞发生交换的频率分别是多少?交换率的范围是什么?提示 10%,20%,20%;当非等位基因为不完全连锁遗传时,交换值总是大于0,小于50%。
考向一 围绕观察减数分裂装片实验,考查科学探究1.(2024·广东汕头统考)下图为水稻花粉母细胞减数分裂过程中的几个细胞图像。下列有关叙述正确的是(　　)
A.图⑤所示细胞中,移向两极的染色体的基因组成一定相同B.图③所示细胞中,同源染色体的非姐妹染色单体可能发生互换C.图②所示细胞中,同源染色体分离,染色体数目减半D.上述细胞分裂图像按进行时间排序为①→⑤→③→④→②
解析 图⑤所示细胞处于减数分裂Ⅰ后期,移向两极的同源染色体上可能携带等位基因,移向两极的染色体的基因组成不一定相同,A项错误;图③所示细胞处于减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生互换,B项正确;图②所示细胞处于减数分裂Ⅱ后期,不含同源染色体,C项错误;题中细胞分裂图像按进行时间排序为①→③→⑤→②→④,D项错误。
考向二 结合配子的多样性和受精作用,考查生命观念2.(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.未受精情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2D.ECS1和ECS2通过影响花粉管导致受精卵和精子不能再融合
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,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,A项错误,B项正确;结合题意“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ECS1和ECS2”可知,未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2,C项正确;据题意可知,ECS1和ECS2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ECS1和ECS2通过影响花粉管导致受精卵和精子不能再融合,D项正确。
3.(2024·广东佛山统考)如图表示某生物的精细胞,试根据细胞内染色体的组成,判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换)(　　)A.1个B.2个C.3个D.4个
解析 来自一个精原细胞的精细胞染色体组成相同或互补,根据这一点可以判断①④可来自一个精原细胞,②⑥可来自一个精原细胞,③来自一个精原细胞,⑤来自一个精原细胞,故这些精细胞至少来自4个精原细胞,D项符合题意。
1.(2022·浙江卷)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述正确的是(　　)A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为减数分裂Ⅱ前期B.①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,③与④的分离发生在减数分裂Ⅱ后期C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍D.a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
解析 图示细胞中存在2对同源染色体,为初级卵母细胞,且此时正在联会,所处时期为减数分裂Ⅰ前期,A项错误;①和②、③和④为同源染色体,均在减数分裂Ⅰ后期分离,B项错误;图示细胞中有4条染色体,8个核DNA分子,减数分裂产生的卵细胞中有2条染色体,2个核DNA分子,综上所述该细胞的染色体数为卵细胞的2倍,核DNA分子数为卵细胞的4倍,C项错误;a和e进入到同一个卵细胞的前提是①和③进入到同一个次级卵母细胞,而①和②(同源染色体)分离、③和④(同源染色体)分离时,①和③进入同一个次级卵母细胞的概率是1/2×1/2=1/4,此时a和e从同一次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率是1/2×1/2=1/4,则图示细胞中的a和e进入同一个卵细胞的概率是1/4×1/4=1/16,D项正确。
2.(2020·天津卷)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系如图。导致该结果最可能的原因是(　　)A.基因突变B.同源染色体非姐妹染色单体互换C.染色体变异D.非同源染色体自由组合
解析 一个基因型为DdTt的精原细胞经减数分裂产生了四个精细胞,正常情况下产生两种精细胞,基因型为DT、dt(或Dt、dT),但结果产生了四种精细胞,最可能的原因是在减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体间发生了互换。
3.(2020·江苏卷改编)有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述不正确的是(　　)A.图甲、丙中细胞处于减数分裂Ⅰ时期B.图甲细胞中同源染色体未分离C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
解析 已知4幅图片是处于减数分裂不同时期的细胞图像,由于4幅图中图甲和图乙均有5个荧光点,且荧光点比较明显,图甲5个荧光点分布较为散乱,图乙5个荧光点相对集中地分布在图的中央,所以可以快速判断图甲细胞处于减数分裂Ⅰ前期(四分体时期),图乙细胞处于减数分裂Ⅰ中期;图丙一共有10个荧光点,且荧光点较小,均分为两个区域并相对集中于一条线上,可以判断图丙细胞处于减数分裂Ⅱ中期;图丁一共有20个荧光点,均分为四个区域,可以判断图丁细胞处于减数分裂Ⅱ后期或末期,A项错误。
4.(2020·浙江卷)二倍体高等雄性动物某细胞的部分染色体组成示意图如下,图中①②表示染色体,a、b、c、d表示染色单体。下列叙述错误的是(　　)A.一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子,可存在于a与b中,但不存在于c与d中B.在减数分裂Ⅰ中期,同源染色体①与②排列在细胞中央的赤道板上C.在减数分裂Ⅱ后期,2条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中D.若a与c出现在该细胞产生的一个精子中,则b与d可出现在同时产生的另一精子中
解析 DNA的复制方式是半保留复制,复制后的两个DNA分子存在于姐妹染色单体中,题图中a与b互为姐妹染色单体,c与d互为非姐妹染色单体,A项正确;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上,B项正确;减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,一个次级精母细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体,C项正确;假设与c连接在同一个着丝粒上的染色单体为e,若a与c出现在该细胞产生的一个精子中,则b与e可出现在同时产生的另一个精子中,D项错误。
5.(2020·北京卷)如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。下列相关叙述不正确的是(　　)A.该个体的基因型为AaBbDdB.该细胞正在进行减数分裂C.该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子D.A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律
解析 根据细胞图示中的基因分布可知,该个体的基因型应该为AaBbDd,A项正确;图中显示同源染色体正在联会,且下方的一对同源染色体正在发生互换,可判定该细胞正在进行减数分裂,B项正确;图中细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换,由此可知该细胞分裂完成后可以产生4种基因型的精子,C项错误;A、a和D、d基因位于非同源染色体上,因此遵循自由组合定律,D项正确。
1.卵细胞产生过程中,细胞质不均等分裂,其意义是  　。 提示 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2.马和驴杂交产生的骡不能繁殖后代的理由是什么?提示 骡的体细胞中含有63条染色体,其中32条来自马,31条来自驴。由于这63条染色体没有同源染色体,导致骡的生殖细胞不能进行正常的减数分裂,无法形成配子。