还剩52页未读，
继续阅读
所属成套资源：全套2024届高考生物一轮复习课时教学课件
成套系列资料，整套一键下载
2024届高考生物一轮复习第四单元细胞的生命历程第2讲减数分裂和受精作用课件
展开
这是一份2024届高考生物一轮复习第四单元细胞的生命历程第2讲减数分裂和受精作用课件，共60页。PPT课件主要包含了染色体着丝粒，同源染色体，非同源染色体，姐妹染色单体，初级卵母细胞，次级卵母细胞，卵细胞，均等分裂，不均等分裂，相互识别等内容，欢迎下载使用。
知识点一 减数分裂[自主学习]1.减数分裂的过程——精细胞的形成过程
同源染色体的非姐妹染色单体
减数分裂中的三大特有行为(1)联会：发生于减数第一次分裂前期；(2)同源染色体的分离：发生于减数第一次分裂后期；(3)非同源染色体的自由组合，与同源染色体的分离同时发生。
2.减数分裂的过程——卵细胞形成过程
3.精子和卵细胞形成过程的异同点
[自主检测]1.思考判断(1)减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期，或者间期很短，染色体不再复制。( )(2)减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离。( )(3)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第二次分裂。( )(4)一个初级卵母细胞经过减数分裂，形成四个卵细胞。( )(5)玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。( )
2.深挖教材(1)减数第一次分裂染色体数目减半的原因是____________________________________________________________________________________。 (2)受精卵中遗传物质一多半来自母方的原因是__________________________________________________________________________________。
提示：同源染色体分别移向两极，平均进入2个子细胞
细胞核中遗传物质一半来自父方一半来自母方，细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方
(3)子代继承了双亲各半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗?卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是什么? _____________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________。
提示：不一样。母亲除了提供一半的核基因之外，还提供了几乎全部的细胞质基因，如线粒体内含有的DNA。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
知识点二 受精作用[自主学习]
[自主检测]思考判断(1)精子和卵细胞的相互识别是通过细胞的直接接触完成的。( )(2)受精卵中的染色体和遗传物质均有一半来自父方，一半来自母方。( )(3)受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性。( )(4)真核生物均可以进行减数分裂和受精作用。( )
[深度讲解]1.减数分裂中的基本概念辨析
(1)同源染色体：减数分裂过程中联会配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，且一条来自父方，一条来自母方，如图中的A和B，C和D。男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，但X染色体比Y染色体大。
(2)非同源染色体：指形态、大小不相同，且在减数分裂过程中不发生联会的染色体。如图中的A和C(或D)，B和C(或D)。(3)联会：减数第一次分裂过程中(前期)，同源染色体两两配对的现象。(4)四分体：联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象，有丝分裂过程中不进行联会，不存在四分体；联会后的每对同源染色体都含有四条染色单体，叫作四分体。(5)交叉互换：四分体中的非姐妹染色单体之间交换一部分片段的现象，如图中的A和B就发生了交叉互换。注：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。
2.减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较
注：减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ关键点比较。①减数分裂Ⅰ前的间期进行DNA复制，减数分裂Ⅱ不再进行DNA复制；②减数分裂Ⅰ发生同源染色体分开，但着丝粒不分裂，减数分裂Ⅱ发生着丝粒分裂；③减数分裂Ⅰ有同源染色体(且有联会，四分体交叉互换及同源染色体分开等行为)，减数分裂Ⅱ无同源染色体；④减数分裂Ⅰ子细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞和第一极体，减数分裂Ⅱ子细胞为精细胞或卵细胞和第二极体。
3.根据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型
注：若减数第一次分裂后期细胞质出现均等分裂，则一定为初级精母细胞；若减数第二次分裂后期细胞质出现均等分裂，可能是次级精母细胞，也可能是第一极体。
4.减数分裂过程中相关物质变化
(1)染色体数目变化及原因。①减数第一次分裂末期，同源染色体分开平均进入两个子细胞，染色体数目减半。②减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍到体细胞水平。③减数第二次分裂末期，细胞一分为二，染色体数目减半。
(2)核DNA数目变化及原因。①减数第一次分裂前的间期，DNA复制，核DNA数目加倍。②减数第一次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目减半。③减数第二次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目再减半。(3)染色单体数目变化及原因。①减数第一次分裂前的间期，DNA复制，染色单体形成。②减数第一次分裂末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。③减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色单体消失。
5.减数分裂产生配子的类型(1)原始生殖细胞减数分裂产生配子情况(以AaBb为例，没有基因突变和交叉互换)如图：
(2)一个具有n对同源染色体的精原细胞(或个体)产生配子的情况(不考虑交叉互换情况)。
(3)异常细胞的产生及原因判断。①有丝分裂异常。
②减数分裂Ⅰ分裂同源染色体未分离。
③减数分裂Ⅱ分裂姐妹染色单体分开后移向同一极。
根据染色体交叉互换示意图回答问题：
(1)交叉互换发生在哪一时期?是在哪些染色体之间发生?(2)交叉互换属于哪种变异类型?(3)一个染色体组成为AaBb的精原细胞，在发生交叉互换的情况下，能产生几种类型的精子?
【答案】(1)提示：减数第一次分裂前期；同源染色体的非姐妹染色单体之间。 (2)提示：基因重组。 (3)提示：AB、ab、Ab、aB四种类型的精子。
[考向预测](一)减数分裂各时期的特点分析(素养目标：生命观念)1.如图为某二倍体动物体内不同时期的细胞分裂图，下列叙述正确的是( )
A.上图中含有2个染色体组的细胞是乙和丁B.甲细胞可以表示该动物初级精母细胞的分裂过程C.乙、丙细胞中不含有同源染色体，核DNA数∶染色体数＝2∶1D.丁细胞产生的子细胞的基因组成是AB、Ab、aB、ab
【答案】A 【解析】据题图分析，该动物体细胞中含有两对同源染色体，4条染色体，图中甲含有4个染色体组，丙含有1个染色体组，乙和丁含有2个染色体组，A正确；甲细胞表示有丝分裂过程，B错误；乙细胞中不含有姐妹染色单体，核DNA数∶染色体数＝1∶1，C错误；丁细胞进行有丝分裂，产生的子细胞的基因组成是AaBb，D错误。
(二)减数分裂中核DNA、染色体的数量变化(素养目标：科学思维)2.(2022年广东模拟预测)基因型为AaBb的某二倍体(2n)高等动物细胞，其某时期的细胞分裂示意图(仅示意部分染色体)如图1所示，细胞分裂过程中染色体和核DNA的数量关系如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.根据图1所示细胞可知该动物为雄性，①②产生的原因是基因突变B.图1对应图2中的V时期，此时细胞中染色体数与核DNA数目相等C.图2中的Ⅱ时期可表示有丝分裂的后期，此时细胞中有4个染色体组D.若图1所示细胞染色体都含32P，则其子细胞分裂至Ⅳ时期时有2条染色体含32P
【答案】C 【解析】图1所示细胞为次级精母细胞或第一极体，故无法推断该动物为雄性个体还是雌性个体，①②产生的原因可能是基因突变，也可能是染色体片段的交叉互换，A错误；图1对应图2中的Ⅰ时期，此时细胞中染色体数与核DNA数目相等，且数目均为2n，B错误；图2中的Ⅱ时期，染色体数∶核DNA数＝1∶1，且染色体数目是体细胞的两倍，可表示有丝分裂的后期，细胞中有4个染色体组，C正确；图1所示细胞为次级精母细胞或第一极体，其子细胞不再进行分裂，D错误。
减数分裂过程中曲线图和柱状图的提醒(1)在柱状图和曲线图中“0”的含义不同。①强调“0”不是表示图中原点，而是表示染色单体数量为“0”。②在柱状图中，只要染色单体数不为“0”，染色单体数一定和核DNA分子数相等，而且都为染色体数的2倍。③在柱状图和曲线图中，只有染色单体才会出现“0”。(2)正确理解坐标曲线图中的“斜线”的含义。①若不存在斜线，则为染色体的数量变化。②若有斜线，则为染色单体或核DNA分子数的变化。
(三)配子类型及其来源的分析(素养目标：科学思维)3.某种生物三对等位基因分别位于三对同源染色体上，如图表示该生物的精细胞。试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自精原细胞的个数是(不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的交换)( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【解析】来自一个精原细胞的精细胞基因组成相同或互补，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，这些精细胞至少来自4个精原细胞，C项正确。
巧借染色体组成判断配子来源的方法
减数分裂与有丝分裂的比较
[深度讲解]1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
2.“三结合法”判断细胞分裂方式和时期(以二倍体生物为例)(1)结合不同分裂时期特点和模型进行判断。
(2)结合染色体数和同源染色体的行为进行判断。
(3)结合染色体的行为与形态进行判断。
3.分析细胞分裂与遗传、变异问题(1)遗传规律的细胞学本质。
(2)可遗传变异的细胞学来源。①基因突变：任何方式的细胞分裂过程中(如有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期)，都有遗传物质的复制，受生物体内或体外各种因素的影响，都可导致DNA复制过程中发生差错，从而发生基因突变。②基因重组：发生于减数分裂Ⅰ前期和减数分裂Ⅰ后期，即同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换和基因的自由组合。
④原核细胞的变异：原核生物的变异类型只有基因突变，不存在真正意义上的染色体，自然也没有基因重组和染色体变异。
[考向预测](一)考查减数分裂与有丝分裂的过程及图像(素养目标：科学思维)1.(2022年广东佛山专题练习)图甲和图乙是某二倍体生物精巢中的两个细胞示意图，图丙是细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量变化的示意图。下列叙述正确的是( )
A.图甲所示细胞中含有4个染色体组，其中2和4构成一个染色体组B.图乙所示细胞中A、a基因同时存在是由染色体互换导致的C.图乙所示细胞为次级卵母细胞，分裂时姐妹染色单体①和②，③和④发生了分离D.图甲、乙所示细胞分别处于图丙中的ef段和cd段
【答案】D 【解析】图甲所示细胞处于有丝分裂后期，含有4个染色体组，一个染色体组由两条非同源染色体(如1和2或1和4等)构成，A错误；图乙所示细胞没有染色体互换的痕迹，a基因只能来自基因突变，B错误；由题意可知图乙细胞来自精巢，故图乙所示细胞为次级精母细胞，分裂时姐妹染色单体分离，①和②、③和④发生了分离，C错误；图甲所示细胞中没有姐妹染色单体，图乙所示细胞中有姐妹染色单体，所以图甲、乙所示细胞分别处于图丙中的ef段和cd段，D正确。
(二)有丝分裂和减数分裂过程中染色体、核DNA数量变化分析(素养目标：科学思维)2.下图Ⅰ表示细胞分裂过程中核DNA的数目变化，图Ⅱ表示二倍体生物细胞分裂过程中染色体数目变化。据图分析，下列说法正确的是( )
A.图Ⅰ中染色体数目加倍发生在①②④⑤这4个时期B.图Ⅰ中只有③⑥⑦时期的染色体数目与核DNA数目相等C.图Ⅱ中ab段细胞的染色体中一定不存在同源染色体，仅bc段细胞中有同源染色体D.图Ⅱ中e的产生是受精作用的结果，fg段细胞中染色体数目∶核DNA数目＝1∶1
【答案】D 【解析】图Ⅰ中，m为有丝分裂，n为减数分裂。其中染色体数目的加倍发生在②⑥两个时期；⑥为减数第二次分裂时期，其中前期、中期细胞的染色体数目与核DNA数目不等。图Ⅱ中ae段为减数分裂，e为受精作用，eh段为有丝分裂。ab段为减数第一次分裂，细胞中有同源染色体，be段细胞中没有同源染色体。e的产生是受精作用的结果，fg段细胞处于有丝分裂后期，故此段细胞中染色体数目∶核DNA数目＝1∶1。
“三看法”判断有丝分裂与减数分裂过程中染色体、核DNA数目变化(以二倍体生物为例)：
(三)细胞分裂与遗传、变异(素养目标：科学思维)3.(2021年山东泰安模拟)如图表示减数分裂过程中的染色体的部分行为变化。下列说法错误的是( )
A.图示的变异类型为基因重组B.图甲中的姐妹染色单体完成了片段的交换C.图甲两条染色体的基因组成分别变为AABb、aaBbD.图乙表示产生的重组型配子是aB、Ab
【答案】B 【解析】根据题干和图示分析，图甲发生的变异类型为基因重组；图甲中的非姐妹染色单体间发生互换，而不是姐妹染色单体之间发生交换；图甲发生了同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，互换后两条染色体的基因组成分别为AABb、aaBb；由图可知：图乙产生的重组型配子是aB、Ab。
[实验理论]1.实验原理(1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。(2)在减数分裂过程中，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(1)装片制作：解离→漂洗→染色→制片。(2)显微观察。
3.注意事项(1)实验材料应选择雄性个体的生殖器官(植物的花药、动物的精巢)，因为雄性个体产生精子的数量多，而雌性个体卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排出的仅仅是次级卵母细胞。(2)动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞除减数分裂外，还进行有丝分裂，其染色体数目有三种情况：n、2n、4n(亲代为二倍体)。(3)细胞在解离过程中已死亡，无法观察到一个细胞减数分裂的全过程。
[诊断小练](一)实验原理和操作1.(2023年全国高三专题练习)①~⑤是二倍体百合(2n＝24)减数分裂不同时期图像。下列说法不正确的是( )
A.图像排列顺序应为①③②⑤④B.图像②细胞的特点是同源染色体正在分离C.用根尖分生区的细胞可以观察到上述图像D.装片制备需要经过解离→漂洗→染色→制片等步骤
【答案】C 【解析】分析题图可知，图像排列顺序应为①减数第一次分裂前的间期、③减数第一次分裂前期、②减数第一次分裂后期、⑤减数第二次分裂后期、④减数第二次分裂末期，A正确；图②细胞处于减数第一次分裂后期，特点是同源染色体分离，非同源染色体自由组合，B正确；根尖分生区的细胞不能进行减数分裂，只能进行有丝分裂，故用根尖分生区的细胞不能观察到题中图像，C错误；取百合花药，经过解离、漂洗、染色、制片等步骤制成装片，将装片置于显微镜下，观察百合细胞的减数分裂，D正确。
(二)实验结果分析2.(2022年湖南长沙一中月考)对果蝇精巢切片进行显微观察，根据细胞中染色体的数目将细胞分为甲、乙、丙三组，如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.丙组细胞的出现与减数分裂有关B.甲组细胞会发生交叉互换现象C.乙组细胞只会进行减数第一次分裂或有丝分裂D.三组细胞的性染色体组成均为一条X染色体和一条Y染色体
【答案】A 【解析】果蝇体细胞中含有8条染色体，甲组细胞中染色体数目为16，处于有丝分裂后期或末期，丙组细胞中染色体数目为4，故其表示减数分裂Ⅱ前期、中期或产生的精细胞，A正确；交叉互换发生在减数分裂Ⅰ前期，不发生在有丝分裂后期或末期，B错误；乙组细胞染色体数目为8，可表示有丝分裂前的间期、前期、中期，减数第一次分裂时期和减数分裂Ⅱ后期、末期，C错误；有丝分裂后期的细胞中含有两条X染色体和两条Y染色体，减数分裂Ⅱ后期的细胞中含有两条X染色体或两条Y染色体，D错误。
1.(2022年浙江卷)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
【答案】D 【解析】根据形成四分体可知，该细胞处于减数分裂Ⅰ前期，为初级卵母细胞，A错误；①与②为同源染色体，③与④为同源染色体，同源染色体的分离均发生在减数分裂Ⅰ后期，B错误；该细胞的染色体数为4，核DNA分子数为8，减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2，核DNA分子数为2，C错误；a和e进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，因此a和e进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4＝1/16，D正确。
2.(2021年河北卷)图中①、②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是( )
A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会B.②经减数分裂形成的配子有一半正常C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4种基因型配子D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
【答案】C 【解析】同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期，A正确；②经减数分裂产生的配子有一半多一条染色体，另一半正常，B正确； 1个③细胞只能产生2种基因型的配子，C错误；染色体变异用光学显微镜可以观察到，D正确。
解题关键 题干中已经明确①和②发生了染色体变异，有可能是染色体数量变异或染色体结构变异，确定的方法是与③进行对比，主要比较染色体的数目和染色体形状和其中基因位置的变化。
3.(2021年广东卷)人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表现型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物如下图。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是( )
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑上图中的3种染色体)
平衡易位携带者的联会复合物
【解析】有丝分裂中期的染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，是观察的最佳时期，因此可以选择有丝分裂中期细胞观察平衡易位染色体，A正确。正常男性的初级精母细胞中含有46条染色体，其中一条14号染色体和一条21号染色体融合为一条染色体(14/21平衡易位染色体)，故平衡易位染色体携带者的染色体数目为45条，B正确。减数分裂时联会复合物中的3条染色体在减数第一次分裂后期随机分配到两极，任意2条染色体进入同一个配子中，剩余的1条染色体进入另一个配子中，因此女性卵子中最多含有21+2＝23(种)形态不同的染色体，C错误。女性携带者的卵子类型可能为(14)、(21和14/21)、(21)、(14和14/21)、(14/21)、(14和21)这6种类型，D正确。
易错探因 受到题干中“在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物”信息的影响，很多考生以为只有在减数分裂过程中才能形成14/21平衡易位染色体，于是误选A选项。
4.(2021年江苏卷)A和a，B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂叙述正确的是( )A.多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂B.减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制C.有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂Ⅰ的2个子细胞中也可能都含有AaD.有丝分裂都形成AaBb型2个子细胞，减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞
知识点一 减数分裂[自主学习]1.减数分裂的过程——精细胞的形成过程
同源染色体的非姐妹染色单体
减数分裂中的三大特有行为(1)联会：发生于减数第一次分裂前期；(2)同源染色体的分离：发生于减数第一次分裂后期；(3)非同源染色体的自由组合，与同源染色体的分离同时发生。
2.减数分裂的过程——卵细胞形成过程
3.精子和卵细胞形成过程的异同点
[自主检测]1.思考判断(1)减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期，或者间期很短，染色体不再复制。( )(2)减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离。( )(3)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第二次分裂。( )(4)一个初级卵母细胞经过减数分裂，形成四个卵细胞。( )(5)玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。( )
2.深挖教材(1)减数第一次分裂染色体数目减半的原因是____________________________________________________________________________________。 (2)受精卵中遗传物质一多半来自母方的原因是__________________________________________________________________________________。
提示：同源染色体分别移向两极，平均进入2个子细胞
细胞核中遗传物质一半来自父方一半来自母方，细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方
(3)子代继承了双亲各半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗?卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是什么? _____________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________。
提示：不一样。母亲除了提供一半的核基因之外，还提供了几乎全部的细胞质基因，如线粒体内含有的DNA。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
知识点二 受精作用[自主学习]
[自主检测]思考判断(1)精子和卵细胞的相互识别是通过细胞的直接接触完成的。( )(2)受精卵中的染色体和遗传物质均有一半来自父方，一半来自母方。( )(3)受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性。( )(4)真核生物均可以进行减数分裂和受精作用。( )
[深度讲解]1.减数分裂中的基本概念辨析
(1)同源染色体：减数分裂过程中联会配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，且一条来自父方，一条来自母方，如图中的A和B，C和D。男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，但X染色体比Y染色体大。
(2)非同源染色体：指形态、大小不相同，且在减数分裂过程中不发生联会的染色体。如图中的A和C(或D)，B和C(或D)。(3)联会：减数第一次分裂过程中(前期)，同源染色体两两配对的现象。(4)四分体：联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象，有丝分裂过程中不进行联会，不存在四分体；联会后的每对同源染色体都含有四条染色单体，叫作四分体。(5)交叉互换：四分体中的非姐妹染色单体之间交换一部分片段的现象，如图中的A和B就发生了交叉互换。注：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。
2.减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较
注：减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ关键点比较。①减数分裂Ⅰ前的间期进行DNA复制，减数分裂Ⅱ不再进行DNA复制；②减数分裂Ⅰ发生同源染色体分开，但着丝粒不分裂，减数分裂Ⅱ发生着丝粒分裂；③减数分裂Ⅰ有同源染色体(且有联会，四分体交叉互换及同源染色体分开等行为)，减数分裂Ⅱ无同源染色体；④减数分裂Ⅰ子细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞和第一极体，减数分裂Ⅱ子细胞为精细胞或卵细胞和第二极体。
3.根据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型
注：若减数第一次分裂后期细胞质出现均等分裂，则一定为初级精母细胞；若减数第二次分裂后期细胞质出现均等分裂，可能是次级精母细胞，也可能是第一极体。
4.减数分裂过程中相关物质变化
(1)染色体数目变化及原因。①减数第一次分裂末期，同源染色体分开平均进入两个子细胞，染色体数目减半。②减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍到体细胞水平。③减数第二次分裂末期，细胞一分为二，染色体数目减半。
(2)核DNA数目变化及原因。①减数第一次分裂前的间期，DNA复制，核DNA数目加倍。②减数第一次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目减半。③减数第二次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目再减半。(3)染色单体数目变化及原因。①减数第一次分裂前的间期，DNA复制，染色单体形成。②减数第一次分裂末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。③减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，染色单体消失。
5.减数分裂产生配子的类型(1)原始生殖细胞减数分裂产生配子情况(以AaBb为例，没有基因突变和交叉互换)如图：
(2)一个具有n对同源染色体的精原细胞(或个体)产生配子的情况(不考虑交叉互换情况)。
(3)异常细胞的产生及原因判断。①有丝分裂异常。
②减数分裂Ⅰ分裂同源染色体未分离。
③减数分裂Ⅱ分裂姐妹染色单体分开后移向同一极。
根据染色体交叉互换示意图回答问题：
(1)交叉互换发生在哪一时期?是在哪些染色体之间发生?(2)交叉互换属于哪种变异类型?(3)一个染色体组成为AaBb的精原细胞，在发生交叉互换的情况下，能产生几种类型的精子?
【答案】(1)提示：减数第一次分裂前期；同源染色体的非姐妹染色单体之间。 (2)提示：基因重组。 (3)提示：AB、ab、Ab、aB四种类型的精子。
[考向预测](一)减数分裂各时期的特点分析(素养目标：生命观念)1.如图为某二倍体动物体内不同时期的细胞分裂图，下列叙述正确的是( )
A.上图中含有2个染色体组的细胞是乙和丁B.甲细胞可以表示该动物初级精母细胞的分裂过程C.乙、丙细胞中不含有同源染色体，核DNA数∶染色体数＝2∶1D.丁细胞产生的子细胞的基因组成是AB、Ab、aB、ab
【答案】A 【解析】据题图分析，该动物体细胞中含有两对同源染色体，4条染色体，图中甲含有4个染色体组，丙含有1个染色体组，乙和丁含有2个染色体组，A正确；甲细胞表示有丝分裂过程，B错误；乙细胞中不含有姐妹染色单体，核DNA数∶染色体数＝1∶1，C错误；丁细胞进行有丝分裂，产生的子细胞的基因组成是AaBb，D错误。
(二)减数分裂中核DNA、染色体的数量变化(素养目标：科学思维)2.(2022年广东模拟预测)基因型为AaBb的某二倍体(2n)高等动物细胞，其某时期的细胞分裂示意图(仅示意部分染色体)如图1所示，细胞分裂过程中染色体和核DNA的数量关系如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.根据图1所示细胞可知该动物为雄性，①②产生的原因是基因突变B.图1对应图2中的V时期，此时细胞中染色体数与核DNA数目相等C.图2中的Ⅱ时期可表示有丝分裂的后期，此时细胞中有4个染色体组D.若图1所示细胞染色体都含32P，则其子细胞分裂至Ⅳ时期时有2条染色体含32P
【答案】C 【解析】图1所示细胞为次级精母细胞或第一极体，故无法推断该动物为雄性个体还是雌性个体，①②产生的原因可能是基因突变，也可能是染色体片段的交叉互换，A错误；图1对应图2中的Ⅰ时期，此时细胞中染色体数与核DNA数目相等，且数目均为2n，B错误；图2中的Ⅱ时期，染色体数∶核DNA数＝1∶1，且染色体数目是体细胞的两倍，可表示有丝分裂的后期，细胞中有4个染色体组，C正确；图1所示细胞为次级精母细胞或第一极体，其子细胞不再进行分裂，D错误。
减数分裂过程中曲线图和柱状图的提醒(1)在柱状图和曲线图中“0”的含义不同。①强调“0”不是表示图中原点，而是表示染色单体数量为“0”。②在柱状图中，只要染色单体数不为“0”，染色单体数一定和核DNA分子数相等，而且都为染色体数的2倍。③在柱状图和曲线图中，只有染色单体才会出现“0”。(2)正确理解坐标曲线图中的“斜线”的含义。①若不存在斜线，则为染色体的数量变化。②若有斜线，则为染色单体或核DNA分子数的变化。
(三)配子类型及其来源的分析(素养目标：科学思维)3.某种生物三对等位基因分别位于三对同源染色体上，如图表示该生物的精细胞。试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自精原细胞的个数是(不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的交换)( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【解析】来自一个精原细胞的精细胞基因组成相同或互补，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，这些精细胞至少来自4个精原细胞，C项正确。
巧借染色体组成判断配子来源的方法
减数分裂与有丝分裂的比较
[深度讲解]1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
2.“三结合法”判断细胞分裂方式和时期(以二倍体生物为例)(1)结合不同分裂时期特点和模型进行判断。
(2)结合染色体数和同源染色体的行为进行判断。
(3)结合染色体的行为与形态进行判断。
3.分析细胞分裂与遗传、变异问题(1)遗传规律的细胞学本质。
(2)可遗传变异的细胞学来源。①基因突变：任何方式的细胞分裂过程中(如有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期)，都有遗传物质的复制，受生物体内或体外各种因素的影响，都可导致DNA复制过程中发生差错，从而发生基因突变。②基因重组：发生于减数分裂Ⅰ前期和减数分裂Ⅰ后期，即同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换和基因的自由组合。
④原核细胞的变异：原核生物的变异类型只有基因突变，不存在真正意义上的染色体，自然也没有基因重组和染色体变异。
[考向预测](一)考查减数分裂与有丝分裂的过程及图像(素养目标：科学思维)1.(2022年广东佛山专题练习)图甲和图乙是某二倍体生物精巢中的两个细胞示意图，图丙是细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量变化的示意图。下列叙述正确的是( )
A.图甲所示细胞中含有4个染色体组，其中2和4构成一个染色体组B.图乙所示细胞中A、a基因同时存在是由染色体互换导致的C.图乙所示细胞为次级卵母细胞，分裂时姐妹染色单体①和②，③和④发生了分离D.图甲、乙所示细胞分别处于图丙中的ef段和cd段
【答案】D 【解析】图甲所示细胞处于有丝分裂后期，含有4个染色体组，一个染色体组由两条非同源染色体(如1和2或1和4等)构成，A错误；图乙所示细胞没有染色体互换的痕迹，a基因只能来自基因突变，B错误；由题意可知图乙细胞来自精巢，故图乙所示细胞为次级精母细胞，分裂时姐妹染色单体分离，①和②、③和④发生了分离，C错误；图甲所示细胞中没有姐妹染色单体，图乙所示细胞中有姐妹染色单体，所以图甲、乙所示细胞分别处于图丙中的ef段和cd段，D正确。
(二)有丝分裂和减数分裂过程中染色体、核DNA数量变化分析(素养目标：科学思维)2.下图Ⅰ表示细胞分裂过程中核DNA的数目变化，图Ⅱ表示二倍体生物细胞分裂过程中染色体数目变化。据图分析，下列说法正确的是( )
A.图Ⅰ中染色体数目加倍发生在①②④⑤这4个时期B.图Ⅰ中只有③⑥⑦时期的染色体数目与核DNA数目相等C.图Ⅱ中ab段细胞的染色体中一定不存在同源染色体，仅bc段细胞中有同源染色体D.图Ⅱ中e的产生是受精作用的结果，fg段细胞中染色体数目∶核DNA数目＝1∶1
【答案】D 【解析】图Ⅰ中，m为有丝分裂，n为减数分裂。其中染色体数目的加倍发生在②⑥两个时期；⑥为减数第二次分裂时期，其中前期、中期细胞的染色体数目与核DNA数目不等。图Ⅱ中ae段为减数分裂，e为受精作用，eh段为有丝分裂。ab段为减数第一次分裂，细胞中有同源染色体，be段细胞中没有同源染色体。e的产生是受精作用的结果，fg段细胞处于有丝分裂后期，故此段细胞中染色体数目∶核DNA数目＝1∶1。
“三看法”判断有丝分裂与减数分裂过程中染色体、核DNA数目变化(以二倍体生物为例)：
(三)细胞分裂与遗传、变异(素养目标：科学思维)3.(2021年山东泰安模拟)如图表示减数分裂过程中的染色体的部分行为变化。下列说法错误的是( )
A.图示的变异类型为基因重组B.图甲中的姐妹染色单体完成了片段的交换C.图甲两条染色体的基因组成分别变为AABb、aaBbD.图乙表示产生的重组型配子是aB、Ab
【答案】B 【解析】根据题干和图示分析，图甲发生的变异类型为基因重组；图甲中的非姐妹染色单体间发生互换，而不是姐妹染色单体之间发生交换；图甲发生了同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，互换后两条染色体的基因组成分别为AABb、aaBb；由图可知：图乙产生的重组型配子是aB、Ab。
[实验理论]1.实验原理(1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。(2)在减数分裂过程中，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(1)装片制作：解离→漂洗→染色→制片。(2)显微观察。
3.注意事项(1)实验材料应选择雄性个体的生殖器官(植物的花药、动物的精巢)，因为雄性个体产生精子的数量多，而雌性个体卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排出的仅仅是次级卵母细胞。(2)动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞除减数分裂外，还进行有丝分裂，其染色体数目有三种情况：n、2n、4n(亲代为二倍体)。(3)细胞在解离过程中已死亡，无法观察到一个细胞减数分裂的全过程。
[诊断小练](一)实验原理和操作1.(2023年全国高三专题练习)①~⑤是二倍体百合(2n＝24)减数分裂不同时期图像。下列说法不正确的是( )
A.图像排列顺序应为①③②⑤④B.图像②细胞的特点是同源染色体正在分离C.用根尖分生区的细胞可以观察到上述图像D.装片制备需要经过解离→漂洗→染色→制片等步骤
【答案】C 【解析】分析题图可知，图像排列顺序应为①减数第一次分裂前的间期、③减数第一次分裂前期、②减数第一次分裂后期、⑤减数第二次分裂后期、④减数第二次分裂末期，A正确；图②细胞处于减数第一次分裂后期，特点是同源染色体分离，非同源染色体自由组合，B正确；根尖分生区的细胞不能进行减数分裂，只能进行有丝分裂，故用根尖分生区的细胞不能观察到题中图像，C错误；取百合花药，经过解离、漂洗、染色、制片等步骤制成装片，将装片置于显微镜下，观察百合细胞的减数分裂，D正确。
(二)实验结果分析2.(2022年湖南长沙一中月考)对果蝇精巢切片进行显微观察，根据细胞中染色体的数目将细胞分为甲、乙、丙三组，如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.丙组细胞的出现与减数分裂有关B.甲组细胞会发生交叉互换现象C.乙组细胞只会进行减数第一次分裂或有丝分裂D.三组细胞的性染色体组成均为一条X染色体和一条Y染色体
【答案】A 【解析】果蝇体细胞中含有8条染色体，甲组细胞中染色体数目为16，处于有丝分裂后期或末期，丙组细胞中染色体数目为4，故其表示减数分裂Ⅱ前期、中期或产生的精细胞，A正确；交叉互换发生在减数分裂Ⅰ前期，不发生在有丝分裂后期或末期，B错误；乙组细胞染色体数目为8，可表示有丝分裂前的间期、前期、中期，减数第一次分裂时期和减数分裂Ⅱ后期、末期，C错误；有丝分裂后期的细胞中含有两条X染色体和两条Y染色体，减数分裂Ⅱ后期的细胞中含有两条X染色体或两条Y染色体，D错误。
1.(2022年浙江卷)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
【答案】D 【解析】根据形成四分体可知，该细胞处于减数分裂Ⅰ前期，为初级卵母细胞，A错误；①与②为同源染色体，③与④为同源染色体，同源染色体的分离均发生在减数分裂Ⅰ后期，B错误；该细胞的染色体数为4，核DNA分子数为8，减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2，核DNA分子数为2，C错误；a和e进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，因此a和e进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4＝1/16，D正确。
2.(2021年河北卷)图中①、②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是( )
A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会B.②经减数分裂形成的配子有一半正常C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4种基因型配子D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
【答案】C 【解析】同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期，A正确；②经减数分裂产生的配子有一半多一条染色体，另一半正常，B正确； 1个③细胞只能产生2种基因型的配子，C错误；染色体变异用光学显微镜可以观察到，D正确。
解题关键 题干中已经明确①和②发生了染色体变异，有可能是染色体数量变异或染色体结构变异，确定的方法是与③进行对比，主要比较染色体的数目和染色体形状和其中基因位置的变化。
3.(2021年广东卷)人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表现型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物如下图。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是( )
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑上图中的3种染色体)
平衡易位携带者的联会复合物
【解析】有丝分裂中期的染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，是观察的最佳时期，因此可以选择有丝分裂中期细胞观察平衡易位染色体，A正确。正常男性的初级精母细胞中含有46条染色体，其中一条14号染色体和一条21号染色体融合为一条染色体(14/21平衡易位染色体)，故平衡易位染色体携带者的染色体数目为45条，B正确。减数分裂时联会复合物中的3条染色体在减数第一次分裂后期随机分配到两极，任意2条染色体进入同一个配子中，剩余的1条染色体进入另一个配子中，因此女性卵子中最多含有21+2＝23(种)形态不同的染色体，C错误。女性携带者的卵子类型可能为(14)、(21和14/21)、(21)、(14和14/21)、(14/21)、(14和21)这6种类型，D正确。
易错探因 受到题干中“在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物”信息的影响，很多考生以为只有在减数分裂过程中才能形成14/21平衡易位染色体，于是误选A选项。
4.(2021年江苏卷)A和a，B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂叙述正确的是( )A.多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂B.减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制C.有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂Ⅰ的2个子细胞中也可能都含有AaD.有丝分裂都形成AaBb型2个子细胞，减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞
相关课件
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。
新高考适用2024版高考生物一轮总复习必修1分子与细胞第4单元细胞的生命历程第2讲细胞的减数分裂和受精作用课件： 这是一份新高考适用2024版高考生物一轮总复习必修1分子与细胞第4单元细胞的生命历程第2讲细胞的减数分裂和受精作用课件，共60页。PPT课件主要包含了考点一，考点三，考点二，考点一减数分裂，减数分裂的概念，2和4，减数分裂Ⅰ前期，非姐妹染色单体，姐妹染色单体，2典型图示分析等内容，欢迎下载使用。
2024届高考生物一轮总复习第四单元细胞的生命历程第11讲减数分裂和受精作用课件： 这是一份2024届高考生物一轮总复习第四单元细胞的生命历程第11讲减数分裂和受精作用课件，共60页。PPT课件主要包含了精子的形成过程，续上表，受精作用剖析，答案D，答案C，答案B，2显微观察步骤，3方法步骤等内容，欢迎下载使用。
