专题12 减数分裂和受精作用（串讲）-备战2024年高考生物一轮复习串讲精练（新高考专用）（原卷版）

专题12 减数分裂和受精作用

考点一　减数分裂和受精作用

1．减数分裂的概念

（1）适用范围：进行　　　　　　的生物。

（2）时间：原始生殖细胞形成成熟　　　　细胞时。

（3）特点：染色体复制一次，细胞分裂　　　　次。

（4）结果：子细胞中染色体数目是体细胞的　　　　。

2.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　　　　相同，且一条来自　　　　，一条来自　　　　。

①同源染色体的形状、大小一般都相同，但也有大小　　　　的，如人的X染色体较大，Y染色体较小。

②形状、大小相同的两条染色体　　　　是同源染色体，如着丝点分裂后，姐妹染色单体形成的染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。

③有丝分裂中同源染色体　　　　联会，也就不会形成四分体。

④　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　都可能导致基因重组。

3.四分体：联会后的每对同源染色体都含有　　　　条染色单体，叫做四分体。

4．受精作用

(1)概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为　　　　　　的过程。

(2)实质：精子的　　　　与卵细胞的　　　　相融合，使彼此的　　　　会合在一起。

(3)结果：受精卵中的　　　　数目又恢复到体细胞中的数目。

(4)意义：减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中　　　　　　　　　　，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。

5.受精卵中遗传物质一多半来自母方的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

6.观察细胞的减数分裂实验原理：蝗虫的　　　　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。在此过程中，细胞中的染色体　　　　　　　　　　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。

1．减数分裂过程特点及图像

(1)哺乳动物精子的形成过程

2．减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较

3.精子和卵细胞形成过程的异同点（哺乳动物）

4．减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图(以精子形成为例)

(1)甲为精原细胞；乙为初级精母细胞；丙、丁为次级精母细胞；戊为精细胞。

(2)染色体数目变化及原因

①减数第一次分裂末期，同源染色体分离、分别进入两个子细胞，染色体数目减半。

②减数第二次分裂后期，着丝点分裂，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。

(3)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。

(4)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，着丝点分裂，染色单体消失。

5.具有n对同源染色体的个体产生配子情况（不考虑基因突变和交叉互换）

6.减数分裂过程产生异常配子的原因（以基因型为AaBB的精原细胞为例）

7.观察细胞的减数分裂实验

（1）步骤

（2）实验材料选择

宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂实验的材料，原因如下：

(1)雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。

(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，有的排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数第二次分裂。

（3）观察过程中需注意的两个问题

①不止观察到一种分裂方式：动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂，故观察到的图像应存在有丝分裂、减数分裂两种分裂方式，其染色体数目有三种情况：n、2n、4n(假设亲代为二倍体)。

②不能观察到一个细胞减数分裂的全过程：如同观察有丝分裂一样，由于细胞在解离过程中被杀死，无法观察细胞中染色体的动态变化过程——欲看到全部过程，需通过移动装片，从不同的视野中寻找。

一个卵原细胞不均等分裂最终只形成一个体积较大的卵细胞，这有什么意义？

　使卵细胞的体积尽可能的大，储存足够的营养物质，保证受精后受精卵早期发育的物质和能量供应。

典例1.下图表示某高等动物减数分裂细胞图，下列叙述正确的是(　　)

A．甲、乙可存在于同一个体内

B．甲、乙都有2对同源染色体和2个染色体组

C．甲、乙都有4个核DNA分子

D．甲、乙都有来自父方和母方的染色体

典例2.如图表示细胞分裂过程中染色体、核DNA数的变化。下列有关a～c段(不含a、c点)的叙述，正确的是(　　)

A．细胞中始终存在染色单体

B．细胞中始终存在同源染色体

C．细胞中染色体和核DNA数之比由1∶2变为1∶1

D．此段中染色体行为是生物变异的根本来源

典例3.下列关于“观察细胞减数分裂”实验的叙述中，错误的是(　　)

A．可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂

B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片，更容易观察到减数分裂现象

C．能观察到减数分裂现象的装片中，也可能观察到同源染色体的联会现象

D．用洋葱根尖制成的装片，能观察到同源染色体的联会现象

考点二　减数分裂和有丝分裂的综合题型解题规律

1．有丝分裂和减数分裂的不同点

2．有丝分裂和减数分裂的相同点

（1）染色体（质）都只复制　　　次。

（2）分裂过程中都出现纺锤体，都有　　　　的消失与重建过程。

（3）都有着丝点分裂和　　　　分开现象。

减数分裂和有丝分裂的曲线分析

1．染色体与核DNA数目变化曲线的判断

曲线模型

判断方法：

（1）曲线中存在斜线的为核DNA变化曲线，不存在斜线的为染色体变化曲线。

（2）根据“染色体峰值”判断：染色体数目最大为4N的是有丝分裂；染色体数目最大为2N的是减数分裂。

（3）根据“DNA复制和分裂次数”判断：斜线代表DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次，而竖直下降2次的为减数分裂；斜线出现1次，而竖直下降1次的为有丝分裂。

（4）根据“结果”判断：分裂完成后，染色体或核DNA的数目与分裂前相等则为有丝分裂；若减半则为减数分裂。

2．每条染色体上的DNA含量的曲线分析

(1)曲线模型

(2)相关解读

①A→B：有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期DNA复制，染色单体形成，每条染色体上有2个DNA分子。

②B→C：含有染色单体的时期，可表示有丝分裂前、中期或减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂前、中期。

③C→D：有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开。

3．染色单体数目变化的曲线分析

(1)曲线模型

(2)相关解读

①有丝分裂：分裂间期，因染色体复制，染色单体形成；分裂后期，因着丝点分裂，染色单体变为0(即04n0)。

②减数分裂

4．同源染色体对数变化的曲线分析

(1)曲线模型

(2)相关解读

①有丝分裂：后期时染色体数目加倍，同源染色体由n对加倍成为2n对，子细胞中同源染色体仍为n对。

②减数分裂：减数第一次分裂后期同源染色体分开，分别进入两个子细胞，次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体。

5．染色体组数目变化的曲线分析

(1)曲线模型

(2)相关解读

①有丝分裂：后期因着丝点分裂，染色体组数目加倍(2→4)；末期因染色体平均分配到两个子细胞，染色体组数目恢复(4→2)。

②减数分裂：减数第一次分裂末期因同源染色体分别进入两个子细胞，染色体组数目减半(2→1)；减数第二次分裂后期因着丝点分裂，染色体组数目暂时加倍(1→2)；减数第二次分裂末期因染色体平均分配到两个子细胞，染色体组数目减半(2→1)。

1．三个前期图的判断

判断步骤：

结论：A为有丝分裂前期，B为减数第一次分裂前期，C为减数第二次分裂前期。

2．三个中期图的判断

判断步骤：

着丝点是否排列在赤道板上

结论：A为有丝分裂中期，B为减数第二次分裂中期，C为减数第一次分裂中期。

3．五个后期图的判断

判断步骤：

染色体是否含有染色单体

结论：A为有丝分裂后期，B为减数第二次分裂后期(次级精母细胞或极体)，C为减数第一次分裂后期，D为减数第一次分裂后期，E为减数第二次分裂后期。

减数分裂和有丝分裂柱形图分析

1．柱形图

2．相关解读

(1)只有染色单体的数目才可能是0，染色体和DNA的数量不可能是0。染色单体会因着丝点的分裂而消失，所以柱形图中表示的某结构如出现0，则其一定表示染色单体。

(2)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DNA数∶染色体数可能为1∶1或2∶1，但不可能是1∶2。

　配子来源的判断方法

1.判断分裂图像的三个注意点

(1)细胞中有同源染色体，也可能表示减数第二次分裂，如四倍体生物的减数分裂。

(2)细胞中无同源染色体，也可能表示有丝分裂，如含一个染色体组的单倍体生物。

(3)如果题干中明确为二倍体生物，则没有必要考虑其他类型的生物；若题干中出现“如图为某高等动物的细胞分裂图”或“假设只含某(几)对同源染色体的体细胞”等，可确定为二倍体生物；若没有特殊说明，还要考虑多倍体或单倍体生物的细胞分裂。

2.精（卵）原细胞通过有丝分裂进行增殖，通过减数分裂产生精子（卵细胞）。

3.第一极体也是均等分裂，极体不参与受精作用，不是生殖细胞。

4.精细胞不是精子，精细胞变形后成为精子，精子头部只有细胞核，无细胞质，线粒体聚集在尾部的基部，受精时只有头部进入卵细胞，而尾部留在外面。精子与卵细胞发生膜的融合，这体现了细胞膜的结构特性——具有一定的流动性。

典例1.在观察果蝇细胞中的染色体组成时，发现一个正在分裂的细胞中，共有8条染色体，呈现4种不同的形态。下列说法正确的是(　　)

A．若该细胞正处于分裂前期，则一定有同源染色体联会

B．若该细胞正处于分裂后期，其一定会发生基因重组

C．若该细胞此时存在染色单体，则该果蝇有可能是雌性

D．若该细胞此时没有染色单体，则该细胞不可能取自精巢

典例2.下图为某二倍体高等动物细胞分裂的图像，据图分析，下列叙述不正确的是(　　)

A．甲、乙、丙细胞中的染色体组数分别为4、2、2，染色体数和核DNA分子数之比为1∶2的是丙、丁细胞

B．若甲、乙、丙三细胞中存在性染色体，则丁细胞中不存在性染色体

C．丙→丁的实质是同源染色体的分离

D．丁细胞中染色体上的P、Q基因，在亲子代传递中遵循基因的自由组合定律

典例3.下图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA数目和染色体数目的变化，据图分析可得出(　　)

①a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂　②L→M所示过程与细胞膜的流动性有关　③GH段和OP段，细胞中含有的染色体数目是相等的　④MN段发生了核DNA数目的加倍

A．①②④   B．①②③

C．①③   D．②④

1.(2020·海南，13)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

2.(2020·北京，7)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。相关叙述不正确的是(　　)

A．该个体的基因型为AaBbDd

B．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

3.(2022·北京海淀区高三一模)甲、乙为某雄性二倍体动物(基因型为AaBb)体内不同细胞处于不同分裂时期的示意图，染色体及基因分布如图所示。下列相关叙述不正确的是(　　)

A．甲图所示细胞处于有丝分裂后期，有4个染色体组

B．甲图中①②染色体上基因分布的原因是染色体发生了互换

C．乙图为次级精母细胞，可产生基因型为AB和aB的两种精子

D．乙图中细胞处于减数分裂Ⅱ后期

4.(2020·天津，7)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见下图。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交叉互换

C．染色体变异

D．非同源染色体自由组合

5.(2020·浙江7月选考，21)若某二倍体高等动物(2n＝4)的基因型为DdEe，其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示，图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是(　　)

A．形成图中细胞的过程中发生了基因突变

B．该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞

C．图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞

D．该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂

6.(2022·海口)如图表示人的生殖周期中不同的生理过程，下列有关说法正确的是(　　)

A．b1、b2和c过程实现了基因的自由组合，造成有性生殖后代的多样性

B．c过程中精子和卵细胞各提供一半的DNA

C．b1和b2的分裂方式相同，结果没有差异

D．d1和d2的差异由受精卵中性染色体组成决定

7.（2020浙江7月选考,21,2分]若某二倍体高等动物(2n=4)的基因型为DdEe,其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间,分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示,图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是              (　　)

A.形成图中细胞的过程中发生了基因突变

B.该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞

C.图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞

D.该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂

8.（2018江苏,25,3分）（不定项）如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的是(　　)

A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因

B.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上

C.在有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极

D.在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极

9.（2021江苏南京调研,8分）如图1表示某基因型为AaBb的高等雌性动物体内处于不同分裂时期的细胞图像,图2表示该动物体内发生的三个生理过程中细胞内染色体数目变化曲线,图3表示该动物体内一个卵原细胞减数分裂的过程。回答下列问题:

(1)图1中具有同源染色体的细胞图像有　。 

(2)图2中甲、乙、丙代表的生理过程依次为　　　　　　　　　　　　　　　　,图1中甲、戊细胞所处的分裂时期分别对应图2中的　　　　(填序号)阶段。

(3)在细胞分裂过程中,姐妹染色单体分离发生在图2中的　　　　(填序号)时期。

(4)若该动物雌雄交配后产下多个子代,各子代之间及子代与亲本间性状差异很大,主要与图2中　　　　(填序号)时期所发生的变异有关。

(5)图3中的　　　　(填“①”“②”或“③”)细胞对应图1中的乙细胞,乙细胞内出现等位基因是由　　　　导致的。