第四单元　第二十一课时　减数分裂和受精作用-2025年高考生物大一轮复习课件

这是一份第四单元　第二十一课时　减数分裂和受精作用-2025年高考生物大一轮复习课件，文件包含第四单元第21课时减数分裂和受精作用pptx、第四单元第21课时减数分裂和受精作用教师版docx、第四单元第21课时减数分裂和受精作用学生版docx等3份课件配套教学资源，其中PPT共60页， 欢迎下载使用。
1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。2.说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。
1.减数分裂相关概念(1)减数分裂的概念
(2)同源染色体和非同源染色体①同源染色体a.请据图(精子、卵细胞、受精卵、初级性母细胞)描述同源染色体的概念。
提示　配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方，叫作同源染色体。
b.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是__________________。c.有丝分裂过程中 (填“存在”或“不存在”)同源染色体，有丝分裂后期图中1号和5号 (填“是”或“不是”)同源染色体。
提醒　同源染色体的形状、大小未必都相同；形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体；有丝分裂过程中始终存在同源染色体。
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。如图受精卵中的1和2(或4)、3和2(或4)。
提醒　细胞中的每套非同源染色体为一个染色体组。
(3)联会：_____________________________________的现象。(4)四分体：联会后的每对同源染色体都含有 ，叫作四分体。
在减数分裂过程中，同源染色体两两配对
提醒　 ①联会形成四分体是减数分裂Ⅰ特有的现象，有丝分裂过程中不进行联会，不存在四分体。②1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子＝8条脱氧核苷酸链。
(5)互换：四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段的现象。如图就发生了染色体互换，据图分析互换的意义是 。
3.精子和卵细胞形成过程的比较
4.配子的多样性的成因(1)自由组合(变异类型： )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。
(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)。
(3)四分体中的非姐妹染色单体之间的互换(变异类型： )
6.减数分裂过程中相关物质变化(1)染色体数目变化曲线请结合减数分裂过程中的染色体变化，分析回答：
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
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
(2)核DNA数目变化曲线结合减数分裂过程中的核DNA变化，分析回答：
着丝粒分裂，染色体上的DNA分开，分别进入两个子细胞，数量再减半
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
(3)染色单体数目变化曲线请结合减数分裂过程中的染色单体数目变化，分析回答：
着丝粒分裂，染色单体消失
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
(1)同源染色体的形态大小不一定相同，但形态大小相同的一定是同源染色体(不考虑变异)(　　)
(2)同源染色体的片段互换发生在姐妹染色单体之间(　　)
(3)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ(　　)(4)雌果蝇体细胞中有4对同源染色体，经减数分裂得到的卵细胞有2对同源染色体(　　)
(5)一个基因型为AaBb的个体，若部分细胞出现了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换，则产生配子的种类数可能会增多(　　)
随着我国的生育政策放开，高龄产妇人数增加，据不完全统计，40岁以上的妇女所生的子女，唐氏综合征的发病率比25～34岁妇女生育的子女大约高10倍。我国有20%～25%的人患有遗传病，仅唐氏综合征患者的总数就有60万以上。请分析回答下列问题：(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___________。
(2)(2022·湖北，T18改编)为了分析某唐氏综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1～A4)进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。请推测关于该患儿致病的原因：
①考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞________________________21号染色体分离异常；②不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞___________21号染色体分离异常。
考向一　减数分裂和受精作用的过程分析1.(2024·济宁高三统考)如图为水稻(2n＝24)花粉母细胞减数分裂过程中处于三个时期的细胞显微照片。下列叙述正确的是A.图①中，移向细胞两极的染色体上的基因组　成一定相同B.图②四分体中也可能发生姐妹染色单体的互换C.图③中非同源染色体会发生自由组合，是导致配子多样性的原因之一D.图①细胞中染色体数目与核DNA数目相同，都为图③细胞中的一半
图①中，着丝粒分裂，姐妹染色单体成为两条染色体，并且彼此分离移向细胞两极，移向细胞两极的染色体是经过DNA复制产生的，因此
一般情况下其上的基因组成相同，但若在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换，则移向细胞两极的染色体上的基因组成可能不相同，A错误；细胞②中同源染色体联会形成四分体，可能会发生同源染色体非姐妹染色单体之间的互换，B错误；
图③中非同源染色体会发生自由组合，进而导致基因重组，这是导致配子多样性的原因之一，C正确；
图①细胞处于减数分裂Ⅱ后期，其中染色体数目和核DNA数目与体细胞中的染色体数目和核DNA数目相同；图③细胞处于减数分裂Ⅰ后期，此时细胞中的染色体数目与体细胞中的相同，但核DNA数目是体细胞中的二倍，D错误。
2.(2021·湖北，13)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ECS2D.ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
考向二　配子的类型和来源分析3.(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。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
根据图示细胞中的基因分布可以发现，该个体的基因型为AaBbDd，A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非姐妹染色单体之间正在发生互换，可判定该细胞正在进行减数分裂，B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种基因型的配子，C错误；由题图可知，A、a和D、d基因位于非同源染色体上，因此它们的遗传遵循自由组合定律，D正确。
4.某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，如图表示该生物某个体的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体的互换)A.2个 B.3个 C.4个D.5个
根据给出的精子类型，可判断该个体的基因型为AaBbDd，则来自同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
可来自同一个精原细胞，②⑥可来自同一个精原细胞，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正确。
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。
考向三　减数分裂相关过程中结构或物质数量变化的分析5.(2024·江苏海安高级中学高三模拟)某科研小组用基因型为AaBb的某雄性动物做研究，测定其体内不同细胞中的染色体数目和核DNA数目，结果如图甲，其中一个细胞处于图乙状态(发生同源染色体非姐妹染色单体之间的互换)。下列分析错误的是A.图乙细胞产生的子细胞有4种基因型B.图甲中c、d、e、f细胞含有的染色体　组数相同C.图甲中b细胞只具有A/a、B/b两对等位基因中的一对D.图乙细胞在减数分裂Ⅱ时期出错可产生基因型为Aabb的子细胞
由题意可知，图乙发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换，图乙细胞产生的子细胞有4种基因型(AB、Ab、aB、ab)，A正确；
图甲中c、d、e、f细胞表示染色体数不变，核DNA数由2n到4n，表示处于细胞分裂间期，此时细胞含有的染色体组数相同，B正确；
图甲中b细胞核DNA数是2n，染色体数是n，表示处于减数分裂Ⅱ前期、中期，若减数分裂Ⅰ前期未发生同源染色体非姐妹染色单体之间
的互换，此时同源染色体分离，b细胞中含有A和a基因其中一种及B和b基因其中一种，C错误；
图乙细胞在减数分裂Ⅰ发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换，若图乙细胞减数分裂Ⅱ出现差错，如姐妹染色单体移向细胞的同一极，
则可能产生基因型为Aabb的细胞，D正确。
6.(不定项)(2024·郴州高三检测)雄果蝇(2n＝8)基因型为AaBb，A、B基因位于同一条常染色体上，该雄果蝇某精原细胞减数分裂时，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段互换，产生一个基因型为Ab的精子。该精原细胞进行减数分裂过程中，某两个分裂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、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个B.乙时期细胞中可能含有2条X染色体C.来自另一个次级精母细胞的一个精子的基因　型是ab或aB或ABD.该雄果蝇产生的精子比例为1∶1∶1∶1
一、填空默写1.(必修2 P20)同源染色体：_________________________________________________________________________________。2.(必修2 P20)联会： 。3.(必修2 P20)四分体： 。4.减数分裂Ⅰ染色体数目减半的原因是______________________________________。
在减数分裂中配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方
同源染色体两两配对的现象
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体
同源染色体分离，并分别进入两个子细胞
5.请写出下列各细胞的名称：
A： 、B： 、C： 、D：___________________。
6.(必修2 P27) 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。7.(必修2 P27)在有性生殖过程中，_____________________________________________________________________________________________________________________，同一双亲的后代必然呈现多样性。
减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，导致了不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性
二、构建模型1.请分别绘制减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的前、中、后六个时期的细胞分裂图像(以卵原细胞内含有六条染色体为例)。
2.请绘制二倍体生物减数分裂相关过程中的物质变化图。(1)染色体数目变化图
(2)核DNA数目变化图
(3)染色单体数目变化图
(4)每条染色体上DNA数量变化
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。1.(2021·福建，12)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
2.(2022·全国乙，1)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.减数分裂Ⅰ D.减数分裂Ⅱ
3.(2023·天津，8)如图甲、乙、丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像，有关说法正确的是A.甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期B.乙中染色体组是丙中两倍C.乙中同源染色体对数是丙中两倍D.乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
4.(2022·北京，5)蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，由未受精卵发育而来。由此不能得出A.雄蜂体细胞中无同源染色体B.雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半C.蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合D.蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同
5.(2021·海南，12)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
6.(2024·济南高三模拟)进行有性生殖的生物其后代具有多样性的原因不包括A.减数分裂Ⅰ过程中非同源染色体发生自由组合B.减数分裂Ⅱ过程中姐妹染色单体分开移向细胞两极C.受精过程中精子与卵细胞的结合具有随机性D.减数分裂Ⅰ过程中四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间互换相 应片段
7.如图表示轮虫的生活史，环境条件良好时，轮虫进行孤雌生殖，环境条件不良时，轮虫进行有性生殖。下列相关分析正确的是A.环境条件良好时，轮虫的性　别比例接近1∶1B.雄性轮虫产生精子的过程形　成n个四分体C.需精卵发育成雄虫的过程中　细胞中最多有4n条染色体D.轮虫的性别决定方式与蜜蜂相似
8.(2024·淄博高三模拟)下列人体细胞中染色体数可能相同，而核DNA含量一定不同的是A.初级精母细胞和精细胞B.精原细胞和次级精母细胞C.卵原细胞和卵细胞D.初级卵母细胞和次级卵母细胞
9.(2024·邵阳高三模拟)如图为某昆虫(2n＝8)体内一个减数分裂Ⅰ后期细胞的局部示意图(图中只显示其中2条染色体)，细胞另一极的结构未绘出，已知该昆虫的基因型为GgXEY(只考虑一次变异)。下列叙述正确的是A.图示完整细胞内应有8条染色单体B.图示细胞的子细胞染色体和DNA数均减半C.图示细胞经过分裂能得到3种或4种配子D.图示细胞为次级精母细胞，应进行均等分裂
10.(2024·连云港高三统考)如图1是某高等动物减数分裂过程中不同时期细胞中核DNA、染色单体与染色体的数量关系，图2为其减数分裂过程中物质相对含量的变化示意图。下列有关说法正确的是A.图1中甲、乙、丙分别代表染色体、　染色单体、核DNAB.若图2纵坐标表示染色体/核DNA的　比值，则图1所示②时期处于图2中cd段C.若图2纵坐标表示细胞中染色体含量的相对值，则图2的ab段一定会发生基因　重组D.若图2纵坐标表示细胞中核DNA含量的相对值，则处于cd段的细胞中有姐妹　染色单体
11.(2024·菏泽高三期末)某雄果蝇的基因型为AaXBY，用三种不同颜色的荧光分别标记一个精原细胞的A、a、B基因，再检测该细胞①②③三个时期中染色体、核DNA、染色单体的数量，如表所示。同时检测三个时期细胞的荧光标记，不考虑基因突变和染色体变异。下列说法正确的是A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的是染色体、染色单体、　核DNAB.①时期不会出现3种颜色的6个荧光位点C.②时期的某个细胞中可能出现3种颜色的　4个荧光位点D.③时期的细胞中荧光素的种类数有1、2、3三种可能
二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。12.(2024·衡阳高三统考)如图表示人体精巢中某细胞的分裂过程(图示部分染色体)。下列有关叙述正确的是A.过程Ⅰ发生了姐妹染色单体间的互换B.过程Ⅱ发生了着丝粒分裂C.精巢中，a类型细胞数量与b类型细胞　数量相当D.细胞c中不存在同源染色体
13.(2024·岳阳高三模拟)某生物的卵原细胞在培养液中既能进行有丝分裂也能进行减数分裂。研究人员在该生物卵原细胞进行减数分裂过程中，发现了“逆反”减数分裂现象。将一个双链均被14C标记的基因A1和一个双链均被13C标记的基因A2插入一个卵原细胞的一条染色体的两端。将此卵原细胞在普通12C培养液中培养，先完成一次有丝分裂，再发生如图所示的“逆反”减数分裂，共产生8个子细胞。下列叙述错误的是
A.“逆反”减数分裂时，同源染色　体在减数分裂Ⅰ分离，姐妹染色　单体在减数分裂Ⅱ分离B.8个子细胞中，最多有4个卵细胞　同时含有13C标记和14C标记C.8个子细胞中，可能有1个卵细胞同时含有13C标记和14C标记、1个卵细胞含　13C标记D.8个子细胞中，可能有2个卵细胞同时含有13C标记和14C标记、6个极体都不　含14C标记和13C标记
14.(2024·枣庄高三统考)如图甲是某雄性果蝇的细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化，图乙是细胞分裂过程示意图(注：细胞中仅显示部分染色体)。下列说法正确的是A.同源染色体上等位基因的分离一般发生在图　甲中的ab段B.图乙细胞③中1号和2号染色体相同位置上的　基因属于等位基因
C.减数分裂中着丝粒分裂发生在图甲的cd段，de段代表受精作用D.图乙细胞②是次级精母细胞，其中共有4条形态大小不同的染色体
三、非选择题15.(2024·朝阳高三模拟)粗糙型链孢霉(染色体数2n＝14)是一种多细胞真菌，其部分生活史过程如图1所示，子囊是粗糙型链孢霉的生殖器官。合子先进行减数分裂，再进行一次有丝分裂，最终形成8个子囊孢子。由于子囊外形狭窄，合子分裂形成的8个子囊孢子按分裂形成的顺序排列在子囊中，图2表示粗糙型链孢霉细胞不同分裂时期的图像(仅示部分染色体)。请回答下列问题：　
(1)图1的b中含有染色单体___条，形成的每个子囊孢子中染色体的数目为____条。　
(2)在图1所示C过程中，可以观察到图2中的_________所示图像。图2中丙图像可能出现在图1中的____(填图1中表示过程的大写字母)过程中。
(3)已知子囊孢子大型(R)对小型(r)为显性，黑色(H)对白色(h)为显性，两对基因位于非同源染色体上。现将大型黑色、小型白色两种子囊孢子分别培养成菌丝，两
种菌丝杂交产生合子，该合子基因型为______。若图1所示子囊中的b细胞表型为大型白色，则同一子囊中最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是图3中的___(不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体之间的互换)。
(4)在细胞分裂间期，线粒体的数目增多，其增多的方式有3种假设：Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成；Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成；Ⅲ.线粒体分裂增殖形成。有人通过放射性标记实验，对上述假设进行了探究，方法如下：首先将一种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基中培养，然后转入另一种培养基中继续培养，定期取样，检测细胞中线粒体的放射性。结果如表：
①与野生型相比，实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是_________________。
②实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是_________________________________________________。
步骤的培养基相同，只是胆碱没有3H标记
③通过上述实验，初步判断3种假设中成立的是____(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。