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1、高考生物人教湖北课件第四单元 第12讲第12讲减数分裂和受精作用目标要求1.阐明细胞的减数分裂过程。2.举例说明配子的形成过程。3.举例说明受精过程。4.实验：观察细胞的减数分裂。1减数分裂的相关概念(1)减数分裂(2)同源染色体(3)联会和四分体联会概念：减数第一次分裂前期同源染色体两两配对的现象。该时期DNA已完成复制，染色单体已形成。四分体概念：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体叫做四分体。1个四分体1对同源染色体2条染色体4条染色单体，含4个DNA分子(有8条脱氧核苷酸链)。(4)交叉互换概念：减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的现象。意义：进一步丰富了配子

2、的类型，增强了有性生殖生物的多样性。2减数分裂过程(1)哺乳动物精子的形成过程(2)精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺乳动物为例)比较项目精子的形成卵细胞的形成场所睾丸卵巢时间初情期胎儿时期(性别分化以后)和初情期以后细胞质分裂均等分裂卵母细胞不均等分裂；第一极体均等分裂是否变形变形不变形结果1个精原细胞4个精细胞变形成为4个精子(成熟配子)1个卵原细胞1个较大的卵细胞(成熟配子)和3个较小的极体(退化消失，不能受精)相同点染色体的变化行为相同3受精作用(1)概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。如下图所示：(2)实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。

3、(3)结果：受精卵中的染色体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染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。教材拾遗(1)减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制，但进行中心体的加倍和有关蛋白质的合成。(P18正文第5段)(2)一个卵原细胞不均等分裂最终只形成一个卵细胞的原因：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。(P19侧栏)(3)受精卵中遗传物质的来源(P25想像空间)细胞核中的遗传物质(核DNA、染色体)：一半来自父方，一半来自母方。细胞质中

4、的遗传物质(DNA)：几乎全部来自母方，这也是细胞质遗传(母系遗传)的基础。受精卵中的总遗传物质(DNA)：来自母方的要多于来自父方的。1判断关于减数分裂说法的正误(1)有丝分裂和减数分裂都有细胞周期()(2)减数分裂中发生均等分裂的细胞有可能是极体()(3)高等动物产生精子或卵细胞的过程中，只有非同源染色体上基因之间发生的自由组合属于基因重组()(4)正常情况下，在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中，一个细胞中含有的X染色体条数最多为4条()(5)减数第二次分裂后期彼此分离的染色体大小、形态一样，但不是同源染色体()2判断关于受精作用说法的正误(1)精子和卵细胞的相互识别是通过细胞

5、的直接接触完成的()(2)精子和卵细胞的结合主要体现了细胞膜的选择透过性()(3)受精作用实现了基因重组，造成有性生殖后代的多样性()易错警示(1)关于同源染色体的5点提醒同源染色体的形态、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，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。有丝分裂中同源染色体不联会，也就不形成四分体。同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换不一定导致基因重组，交换的片段所含基因也可能相同。同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换

6、和非同源染色体的自由组合都可能导致基因重组。(2)关于减数分裂和受精作用的4点说明精(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)。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。精细胞不是精子，精细胞变形后成为精子，精子头部含有细胞核，几乎无细胞质，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘，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。考向一减数分裂和受精作用的过程分析下图表示某动物的精子形成过程，据图分析：(1)过程的分裂方式是有丝分裂。(2)过程的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成，发生在减数第一次分

7、裂前的间期。(3)甲细胞的名称是初级精母细胞，乙细胞中没有(填“有”或“没有”)同源染色体。(4)同源染色体分离发生在过程，着丝点分裂发生在过程。1某同学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。下列说法错误的是()A若该细胞正处于分裂前期，则可能正在发生基因重组B若该细胞正处于分裂后期，其子细胞的大小可能不同C若该细胞此时存在染色单体，则该果蝇有可能是雄性D若该细胞此时没有染色单体，则该细胞可能取自卵巢答案C解析果蝇正常体细胞的染色体数目为2n8，雄性有5种形态，雌性有4种形态，果蝇一个正在分裂的细胞中，共有8条染色体，呈现4种不同形态，若

8、是雄性个体，则应处于减数第二次分裂的后期，若为雌性个体，则可能处于有丝分裂的间期、前期、中期和减数第一次分裂前的间期、前期、中期、后期、末期和减数第二次分裂的后期、末期。若该细胞正处于分裂前期，则可能是雌性个体的减数第一次分裂，此时可能会发生基因重组，A正确；若该细胞正处于分裂后期，且是雌性个体，则在减数分裂中产生的子细胞的大小可能不同，B正确；若该细胞此时存在染色单体，说明此时不可能处于减数第二次分裂，可能处于有丝分裂或减数第一次分裂，由于细胞中染色体只有4种形态，而雄果蝇的染色体有5种形态，因此该果蝇不可能是雄果蝇，C错误；若该细胞此时没有染色单体，说明该细胞处于减数第二次分裂后期或末期，

9、则该细胞可能来自卵巢或精巢，D正确。2精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后，顶体释放溶酶体酶使卵细胞外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列有关叙述不正确的是(多选)()A细胞中溶酶体酶的释放可造成细胞裂解B精子游向卵细胞所需的能量主要来自线粒体C受精卵的形成依赖于生物膜的选择透过性D受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方答案C解析溶酶体是“消化车间”，能够分解衰老、损伤的细胞器，因此细胞中溶酶体酶的释放可造成细胞裂解，A正确；精子游向卵细胞所需的能量主要来自聚集在精子尾部的线粒体鞘，B正确；受精卵的形成依赖于生物膜的流动性，C错误；受精作用的实质是精子的细胞核与卵细胞的细

10、胞核相互融合，使彼此的染色体会合在一起，则受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，D正确。考向二减数分裂相关结构或物质数量变化的分析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。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。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数目变化及原因减数第一次分裂前的间期，DNA复制，核DNA数目加倍。减数第一次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数

11、目减半。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减数第一次分裂前的间期，DNA复制，染色单体形成。减数第一次分裂末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色单体消失。3某研究小组从蛙的精巢中提取一些细胞，测定细胞中染色体数目(无突变发生)，将这些细胞分为三组，每组的细胞数如图所示。对图示结果分析正确的是(多选)()A乙组细胞中有一部分可能正在进行DNA的复制B丙组细胞中有一部分可能正在发生非同源染色体上的非等位基因的重新组合C乙组细胞中既有进行有丝分裂的细胞也有进行减数分裂的细胞D用药物阻断DNA复制会减少甲组细胞的生成答

12、案ACD解析乙组细胞中染色体数目和体细胞染色体数目一致，可能处于间期、有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂后期和末期，A正确；丙组细胞中的染色体数目是体细胞的两倍，处于有丝分裂后期，不会发生非同源染色体上非等位基因的重新组合，B错误；乙组细胞可以代表有丝分裂前期和中期，也可以代表减数第一次分裂，C正确；用药物阻断DNA复制，则细胞停留在间期，不能继续分裂，所以会减少甲组细胞的生成，D正确。4图甲、乙均为二倍体生物的细胞分裂模式图，图丙为每条染色体上的DNA含量在细胞分裂各时期的变化，图丁为细胞分裂各时期染色体与核DNA的相对含量。下列叙述不正确的是()A图甲、乙所示细胞都有2个染

13、色体组B图甲、乙所示细胞所处的时期分别对应图丙的bc段和de段C图丁中a时期可对应图丙的de段，图丁中b时期的细胞可以是图乙所示的细胞D有丝分裂和减数分裂过程中细胞内每条染色体上的DNA含量变化均可用图丙表示答案C解析图甲所示细胞处于有丝分裂中期，图乙所示细胞处于减数第二次分裂后期，都含有2个染色体组，A项正确；图丙中bc段的每条染色体含有2个DNA分子，与图甲对应，de段每条染色体上含有1个DNA分子，与图乙对应，B项正确；图丁中a时期核DNA和染色体数目相同，相对含量都为4，对应有丝分裂后期、末期，图丙的de段表示着丝点分裂后，每条染色体含有1个DNA分子，可对应图丁中a时期，图丁中b时期

14、核DNA数目是染色体数目的2倍，说明一条染色体上含2条染色单体，可对应图甲所示细胞，C项错误；图丙纵坐标表示每条染色体上的DNA含量，曲线既可表示有丝分裂过程中细胞内每条染色体上的DNA含量变化，也可表示减数分裂过程中细胞内每条染色体上的DNA含量变化，D项正确。考向三配子的种类和来源分析具有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)项目可能产生配子的种类实际能产生配子的种类1个精原细胞2n种2种1个雄性个体2n种最多2n种1个卵原细胞2n种1种1个雌性个体2n种最多2n种5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

15、精细胞至少来自精原细胞的个数是(不考虑交叉互换)()A2个 B3个 C4个 D5个答案C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可来自一个精原细胞，可来自一个精原细胞，来自一个精原细胞，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。6如图1所示为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，同源染色体发生交叉互换形成了如图2所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是()A B C D答案B解析减数第一次分裂的特点：同源染色体分离；减数第二次分裂的特点：次级精母细胞内由同一着丝点相连的两条姐妹染色单体分开，成为两条子染色体并分别进入两个精细胞中，

16、所以由同一个次级精母细胞最终分裂形成的精细胞中，染色体组成应相同。综上所述，根据图2中各细胞内染色体组成特点推知，与、与的染色体组成基本相同，B项正确。科学思维配子来源的判断方法1实验原理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。在此过程中，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

17、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。2观察过程中需注意的两个问题(1)不只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況：n、2n、4n(假设亲代为二倍体)。原始的精原细胞(或卵原细胞)的增殖是通过有丝分裂进行的。(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。考向一实验的基本原理和过程分析7下列关于“观察细胞减数分

18、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答案D解析只有性原细胞能发生减数分裂，因此可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂；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，故用桃花雄蕊制成的装片更容易观察到减数分裂现象；减数分裂过程中有同源染色体的联会现象；洋葱根尖细胞不能进行减数分裂，故无同源染色体的联会现象。8下图是用某种方法在显微镜(不

19、用染色)下拍到的二倍体百合(2n24)某个细胞的减数分裂不同时期的图像。下列相关叙述正确的是(多选)()A图中细胞分裂顺序为B图细胞内DNA和染色体数目加倍C图细胞中均可能发生基因重组D图细胞中均含有两个染色体组答案ACD解析根据染色体的行为可判断，分别为减分裂前的间期、减后期、减前期、减末期、减后期，其顺序是，A项正确；图为减分裂前的间期，此时细胞中进行染色体的复制，DNA数目加倍，但染色体数目保持不变，B项错误；基因重组有两种类型，一种是自由组合型，发生在减后期，如图，另一种是交叉互换型，发生在减前期，如图，C项正确；图细胞中所含染色体数目均与体细胞相同，都含有两个染色体组，D项正确。考向

20、二实验的拓展和应用9小鼠是常被用于研究人类遗传病的模式动物。请根据观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤，回答下列问题：供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏、苏丹染液、醋酸洋红液、健那绿染液，解离固定液。(1)取材：用_作实验材料。(2)制作：取少量组织低渗处理后，放在_中，一定时间后轻轻漂洗。将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量_。一定时间后加盖玻片，_。(3)观察：用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是_。答案(1)(小鼠)睾丸(2)解离固定液醋酸洋红液压片(只要有压片的操作均可)(3)次级精母细胞、精细胞、精原细胞解析观察减数分裂应选取生殖器官，故应选取

21、(小鼠)睾丸。制片过程为“解离漂洗染色制片”。精原细胞通过有丝分裂实现自我增殖，通过减数分裂形成成熟生殖细胞，故中期细胞可能是有丝分裂中期、减中期、减中期的细胞。题型1减数分裂和有丝分裂基本过程的分析减数分裂与有丝分裂的过程及特点(以动物细胞为例)分裂方式比较项目减数分裂有丝分裂不同点分裂的细胞原始生殖细胞体细胞或原始生殖细胞细胞分裂次数两次一次同源染色体的行为同源染色体联会形成四分体，非姐妹染色单体交叉互换；减数第一次分裂后期同源染色体分离存在同源染色体，但不联会、不分离，无交叉互换非同源染色体的行为减数第一次分裂后期可以自由组合无自由组合子细胞染色体数目减半不变子细胞的特点雄：4个等大的精

22、细胞；雌：1个大的卵细胞和3个小的极体2个等大的体细胞子细胞间的遗传物质不一定相同相同意义减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异都是十分重要的使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性相同点间期：均有DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞体积均有增大；前期：均由中心体发出星射线形成纺锤体，核膜和核仁消失，染色质逐渐螺旋化形成染色体；中期：染色体均在赤道板位置聚集；后期：均由纺锤丝牵引染色体向两极移动；末期：均由细胞膜内陷将细胞缢裂成两部分，形成新的核膜和核仁，染色体解螺旋形成染色质1(2019四川成都石室中学高三入学考)家兔睾丸中有的细胞进行

23、有丝分裂，有的细胞进行减数分裂。下列有关叙述正确的是()A每个细胞分裂前都进行DNA分子的复制B每个细胞分裂时同源染色体都进行联会C每个细胞分裂时姐妹染色单体都分离D每个细胞分裂后的子细胞中都含性染色体答案D解析家兔睾丸中的次级精母细胞在分裂前不进行DNA分子的复制，A错误；同源染色体联会的现象只出现于减数第一次分裂前期，有丝分裂过程中不存在同源染色体联会的现象，B错误；有丝分裂后期和减数第二次分裂后期细胞分裂时姐妹染色单体分离，减数第一次分裂后期细胞分裂时同源染色体分离，C错误；不管是有丝分裂还是减数分裂，正常情况下，每个细胞分裂后的子细胞中都含性染色体，D正确。2(2019广西南宁三中开学

24、考)下列关于细胞的有丝分裂和减数分裂叙述中，错误的是()A都能发生基因突变、基因重组和染色体变异B间期都有大量的胸腺嘧啶转入细胞核中被利用C过程中都只有一次着丝点的分裂D过程中都有纺锤体和染色体的形成答案A解析有丝分裂过程中不会发生基因重组，A错误；细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期都需要进行DNA复制，都有大量的胸腺嘧啶转入细胞核中被利用，B正确；有丝分裂后期和减数第二次分裂后期发生着丝点的分裂，C正确；有丝分裂和减数分裂过程中都有染色质螺旋变粗成为染色体的过程，都有纺锤丝牵引染色体向细胞两极运动的过程，D正确。题型2减数分裂与有丝分裂细胞图像题分析1三个前期图的判断判断步骤：是否出现

25、四分体结论：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(次级精母细胞或第一极体)，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。3下图为某个哺乳动物体内细胞分裂不同时期的图像，下列有关叙述正确的是(多选)()A细胞中有2个四分体B细胞是次级精母细胞C属于减数分裂的细胞有4个D若用某种药物抑制纺锤体形成，则细胞着丝点不会分裂答案B

26、C解析细胞表示有丝分裂中期，不能联会形成四分体，A项错误；由细胞细胞质均等分裂可判断该动物为雄性，故细胞是次级精母细胞，B项正确；图中共4个细胞属于减数分裂，C项正确；抑制纺锤体形成，使细胞不能正常分裂，但不影响着丝点的分裂，D项错误。4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12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答案B解析若丙细胞含一对性染色体，丙细

27、胞减数分裂后产生的丁细胞含一条性染色体，B项错误。题型3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(1)曲线模型(2)判断方法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AB：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。BC：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。CD：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

28、裂，染色单体变为0(即04n0)。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。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)相关解读有丝分裂：后期因着丝点分裂，染色体组数目加倍(24)；末期因染色体平均分配到两个子细胞，染色体组数目恢复(42)。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(21)；减数第二次分裂后期因着丝点分裂，染色体组数

29、目暂时加倍(12)；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(21)。5下图甲为某动物(2n8)体内的一个细胞正常分裂时相关物质或结构数量变化曲线的一部分，图乙为该动物的一个细胞分裂图像。据图分析，下列有关叙述正确的是()A若图甲表示有丝分裂染色体数目的变化，图甲中的段所示数值可表示图乙细胞中染色体数目B若图甲表示有丝分裂染色体组数目的变化，图甲中的段所示数值可表示图乙细胞中染色体组数目C若图甲表示减数分裂每条染色体上DNA分子数目的变化，图甲中的段所示数值可表示图乙细胞中每条染色体上DNA分子数目D若图甲表示减数分裂核DNA分子数目的变化，图乙细胞所处分裂时期一定位于图甲中的段答案C解析图乙细胞不含同源染色体，且每条染色体的着丝点排列在赤道板上，则该细胞处于减数第二次分裂中期，含有4条染色体，1个染色体组，每条染色体上含有2个DNA分子。若图甲表示有丝分裂染色体数目的变化，则图甲中的段表示有丝分裂的后期和末期，所示数值为16，不能表示图乙细胞中染色体数目，A错误；若图甲表示有丝分裂染色体组数目的变化