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专题8　减数分裂和受精作用
新高考生物一轮专题复习
考点　减数分裂和受精作用
知识1　减数分裂的过程及受精作用
一、减数分裂的相关概念
1.减数分裂的概念
(1)范围:有性生殖的生物。
(2)特点:在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。
(3)结果:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。

注意 X染色体和Y染色体大小、形态不同,但是其能发生联会,为同源染色体。
2.同源染色体、四分体等辨析
二、减数分裂前的间期及减数分裂各时期特征(以二倍体生物精子的形成为例)
时期 细胞 图像 主要特征
减数分 裂前的 间期 精原 细胞 主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成(完成了
染色体复制)
前 期 初级 精母 细胞 同源染色体联会,形成四分体,同源染色体中的非姐妹染色单体间可能发生互换
中 期 各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
后 期 同源染色体分离,非同源染色体自由组合
末 期 初级 精母 细胞 末期结束时,细胞一分为二,染色体数目减半,每个子细胞含一组非同源染色体,并且每个染色体具有2条染色单体
前 期 次级精母 细胞 染色体散乱分布在细胞中
中 期 染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上
后 期 着丝粒分裂,染色单体分开移向两极
末 期 次级 精母 细胞 核膜、核仁重新出现,纺锤丝逐渐消失,细胞
膜向内凹陷并缢裂,使细胞一分为二
减数分裂结束 减数分裂结束 细胞中染色体数目是体细胞染色体数目的
一半
变形 精子 呈蝌蚪状,分头部和尾部,头部含有细胞核,尾
长,能够摆动
三、精子、卵细胞形成过程的比较
精子 卵细胞
产生部位 睾丸 卵巢
是否 变形 变形 不变形
胞质分裂 两次都均等 存在不均等分裂
分裂结果 1个精原细胞 ↓ 4个精子 (生殖细胞) 1个卵原细胞
↓
1个卵细胞+3个极体
(生殖细胞)　 (消失)
四、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。
2.结果:两者的细胞核融合→染色体会合,受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中
一半染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
3.减数分裂和受精作用的意义
(1)减数分裂和受精作用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。
(2)配子的多样性和精卵结合的随机性,使后代具有多样性,有利于生物适应多变的环境,有利于生
物的进化。
五、减数分裂及分裂前的间期“三量”(染色体、核DNA、染色单体的量)的变化


　　“三量”的变化与4个节点有关:DNA复制、细胞一分为二(减数分裂中发生2次)、着丝粒分
裂。
1.(2022浙江6月选考,21)四分体时期细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍。 (　 )
答案
2.(2021江苏,7)减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制。 (　 )
答案
3.(2021江苏,7)多细胞生物体内都同时进行有丝分裂和减数分裂。 (　 )
答案
4.(2018浙江4月选考,19)减数分裂时,成对的等位基因彼此分离分别进入不同配子。 (　 )
答案　√
5.(2018浙江4月选考,19)雌雄配子结合形成合子(受精卵)时,非同源染色体上的非等位基因自由组
合,即发生了基因重组。 (　 )
答案
6.(2015四川理综,2)受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方。 (　 )
答案
针对训练
知识2　减数分裂的观察
一、实验原理
1.选材:宜选用雄性生殖器官为实验材料。原因:①通常雄性个体产生精子的数量远远多于雌性个
体产生卵细胞的数量;②动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,其只有和精子相遇后,在精子的刺
激下,才能继续完成减数第二次分裂。
2.分裂时期的确定:根据细胞中的染色体形态、位置和数目的变化,识别各个分裂时期。
二、显微图像
1.减数分裂Ⅰ前期显微图特点:同源染色体联会、染色体呈“8”或“X”形。


2.减数分裂Ⅰ中期显微图特点:侧面观四分体排列在赤道板两侧,呈一直线;极面观四分体环状排
列在赤道板上。

3.减数分裂Ⅰ后期显微图特点:同源染色体比较对称位于两端,染色体呈“丁”或“V”形。

4.减数分裂Ⅰ末期显微图特点:细胞拉长,染色体在细胞两极聚集,细胞中部凹陷。

5.减数分裂Ⅱ次级精母细胞体积比初级精母细胞小,不含同源染色体,不同时期染色体特征与减数
分裂Ⅰ相似,如图所示。

减数分裂Ⅱ前期
减数分裂Ⅱ中期

　　　　　　 侧面观　　　 　　极面观
减数分裂Ⅱ后期
7.如图为四倍体芍药(4n=20)花粉母细胞减数分裂形成雄配子的不同时期显微照片,请按发生时间
的先后进行排序:⑤、　　　　 、④,其中③的染色体条数为　　　 。经过减数分裂Ⅰ,细胞
中染色体数目减半,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　 。

答案 ③、①、②　20　同源染色体分离,分别进入两个子细胞
针对训练
知识3　减数分裂中的突变与重组
一、基因的自由组合
　　减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,相应个体产生配
子情况如图所示。

知识归纳
　　减数分裂产生配子种类的分析(只考虑非同源染色体自由组合,Y、y与R、r位于非同源染色
体上)
比较项目 YyRr产生配子的种类 含n对同源染色体的个体产生
配子的种类
一个精原细胞 2种(YR、yr或Yr、yR) 2种
一个雄性个体 4种(YR、yr、Yr、yR) 2n种
一个卵原细胞 1种(YR或yr或Yr或yR) 1种
一个雌性个体 4种(YR、yr、Yr、yR) 2n种
二、基因突变和互换

注意 正常情况下,等位基因(A、a)的分离发生在减数分裂Ⅰ后期(随同源染色体的分离而分
离),发生互换后,等位基因(A、a)的分离可发生在减数分裂Ⅱ后期(随姐妹染色单体的分离而分
离)。
三、染色体数目变异
减数分裂异常时产生配子的情况。


减数分裂Ⅰ异常:同源染色体未分离,移向同一极。
减数分裂Ⅱ异常:姐妹染色单体未分离,移向同一极。
例1　已知母亲和父亲的基因型分别为XBXb、XBY,生了一个基因型为XbXbY的孩子,则XbXbY的成
因是　　　　　　　　　　　　　　　 。(不考虑基因突变和互换)
解题导引

答案　减数分裂Ⅱ次级卵母细胞中X染色体的两条姐妹染色单体未分离,产生基因型为XbXb的卵
细胞
知识拓展
　　三体的一个精原细胞(2n+1)在进行减数分裂时,三条同源染色体中的任意两条在减数分裂Ⅰ
后期正常分离,另一条随机移向细胞一极,可形成两种类型的精子——异常精子(n+1)和正常精子
(n)(如图,图中只显示异常染色体),而异常精子和正常卵细胞结合后,仍会形成三体。

8.(2021河北,7)不考虑基因突变与互换,一个基因型为AaRr的精原细胞可产生4种精子。 (　 )
答案
9.已知母亲和父亲的基因型分别为XBXb、XBY,生了一个基因型为XBXBY的孩子,则XBXBY的成因
是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　 。(不考虑互换)
答案　减数分裂Ⅱ次级卵母细胞中含B的X染色体的两条姐妹染色单体未分离,产生基因型为
XBXB的卵细胞或减数分裂Ⅰ初级精母细胞中X、Y染色体未分离,最终产生基因型为XBY的精细
胞
针对训练
知识4　有丝分裂和减数分裂
一、有丝分裂与减数分裂过程的比较
有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
前 期 染色体散乱分布,有同
源染色体 同源染色体联会,出现
四分体
染色体散乱分布,无同
源染色体
中 期 着丝粒排列在赤道板
上,有同源染色体 各对同源染色体排列
在赤道板两侧
着丝粒排列在赤道板
上,无同源染色体
后 期 着丝粒分裂,有同源染
色体 同源染色体分离
着丝粒分裂,无同源染
色体
二、细胞分裂时期的判断(以二倍体为例)

方法技巧
辨认分裂图像的关键之一——识别同源染色体

(1)关键:通常同源染色体的大小、形态相同,颜色不同。
(2)分析
A、B——大小、形态不同;C——颜色相同;D、E——大小、形态相同,颜色不同。因此,D、E中
含有的是同源染色体。
(3)特例:X、Y大小、形态不同,但为同源染色体。当细胞中其他形态染色体都成对存在时,则不同
形态的两条染色体可判断为特殊的同源染色体(如X、Y)。
例2　判断图中细胞所处的时期分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
A B C
解题导引
A图:有同源染色体→同源染色体有特殊行为→减数分裂Ⅰ→同源染色体分离→减数分裂Ⅰ后
期。
B图:无同源染色体→减数分裂Ⅱ→染色体移向细胞两极→减数分裂Ⅱ后期。
C图:有同源染色体→同源染色体无特殊行为→有丝分裂→染色体移向细胞两极→有丝分裂后
期。
答案　减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ后期、有丝分裂后期
三、根据细胞质的分裂方式判断细胞类型

四、细胞分裂中的染色体标记问题
1.DNA复制与染色体

　　1个DNA复制形成的2个新DNA位于两条姐妹染色单体上,且由着丝粒连在一起。
2.染色体标记分析:已知果蝇精原细胞中的4对同源染色体全部被3H标记,将其移入不含3H的培养
基中培养,分析其进行2次连续的有丝分裂和进行一次减数分裂时各时期细胞中染色体标记情
况。
(1)方法:画图法。用“ ”表示被标记的DNA单链,“ ”表示未标记的DNA单链,则复制前的
DNA(染色体)可表示为“ ”。
(2)进行2次连续的有丝分裂各时期细胞中染色体标记情况分析
以一条染色体为例,画图分析。

一个细胞中的染色体标记情况如表(单位:条)。
第一次有丝分裂 第二次有丝分裂 中期 后期 子细胞 中期 后期 子细胞
总计 8 16 8 8 16 8
被标记 8 16 8 8 8 0~8
　　第二次有丝分裂后期着丝粒分裂后,每对染色单体形成的两条子染色体中有一条含3H,且染色
体移向哪一极是随机的,故子细胞中含3H的染色体数目不确定。
(3)进行1次减数分裂各时期细胞中染色体标记情况分析
以一对同源染色体为例,画图分析。

一个细胞中染色体标记情况如表(单位:条)。
减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 中期 后期 子细胞 中期 后期 子细胞
总计 8 8 4 4 8 4
被标记 8 8 4 4 8 4
10.(2021全国乙,1)有丝分裂后期成对的同源染色体分开。 (　 )
答案
11.(2020海南,13)精原细胞既能进行有丝分裂,又能进行减数分裂。 (　 )
答案　√
12.(2018全国Ⅲ,4)有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离。 (　 )
答案　√
13.(2018全国Ⅲ,4)有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会。 (　 )
答案
14.(2016浙江理综,3)有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,都进行1次染色质DNA的复制。
(　 )
答案　√
15.(2014天津理综,1)二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时,细胞中一定不存在同源染色体。
(　 )
答案
针对训练
16.(2017江苏,30)某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料,开展芹菜染色体核型分析
实验。图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选出的两个典型图像。请回答下列问题:
(1)图1是　　　 细胞的染色体,判断的主要依据是　　　　　 。
(2)分析根尖细胞染色体核型时,需将图像中的　　　 进行人工配对;根据图1、图2能确定该品
种细胞中未发生的变异类型有　　　 (填下列序号)。
①基因突变　②单体　③基因重组　④三体
答案 (1)花粉母　同源染色体联会 (2)同源染色体　②④
17.如图细胞所处的时期分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
图1 图2 图3
答案　有丝分裂前期、减数分裂Ⅱ中期、减数分裂Ⅰ后期
18.将蚕豆根尖细胞在含3H的脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后,再放回普通培养基中继续
分裂至中期,每条染色体的两条染色单体的标记情况为 。
答案　一条染色单体含3H、一条染色单体不含3H

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