2024届高考一轮复习生物学案(人教版)第四单元细胞的生命历程第3课时减数分裂和受精作用

第3课时减数分裂和受精作用课标要求 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。

考点一减数分裂及其相关概念1．减数分裂概念剖析2．减数分裂过程中相关概念(1)同源染色体：大小和形状一般相同，一条来自父方，一条来自母方的一对染色体。

(2)联会：减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。

联会发生在减数分裂Ⅰ前期(时期)。

(3)四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。

四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。

(4)互换①时期：减数分裂Ⅰ前期(四分体时期)。

②范围：同源染色体中非姐妹染色单体之间交换片段。

③图示④交换对象：等位基因(B－b)交换。

⑤结果及意义：导致基因重组，产生多种配子，若不交换只产生AB、ab两种配子，若交换则可产生AB、ab(染色单体未交换)和Ab、aB(染色单体交换的结果)四种配子，产生可遗传变异。

1．有同源染色体是否就能形成四分体？提示并非所有的细胞分裂都存在四分体，联会形成四分体是减数分裂Ⅰ特有的现象，有丝分裂过程中虽有同源染色体但不进行联会，故不存在四分体。

2．同源染色体大小一定相同吗？大小形态相同的染色体一定是同源染色体吗？举例说明。

提示同源染色体也有大小不同的，如人类男性体细胞中的X染色体和Y染色体；大小相同的染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后形成的两条染色体。

1．(2023·江苏涟水县高三期中)下图是初级精母细胞减数分裂过程中一对同源染色体的示意图，其中1～8表示基因。

不考虑突变，下列叙述正确的是()A．1与2是等位基因B．1与5是非等位基因C．4与7可以一起进入配子D．5与6的分离发生在减数分裂Ⅰ答案B解析由题图可知，1与2位于同一条染色体的姐妹染色单体上，为相同的基因，A错误；1与5位于同一条染色单体的不同位置，为非等位基因，B正确；当着丝粒分裂时，4与7各自随所在的染色体进入不同的配子中，C错误；5与6是位于姐妹染色单体上的相同基因，5与6的分离发生在减数分裂Ⅱ，D错误。

2．下列关于减数分裂的叙述，正确的是()A．只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂，减数分裂是一种特殊的有丝分裂，同样具有周期性B．高等动物的减数分裂发生在睾丸(精巢)或卵巢中C．减数分裂过程中细胞分裂一次，形成两个子细胞D．玉米体细胞中有10对同源染色体，经减数分裂后，卵细胞中有5对同源染色体答案B解析减数分裂不具有周期性，A错误；高等雄性动物的减数分裂发生在睾丸(精巢)中，高等雌性动物的减数分裂发生在卵巢中，B正确；减数分裂过程中细胞分裂两次，形成四个子细胞，C错误；玉米体细胞中有10对同源染色体，经减数分裂后，同源染色体分离，染色体数目减半，所以卵细胞中染色体数目为10条，没有同源染色体，D错误。

考点二精子的形成过程1．精细胞的形成过程时期图像主要特征细胞名称间期DNA复制，有关蛋白质合成，结果每条染色体上含有2条染色单体，细胞体积略增大精原细胞减数分裂Ⅰ前期同源染色体发生联会，形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换初级精母细胞中期同源染色体成对排列在赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞均等分裂末期同源染色体平均分配到两个子细胞，染色体数目减半减数分裂Ⅱ前期染色体散乱分布在细胞中，细胞中没有同源染色体次级精母细胞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，染色单体分开成为染色体，染色体数目暂时加倍，细胞均等分裂末期细胞向内凹陷，一个细胞分裂为两个子细胞2.精细胞变形形成精子一个精原细胞经过减数分裂形成四个精细胞，精细胞经过复杂的变形后形成精子。

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。

3．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：(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：(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：1．经减数分裂Ⅰ形成的两个次级精母细胞中染色体在形态、大小上有什么特点？提示两个次级精母细胞中染色体(一般情况下)形态、大小一一对应、两两相同。

2．1个精原细胞经减数分裂后产生的4个精细胞在染色体组成上有什么关系？(不考虑互换)提示这4个精细胞是两种类型，且两两相同，两类互补。

来自同一个次级精母细胞的两个精细胞染色体组成相同，来自同一个精原细胞或初级精母细胞的精细胞之间染色体相同或互补。

3．基因的分离定律、基因的自由组合定律和基因重组所指的基因分别指的是哪些染色体上的基因？分别发生在什么过程中？提示基因的分离定律、基因的自由组合定律所指的基因分别是同源染色体上的等位基因和非同源染色体上的非等位基因；基因重组所指的基因是非同源染色体上的非等位基因和同源染色体上的非等位基因(互换)。

三者均发生在减数分裂Ⅰ过程中。

3．下图甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体，在减数分裂过程中该对同源染色体发生了互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞。

这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是()A．①与②B．①与③C．②与③D．②与④答案C解析同源染色体互换是指一对同源染色体在四分体时期非姐妹染色单体之间互换一部分片段，即一条染色体上有一条姐妹染色单体发生互换，另一条没有发生互换。

因此，在减数分裂Ⅱ时，移向两极的染色体中的一条发生了互换，另一条没有发生互换，则由形成的四个精细胞可知，②和③来自同一个次级精母细胞，①和④来自另一个次级精母细胞。

4．(2023·黑龙江大庆高三模拟)下图为显微镜下观察到的某二倍体生物精子形成的不同时期图像。

下列判断正确的是()A．图①细胞的同源染色体发生联会B．图②细胞的染色体数目与核DNA数目相同C．图③细胞正在进行染色体复制D．图④细胞的同源染色体正在分离答案A解析由图可知，①表示减数分裂Ⅰ前期，该时期同源染色体发生联会现象，A正确；②表示减数分裂Ⅰ后期，该时期每条染色体上有2个DNA分子，B错误；③表示减数分裂Ⅱ末期，而染色体复制发生在间期，C错误；由图可知，④表示减数分裂Ⅱ后期，而同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期，D错误。

归纳提升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。

考点三精子与卵细胞形成过程的比较及受精作用1．精子与卵细胞形成过程的比较2．受精作用(1)概念受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

(2)过程图示说明精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起(3)结果①受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。

②受精卵中的染色体一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。

(4)有性生殖后代多样性的原因①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。

②受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，使同一双亲的后代必然呈现多样性。

(5)减数分裂和受精作用的意义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。

有性生殖后代具有多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。

(6)细胞质和细胞核中遗传物质来源的区别受精卵细胞核中的遗传物质从双亲各获得一半；受精卵的细胞质中有线粒体，也含有DNA，其几乎全部来自母本，因此，受精卵中的全部遗传物质并非从双亲中各获得一半，而是从母本中获得的更多一些。

蜜蜂属于完全变态发育的昆虫。

蜂王和工蜂由受精卵发育而成(2n＝32)，工蜂不育，负责采集花粉、喂养幼虫等工作，蜂王通过减数分裂专职产卵。

未受精的卵发育成雄蜂，雄蜂通过假减数分裂产生精子，即：减数分裂Ⅰ过程，1个初级精母细胞分裂成1个含有细胞核的次级精母细胞和1个体积较小不含细胞核的细胞(退化凋亡)；减数分裂Ⅱ过程，1个次级精母细胞着丝粒分裂产生1个体积较大的精细胞(变形成精子)和1个体积较小的细胞(退化凋亡)。

(1)对雄蜂和蜂王来说，它们的1个精原细胞和1个卵原细胞产生的配子种类数分别为多少种，为什么？提示1种、1种；因为雄蜂的1个精原细胞和蜂王的1个卵原细胞均只能产生1个配子。

(2)请从染色体行为和细胞质分裂方式分析，蜜蜂的初级精母细胞和初级卵母细胞减数分裂Ⅰ过程中还有哪些异同点？提示初级精母细胞没有同源染色体分离，而初级卵母细胞有；细胞质均为不均等分裂。

(3)若一只雌蜂和一只雄蜂交配产生F1，在F1雌雄个体交配产生的F2中，雄蜂的基因型共有AB、Ab、aB、ab四种，雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种，则亲本的基因型是什么？提示雌蜂基因型是aabb，雄蜂基因型是AB。

(4)蜜蜂中的雄蜂体细胞中染色体数目虽然减少一半，但仍能正常生活。

如何解释这一现象？提示这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少一半，但仍具有一整套非同源染色体，这一套染色体携带着控制该种生物体所有性状的一整套基因。

(5)卵细胞可保留大部分卵母细胞的物质，其意义是什么？提示为胚胎早期发育提供物质和能量。

5．(2023·江西抚州高三调研)研究表明卵母细胞发育早期有8种关键基因表达。

科学家诱导胚胎干细胞表达这些基因，将胚胎干细胞转化为卵母细胞样细胞(DIOL)。

DIOL可进行减数分裂Ⅰ，但不能进行减数分裂Ⅱ，产生的子细胞受精后发育成早期胚胎。

下列叙述不正确的是()A．DIOL减数分裂过程中仅产生1个极体B．DIOL分裂后产生的子细胞中无同源染色体C．基因的选择性表达改变了细胞的形态结构与功能D．DIOL受精后可发育为正常二倍体胚胎答案D解析DIOL可进行减数分裂Ⅰ(产生1个次级卵母细胞和1个极体)，但不能进行减数分裂Ⅱ，可知DIOL减数分裂过程中仅产生1个极体，A正确；减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，DIOL 可进行减数分裂Ⅰ，故DIOL分裂后产生的子细胞中无同源染色体，B正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此基因的选择性表达改变了细胞的形态结构与功能，C正确；由题意可知，DIOL可进行减数分裂Ⅰ，但不能进行减数分裂Ⅱ，故产生的子细胞受精后不可发育为正常二倍体胚胎，应该是三倍体胚胎，D错误。

6.如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况，该卵原细胞经减数分裂产生3个极体和1个卵细胞，其中一个极体的染色体组成是①、③，则卵细胞中染色体组成是()A．②、④B．①、③C．①、③或②、④D．①、④或②、③答案C解析该卵原细胞经减数分裂产生的一个极体的染色体组成是①、③，则有两种情况：若该极体是由次级卵母细胞分裂形成，则与其同时产生的卵细胞的染色体组成也为①、③；若该极体是由初级卵母细胞分裂形成，其染色体组成为①、③，则次级卵母细胞的染色体组成为②、④，次级卵母细胞产生的卵细胞的染色体组成也为②、④。