1、高三生物一轮复习精品学案减数分裂和受精作用第12讲减数分裂和受精作用最新考纲1.细胞的减数分裂（）。2.动物配子的形成过程（）。3.动物的受精过程（）。4.实验：观察细胞的减数分裂。考点一减数分裂和受精作用（5年6考）1.减数分裂的概念2.动物精子的形成过程3.精子和卵细胞形成过程的比较比较精子形成过程卵细胞形成过程细胞质分裂方式均等分裂第一极体均等分裂，初、次级卵母细胞不均等分裂是否变形变形不变形结果4.受精作用1.细胞分裂过程中DNA数量加倍与染色体数量加倍的原因分别是什么？提示DNA数量加倍的原因是DNA复制，发生在间期；染色体数量加倍的原因是着丝点一分为二，发生在有丝分裂的后期和减数第
2、二次分裂的后期。2.精子与卵细胞的识别、融合体现了细胞膜的哪类功能，其结构基础是什么？提示精卵识别体现细胞膜的信息交流功能，其融合则依赖于细胞膜的流动性。3.若基因型为AaBb的一个卵原细胞，产生了一个Ab的卵细胞，请绘制与产生该卵细胞相关的初级卵母细胞、次级卵母细胞及第一极体后期分裂图像。提示减数分裂过程及特点典例 （2017全国卷，1）已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是（）慧眼识图获取信息答案D（1）减数第一次分裂与减数第二次分裂关键点比较减前的间期进行DNA复制，减不再进行DNA
3、复制；减发生同源染色体分开，但着丝点不分裂，减发生着丝点分裂；减有同源染色体（且有联会，四分体交叉互换及同源染色体分开等行为），减无同源染色体；减子细胞为次级性母细胞及第一极体，减子细胞为精细胞及卵细胞和第二极体。（2）依据细胞质的分配方式判断精卵形成过程图像（二倍体生物2n4）（3）据分裂图像快速确认动物性别，若为四分体平分为二，则一定为减后期，此时若细胞质均等分裂则动物性别一定为雄性，若细胞质不均等分裂，则动物性别一定为雌性。注：若为减后期，则细胞质均等分裂时，不能直接确认动物性别（此时需依据其他信息继续确认）。即学即练（2017河北石家庄一模）下列有关玉米（2n20）减数分裂的叙述，正确
4、的是（）A.减前的间期由于DNA复制，染色体数目加倍B.四分体时期若发生交叉互换，一定会导致基因重组C.减过程中发生染色单体分离，使染色体数目减半D.减数分裂形成的配子中有10种形态、功能不同的染色体解析减前的间期，由于DNA复制，DNA数目加倍，但形成的两条姐妹染色单体仍由一个着丝点相连，故染色体数目并未加倍，A错误；四分体时期可发生交叉互换但不一定导致基因重组，如纯合二倍体AABB，若交叉互换发生在基因相同的同源染色体的非姐妹染色单体之间，就不会导致基因重组，B错误；减后期着丝点分裂，两条染色单体随之分开，成为两条染色体，故染色体数目加倍，C错误；玉米是二倍体生物，减数分裂过程中同源染色体
5、分离，形成的配子中无同源染色体，因此10条染色体的形态、功能各不相同，D正确。答案D受精作用1.（2015四川理综）精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后，顶体膜与精子细胞膜融合，释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列叙述正确的是（）A.顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的B.精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质C.顶体膜和精子细胞膜融合体现了生物膜的选择透过性D.受精卵中的遗传物质一半来自父方，另一半来自母方解析顶体内储存的溶酶体酶的化学本质是蛋白质，是在精子的核糖体上合成的，A错误；精子游向卵子所需能量由细胞呼吸产生的ATP供给，而细胞呼吸的场所为
6、细胞质基质和线粒体，B正确；顶体膜和精子细胞膜融合体现了生物膜的流动性，C错误；受精卵的染色体一半来自于父方，另一半来自母方，核基因父母双方各占一半，但受精卵的细胞质几乎全部来自于母方，质基因也几乎全部来自于母方，D错误。答案B2.（2017河北保定月考）下列由精子和卵细胞结合成受精卵的过程中，正确的是（）受精卵中的遗传物质主要来自于染色体受精卵中的细胞质主要来自卵细胞受精时精子全部进入卵细胞内精子和卵细胞的染色体合在一起成为4N条受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方A. B.C. D.解析染色体的主要成分是DNA和蛋白质，染色体是遗传物质的主要载体，所以受精卵中的遗传物质主要来自于染色
7、体，正确；由于精子通过变形，几乎不含细胞质，所以受精卵中的细胞质主要来自卵细胞，正确；受精时精子的头部进入卵细胞内，错误；精子和卵细胞的染色体合在一起成为2N条，错误；受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，正确。答案A1.有性生殖后代多样性的原因（1）配子的多样性：一是减前期同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换；二是减后期非同源染色体之间的自由组合。（2）受精时精子和卵细胞结合具有随机性2.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的DNA；受精卵的细胞质中，如线粒体中也含有DNA，几乎全部来自母本，因此受精卵中的遗传物质并非从双亲各获得一半的DNA，
8、而是从母本获得的多一些。考点二实验：观察细胞的减数分裂（5年2考）1.实验原理减数分裂过程中，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.实验流程（1）装片制作（同有丝分裂装片制作过程）：解离漂洗染色制片（2）显微观察：在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目（1）本实验宜选用雄性个体生殖器官，其原因是什么？提示雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数；在大多数动物卵巢内的减数分裂没有
9、进行彻底，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，才继续完成减数第二次分裂。（2）制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目有哪些？提示精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到的染色体数为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。观察细胞的减数分裂1.（经典题）一个班级分组进行减数分裂实验，下列操作及表述正确的是（）A.换用高倍镜时，从侧面观察，防止物镜与装片碰擦B.因观察材料较少，性母细胞较小，显微镜视野应适当调亮C.为观察染色体不同层面的精细结构，用粗准焦螺旋调节焦距D.一个视野中，用10物镜看到8个细胞，用40物镜则可看到32个细胞解析由于高倍镜头
10、与玻片的间距很小，故换用高倍镜时，应从侧面观察以避免镜头受损，A正确；视野是否需要调亮的依据是观察结构的清晰与否，而不是细胞的多少和大小，B错误；观察不同层次的结构时，需要调节的物距变化范围很小，因此应调节细准焦螺旋，C错误；显微镜观察时，放大倍数越大，看到的细胞数越少，D错误。答案A2.（2017辽宁铁岭第一次联考，39）下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是（）A.可用蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察减数分裂过程B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片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，可能观察到同源染色体联会现象D.用洋葱根尖制成装片，能观察到同源染色体联会现象解
11、析蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可用来作为观察减数分裂的材料，A正确；观察减数分裂时选择植物雄蕊较雌蕊易观察到减数分裂现象，B正确；联会现象发生在减数分裂过程中，因此能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象，C正确；洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象，D错误。答案D易错防范清零易错清零易错点1对“四分体”的来龙去脉搞不清点拨图析如下（1）不要混淆“联会”“四分体”的先与后，“联会”是减前期同源染色体两两配对的行为，而“四分体”是“联会”行为造成的结果。（2）“四分体”只存在于初级性母细胞中（减前期与中期），次级性母细胞及整个有丝分裂过程不存在四分体（有
12、丝分裂时可存在同源染色体，但无联会行为，故不形成四分体）。易错点2误认为生殖器官中细胞只进行减数分裂点拨动物的精巢、卵巢以及植物的花药、胚珠中既进行有丝分裂，又进行减数分裂；染色体数目有三种情况：N、2N、4N（假设亲代为二倍体）。如原始的精原细胞（或卵原细胞）本身的增殖是通过有丝分裂进行的。易错点3减数分裂与有丝分裂中的特例误判点拨（1）处于减数第二次分裂过程中的细胞，可能含有同源染色体，如多倍体（四倍体的减数分裂）。（2）处于有丝分裂过程中的细胞可能没有同源染色体，如二倍体的单倍体的体细胞进行的有丝分裂。易错点4误认为同源染色体分离与非同源染色体自由组合在时间上存在“先后”点拨同源染色体分
13、离与非同源染色体自由组合的发生时间无先后，是“同时进行”的。减数分裂过程中同源染色体分离，其上的等位基因也分离（此为基因分离定律基础），与此同时，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也自由组合（此为基因自由组合定律的基础）。纠错小练1.（2017福建省三校联考）下列有关四分体的叙述，正确的是（）A.每个四分体包含一对同源染色体的四条染色单体B.经过复制的同源染色体都能形成四分体C.四分体时期可能发生姐妹染色单体间的交叉互换D.四分体出现在减数第一次分裂的每个时期解析四分体是由同源染色体两两配对形成的，因此每个四分体包含一对同源染色体的四条染色单体，A正确；经过复制的同源染色体只有在减数分裂过
14、程才能形成四分体，B错误；四分体时期，联会的同源染色体间相邻的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换，C错误；四分体出现在减数第一次分裂的前期和中期，后期同源染色体分离，D错误。答案A2.（2017海南省乐东县模拟）下列有关人体在正常情况下形成精子和受精过程的说法，不正确的是（）A.产生精原细胞与产生精细胞的细胞分裂方式不同B.初级精母细胞含有2个染色体组，次级精母细胞只含1个染色体组C.减数第一次分裂后期，移向细胞同一极的染色体不是同源染色体D.基因重组可发生在形成精子的过程，不发生在受精作用的过程解析产生精原细胞的分裂方式是有丝分裂，产生精细胞的分裂方式是减数分裂，A正确；初级精母细胞含有2个
15、染色体组，次级精母细胞只含1或2个染色体组（减数第二次分裂前期和中期含有1个染色体组，减数第二次分裂后期含有2个染色体组），B错误；减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，因此移向细胞同一极的染色体不是同源染色体，C正确；基因重组可发生在形成精子的过程，不发生在受精作用的过程，D正确。答案B3.（2017陕西西安一模，33）下列有关动物细胞分裂的叙述，正确的是（）A.某雄性动物体细胞有20对同源染色体，则该动物某次级精母细胞也可能含有20对同源染色体B.减数第二次分裂前期与有丝分裂中期细胞中的DNA数目相同C.1个精原细胞经过减数分裂，最终只能形成2种类型的精细胞D.减数第一
16、次分裂后期与减数第二次分裂后期细胞中都有两个染色体组解析由于减后期发生同源染色体分离，因此次级精母细胞不含有同源染色体，A错误；减前期细胞的DNA数目是有丝分裂中期细胞中DNA数目的一半，B错误；若在减数分裂过程中发生基因突变或交叉互换，则1个精原细胞可能形成3或4种精细胞，C错误；减后期染色体数目没有加倍，该细胞中含有两个染色体组，减后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，此时细胞中有两个染色体组，D正确。答案D课堂小结思维导图晨读必背1.减数分裂中染色体数目减半的时期和原因是：减数第一次分裂、同源染色体分离。减数分裂中染色单体消失的时期和原因是：减后期、着丝点分裂。2.减数第一次分裂后期的特点是
17、：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，减数第二次分裂过程中无同源染色体。3.交叉互换发生的时期和部位是：减前期、同源染色体的非姐妹染色单体之间。4.精原细胞的增殖方式有：有丝分裂和减数分裂，精原细胞的染色体数目与体细胞相同。5.受精卵细胞核内的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。6.观察减数分裂最常用的动物材料和植物材料分别是：精巢、花药。随堂真题&预测1.（2017海南卷，21）若要表示某动物细胞（2n）减数第一次分裂结束时形成的细胞，下列示意图中正确的是（）解析由于减数第一次分裂过程实现同源染色体的分离，所以减数第一次分裂结束时形成的子细胞中无同源
18、染色体，A、C错误；又因减数第一次分裂过程中没有着丝点分裂，所以刚形成的子细胞中应存在染色单体，D正确。答案D2.（安徽卷）雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞（C1、C2），一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞（S1、S2）。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息，正确的是（）A.DNA数目C1与C2相同，S1与S2不同B.遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同C.DNA数目C1与C2不同，S1与S2相同D.遗传信息C1与C2不同，S1与S2相同解析本题考查有关细胞分裂相关知识，C1、C2是细胞有丝分裂形成的，而有丝分裂重要特征是亲代细胞的染色体经
19、复制后平均分配到两个子细胞中，保持遗传物质的稳定性，所以C1和C2的遗传信息相同；而S1和S2是减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞，减数第一次分裂的重要特征是同源染色体平均分配到子细胞，染色体数目减半，有染色单体，无同源染色体，所以遗传信息不同，且XY两条性染色体上的基因不同。答案B3.（2015天津卷，4）低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，下图所示为四种细胞的染色体行为（以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例），其中可出现的是（）解析根据题中信息可知低温可使二倍体
20、草鱼的卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，即减数第一次分裂无法正常进行，同源染色体不能分离，仍存在于同一个细胞中， A错误；当细胞继续分裂时，减数第二次分裂的后期，所有染色体的着丝点分裂，并在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，并且细胞质不均等分裂，B正确；通过该过程形成的卵细胞中应该含有2对同源染色体，C错误；根据题干信息，该三倍体的草鱼应含有三个染色体组，6条染色体，而D图中含有两个染色体组，6条染色体，D错误。答案B4.（2013天津卷，2）哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图（N表示染色体组）。据
21、图分析，下列叙述错误的是（）A.次级卵母细胞形成的过程需要激素调节B.细胞只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C.、和细胞分裂后期染色体数目相同D.培育转基因动物应选择细胞作为受体细胞解析A、B两个选项是题干明确表述的事实，正确而不符合题干要求； 、 、细胞分裂后期的染色体数目依次是2N、2N、4N，数目不同，C错误；动物体细胞的全能性受限，因而培育转基因动物时应选择受精卵（细胞为受精卵）作为受体细胞。答案C5.（2015江苏卷，29）中国水仙（Narcissus tazetta var.chinensis）是传统观赏花卉，由于其高度不育，只能进行无性繁殖，因而品种稀少。为了探究中国水仙只开花不
22、结实的原因，有研究者开展了染色体核型分析实验，先制作了临时装片进行镜检、拍照，再对照片中的染色体进行计数、归类、排列，主要步骤如下：请回答下列问题：（1）选取新生根尖作为实验材料的主要原因是_。（2）实验过程中用1 molL1HCl解离的目的是_。（3）该实验采用卡宝品红作为染色剂，与卡宝品红具有相似作用的试剂有（填序号）。双缩脲试剂醋酸洋红液龙胆紫溶液 秋水仙素溶液（4）镜检时，应不断移动装片，以寻找处于期且染色体的细胞进行拍照。（5）由如图核型分析结果，得出推论：中国水仙只开花不结实的原因是_。（6）为了进一步验证上述推论，可以优先选用（填序号）作为实验材料进行显微观察。花萼花瓣雌蕊花药花
23、芽解析（1）由于根尖分生区细胞分裂旺盛，利于观察有丝分裂。（2）HCl解离的目的是破坏细胞与细胞之间的物质，使组织细胞相互分离。（3）醋酸洋红液和龙胆紫溶液都可作为染色体的染色剂。（5）图示核型显示，水仙的体细胞中含有三个染色体组，减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能产生正常生殖细胞。（6）选用花药为实验材料显微观察减数分裂过程中的染色体行为可确定联会是否紊乱，且雄配子多，容易观察。答案（1）新生根尖分生区细胞分裂旺盛（2）使组织细胞相互分离（3）（4）中分散良好（5）中国水仙是三倍体，减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能产生正常生殖细胞（6）6.（2019高考预测）回答与细胞生命历程相关的问题：
24、（1）在“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂实验”中，可根据各个时期内的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。龙胆紫染液属于（填“碱性”“酸性”或“中性”）染料，可对细胞内的进行染色。（2）下图为某学生进行上述实验的基本操作步骤，请你指出其操作步骤上的错误：。（3）将DNA分子双链用3H标记的某二倍体（染色体数目2N）植物根尖移入普通培养液（不含放射性元素）中，再让细胞连续进行有丝分裂。则第二次分裂结束所形成的某个子细胞中含3H标记的染色体的数目为（个）。（4）图甲和图乙表示基因型为AaBb的某雄性二倍体生物一次减数分裂不同分裂时期的图像，图丙为染色体7的放大图。据图可推测图甲为（填细胞
25、名称），其基因组成为。答案（1）染色体碱染色体（质）（2）将步骤c、d的顺序进行调换（3）02N（4）次级精母细胞aaBb教师独具1.（2013安徽，4）下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是（）人类的47，XYY综合征个体的形成线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落三倍体西瓜植株的高度不育一对等位基因杂合子的自交后代出现31的性状分离比卵裂时个别细胞染色体异常分离，可形成人类的21三体综合征个体A. B. C. D.解析人类的47，XYY综合征个体的形成与减数第一次分裂或减数第二次分裂异常有关，与同源染色体联会行为无关；线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时
26、出现少数小菌落，这与有氧呼吸有关，与同源染色体联会无关；三倍体西瓜植株的高度不育正是同源染色体不能正常联会的结果，和同源染色体联会有关；一对等位基因杂合子的自交后代出现31的性状分离比是基因分离的结果，其本质在于联会后的同源染色体的分离，和同源染色体联会有关；卵裂时个别细胞染色体异常分离，可形成人类的21三体综合征个体，指的是有丝分裂过程，与同源染色体联会无关。所以A、B、D错误，C正确。答案C2.（2017河北唐山二模，2）某二倍体动物的一个精原细胞经减数分裂后形成的其中一个精细胞如图所示。下列解释合理的是（）A.通过减数分裂形成的4个精细胞中有一个不含A和a的精细胞B.减数第二次分裂中，有
27、一对染色单体没有相互分离C.通过减数分裂形成的4个精细胞中有两个基因型为Aa的精细胞D.减数第一次分裂中姐妹染色单体间发生了交叉互换解析在正常情况下，1个精原细胞经减数分裂产生的4个精细胞两两相同，且不含同源染色体。题图所示的精细胞中含有同源染色体且两条同源染色体上各自有一段不同颜色的片段，说明该精原细胞在减数第一次分裂前期发生了同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，且在减数第一次分裂后期等位基因A和a所在的这对同源染色体没有发生分离而进入同一个次级精母细胞中，该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂，形成了两个基因型为Aa的精细胞；与此同时产生的另一个次级精母细胞不含A和a，当减数第二次分裂结
28、束时，产生了2个不含A和a的精细胞。答案C3.如图表示果蝇体内细胞在分裂过程中某比值H（H）的变化曲线，F代表细胞分裂刚好结束。回答有关问题：（1）该图若为有丝分裂，则CD段中，细胞内有同源染色体对；EF段中，细胞内有同源染色体对。 （2）该图若为减数分裂，在段既具有含同源染色体的细胞，又具有不含同源染色体的细胞。（3）该图若为减数分裂，则基因的分离和自由组合都发生在段。 （4）CD段时，H的值为。此时，细胞内的值会比H值（填“大”“小”或“相等”）。 解析（1）果蝇体细胞中含有4对同源染色体，该图若为有丝分裂，则CD段表示有丝分裂G2期、前期和中期，此时细胞中染色体数目与体细胞相同，因此CD段细胞内有4对同源染色体；EF段表示有丝分裂后期和末期，根据题干信息“F代表细胞分裂刚好结束”，EF段细胞内染色体数目是体细胞的2倍，因此有8对同源染色体。（2）该图若为减数分裂，则CD段表示减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期，其中减数第一次分裂过程中具有同源染色体，而减数第二次分裂前期和中期细胞中不含同源染色体。（3）基因的分离和自由组合都发生在减数第一次分裂后期，此时每条染色体含有2个DNA分子，对应于CD段。（4）由图可知，CD段时，H的值为1/2，此时，由于细胞质中也含有少量的DNA分子，因此细胞内的值会比H值小。答案（1）48（2）CD（3）CD（4）小
