文档内容
第13讲 减数分裂和受精作用
1. 掌握减数分裂的概念及过程。
2．阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。
3．说明减数分裂和受精作用对生物遗传的意义。
4．学会观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片。
考点要求 考题统计 考情分析
减数分裂和受精作用的过程分析 2022，湖北，选T20,2分
本专题知识难度较低、基础性
强。考查学生对细胞整体性的认
减数分裂与有丝分裂的比较
识,或结合一些情景信息或表格
信息设置题目，考查学生的应变
能力、获取信息和综合分析能
力。
减数分裂与可遗传变异的关系 2023, 重庆，选择
2022，北京，选择
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 2023，北京，选择
2020，广东，选T4, 6分考点一 减数分裂和受精作用的过程分析
1.减数分裂的概念
2.减数分裂中重要的概念
(1)同源染色体
相应的彩色斑块显示了同源染色体携带了相同的一组基因DNA序
列。
(2)联会和四分体
(3)交换
【特别提醒】3.配子的形成——以高等哺乳动物为例。（目前我们主要学习的配子主要包括： 精子 和 卵细胞 ）
（1）精子的形成过程。
①形成部位： 睾丸 。曲细精管中含有大量的精原细胞，精原细胞是原始的雄性生殖细胞，每个精原
细胞中的染色体数目和体细胞的染色体数目 相同 ；精原细胞可以进行 有丝分裂 分裂和 减数分裂 分
裂。
②形成过程：
【文字叙述】：
1个 1个 2个 4个 4个
胞初 联会、四分体 胞次
精 染色体 级 （交叉互换）： 级 姐妹分 变形
原 复制 精 前 精 精 精
细 母 同源分、非同源 母 细 子
胞 胞
细 自由组合：后期 细
间期 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
【图解说明】：（2N=4为例）
间期 MⅠ前 MⅠ中 MⅠ后 MⅠ末 MⅡ前 MⅡ中 MⅡ后 MⅡ末
精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子
复制 减数第一次分裂 减数第二次分裂 变形
DNA 复 同源染 同源染 同源染 缢裂成 无同源 染色体 着丝粒 缢裂成
制和蛋 色体联 色体排 色体分 两个子 染色体， 的着丝 分裂， 两个子
白质合 会，形 列在细 离，非 细胞， 染色体 粒排列 姐妹染 细胞，
成、细 成四分 胞中央 同源染 染色体 散乱分 在赤道 色单体 细胞一
胞体积 体，其 的赤道 色体自 数目减 布 板上 分离形 分为二
增大 非姐妹 板两侧 由组合 半 成两条
染色单 染色体
体交换
减数分裂过程中染色体数目的减半发生在 减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）过程中 ，DNA数目的减半
发生在 减数分裂Ⅱ（减数第二次分裂）过程中 。
减数减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）与减数分裂Ⅱ（减数第二次分裂）之间通常没有间期或间期很
短， 染色体 不再复制。
（2）卵细胞的形成过程。
①形成部位： 卵巢
②形成过程：
【文字叙述】：【图解说明】：
卵细胞的形成过程与精子的基本相同。
不久，三个极体都退化消失，结果是一个卵
原细胞经过减数分裂，只能形成 1 个卵细胞。
（3）精子和卵细胞形成过程的比较
①何为精原细胞、卵原细胞？它们能进行什么方式的分裂？
②请完善表格：精子和卵细胞的形成过程中的区别和相同点
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 胚胎期开始，初情期完成
卵母细胞不均等分裂
细胞质分裂 均等分裂
第一极体均等分裂
是否变形 变形 不变形
1个精原细胞→4个精细胞 1个卵原细胞→1个较大的卵
结果 →变形成为4个精子(成熟 细胞(成熟配子)和3个较小的
配子) 极体(退化消失，不能受精)
相同点 染色体的变化行为相同
【教材拾遗】
(必修2 P23 练习题变式)据图回答下列问题。
(1)图1中_________、 _________各是一对同源染色体,1和3、1和4、 _______________是非同源染色
体。
(2)图1中共含有2个四分体,1个四分体中含有4个DNA分子、8条脱氧核苷酸链。
(3)图2表示_________现象,从时间上看,该过程发生于_________________,从范围上看,发生在同源染色
体的___________________之间。
(4)由图2可知,等位基因可位于同源染色体和___________________上。【易混点】
(1)同源染色体是指细胞内形状和大小相同,一条来自父方,一条来自母方的两条染色体。(必修2 P20正
文)( )
(2)细胞两极的这两组染色体,非同源染色体之间是自由组合的。(必修2 P20旁栏思考)( )
(3)玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5对。(必修2 P23“概念检
测”1)( )
(4)不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂,从而影响生殖细胞的形成,如吸烟会影响男性精子的
数量和质量。(必修2 P23“与社会的联系”)
( )
【教材拾遗】
教材隐性知识：源于必修2 P18图2－2和P22图2－5：请写出下列各细胞的名称：
4.模型建构
（1）减数分裂过程中的相关曲线图(以二倍体生物2n=4为例)
（2）减数分裂的相关物质变化【总结归纳】
引发相关物质数量变化的四大原因:
(2021福建高考)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( )
(2022海口一模)下图表示哺乳动物(体细胞染色体数为2n)精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量
的变化。下列各项中对图示的解释,正确的是( )
A.同源染色体的联会发生在d~e的初期
B.e点染色体数目为n,f点染色体数目又出现短时间的加倍
C.e点同源染色体分离,f点染色体的着丝粒分裂
D.a~c是间期,c~f是分裂期,f~g是精细胞变形阶段
5.减数分裂产生配子种类的问题
一个基因型为Aa的精(卵)原细胞经过减数分裂，形成几种基因型不同的配子？一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂，形成几种基因型不同的配子？
一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂，形成几种基因型不同的配子？
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交换形成了如图 2所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
答案：B
解析：
【总结归纳】具有n对同源染色体的个体产生配子的情况(不考虑基因突变和互换)
项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类
一个精原细胞 4种 2种(AB、ab或Ab、aB)
一个雄性个体 4种 4种(AB、ab、Ab、aB)
一个卵原细胞 4种 1种(AB或ab或Ab或aB)
一个雌性个体 4种 4种(AB、ab、Ab、aB)
6.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。如右图所示：
(2)实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合，使彼此的染色体会合在一起。
(3)过程：在受精作用进行时，通常是精子的 头 部进入卵细胞。 尾 部留在外面。紧接着，在卵细胞细
胞膜的外面出现一层特殊的膜，以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久，里面的细胞核
就与卵细胞的细胞核相遇，使彼此的染色体会合在一起。这样，受精卵中的染色体数目又回复到体细胞
中的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。
(4)结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。
考点二 减数分裂与有丝分裂的比较1.列表比较
分裂方式
减数分裂 有丝分裂
比较项目
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
①同源染色体联会形成四分体，非姐妹染色单 存在同源染色体，但不
同源染色体的
体交叉互换； 联会、不分离，无交叉
行为
②减Ⅰ后期同源染色体分离 互换
非同源染色体
减Ⅰ后期可以自由组合 无自由组合
的行为
不
子细胞染色体
同 减半 不变
数目
点
雄：4个等大的精细胞；
子细胞的特点 2个等大的体细胞
雌：1个大的卵细胞和3个小的极体
子细胞间的遗
不一定相同 相同
传物质
减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体 使生物的亲代细胞和子
意义 细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和 代细胞之间保持了遗传
变异都是十分重要的 性状的稳定性
柱状图
①间期：均有DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞体积均有增大
②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
相 色体
同 ③中期：染色体均在赤道板位置聚集
点 ④后期：均由纺锤丝牵引染色体向两极移动
⑤末期：均由细胞膜内陷将细胞质缢裂成两部分，形成新的核膜和核仁，染色体解螺旋形
成染色质
下图表示基因型为AaXBY的二倍体动物体内,处于细胞分裂中的某个细胞内核DNA含量和染色体数目的关
系。下列叙述正确的是( )
A.该细胞中染色体的着丝点都连接着来自两极的纺锤丝
B.该细胞中含有的X染色体的数目为0条或2条
C.该细胞可能是有丝分裂后期的体细胞或次级卵母细胞或第
一极体
D.若该细胞中染色体形态数×染色体组数=16,则没有同源染
色体
2.根据细胞分裂图像判断细胞分裂方式
(1)三个前期图的判断(2)三个后期图的判断
(3)五个后期图的判断
【总结归纳】
“三看法”判断细胞分裂方式
(2023大连模拟)如图为某二倍体动物细胞甲,以及其在有丝分裂和减数分裂过程中出现的三个细胞乙、丙、
丁。下列有关叙述正确的是( )
A.乙细胞含有4个染色体组,丙细胞含有8条姐妹染色单体B.图中乙细胞正在进行有丝分裂,不可能发生基因突变和基因重组
C.丙细胞正在发生染色体结构变异,将会产生4种不同类型的配子
D.只有丁细胞染色体行为会丰富配子的类型,增强生物的多样性
3.减数分裂和有丝分裂的模型分析(以染色体数为2n的生物为例)
(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
(3)同源染色体对数变化的曲线分析
①曲线模型②相关解读
(多选)(2022威海模拟)如图为人体细胞正常分裂时有关物质或结构数量变化的曲线,下列分析不正确的是
( )
A.若曲线表示有丝分裂过程中每条染色体上
DNA数目变化的部分曲线,则n等于1
B.若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ的染
色体组数变化的部分曲线,则n等于2
C.若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ的 DNA数目变化的部分曲线,则
2n等于46
D.若曲线纵坐标表示同源染色体数目变化情况,则a→b可能存在细胞质不均等分裂
考点三 减数分裂与可遗传变异的关系
1.减数分裂与基因突变
在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，此时可导
致姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代，如图所示。
2.减数分裂与基因重组
(1)非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。在减数第一次分裂后期，可因
同源染色体分离，非同源染色体自由组合而出现基因重组如A与B或A与b组合。(2)同源染色体非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组。在减数第一次分裂四分体时期，可因同源染色体
的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组，例如原本A与B组合，a与b组合，经重组可导致A与b
组合，a与B组合。
例1.下图表示一对同源染色体及其上的等位基因，下列说法错误的是（ ）
A.非姐妹染色单体之间发生了交叉互换
B.B与b的分离发生在减数第一次分裂
C.A与a的分离只发生在减数第一次分裂
D.基因突变是等位基因A、a和B、b产生的根本原因
3.减数分裂与染色体变异
（1）减数分裂异常导致配子种类变化的规律
①如果减数第一次分裂异常，则所形成的配子全部不正常；
如图所示：
②如果减数第二次分裂一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的配子有的正常，有的不正常。【归纳总结】
逆推法推断异常细胞产生的原因
有丝分裂过程可能发生的变异类型是基因突变、染色体变异，不会发生基因重组；
减数分裂可能发生的变异类型是：基因突变、染色体变异，一定会发生的是基因重组。
（答题规范）XXY与XYY异常个体的成因分析
（1）XBXb × XBY→形成XbXbY的原因可能为？
（2）XBXb × XBY→形成XBXBY的原因可能为？
（3）XBXb × XBY→形成XBYY的原因可能为？
(2022山东高考)减数分裂Ⅰ时,若同源染色体异常联会,则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细
胞;减数分裂Ⅱ时,若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,若无同源染色体则姐妹染色
单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数
分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与
基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知 A、a位于常染色体上,不考虑
其他突变,上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为( )
A.6;9 B.6;12 C.4;7 D.5;9
(2021·河北，7)图中①、②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分
裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是
（ ）
A.①减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组
合，最终产生4种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
考点四 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
为了观察减数分裂各时期的特点，实验材料选择恰当的是( )①蚕豆的雄蕊 ②桃花的雌蕊 ③蝗虫的精巢 ④小鼠的卵巢
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
答案：C
实验材料的选择：
①理想的实验材料
一般来说，雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵子数量，因此在选择观察减数分裂的材
料时，要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官，如动物精巢、植物花药等
②不选择雌性个体的原因
动物卵巢内细胞的减数分裂没有进行彻底，形成的次级卵母细胞只有和精子相遇后才能完成减数第二次
分裂，另外，雌性生殖细胞数量过少，因此若要完成观察减数分裂各时期的图像，一般不选择雌性个体
的生殖器官
(2023·山东泰安高三模拟)编号①～⑤的图像是显微镜下拍到的二倍体(2n＝24)的减数分裂不同时期的
图像。下列叙述正确的是( )
A.细胞图像按减数分裂的顺序进行排序：①→③→②→④→⑤
B.将捣碎的花粉置于载玻片上，滴加碱性染料染色制成临时装片
C.图③中的细胞最多有48个DNA,24条染色体
D.图②③中的细胞有2个染色体组，且可以发生基因重组
1．（2023·北京·统考高考真题）武昌鱼（2n=48）与长江白鱼（2n=48）经人工杂交可得到具有生殖能力
的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是（ ）
A．含有24条染色体的细胞 B．染色体两两配对的细胞
C．染色体移到两极的细胞 D．含有48个四分体的细胞
2．（2023·浙江·统考高考真题）某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物（2n＝8），1个初级精母细胞的染
色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的
染色体数目与核DNA分子数如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B．乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
3．（2022·重庆·统考高考真题）人卵细胞形成过程如图所示。在辅助生殖时对极体进行遗传筛查，可降
低后代患遗传病的概率。一对夫妻因妻子高龄且是血友病a基因携带者（XAXa），需进行遗传筛查。不考
虑基因突变，下列推断正确的是（ ）
A．若第二极体的染色体数目为22，则卵细胞染色体数目一定是24
B．若第一极体的染色体数目为23，则卵细胞染色体数目一定是23
C．若减数分裂正常，且第二极体X染色体有1个a基因，则所生男孩一定患病
D．若减数分裂正常，且第一极体X染色体有2个A基因，则所生男孩一定患病
4．（2022·北京·统考高考真题）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
