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第21 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。
考情分析
减数分裂
的过程
2023·江苏·T8 2023·天津·T8 2023·北京·T5
2022·湖北·T18 2022·全国乙·T1 2022·北京·T5
2021·福建·T12 2021·海南·T12 2021·重庆·T8
2020·北京·T7 2020·天津·T7
1．减数分裂相关概念
(1)减数分裂的概念
(2)同源染色体和非同源染色体
①同源染色体
a．请据图(精子、卵细胞、受精卵、初级性母细胞)描述同源染色体的概念。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
b ．受精卵中1 号染色体上某位置有A 基因，则3 号染色体上相同位置是
___________________。
c．有丝分裂过程中________(填“存在”或“不存在”)同源染色体，有丝分裂后期图中1 号
1
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和5 号________(填“是”或“不是”)同源染色体。
提醒 同源染色体的形状、大小未必都相同；形状、大小相同的两条染色体不一定是同源
染色体；有丝分裂过程中始终存在同源染色体。
②非同源染色体
指形状、大小一般____________，且在减数分裂过程中不发生________的染色体。如图受精
卵中的1 和2(或4)、3 和2(或4)。
提醒 细胞中的每套非同源染色体为一个染色体组。
(3)
联
会
：
________________________________________________________________________的现象。
(4)四分体：联会后的每对同源染色体都含有______________，叫作四分体。
提醒 ①联会形成四分体是减数分裂Ⅰ特有的现象，有丝分裂过程中不进行联会，不存在
四分体。
②1 个四分体＝1 对同源染色体＝2 条染色体＝4 条染色单体＝4 个DNA 分子＝8 条脱氧核苷
酸链。
(5)互换：四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段的现象。如图
就发生了染色体互换，据图分析互换的意义是____________________。
2．精子的形成过程
2
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3．精子和卵细胞形成过程的比较
比较项目
精子的形成
卵细胞的形成
场所
细胞质分裂
均等分裂
卵母细胞____________分裂；极体
________分裂
是否变形
不变形
结果
1 个精原细胞→______个精细胞→
变形成为______个精子(成熟配子)
1 个卵原细胞→______个较大的卵
细胞(成熟配子)和______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
应用 性别鉴定方式
细胞水平
(1)减数分裂Ⅰ时细胞质均等分裂→雄性；
(2)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ时细胞质不均等分裂→雌性；
(3)减数分裂Ⅱ时细胞质均等分裂→无法判断性别
染色体水平
(XY 型性别决
定生物)
(1)存在同源染色体，有一对染色体大小形态不同，则为雄性；
(2)存在同源染色体，每对染色体大小形态都相同，则为雌性
4.配子的多样性的成因
(1)自由组合(变异类型：________________)
3
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据图分析可知，对于一个含有两对同源染色体的个体，在同源染色体分离，非同源染色体自
由组合时，会有______种组合结果，因此会形成______种次级精(卵)母细胞，从而形成
______种配子。
(2)请完善下表——减数分裂产生配子的类型(以含n 对同源染色体为例，不考虑基因突变和
同源染色体非姐妹染色单体间的互换)。
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
________种
________种
1 个雄性个体
________种
最多_______种
1 个卵原细胞
________种
______种
1 个雌性个体
________种
最多_______种
(3)四分体中的非姐妹染色单体之间的互换(变异类型：________________)
5．受精作用
4
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6．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：
5
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(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)同源染色体的形态大小不一定相同，但形态大小相同的一定是同源染色体(不考虑变异)(
)
(2)同源染色体的片段互换发生在姐妹染色单体之间( )
(3)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ( )
(4)雌果蝇体细胞中有4 对同源染色体，经减数分裂得到的卵细胞有2 对同源染色体( )
(5)一个基因型为AaBb 的个体，若部分细胞出现了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换，
则产生配子的种类数可能会增多( )
随着我国的生育政策放开，高龄产妇人数增加，据不完全统计，40 岁以上的妇女所生的子
女，唐氏综合征的发病率比25～34 岁妇女生育的子女大约高10 倍。我国有20%～25%的人
患有遗传病，仅唐氏综合征患者的总数就有60 万以上。请分析回答下列问题：
6
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(1)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__________。
(2)(2022·湖北，T18 改编)为了分析某唐氏综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21 号染
色体上的A 基因(A1～A4)进行PCR 扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。请推测关于该患
儿致病的原因：
①考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞______________________________ 21 号染色体分
离异常；
②不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞______________ 21 号染色体分离异常。
考向一 减数分裂和受精作用的过程分析
1．(2024·扬州高三统考)如图为水稻(2n＝24)花粉母细胞减数分裂过程中处于三个时期的细
胞显微照片。下列叙述正确的是( )
A．图①中，移向细胞两极的染色体上的基因组成一定相同
B．图②四分体中也可能发生姐妹染色单体的互换
C．图③中非同源染色体会发生自由组合，是导致配子多样性的原因之一
D．图①细胞中染色体数目与核DNA 数目相同，都为图③细胞中的一半
2．(2021·湖北，13)植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与
其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和
分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1 和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受
精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是( )
A．多精入卵会产生更多的种子
B．防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C．未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1 和ECS2
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D．ECS1 和ECS2 通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
考向二 配子的类型和来源分析
3.(2020·北京，7)如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。下
列相关叙述不正确的是( )
A．该个体的基因型为AaBbDd
B．该细胞正在进行减数分裂
C．该细胞分裂完成后只产生2 种基因型的精子
D．A、a 和D、d 基因的遗传遵循自由组合定律
4.某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，如图表示该生物某个体的精细胞，试根
据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑同源染色体的非姐妹
染色单体的互换)( )
A．2 个 B．3 个 C．4 个 D．5 个
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。
考向三 减数分裂相关过程中结构或物质数量变化的分析
5．(2024·江苏海安高级中学高三模拟)某科研小组用基因型为AaBb 的某雄性动物做研究，
测定其体内不同细胞中的染色体数目和核DNA 数目，结果如图甲，其中一个细胞处于图乙
状态(发生同源染色体非姐妹染色单体之间的互换)。下列分析错误的是( )
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A．图乙细胞产生的子细胞有4 种基因型
B．图甲中c、d、e、f 细胞含有的染色体组数相同
C．图甲中b 细胞只具有A/a、B/b 两对等位基因中的一对
D．图乙细胞在减数分裂 Ⅱ 时期出错可产生基因型为Aabb 的子细胞
6．雄果蝇(2n＝8)基因型为AaBb，A、B 基因位于同一条常染色体上，该雄果蝇某精原细胞
减数分裂时，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段互换，产生一个基因型为Ab 的精
子。该精原细胞进行减数分裂过程中，某两个分裂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、乙两时期细胞中的染色单体数均为8 个
B．乙时期细胞中可能含有2 条X 染色体
C．来自另一个次级精母细胞的一个精子的基因型是ab 或aB
D．该雄果蝇产生的精子比例为1∶1∶1∶1
一、填空默写
1．(必修2 P20)同源染色体：_______________________________________________
_______________________________________________________________________。
2．(必修2 P20)联会：_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．(必修2 P20)四分体：____________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．减数分裂Ⅰ染色体数目减半的原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
5．请写出下列各细胞的名称：
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A：________________、B：____________________、
C：________________、D：____________________。
6．(必修2 P27)______________________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。
7．(必修2 P27)在有性生殖过程中，_______________________________________________，
同一双亲的后代必然呈现多样性。
二、构建模型
1．请分别绘制减数分裂 Ⅰ 和减数分裂 Ⅱ 的前、中、后六个时期的细胞分裂图像(以卵原
细胞内含有六条染色体为例)。
2．请绘制二倍体生物减数分裂相关过程中的物质变化图。
(1)染色体数目变化图
(2)核DNA 数目变化图
(3)染色单体数目变化图
(4)每条染色体上DNA 数量变化
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