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知识清单10 减数分裂和受精作用
内容概览
知识导图：感知全局，了解知识要点
考点清单：3 大考点总结，梳理必背知识、归纳重点
易混易错：4 个错混点梳理，高效查漏补缺
真题赏析：感知真题、知识链接、知己知彼
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考点1 减数分裂和受精作用的基本过程
1．减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目
减半的细胞分裂。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。减数分裂的结果是，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。
(1)时期：原始生殖细胞生成成熟生殖细胞时。
(2)场所：高等植物的花药和胚囊中，高等动物的精巢和卵巢中
2
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2．减数分裂中重要的概念
(1)同源染色体：在减数分裂过程中，配对的两条染色体，大小和形状一般都
相同，一条来自父方，一条来自母方。同源染色体的大小、形状也有不相同的特
例，例如下一节中将提到的一对性染色体。X 染色体比Y 染色体大得多，因二者
在减数分裂Ⅰ 过程中能联会，仍是同源染色体。
(2)联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会。联会是
减数分裂Ⅰ特有的现象。
(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。相关
数量关系：四分体数∶同源染色体对数∶染色体数∶染色单体数∶DNA 分子数
＝1∶1∶2∶4∶4
(4)非姐妹染色单体的交叉互换
3．精子的形成过程
(1)场所：动物的睾丸或精巢中、植物的花药中。
(2)动物精子的形成过程：在减数分裂前的间期，每个精原细胞的染色体复制
一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。这两次分
裂分别叫作减数分裂I 和减数分裂Ⅱ。图解如下：
注意说明：精(卵)原细
胞数目的增多是依靠有
丝分裂完成的；而生殖
细胞的形成是依靠减数
分裂完成的。
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(3)精细胞的变形：精子呈蝌蚪状，头部几乎只保留了精细胞的细胞核，精细
胞的部分细胞质集中在精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，
只有线粒体被全部保留下来，并集中在尾的基部。精子的尾很长，能够摆动，对
受精作用十分有利。
4．卵细胞的形成过程
5．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。
(1)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）。
(2)场所：鱼类、两栖类在水中；爬行类、哺乳动物和鸟类在输卵管中；植物
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在胚珠的胚囊中。
(3)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。
(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2 减数分裂与有丝分裂相关图表综合
1．减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA 数量变化
2．减数分裂和有丝分裂相关柱形图的比较
(1)模型图
(2)相关解读
①只有染色单体的数目才可能是0，染色体和DNA 的含量不可能是0。染色
单体会因着丝粒的分裂而消失，所以柱形图中表示的某结构如出现0，则其一定
表示染色单体。
②DNA 分子未复制时，其数目与染色体一样多，而复制后，每条染色体上
含有2 个DNA 分子，即DNA∶染色体可能为1∶1 或2∶1，但不可能是1∶2。
3．每条染色体中DNA 含量的变化
根据图中曲线归纳如下：
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项目
A→B
B→C
C→D
D→E
减数分裂
对应时期
MⅠ前的间期
MⅠ全过程和MⅡ前
期、中期
MⅡ后期
MⅡ末期
有丝分裂
对应时期
间期
前期和中期
后期
末期
4．“同源染色体对数”和“染色体组数”数目变化曲线
(1)图甲中表示有丝分裂的是①，表示减数分裂的是②。
(2)图乙中表示有丝分裂的是③，表示减数分裂的是④。
考点3 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
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3．实验现象：在减数分裂I 中期，可以看到同源染色体有序地排列在赤道板两
侧，而不是着丝粒排列在赤道板上，这是与有丝分裂相区别的地方；在减数分裂
Ⅱ中，着丝粒将会排列在赤道板上，次级精母细胞中的染色体数目是正常体细胞
有丝分裂同时期染色体数目的一半，且次级精母细胞中没有同源染色体。
殖器官作为实验材料
的原因：①雄性个体
产生的精子数多于雌
性个体产生的卵细胞
数；②在动物卵巢内
的减数分裂没有进行
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
分裂Ⅱ 。
易错点1 利用图表结合判断减数分裂的各时期
(1)甲为性原细胞；乙为初级性母细胞；丙、丁为次级性母细胞；戊为性细胞。
(2)熟练掌握细胞分裂结构图中的各种变化特点是理解应用两种坐标图的基础。直方坐标图突破的关键
点：只有染色单体才会出现“0”现象；坐标曲线图中突破的关键点：首先看斜线——不存在斜线的为染色
体的变化，有斜线的为染色单体或DNA，其次看关键点——染色单体起于“0”终于“0”。
易错点2 有丝分裂与减数分裂过程中引发相关物质数量变化的四大原因
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易错点3 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
①判断步骤：是否出现四分体
②结论：A 为有丝分裂前期，B 为减数分裂I 前期，C 为减数分裂Ⅱ前期
(2)三个中期图的判断
①判断步骤：着丝粒是否排列在赤道板上
②结论：A 为有丝分裂中期，B 为减数分裂Ⅱ中期，C 为减数分裂I 中期
(3)五个后期图的判断
①判断步骤：染色体是否含有染色单体
②结论：A 为有丝分裂后期，B 为减数分裂Ⅱ后期（次级精母细胞或极体），C 为减数分裂I 后期（初
级精母细胞），D 为减数分裂I 后期（初级卵母细胞），E 为减数分裂Ⅱ后期（次级卵母细胞）
(4)方法总结：“三看法”判断细胞分裂方式
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易错点4 结合染色体的行为与形态判断细胞分裂的方式
1．(2024·山东·高考真题)某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3 种：①配子中染色体复制1
次；②减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂；③减数分裂Ⅰ细胞不分裂，减数分
裂Ⅱ时每个四分体形成的4 条染色体中任意2 条进入1 个子细胞。某个体的1 号染色体所含全部基因如图
所示，其中A1、A2为显性基因，a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代，该子代
体细胞中所有1 号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时，1 号
染色体仅2 条非姐妹染色单体发生了1 次互换并引起了基因重组。不考虑突变，获得该子代的所有可能机
制为( )
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A．①②
B．①③
C．②③
D．①②③
[答案]B．[解析]①交换后形成Aa 的配子，若该细胞为配子中染色体复制1 次获得的，加倍后形成
AAaa 的二倍体符合题目要求，①正确；②由题意可知，该子代的细胞在四分体时，1 号染色体仅2 条非姐
妹染色单体发生了1 次互换并引起了基因重组，若减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞
不分裂，则该子代体细胞中所有1 号染色体上的显性基因数与隐性基因数不相等，②错误；③减数分裂Ⅰ
细胞不分裂，减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4 条染色体中任意2 条进入1 个子细胞，可能就是发生互换
后的两条染色体进入该细胞，由这个细胞发育的个体就符合题意，③正确。综上，①③正确。故
选B。
知识链接：该细胞在四分体时，1 号染色体仅2 条非姐妹染色单体发生了1 次互换并引起了基因重组，发
生互换的染色单体上同时含有显性基因和隐性基因。
2．(2023·北京·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
[答案]D．[解析]A、精原细胞通过减数分裂形成精子，则精子中含有24 条染色体，A 不符合题意；
B、精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对，即联会，B 不符合题意；C、精原细胞在减数
第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移到两极，细胞
有丝分裂后期也可观察到染色体移向细胞两极，C 不符合题意；D、精原细胞在减数第一次分裂前期，能
观察到含有24 个四分体的细胞，D 符合题意。故选D。
知识链接：基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间
的自由组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组。
3． (2023·浙江·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
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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
[答案]D．[解析]A、表示次级精母细胞的前期和中期细胞，则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两
两配对的现象，A 错误；B、若图表示减数分裂Ⅱ后期，则乙时期细胞中含有2 条X 染色体或2 条Y 染色
体，B 错误；C、图乙中染色体数目与核DNA 分子数比为1:1，无染色单体数，C 错误；D、因为初级精母
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，产生了AXD 、 aXD、AY、aY4 种基因型的精
细胞，D 正确。故选D。
知识链接：图甲中染色体数目与核DNA 分子数比为1:2，但染色体数为4，所以图甲表示次级精母细胞的
前期和中期细胞；图乙中染色体数目与核DNA 分子数比为1:1，可表示间期或次级精母细胞的后期。
4．(2022·全国·高考真题)有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa，若
该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A 和另一条染色单体上的a 发生了互换，则通常情况下姐
妹染色单体分离导致等位基因A 和a 进入不同细胞的时期是( )
A．有丝分裂的后期
B．有丝分裂的末期
C．减数第一次分裂
D．减数第二次分裂
[答案]D．[解析]AB、有丝分裂过程中不会发生同源染色体联会形成四分体的过程，也不会发生交叉互
换，不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A 和a 进入不同细胞的现象，A、B 错误；CD、根据题意，
某动物基因型是Aa，经过间期复制，初级性母细胞中有AAaa 四个基因，该动物的某细胞在四分体时期发
生交叉互换，涉及A 和a 的交换，交换后两条同源染色体的姐妹染色单体上均分别具有A 和a 基因，减数
第一次分裂时，同源染色体分开，两组Aa 彼此分开进入次级性母细胞，至此减数第一次分裂完成，所以
不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A 和a 的现象；而在减数第二次分裂时，姐妹染色单体分离，导
致其上的等位基因A 和a 分开进入两个子细胞，C 错误，D 正确。故选D。
知识链接：减数分裂过程包括减数第一次分裂和减数第二次分裂；主要特点是减数第一次分裂前期同源染
色体联会，可能发生同源染色体非姐妹单体之间的交叉互换，后期同源染色体分开，同时非同源染色体自
由组合，实现基因的重组，减数第二次分裂则为姐妹染色单体的分离。
5．(2021·福建·高考真题)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( )
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A
B
C
D
[答案]A．[解析]A、图示细胞着丝点分裂，细胞中无同源染色体，且细胞质不均等分裂，可次级卵母
细胞的表示减数第二次分裂后期，A 正确；B、图示细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，应处于
减数第一次分裂后期，此时应发生同源染色体分离，与图示a 和B、A 和b 分离不符，B 错误；C、图示细
胞处于减数第一次分裂后期，卵细胞形成过程在减数第一次分裂后期应不均等分裂，与题图不符，C 错误；
D、图示细胞着丝点分裂，且细胞中含有同源染色体，细胞质不均等分裂，在卵巢正常的细胞分裂不可能
产生，D 错误。故选A。
知识链接：在减数分裂I 后期，同源染色体分离；在减数分裂Ⅱ后期，着丝粒将分离，细胞中无同源染色
体，有丝分裂后期细胞丝粒将分离，且可以看到同源染色体，且次级精母细胞中没有同源染色体。
6．(2020·浙江·高考真题)二倍体高等雄性动物某细胞的部分染色体组成示意图如下，图中①、②表示染色
体，a、b、c、d 表示染色单体。下列叙述错误的是( )
A．一个DNA 分子复制后形成的两个DNA 分子，可存在于a 与b 中，但不存在于c 与d 中
B．在减数第一次分裂中期，同源染色体①与②排列在细胞中央的赤道面上
C．在减数第二次分裂后期，2 条X 染色体会同时存在于一个次级精母细胞中
D．若a 与c 出现在该细胞产生的一个精子中，则b 与d 可出现在同时产生的另一精子中
[答案]D．[解析]A、一个DNA 分子复制后形成的两个DNA 分子，存在于同一条染色体的两条姐妹染
色单体上，所以可存在于a 与b 中，但不存在于c 与d 中，A 正确；B、在减数第一次分裂中期，同源染色
体排列在细胞中央的赤道面上，B 正确；C、在减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开形
成两条子染色体，所以2 条X 染色体会同时存在于一个次级精母细胞中，C 正确；D、若a 与c 出现在该细
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胞产生的一个精子中，则b 与d 不可能出现在同时产生的另一精子中，D 错误。故选D。
知识链接：减数第一次分裂进行的是同源染色体的分离，同时非同源染色体自由组合；减数第二次分裂进
行的是姐妹染色单体的分离。
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