第1节减数分裂和受精作用知识梳理1.染色单体、同源染色体和四分体之间的关系在细胞分裂的间期，染色体进行复制，复制的结果是形成两条完全一样的子染色体，每一条子染色体都叫染色单体，此时两条姐妹染色单体连接在同一个着丝点上，由于着丝点的数目决定着染色体的数目，因此一条染色单体不等于一条染色体。同源染色体是指能联会的染色体，一般它们的大小、形状相同，一条来自父方，一条来自母方。在减数第一次分裂前期，同源染色体联会后形成四分体（每对同源染色体形成一个四分体），然后在后期分离，移向细胞两极。2.减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律（1）减数第一次分裂的分裂间期染色体复制，染色体数目不变（2N），DNA分子数目加倍（2N4N）。（2）减数第一次分裂过程中，同源染色体先联会，形成四分体，后分离，非同源染色体自由组合。分裂完成后，细胞中染色体数目减半（2NN），DNA分子数目随之减半（4N2N）。（3）减数第二次分裂过程中，染色体的变化与有丝分裂相同，染色体的着丝点分裂，染色单体分开成为两条染色体，细胞中的染色体数目变化情况是N2NN；DNA分子数目减半（2NN）。3.受精作用的概念、过程以及减数分裂和受精作用的意义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。受精时，精子的头部进入卵细胞的细胞质以后，卵的细胞膜会发生生理反应，阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞不久，精子的细胞核就与卵的细胞核相融合，使彼此的染色体会合到一起。这样受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。知识导学1.减数分裂是生物生殖和发育、遗传和变异知识的基础，因此在历年的高考中都是考查的重点，尤其是染色体和DNA的变化规律更是必考内容。在学习减数分裂之前，要先复习一下细胞有丝分裂的有关知识，尤其是要复习一下有丝分裂过程的图像和遗传物质的变化规律。2.减数分裂是染色体只复制一次，而细胞却连续分裂两次的分裂方式，分裂的结果是子细胞中的染色体数目比性原细胞（或体细胞）减少了一半。学习减数分裂时，要注意以下几点：（1）只有进行有性生殖的生物体内才进行减数分裂。（2）减数分裂过程中染色体的复制在第一次分裂前的间期（同源染色体联会之前）。（3）减数第一次分裂中，联会发生在染色体缩短变粗的早期，发生联会的过程在光学显微镜下是看不到的，能看到的是四分体（一对同源染色体的四条染色单体），此时，同源染色体的染色单体之间有可能发生交叉互换，如下图：（4）减数第一次分裂的结果是同源染色体彼此分开，实现染色体数目减半，在同源染色体彼此分开的同时，非同源染色体自由组合，这是基因分离定律和自由组合定律的细胞学基础。（5）减数第二次分裂的主要特征是着丝粒分裂，染色单体彼此分开，所以分裂的结果是染色体数目未变，但DNA分子数减少一半。3.减数分裂和受精作用的主要意义是维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，促进了遗传物质的重新组合。疑难突破1.减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA的数量如何变化？剖析：染色体：2NN2NN染色单体：04N2N0DNA:2N4N2NN每一步变化的原因分别是：（按箭头次序）染色体：同源染色体平分到两个次级性母细胞中去；着丝粒分裂，染色单体分开变成染色体；染色体平分到两个配子中去。染色单体：染色体复制；同源染色体平分到两个次级性母细胞中去；着丝粒分裂，染色单体分开变成染色体。DNA：染色体复制；同源染色体平分到两个次级性母细胞中去；染色体平分到两个配子中去。减数分裂过程染色体和DNA的变化是本节课的最重点知识，在掌握这个知识点时可以先用具体的数字代替字母，在课本上把每个时期的染色体和DNA数目标在相应的图上，（也可以以人体内染色体为例来标）等到摸索出规律后再用字母代替数字，大体掌握之后可以画出如下的曲线图，然后逐段分析变化的原因。2.减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂，因此与有丝分裂有很多相同之处，但也有着很大的不同，那么减数分裂与有丝分裂有什么异同呢？剖析：减数分裂与有丝分裂的异同可从母细胞类型、细胞分裂次数、染色体行为等多方面用列表的方式进行比较。比较有丝分裂减数分裂不同点母细胞类型体细胞（从受精卵开始）原始生殖细胞细胞分裂次数1次2次同源染色体行为无同源染色体联会、四分体，不出现染色单体的交叉互换及同源染色体的分离有同源染色体的联会、四分体，出现非姐妹染色单体的交叉互换及同源染色体的分离子细胞数目2个雄为4个，雌为1个子细胞类型体细胞成熟生殖细胞（精子或卵细胞）最终子细胞中染色体数与亲代细胞相同比亲代细胞减少一半（发生在减数第一次分裂中）子细胞间的遗传物质一定相同不一定相同相同点染色体都复制一次，出现纺锤丝，减数第二次分裂和有丝分裂相似意义使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定3.如何辨别减数分裂和有丝分裂过程中的细胞图像？剖析：减数分裂和有丝分裂的图像要根据分裂过程的特点进行辨别，减数第一次分裂过程中有同源染色体的联会或分离现象，因此凡是具有同源染色体的联会、四分体或者分离的图像都是减数第一次分裂的图像，有丝分裂和减数第二次分裂过程中染色体的变化相同，但是有丝分裂过程中一直存在同源染色体，而减数第二次分裂过程中没有同源染色体，据此可以区分。（以上分析都只针对二倍体生物）细胞分裂图像的辨别方法可以总结为：（1）若细胞内没有同源染色体，则一定是减数第二次分裂。（2）若细胞内有同源染色体，则：出现联会、四分体或者同源染色体的分离，则为减数第一次分裂。不出现联会、四分体或者同源染色体分离，则为有丝分裂。4.减数分裂形成的配子种类剖析：假设某种生物含有AaBbDd三对同源染色体，则：（1）一个精原细胞能产生两种精子，并且每种都是两个，这一点可以从减数分裂的过程中看出来。（2）一个卵原细胞能产生一种卵细胞，因为一个卵原细胞只能产生一个卵细胞。（3）一个个体能产生8（23）种精子或者卵细胞。减数分裂过程中形成的配子种类数（或者某配子为某染色体组成的类型）是历年高考的重点。若问的是一个精原细胞，虽然减数第一次分裂后期，同源染色体是自由组合的，组合方式有多种，但是每个精原细胞只能选择其中的一种，最终只能形成2种4个精子，这和同源染色体的条数没有什么关系。同理，每个卵原细胞只能形成1个卵细胞（同时形成3个极体，其中1个极体和卵细胞的染色体组成相同，另外2个为另外一种染色体组成）。若问的是一个个体，情况就不一样了，因为一个个体有多个性原细胞，在减数第一次分裂后期非同源染色体组合时，不同的性原细胞可能采用了不同的组合方式，因此最终形成的配子种类数为2n（n为同源染色体的对数）。3