李進京
有關細胞增殖的問題一直是高中生物學習的難點之一,特別是如何區(qū)分有絲分裂和減數(shù)分裂更是難點中的難點。本文通過總結相關分裂的重要特征和數(shù)量關系(以二倍體生物為例),從概念、圖像、坐標曲線等方面進行區(qū)分,以期對大家有所幫助。
第一計 擒賊先擒王——抓住核心概念
比較項目 有絲分裂 減數(shù)分裂
發(fā)生部位 各組織器官 卵巢、精巢(花藥、雌蕊)
分裂次數(shù) 一次 連續(xù)分裂二次
染色體復制次數(shù)、時間 1次、間期 1次、減數(shù)第一次分裂前的間期
同源染色體有無及是否聯(lián)會 有、不聯(lián)會 有、聯(lián)會(形成四分體)
同源染色體是否分離 不分離 分離(減一后期)
著絲點分裂時期 后期 減二后 期
非姐妹染色單體是否交叉互換 否 可能
子細胞染色體、DNA數(shù)目 不變 均減半
子細胞遺傳物質 相同(無突變時) 不一定相同
細胞質分裂情況 均等分裂 均等或不均等(初級或次級卵母本細胞分裂不均等)
第二計 連環(huán)計——把握圖像步驟
【說明】(1)對于細胞后期圖像,由于來自姐妹染色單體分開的兩個染色體大小形態(tài)一樣,容易被誤認為同源染色體,因此后期圖像只看每一極的情況。
(2)在細胞分裂后期,如果圖像顯示有細胞質不均等分裂情況,則一定屬于減數(shù)分裂。并且如果有染色單體存在,則屬于初級卵母的分裂,如果無染色單體,則屬于次級卵母細胞分裂。
(3)有絲分裂過程細胞質均等分裂。減數(shù)分裂過程,如果細胞質進行均等分裂,則可能是極體、初級精母細胞、次級精母細胞的分裂。
(4)除上述方法外,如果能判斷出體細胞染色體數(shù)目,可直接根據(jù)染色體數(shù)目進行判斷。
第三計 渾水摸魚——分析曲線特點
對于細胞分裂曲線,縱坐標可能表示每個細胞中染色體、染色單體、DNA的數(shù)目,也可能表示每條染色體含有的DNA分子數(shù)目。因此首先要看清縱坐標代表的生物學意義,并弄清各種分裂時期有關物質的數(shù)量變化。各種分裂方式中染色體數(shù)目、DNA數(shù)目、同源染色體對數(shù)等變化如下(設體細胞中染色體數(shù)目為2n):
分裂
方式 分裂
時期 染色體數(shù)目 DNA數(shù)目 姐妹染色單體數(shù) 同源染色體對數(shù) 染色體組數(shù)
有絲分裂 前期 2n 4n 4n n 2
中期 2n 4n 4n n 2
后期 4n 4n 0 2n 4
末期 2n 2n 0 n 2
減數(shù)第一次
分裂 前期 2n 4n 4n n 2
中期 2n 4n 4n n 2
后期 2n 4n 4n n 2
末期 n 2n 2n 0 1
減數(shù)第二次
分裂 前期 n 2n 2n 0 1
中期 n 2n 2n 0 1
后期 2n 2n 0 0 2
末期 n n 0 0 1
計法例說
下圖表示某高等生物的細胞分裂圖像,根據(jù)下圖回答有關問題:
圖1
(1)圖1中含有同源染色體的有 ;圖乙處于圖2中的 時期。
(2)處于圖3的BC段的圖1中圖像有 。圖2中處于圖3的BC段的時期有 段。
(3)圖2的 段無同源染色體,圖2中的cd段與圖3中的CD段形成原因 (一樣/不一樣)。
【解析】(1)圖1中含中心體且為高等生物,應是高等動物,屬于二倍體生物。對圖1來說,甲的同源染色體排列在赤道板上為減數(shù)第一次分裂的中期、乙的每一極染色體數(shù)為奇數(shù),為減數(shù)第二次分裂的后期、丙每極存在同源染色體,為有絲分裂的后期,丁有染色單體存在,為減數(shù)第一次分裂的后期。其中圖1的甲、丙、丁含同源染色體。圖2為減數(shù)分裂過程。圖乙為減數(shù)第二次分裂的后期,處于圖2的cd段。
(2)圖3的BC段每條染色體含兩個DNA分子。圖1中的甲、丁含姐妹染色單體,處于圖3的BC段。圖2的ab段表示減數(shù)第一次分裂,bc表示減數(shù)第二次分裂的前、中時期,此時每條染色體含2個DNA分子。
(3)在圖2中b點往后進入第二分裂,同源染色體已分開,因此bd段無同源染色體。圖2的cd段是減數(shù)第二次分裂后期,由于著絲點分開導致染色體數(shù)目暫時與體細胞一樣,圖3中CD段處于每條染色體上的DNA分子數(shù)目由2到1的過程,也是由于著絲點分開所致。二者的形成原因一樣。
【答案】(1)甲、丙、丁 cd (2)甲、丁 ac (3)bd 一樣