细胞增殖中染色体变化归纳

熊永华

高中生物中细胞增殖部分内容相对较多，其中较难的内容主要涉及到有丝分裂、减数分裂过程中前、中、后、末期变化特点、图像判断、染色体、DNA数目变化及曲线的知识。本文着重从典型题目入手就相关染色体形态、数量变化 [每条染色体上的DNA含量][时间][A][B][C][D] [O]问题为同学们分析总结。

例1 如图是细胞有丝分裂过程中一条染色体上的DNA含量变化图解，下列叙述中正确的是（ ）

A.在AB段主要进行蛋白质的合成，细胞生长速率快

B.出现CD段变化的原因是细胞质分裂

C.该细胞中，在BC段始终有染色单体存在

D.若该细胞是植物细胞，则CD段高尔基体和内质网活动非常活跃

解析 考查细胞有丝分裂过程中各时期的变化、染色体和DNA数量关系。要注意该题坐标图的纵坐标为每条染色体上的DNA含量，因此AB段主要进行DNA的复制，BC段是有丝分裂前期、中期，有染色单体存在，CD段为后期，曲线变化是因为染色单体分开导致，D—有丝分裂末期，若为植物细胞才会出现高尔基体的活动活跃。选项C对。

点评 区分核DNA的变化曲线和染色体的变化曲线：看“斜线”，下图曲线中存在斜线的为DNA变化曲线，不存在斜线的为染色体变化曲线。

区分细胞增殖的方式：①看“染色体峰值”，染色体数目最大为4N的是有丝分裂；染色体数目最大为2N的是减数分裂；②看“DNA复制和分裂次数”，复制1次，分裂2次的为减数分裂；复制1次，分裂1次的为有丝分裂；③看“结果”，分裂完成后，染色体或核DNA的数量与分裂前相等则为有丝分裂；若减半则为减数分裂。

例2 对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是（ ）

A.若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点

B.若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点

C.若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点

D.若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点

解析 1个四分体=1对同源染色体（同源染色体上有相应的等位基因）=4条染色单体（染色单体上有相应的相同基因）= 4个DNA分子=8条脱氧核苷酸链。若这2对基因在1对同源染色体上，则关系如右。若这2对基因在2对同源染色体上，则1个四分体中出现4个黄色荧光点或者出现4个绿色荧光点。选项B对。

点评 四分体是指联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。图中含有两个四分体，即四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。

同源染色体是指减数分裂中联会配对的两条染色体，形态、大小一般都相同（性染色体X、Y形态大小不同），一条来自父方，一条来自母方。如图中的1和2为一对同源染色体，3和4是另一对同源染色体。

非同源染色体是指形态、大小不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。如图中的1和3、1和4、2和3、2和4分别是非同源染色体。

姐妹染色单体是指经过间期复制后1条染色体包括同一着丝点连着的两条染色单体。如图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。

非姐妹染色单体是指不同着丝点连接着的两条染色单体。如上图中的a和b（b′）、a′和b（b′）等。

例3 下图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞（Ⅰ～Ⅳ）中遗传物质或其载体（①～③）的数量。下列表述与图中信息相符的是（ ）

A.Ⅱ所处阶段发生基因自由组合

B.Ⅲ代表初级精母细胞

C.②代表染色体

D.Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1

解析 分析图示，②可以为0，一定为染色单体，DNA可以是染色体的2倍，所以①为染色体，③为DNA。根据染色体、DNA、染色单体可以判断图中Ⅰ为减Ⅰ分裂间期，Ⅱ为减Ⅰ分裂，在后期发生基因自由组合，Ⅲ为减Ⅱ分裂前、中期，细胞应该为次级精母细胞，Ⅳ为减Ⅱ分裂后、末期。Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是8∶16∶8∶4 = 2∶4∶2∶1。选项A对。

点评 基因的分离定律实质中“等位基因会随着同源染色体的分开而分离”发生在减数第一次分裂的后期；基因的自由组合定律实质中“非同源染色体上非等位基因自由组合”发生在减数第一次分裂的后期，这是基因重组的第一种类型；基因重组的第二种类型是位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。该过程发生在减数第一次分裂的前期（四分体时期）。

1.玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株。下图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是（ ）

A.a～b过程中细胞内不会发生基因重组

B.c～d过程中细胞内发生了染色体数加倍

C.c点后细胞内各染色体组的基因组成相同

D.f～g过程中同源染色体分离，染色体数减半

2.雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞（C1、C2），一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞（S1、S2）。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息，正确的是（ ）

A.DNA数目C1与C2相同，S1与S2不同

B.遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同

C.DNA数目C1与C2不同，S1与S2相同

D.遗传信息C1与C2不同，S1与S2相同

3.下图表示某种哺乳动物细胞分别在正常培养和药物处理培养时，所测得的细胞中DNA含量与细胞数的变化。推测该药物的作用是（ ）

[细胞数][正常培养][药物处理][DNA含量][2N 4N]

A.通过抑制DNA的复制，抑制细胞分裂

B.通过促进DNA的复制，促进细胞分裂

C.通过抑制纺锤体的形成，抑制细胞分裂

D.通过促进着丝点分裂，促进细胞分裂

1.D 2.B 3.C