李进京
有关细胞增殖的问题一直是高中生物学习的难点之一,特别是如何区分有丝分裂和减数分裂更是难点中的难点。本文通过总结相关分裂的重要特征和数量关系(以二倍体生物为例),从概念、图像、坐标曲线等方面进行区分,以期对大家有所帮助。
第一计 擒贼先擒王——抓住核心概念
比较项目 有丝分裂 减数分裂
发生部位 各组织器官 卵巢、精巢(花药、雌蕊)
分裂次数 一次 连续分裂二次
染色体复制次数、时间 1次、间期 1次、减数第一次分裂前的间期
同源染色体有无及是否联会 有、不联会 有、联会(形成四分体)
同源染色体是否分离 不分离 分离(减一后期)
着丝点分裂时期 后期 减二后 期
非姐妹染色单体是否交叉互换 否 可能
子细胞染色体、DNA数目 不变 均减半
子细胞遗传物质 相同(无突变时) 不一定相同
细胞质分裂情况 均等分裂 均等或不均等(初级或次级卵母本细胞分裂不均等)
第二计 连环计——把握图像步骤
【说明】(1)对于细胞后期图像,由于来自姐妹染色单体分开的两个染色体大小形态一样,容易被误认为同源染色体,因此后期图像只看每一极的情况。
(2)在细胞分裂后期,如果图像显示有细胞质不均等分裂情况,则一定属于减数分裂。并且如果有染色单体存在,则属于初级卵母的分裂,如果无染色单体,则属于次级卵母细胞分裂。
(3)有丝分裂过程细胞质均等分裂。减数分裂过程,如果细胞质进行均等分裂,则可能是极体、初级精母细胞、次级精母细胞的分裂。
(4)除上述方法外,如果能判断出体细胞染色体数目,可直接根据染色体数目进行判断。
第三计 浑水摸鱼——分析曲线特点
对于细胞分裂曲线,纵坐标可能表示每个细胞中染色体、染色单体、DNA的数目,也可能表示每条染色体含有的DNA分子数目。因此首先要看清纵坐标代表的生物学意义,并弄清各种分裂时期有关物质的数量变化。各种分裂方式中染色体数目、DNA数目、同源染色体对数等变化如下(设体细胞中染色体数目为2n):
分裂
方式 分裂
时期 染色体数目 DNA数目 姐妹染色单体数 同源染色体对数 染色体组数
有丝分裂 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
减数第一次
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
减数第二次
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
计法例说
下图表示某高等生物的细胞分裂图像,根据下图回答有关问题:
图1
(1)图1中含有同源染色体的有 ;图乙处于图2中的 时期。
(2)处于图3的BC段的图1中图像有 。图2中处于图3的BC段的时期有 段。
(3)图2的 段无同源染色体,图2中的cd段与图3中的CD段形成原因 (一样/不一样)。
【解析】(1)图1中含中心体且为高等生物,应是高等动物,属于二倍体生物。对图1来说,甲的同源染色体排列在赤道板上为减数第一次分裂的中期、乙的每一极染色体数为奇数,为减数第二次分裂的后期、丙每极存在同源染色体,为有丝分裂的后期,丁有染色单体存在,为减数第一次分裂的后期。其中图1的甲、丙、丁含同源染色体。图2为减数分裂过程。图乙为减数第二次分裂的后期,处于图2的cd段。
(2)图3的BC段每条染色体含两个DNA分子。图1中的甲、丁含姐妹染色单体,处于图3的BC段。图2的ab段表示减数第一次分裂,bc表示减数第二次分裂的前、中时期,此时每条染色体含2个DNA分子。
(3)在图2中b点往后进入第二分裂,同源染色体已分开,因此bd段无同源染色体。图2的cd段是减数第二次分裂后期,由于着丝点分开导致染色体数目暂时与体细胞一样,图3中CD段处于每条染色体上的DNA分子数目由2到1的过程,也是由于着丝点分开所致。二者的形成原因一样。
【答案】(1)甲、丙、丁 cd (2)甲、丁 ac (3)bd 一样