三式巧解細(xì)胞分裂

有絲分裂和減數(shù)分裂是高中生物學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，經(jīng)常以表格、細(xì)胞分裂曲線、分裂圖象為載體，考查考生獲取信息的能力和分析能力。本文從以下幾個(gè)方面歸納解題突破口。

一、“口訣法”記憶分裂特征

高中生物中所學(xué)習(xí)的細(xì)胞增殖主要針對二倍體生物，掌握有絲分裂與減數(shù)分裂各時(shí)期的特征對解題很有幫助，同學(xué)們可以通過“口訣法”記憶各種特征，解題的時(shí)候從口訣切入。

1.有絲分裂

間期：間期胞核很完整，（DNA）復(fù)制（蛋白質(zhì)）合成形不清。

前期：（核）仁（核）膜消失雙體（染色體、紡錘體）現(xiàn)，染體排布很散亂。

中期：絲點(diǎn)赤道排列齊，形態(tài)數(shù)目最清晰。

后期：絲點(diǎn)分裂姐妹離，暫時(shí)加倍奔兩極。

末期：雙體消失膜仁現(xiàn)，胞板中央正擴(kuò)展。

2.減數(shù)分裂

減Ⅰ前期：配對聯(lián)會四分體，染體數(shù)目與體（細(xì)胞）同。

減Ⅰ中期：（同源染體）縱隊(duì)兩列排齊整，赤道板上再集中。

減Ⅰ后期：同源分開非源組，自由組合去應(yīng)用。

減Ⅱ分裂：同源消失孤零零，排板接著點(diǎn)裂匆，姐妹道別分極去，精質(zhì)平分卵不同。最終數(shù)目全減半，染體行與有絲同。

二、 列表比較數(shù)量關(guān)系，識別分裂曲線

同學(xué)們要在理解的基礎(chǔ)上熟記各種分裂方式在各時(shí)期的有關(guān)數(shù)量變化。下表總結(jié)的是二倍體生物各分裂類型不同時(shí)期的量的關(guān)系：

根據(jù)上表，可以總結(jié)出以下解題突破口：

（1）著絲點(diǎn)的數(shù)目始終等于染色體的數(shù)目。

（2）對于縱坐標(biāo)表示DNA或染色體相對含量的曲線，區(qū)分是有絲分裂還是減數(shù)分裂的曲線要看起點(diǎn)和終點(diǎn)，起點(diǎn)和終點(diǎn)在同一直線上的為有絲分裂，不在同一直線上的為減數(shù)分裂。

（3）對于縱坐標(biāo)表示DNA或染色體相對含量的曲線，區(qū)別是染色體還是DNA的曲線要看染色體或DNA暫時(shí)翻倍的時(shí)間。翻倍的時(shí)間在間期，且曲線傾斜（DNA的復(fù)制需一定時(shí)間）的是DNA；翻倍的時(shí)間在后期（有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期），且突然翻倍（著絲點(diǎn)的分裂是瞬間的）的是染色體。

（4）出現(xiàn)4N的數(shù)目且在后期數(shù)目變化為0的曲線為染色單體的曲線。

（5）具有四分體的是減數(shù)第一次分裂，不具有同源染色體的是減數(shù)第二次分裂。

例1 下圖1表示某種生物細(xì)胞核內(nèi)染色體及DNA相對量變化的曲線圖，圖2表示細(xì)胞分裂的不同時(shí)期與每條染色體DNA含量變化的關(guān)系。根據(jù)此曲線圖回答下列問題：（注：橫坐標(biāo)各個(gè)區(qū)域代表細(xì)胞分裂的各個(gè)時(shí)期，區(qū)域的大小和各個(gè)時(shí)期所需的時(shí)間不成比例）

（1）圖1中代表染色體相對數(shù)量變化的曲線是____________________________。形成配子時(shí)，成對的遺傳因子分離發(fā)生在圖中的___________________________________________過程。

（2）圖1細(xì)胞內(nèi)含有四分體的區(qū)間是______________。圖2中AB段形成的原因是_________________________，該過程發(fā)生于細(xì)胞分裂_____________________期。圖2中CD段形成的原因是_________________________，它發(fā)生在__________________時(shí)期。

（3）若圖1生物體細(xì)胞中染色體數(shù)為20條，則一個(gè)細(xì)胞核中的DNA分子數(shù)在9～12時(shí)期為_____________條。著絲點(diǎn)分裂發(fā)生在橫坐標(biāo)數(shù)字的_________________處進(jìn)行。

（4）圖2中BC段在圖1中的_________段和__________段。

【思維導(dǎo)引】結(jié)合以上表格的數(shù)量變化與相應(yīng)的規(guī)律，我們來看看這道題的解題思路：

【解析】（1）對于圖1，根據(jù)DNA和染色體在有絲分裂和減數(shù)分裂中的變化特點(diǎn)，即數(shù)目的加倍發(fā)生在間期且線條傾斜的特點(diǎn)可知，曲線A為DNA的變化曲線；根據(jù)數(shù)目的加倍發(fā)生在后期且加倍是突然發(fā)生的特點(diǎn)，可判斷B為染色體的變化曲線。這條曲線包含了減數(shù)分裂、受精作用和有絲分裂，0～8表示的是減數(shù)分裂，8位點(diǎn)發(fā)生受精作用；8～13表示的是有絲分裂。具體的時(shí)間段1～2、2～3、3～4、4～5、5～6、6～7、7～8依次為減Ⅰ的前期、中期、后期和減Ⅱ的前期、中期、后期、末期；9～10、10～11、11～12、12～13依次為有絲分裂的前期、中期、后期和末期。成對的遺傳因子分離發(fā)生在減Ⅰ后期，即3～4。

（2）含有四分體的時(shí)期是減數(shù)第一次分裂的前期，即1～2。 AB段DNA相對數(shù)量加倍，說明正在發(fā)生DNA的復(fù)制，它發(fā)生在有絲分裂或減數(shù)分裂的間期。CD段處于染色體中DNA數(shù)量減少一半的過渡時(shí)期，說明此時(shí)發(fā)生的是著絲點(diǎn)的分開。

（3）圖1中9～12時(shí)期為有絲分裂的前、中、后時(shí)期，此時(shí)DNA是染色體數(shù)目的兩倍。著絲點(diǎn)分裂發(fā)生在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期剛開始時(shí)。

（4）圖2中BC段表示一個(gè)染色體含有兩條DNA，它包括減數(shù)第一次分裂及減數(shù)第二次分裂的前、中時(shí)期。也可能是有絲分裂的前、中、后期，它相當(dāng)于圖1中的1～6和9～11。

【答案】

（1）B 3～4

（2）1～2 DNA復(fù)制（或染色體復(fù)制） 間 著絲點(diǎn)分裂 減數(shù)第二次分裂后期或有絲分裂的后期

（3）40 6、11

（4）1～6 9～11

三、“導(dǎo)圖法”推斷細(xì)胞分裂方式與分裂時(shí)期

例2 圖3是某種動物細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂和減數(shù)分裂的部分圖，據(jù)圖回答問題：

（1） 按先后順序把有關(guān)有絲分裂圖的號碼排列起來________________________；按順序把有關(guān)減數(shù)分裂圖的號碼排列起來_____________________________。

（2）此動物的正常體細(xì)胞中有_______________對同源染色體，細(xì)胞核中有___________個(gè)DNA分子。

（3）在圖3分裂圖中，細(xì)胞中的染色體數(shù)比此動物正常體細(xì)胞中染色體數(shù)增加一倍的是圖___________________。

（4）在圖3分裂圖中，屬于初級精母細(xì)胞的是圖____________________________________________________________________________________________。

（5）在圖3分裂圖中，每條染色體上只有一個(gè)DNA分子的圖是_________________________________。

（6）圖中可能發(fā)生基因重組的有____________________________。

【思維導(dǎo)引】我們來看看這道題的解題思路：

【解析】（1）題中每個(gè)圖中染色體數(shù)都是偶數(shù)，所以有可能是減數(shù)第一次分裂或有絲分裂；再看有無同源染色體，圖④、圖⑨、圖⑩、圖無同源染色體，屬于減數(shù)第二次分裂；再根據(jù)染色體行為特點(diǎn)，可進(jìn)一步判斷它們分別屬于減數(shù)第二次分裂的中期、后期、前期、末期。其他各圖可進(jìn)行有絲分裂或減數(shù)第一次分裂：圖①有同源染色體的聯(lián)會，為減一前期；圖②染色體以著絲點(diǎn)一行排在赤道上，為有絲分裂中期；圖③染色體分兩行排在赤道兩側(cè)，為減一中期；圖⑤每一極中有同源染色體且著絲點(diǎn)分裂移向兩極，為有絲分裂后期；圖⑥、圖⑦為有絲分裂后期；圖⑧有同源染色體且向兩極移動，為減一后期；圖有同源染色體且散亂分布，為有絲分裂前期。

（2）據(jù)圖可知此動物體細(xì)胞有4條染色體，2對同源染色體。

（3）在有絲分裂后期染色體數(shù)目與體細(xì)胞相比加倍了。

（4）初級精母細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂。

（5）每條染色體上只有一個(gè)DNA分子的細(xì)胞不含染色單體。

（6）基因重組包括四分體時(shí)期的交叉互換和減數(shù)第一次分裂后期的自由組合。

【答案】

（1）、②、⑤、⑥、⑦ ①、③、⑧、⑩、④、⑨、

（2） 2 4

（3） ⑤、⑥

（4） ①、③、⑧

（5） ⑤、⑥、⑦、⑨、

（6） ①、⑧