陜西 賈文俊
“細(xì)胞周期”易錯(cuò)點(diǎn)透視
陜西 賈文俊
縱覽近年高考和模擬試題,教學(xué)中的易錯(cuò)點(diǎn)一直備受各類命題者的青睞。“細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖的周期”主要考點(diǎn)集中在細(xì)胞周期的概念和細(xì)胞周期各階段的特點(diǎn)上,在歷年的高考中出現(xiàn)頻率較高,2012年以來(lái),上海卷、浙江卷、天津卷、江蘇卷、安徽卷等高考試題中均涉及有關(guān)內(nèi)容。
1.概念:連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始,到下一次分裂完成時(shí)為止所經(jīng)歷的全過(guò)程。
2.概念解讀
(1)前提條件:真核生物連續(xù)分裂的體細(xì)胞才具有細(xì)胞周期,如受精卵、人體皮膚生發(fā)層細(xì)胞、干細(xì)胞、癌細(xì)胞、植物分生區(qū)細(xì)胞、植物形成層細(xì)胞等。
(2)起點(diǎn)和止點(diǎn):①起點(diǎn)指從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始,即分裂間期的開(kāi)始;②止點(diǎn)指到下一次分裂完成為止,即分裂期的結(jié)束。
(3)兩個(gè)階段:一個(gè)細(xì)胞周期先有分裂間期(在前,時(shí)間長(zhǎng),大約占90%~95%,細(xì)胞數(shù)目多),再有分裂期(在后,時(shí)間短,占5%~10%,細(xì)胞數(shù)目少),二者共同構(gòu)成一個(gè)細(xì)胞周期。細(xì)胞種類不同時(shí),細(xì)胞周期時(shí)間長(zhǎng)短一般不同;不同種類細(xì)胞的分裂間期和分裂期各自所占時(shí)間比例一般也不相同;不同生物的同種細(xì)胞周期時(shí)間長(zhǎng)短一般也不相同。各種真核生物細(xì)胞有絲分裂的實(shí)質(zhì)都是染色體的“復(fù)制、均分”,染色體在各階段的行為變化是相似的。
(4)生物學(xué)模型描述方法:線段性描述、表格數(shù)據(jù)性描述、坐標(biāo)曲線圖描述、圓形圖描述等。
【典例1】科學(xué)家用含15N的硝酸鹽作為標(biāo)記物浸泡蠶豆幼苗,追蹤蠶豆根尖細(xì)胞的分裂情況,得到蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞連續(xù)分裂的數(shù)據(jù)如圖1,則下列敘述正確的是 ( )
圖1
A.高爾基體、線粒體、葉綠體在蠶豆根尖細(xì)胞分裂過(guò)程中活動(dòng)旺盛
B.蠶豆根尖細(xì)胞的DNA分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最低的時(shí)期有 0~2 h、19.3~21.3 h、38.6~40.6 h
C.一個(gè)細(xì)胞周期可以用0~19.3 h、19.3~38.6 h來(lái)表示
D.蠶豆根尖細(xì)胞分裂的一個(gè)細(xì)胞周期為19.3 h
【解析】本題主要考查學(xué)生對(duì)細(xì)胞周期概念的理解和綜合應(yīng)用能力。依據(jù)細(xì)胞周期概念和圖解可知:0~2 h、19.3~21.3 h、38.6~40.6 h都表示分裂期;2~19.3 h、21.3~38.6 h都表示分裂間期,此階段DNA分子完成自我復(fù)制,是DNA分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最低的時(shí)期,B錯(cuò)誤;細(xì)胞周期一定先有間期再有分裂期,所以2~21.3 h、21.3~40.6 h均可表示一個(gè)細(xì)胞周期,C錯(cuò)誤;據(jù)此可知,蠶豆根尖細(xì)胞分裂的一個(gè)細(xì)胞周期為19.3 h,D正確;蠶豆根尖細(xì)胞無(wú)葉綠體,A錯(cuò)誤。
【答案】D
有絲分裂的一個(gè)細(xì)胞周期內(nèi)DNA變化規(guī)律如圖2,常見(jiàn)情況有以下三種類型:
圖2
一是縱坐標(biāo)表示細(xì)胞內(nèi)DNA含量,則A~C表示間期,C~D表示前期、中期、后期和末期,E~F則表示下一個(gè)細(xì)胞周期的開(kāi)始;D~E的成因是細(xì)胞分裂形成兩個(gè)子細(xì)胞,核DNA隨染色體平均分到兩個(gè)子細(xì)胞。
二是縱坐標(biāo)表示細(xì)胞核內(nèi)DNA含量,則A~C表示間期,C~D表示前期、中期、后期,E~F則表示末期;D~E的成因是細(xì)胞核重建,核DNA隨染色體平均進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞核。
三是縱坐標(biāo)表示一條染色體上DNA含量,則A~C表示間期,C~D表示前期、中期,E~F則表示后期、末期;D~E的成因是染色體著絲點(diǎn)斷裂,姐妹染色單體分離形成兩條獨(dú)立的染色體。
【典例2】細(xì)胞分裂過(guò)程中一條染色體上DNA含量的變化情況如圖3。下列有關(guān)該圖的敘述,錯(cuò)誤的是 ( )
圖3
A.a→b可表示DNA分子復(fù)制
B.b→c可表示有絲分裂前期和中期
C.c→d可表示染色體的著絲點(diǎn)分裂
D.d→e可表示有絲分裂中期
【解析】本題結(jié)合一條染色體上DNA含量變化曲線圖,考查有絲分裂相關(guān)知識(shí)。靈活掌握有絲分裂過(guò)程中染色體和DNA含量變化規(guī)律,是準(zhǔn)確判斷圖中各曲線分段形成原因或代表時(shí)期的關(guān)鍵。圖示為一條染色體上DNA的含量變化曲線圖,其中a→b段是DNA復(fù)制形成的;b→c段可表示有絲分裂前期和中期;c→d段是著絲點(diǎn)分裂導(dǎo)致的;d→e段可表示有絲分裂后期和末期。
【答案】D
建構(gòu)模式圖有利于加深學(xué)生對(duì)有絲分裂各時(shí)期特點(diǎn)的理解,教學(xué)中學(xué)生接觸模式圖多了,對(duì)實(shí)物圖辨析能力往往不足,從近兩年高考試題可以看出,對(duì)實(shí)物圖的考查要求有所提升。但無(wú)論是模式圖,還是實(shí)物圖,二者辨析的關(guān)鍵是準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)有絲分裂各時(shí)期染色體變化的特點(diǎn)。有絲分裂各時(shí)期特點(diǎn)記憶口訣為“間期:蛋合D復(fù)D加倍;前期:膜仁消失兩體現(xiàn);中期:形數(shù)清晰點(diǎn)道齊;后期:點(diǎn)裂體增均兩極;末期:兩消兩現(xiàn)重開(kāi)始。”
【典例3】(2015·安徽卷)圖4是某同學(xué)在觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂時(shí)拍攝的顯微照片,下列敘述正確的是 ( )
圖4
A.甲細(xì)胞中每條染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞板上
B.乙細(xì)胞中染色體被平均分配,移向細(xì)胞兩極
C.甲和乙細(xì)胞中的染色體數(shù)目相等,DNA含量相同
D.統(tǒng)計(jì)圖中處于分裂期的細(xì)胞數(shù)可計(jì)算細(xì)胞周期
【解析】本題結(jié)合根部細(xì)胞分裂實(shí)物圖,考查學(xué)生對(duì)有絲分裂各階段特點(diǎn)的綜合認(rèn)識(shí)和應(yīng)用能力。圖示中甲細(xì)胞所有染色體排列在赤道板(非細(xì)胞板)上,細(xì)胞處于有絲分裂中期;乙細(xì)胞著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分離,分別移向細(xì)胞兩極,處于有絲分裂后期。甲和乙細(xì)胞中DNA含量相同,但甲的染色體數(shù)目是乙的一半;統(tǒng)計(jì)圖中處于分裂期和分裂間期的細(xì)胞數(shù)可計(jì)算細(xì)胞周期各個(gè)時(shí)期的相對(duì)長(zhǎng)短。
【答案】B
(作者單位:陜西省寶雞市寶雞中學(xué))