有丝分裂过程中的染色体DNA数量变化分析
2023年高考等级考生物一轮复习(全国通用)11 有丝分裂及染色体、核DNA等含量变化分析(解析版)
专题四细胞的生命历程课时11有丝分裂及染色体、核DNA等含量变化分析1.下列关于植物细胞有丝分裂的叙述,正确的是()A.前期,核DNA已完成复制且染色体数目加倍B.后期,染色体的着丝粒分布在一个平面上C.末期,含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板D.亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞【答案】C【解析】由于间期时进行DNA的复制,在分裂前期核DNA已完成复制,但由于着丝点未分裂,染色体数目未加倍,A错误;有丝分裂中期时染色体的着丝粒分布在细胞中央的一个平面上,后期着丝粒分裂,分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极,B错误;在植物细胞有丝分裂末期,细胞质开始分裂,含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板,之后发展成为新的细胞壁,C正确;在有丝分裂中,亲代细胞的细胞核内的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中,但细胞质中的遗传物质不一定平均分配到两个子细胞中,D错误。
2.果蝇体细胞含有8条染色体。
下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,错误的是()A.在间期,DNA进行半保留复制,形成16个DNA分子B.在前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子C.在中期,8条染色体的着丝点排列在赤道板上,易于观察染色体D.在后期,成对的同源染色体分开,细胞中有16条染色体【答案】D【解析】已知果蝇体细胞含有8条染色体,每条染色体上有1个DNA分子,共8个DNA分子,在间期,DNA进行半保留复制,形成16个DNA分子,A正确;间期染色体已经复制,故在前期每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子,B正确;在中期,8条染色体的着丝点排列在赤道板上,此时染色体形态固定、数目清晰,易于观察染色体,C正确;有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,由8条变成16条,同源染色体不分离,D错误。
3.如图表示某高等植物细胞有丝分裂过程中染色体的行为变化,下列分析错误的是()A.e过程着丝粒分裂,染色体数目加倍B.a~b过程发生了中心粒的倍增C.b~c过程核膜逐渐解体D.d时期染色体的着丝粒可能排列在赤道板上【答案】B【解析】e时期表示有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,A正确;高等植物细胞无中心体,不会发生中心粒的倍增,B错误;b〜c过程表示有丝分裂前期,该时期核膜逐渐解体,C正确;d时期表示有丝分裂中期,染色体的着丝粒可能排列在赤道板上,D正确。
有丝分裂、减数分裂图解
减数分裂和有丝分裂 ----染色体、DNA的变化曲线的比较规律
有丝分裂过程每条染色体上的
每条染色体上 DNA含量
DNA含量的变化
2
1
0
间期
前期 中期 后期 末期
减数分裂过程每条染色体上的
每条染色体上 DNA含量 2
DNA变化曲线
1
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞 精子细胞
• 例、对下面图1和图2分析错误的是(C )
若均等分裂则 为第一极体、 次级精母细胞
若不均等分裂 则一定为次级 卵母细胞
三 有判
断
联会、四分体→减Ⅰ前
同源染色体排列在赤道板 两侧 →减Ⅰ中 同源染色体分离→减Ⅰ后
若无上述特殊行为→有丝分裂
练习:判断下列细胞分别属于何种分裂的什么时期, 形成的子细胞是什么?
甲:细胞处于_减__数__第__一__次_分裂的后__期,子细胞为次__级__精___母__细__胞 乙:细胞处于_减__数__第__二__次_分裂的后__期,子细胞为_精__细__胞__或__极__体 丙:细胞处于___有____丝___分裂的后__期,子细胞为_体__细__胞______ 丁:细胞处于_减__数__第__二__次_分裂的后__期,子细胞为_卵__细__胞__和__极__体
C
后期图,
B细胞是 初级精母细胞分裂 后期图,
A细胞分裂形成 一个卵细胞和 一个第二极体 ;
B细胞分裂形成 两个次级精母细胞
。
A
B
C
(3)三个细胞分裂后的细胞中含姐妹染色单体 的是 B ,含同源染色体的是 C 。
练习、如图是连续分裂 的细胞在各个不同时期 DNA含量(单位C)的 测定结果。请据图回答:
有丝分裂中遗传物质数量变化曲线
有丝分裂中遗传物质数量变化曲线 1、染色体数目何时增加,增加多少? 亲本细胞染色体在细胞分裂间期进行了复制,使每条染色体含有两条染色单体,但染色体的数目并未改变。
只有进入细胞分裂后期时,伴随染色体着丝点的分裂,才使每条染色体上的两条染色单体分别成为一条子染色体,使染色体数目增加一倍(图3)。
2、染色体数目何时减半? 染色体数目增加一倍后,什么时候恢复正常,即何时由4N→2N。
常见两种看法,一种认为染色体数目减半发生在后期结束时(图4-甲),另一种认为发生在末期结束时(图4-乙),两种图形均未明确其含义。
第一种图形可理解为:进入末期时,出现“一胞两核”的特殊现象,此时每个核内的染色体数目只有核出现前细胞内染色体数目的一半(图4-甲);第二种图形可理解为:细胞分裂结束时才形成两个独立的子细胞,此时每个细胞内的染色体数目只相当于形成前亲本细胞的一半(图4-乙)。
如果不明确的给所画图形赋予其特定含义,学生难以明白其内涵。
因此,笔者以为,对所绘之图形进行说明是很有必要的。
对DNA含量减半的时间及意义可与染色体减半行为作相同理解(图5)。
3.关于染色单体的变化情况对染色单体的变化,各种资料比较统一,均认为在分裂间期随着染色体复制结束而产生,0→4N;后期由于着丝点的分裂每条染色单体变成一条子染色体而消失,由4N→0,见图6。
4.结合上述讨论,建议使用两种图形 4.1 第一种为图7,其意义为DNA分子的复制为S期,DNA含量因复制由2a→4a,末期伴随着子细胞形成而减半;染色体数目于后期加倍,末期时形成两个独立的子细胞,每个细胞内的染色体仅相当于形成子细胞前亲本细胞的一半;染色单体于分裂间期结束前产生、分裂后期着丝点分裂形成子染色体而消失。
4.2 第二种为图8,与图7的主要区别在于DNA含量和染色体数目的减少不在末期,而在后期结束时。
意义为:伴随着新核的形成每个核内的DNA含量和染体数目相当于前一时刻亲本细胞的一半。
有丝分裂末期染色体数目正确界定
有丝分裂末期染色体数目的正确界定在真核细胞有丝分裂过程中,染色体、染色单体、DNA分子数目的变化规律,是教学的重点和难点。
但对于分裂末期细胞内染色体、DNA分子数目的变化在不同的参考书中,有多种不同表述。
一、几种录自不同资料的表述表一真核细胞有丝分裂末期染色体、DNA分子数目变化(以植物细胞为例,设体细胞有染色体2对):注:表中分裂期末期所列三列数据为不同参考资料中关于末期有关数目的变化的三种情况。
根据上述图表,该植物体细胞有丝分裂过程中染色体和DNA分子数目变化的曲线分别如下(录自资料):(注:以上图中字母A→B间表示末期染色体、DNA分子数目变化情况)二、正确的表述虽然教科书明确了细胞分裂期的四个时期是人为划分的,但教科书上的分法是已公认的,就要以教科书为统一的标准,不能让学生接受矛盾或者错误的知识。
根据教科书对真核细胞有丝分裂分裂期末期的表述,细胞有丝分裂末期,染色体、DNA分子数目变化应如下表二:则该植物细胞有丝分裂过程中染色体、DNA分子数目变化的曲线图应如下。
(注:图中字母A→B→C间表示末期染色体、DNA分子数目变化情况)三. 正确表述的解释细胞有丝分裂过程中染色体平均分成两组,在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极,接着细胞分裂进入末期。
两组染色体分别到达细胞的两极以后,解螺旋,恢复成细丝状的染色质。
同时新的核膜核仁出现,形成一个细胞中具有两个细胞核的现象。
随着一个细胞分裂成两个子细胞,子细胞中染色体,DNA分子数目与亲代细胞相同。
1. 要特别注意的是,有丝分裂末期,在未形成子细胞之前,在细胞的两极,虽然各有一个新细胞核,但两个细胞核仍存在于一个细胞中,所以,此时(末期)的细胞中染色体和DNA分子数目仍为8个,只是每个新形成的核中均为4个。
当分裂形成两个子细胞后,每个子细胞中染色体和DNA数目才均为4个。
2. 对于连续分裂的细胞,一旦形成了子细胞,也就进入了下一个细胞周期的分裂间期,对于刚形成的子细胞,它既属于前一个细胞周期(也是末期)的结束点,又属于后一个细胞细胞周期的(也是间期)起点。
高考生物考试易错题易错点10 细胞分裂过程中物质或结构变化分析 (解析版)
易错点10 细胞分裂过程中物质或结构变化分析细胞分裂是高考命题的必考点之一,多数以带图的选择题考查细胞分裂的各时期特点。
细胞分裂与遗传规律、三种可遗传变异、DNA复制等知识密切联系,这类试题跨度较大,具有较强的综合性。
而没有全面且熟练掌握细胞分裂各时期特点,就无法将细胞分裂知识与其他知识进行有效链接,在复杂的试题情境中无法将所学知识应用于解题。
在复习备考中,需要加强图文转换练习,全面且熟练掌握细胞分裂各时期特点,深刻领悟知识之间的内在联系,达到融会贯通的效果。
注意以下细微易错陷阱,对全面理解细胞分裂等知识有所帮助。
易错陷阱1:染色体组、同源染色体、染色单体、染色体、DNA数目变化。
对有丝分裂和减数分裂各时期特点及染色体组概念理解不透造成误判,混淆细胞中DNA分子数、核DNA 分子数和每条染色体上DNA分子数造成误判,误以为X和Y(或Z和W)性染色体没有染色单体而误判细胞分裂过程中性染色体数目或性染色单体数。
易错陷阱2:等位基因分离的时期。
误以为有丝分裂会发生等位基因分离,忽略交叉互换后姐妹染色单体上具有等位基因造成误判。
易错陷阱3:细胞分裂异常的结果分析。
无法将异常分裂的结果与细胞分裂各时期特点有效对接造成误判。
易错陷阱4:DNA复制后带标记的染色体、染色单体、细胞数。
没有考虑姐妹染色单体分离后随机移向细胞两极造成误判。
易错陷阱5:细胞分裂图中三种可遗传变异的判断。
忽略了有丝分裂不发生基因重组造成误判。
易错陷阱6:减数分裂产生配子类型。
忽略了“基因型为AaBb的一个个体”还是“基因型为AaBb的一个性原细胞”造成误判。
例题1、(2022山东·T8)减数分裂Ⅰ时,若同源染色体异常联会,则异常联会的同源染色体可进入 1 个或2 个子细胞;减数分裂Ⅱ时,若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,若无同源染色体则姐妹染色单体分离。
异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。
基因型为Aa 的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a 所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。
有丝分裂、减数分裂过程中染色体与DNA变化
解析 一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养 基中完成一个细胞周期后,每条染色体的DNA分子有一条链 被标记,然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分 裂过程,初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标 记,着丝粒分裂后的次级精母细胞有一半的染色体被标记。 由于染色体的随机结合,含有被标记染色体的精细胞的比例 不能确定。整体来看,产生的四个精细胞中的全部染色体, 被标记数与未被标记数相等。 答案 D
人有了知识,就会具备各种分析能力, 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书,广泛阅读, 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识, 培养逻辑思维能力; 通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平, 培养文学情趣; 通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量, 鼓舞我们前进。
3.小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核 苷酸培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记 的培养基中继续完成减数分裂过程,其染色体的放射性标 记分布情况是( ) A.初级精母细胞中每条染色体的两条染色单体都被标记 B.次级精母细胞中每条染色体都要被标记 C.只有半数精细胞中有被标记的染色体 D.产生的四个精细胞中的全部染色体,被标记数与未被标记 数相等
由此可见在第二次分裂中期,玉米细胞的20条染色体全含32P, 第二次分裂后期40条染色体中有20条含32P,第二次分裂所产生 的子细胞所含20条染色体中,带32P的为0~20条。 易错警示! (1)由于染色体着丝粒分裂后形成的两子染色体移 向哪一极是“随机”的,故移向同一极的染色体其双链DNA所 带的放射性状况应由每条染色体两单体如何移动决定,决不可 将所有染色体的单体移动“统一”看待。 (2)性原细胞进行减数分裂时DNA只进行一次复制,复制后的子 代DNA在减数第二次分裂后期分开,分别进入两个精细胞(或 一个卵细胞和极体或两个极体)中。
《有丝分裂过程中染色体、DNA、染色单体的数量变化》重难点创新教学方法
《有丝分裂过程中染色体、DNA、染色单体的数量变化》重难点创新教学方法
拉萨阿里地区高级中学——周坤
一、利用实物电线讲解DNA,染色体、染色质和染色单体之间的关系。
结论:
1.染色质和染色体只是同一种物质在细胞不同分裂状态期的不同形态。
2.染色质和染色体都是由DNA和蛋白质组成的。
3.当没有染色单体时,DNA数=染色体数;当有染色单体时,DNA数=2倍染色体数。
设计意图:有丝分裂过程中染色体的行为变化是本节重难点,利用自制教具演示染色质、染色体和DNA之间关系,使微观的知识宏观化,有助于学生的理解。
(强调用电线演示染色体虽然不科学,但有助于学生理解三者之间的关系)
二、利用动画总结有丝分裂过程中染色体、DNA的数量变化规律,构建数学模型(坐标曲线)。
1.观察有丝分裂过程动画。
2.利用教具制作各阶段染色体的形态模型,并总结出分裂期各阶段的主要变化规律
3.总结染色体数量在有丝分裂各期变化。
设计意图:通过动眼观察动画、动手制作染色体物理模型加深对分裂过程中染色体动态变化的理解。
4.根据结论3(当没有染色单体时,DNA数=染色体数;当有染色单体时,DNA数=2倍染色体数。
)总结DNA、染色单体数量变化规律。
设计意图:利用结论3中染色体与DNA及染色单体的数量关系,总结 DNA、染色单体数量变化规律,以此降低难度。
5.建数学模型。
高中生物必修二有丝分裂-减数分裂详尽分析
有丝分裂和减数分裂有丝分裂(一)过程时期间期前期中期后期末期特点①变化:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成②结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态①出现染色体,②核膜、核仁消失,③出现纺锤体①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上。
①着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两个子染色体。
并分别向两极移动①染色体变成染色质,②核膜、核仁重现,③纺锤体消失,④在赤道板位置出现细胞板,并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁前期:膜仁消失显两体。
中期:赤道板上排整齐。
后期:一分为二向两极。
末期:两消两现新壁现。
(二)、动、植物有丝分裂的比较植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂相同点分裂过程基本相同,染色体变化规律相同不同点前期由细胞两极发出的_纺锤丝形成纺锤体由两组中心体发出星射线形成纺锤体末期细胞中部形成细胞板→细胞壁,将细胞均分为两个子细胞细胞膜从细胞的中央_凹陷,将细胞缢裂成两部分一、减数分裂(一)相关概念①. 同源染色体:两个形状、大小一般都相同,一个来自父方,一个来自母方,在减数分裂中要配对的染色体。
1和2或3和4 都是一对同源染色体(数目:同源染色体的对数= 体细胞染色体数减半)②.联会:同源染色体两两配对的行为。
如图③.四分体:含有四个姐妹染色单体的配对的一对同源染色体。
1和2或3和4各组成一个四分体(一个四分体中有两个着丝点、两条染色体、四个DNA分子,四条染色单体)(数目:四分体数= 同源染色体对数= 体细胞染色体数减半)④.非姐妹染色单体:不是连在同一个着丝点上的染色单体(二)减数分裂的过程(精子形成过程为例)间期:精原细胞体积增大,染色体复制,初级精母细胞形成减数第一次分裂前期中期后期末期特点同源染色体联会,四分体出现,非姐妹染色单体交叉互换:同源染色体排列在赤道板上同源染色体分离向细胞两极,非同源染色体自由组合形成两个次级精母细胞,染色体数目减半细胞种类初级精母细胞次级精母细胞减数第二次分裂前期中期后期末期特点无同源染色体染色体散乱分布在纺锤体中央染色体的着丝点排列在赤道板上着丝点分裂,染色体一分为二,姐妹染色体向两极移动分裂结果形成四个精子细胞细胞种类次级精母细胞精细胞(三)、精子和卵细胞形成的区别第一次分裂第二次分裂1个极体 2个极体滋长(2N)(N) 3个极体 1个卵原细胞 1个初级卵母细胞 1个极体(N)(2N)复制(2N) 1个次级母细胞(N)1个卵细胞(N)精原复制初级四分体(交叉互换)次级单体分开精变形精细胞精母分离(自由组合)精母细胞子染色体 2N 2N N 2N N NDNA 2C 4C 4C 2C 2C C C比较精子卵细胞不同形成部位动物精巢,植物花药动物卵巢,植物胚囊三、DNA 和染色体的数目变化曲线图1、减数分裂DNA 和染色体的数目变化曲线图母细胞 母细胞 母细胞 母细胞减数分裂过程中DNA 的复制发生在间期,此时DNA 数目加倍但是染色体数目不变。
有丝分裂-减数分裂详尽分析
体细胞
性细胞(精子或卵细胞)
同 子细胞染色体数 与亲代相同
比亲代细胞减少一半
点 子细胞间的遗传 一定相同
不一定相同
物质
意义
在生物亲代和子代之间保 对于进行有性生殖的生物
持了遗传性状的稳定性,对 来说,减数分裂与受精作
于生物的遗传有重要意义 用对于维持每种生物前后
代细胞中染色体数目的恒
定,对于生物的遗传变异,
(二)减数分裂的过程(精子形成过程为例)
间期:精原细胞体积增大,染色体复制,初级精母细胞形成
前期
中期
后期
末期
减数第一 次分裂
特点 细胞种类
同源染色体联 会, 四分体出 现,非姐妹染色 单体交叉互换
:同源染色体排 列在赤道板上
同源染色体分 离向细胞两 极,非同源染 色体自由组合
前期
初级精母细胞 中期
后期
植物细胞有丝分裂
动物细胞有丝分裂
相同点 分裂过程基本相同,染色体变化规律相同
前 期
不 同 点末
期
由细胞两极发出的_纺锤丝形成纺锤 由两组中心体发出星射线形成
体
纺锤体
细胞中部形成细胞板→细胞壁,将细 细胞膜从细胞的中央_凹陷,将
胞均分为两个子细胞
细胞缢裂成两部分
一、 减数分裂
(一)相关概念 ①. 同源染色体:两个形状、大小一般都相同,一个来自
同源染色体要经过联会形成四分体 有同源染色体,但无联会、分离,
并交叉互换,而后分离,非同源染 无四分体行为,非同源染色体不
色体自由组合
进行自由组合
4个 为亲代的一半
生殖细胞
2个 与亲代相同
体细胞
五、图形判断
奇数
高中生物第6章细胞的生命历程微专题四有丝分裂过程分析及图像判断学案新人教版必修
微专题四有丝分裂过程分析及图像判断一、动植物细胞有丝分裂的过程分析1.有丝分裂过程中细胞结构及物质数量变化(1)有丝分裂过程中相关结构的变化规律细胞结构变化规律纺锤体形成―→消失(前期) (末期)核膜、核仁消失―→重建(前期) (末期)中心体倍增―→移向两极―→平均分配(间期) (前期) (末期)(2)有丝分裂过程中染色体行为、数量的变化规律(以二倍体生物染色体数为2n,核DNA数为2n)为例项目间期前期中期后期末期染色体数形态变化行为变化复制形成染色单体螺旋成染色体着丝点排列在赤道板着丝点分裂解旋成染色质数目2n2n2n4n4n→2n核DNA数2n→4n4n4n4n4n→2n 染色单体数0→4n4n4n0 0 2.有丝分裂过程中细胞核DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线(1)a→b、l→m、p→q变化原因都是DNA分子复制。
(2)g→h、n→o、r→s变化原因都是着丝点分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体。
(3)染色单体数在细胞周期中的起点为0,终点也为0。
3.有丝分裂过程中一个细胞内的核DNA分子、染色体、染色单体数目变化的特殊时期总结(1)核DNA分子数目加倍的时期——间期。
(2)姐妹染色单体形成的时期——间期。
(3)染色体数目加倍的时期——分裂期的后期和末期。
(4)染色单体数目为零的时期——分裂期的后期和末期。
(5)染色体数与核DNA分子数之比为1∶2的时期——间期DNA分子复制完成后及分裂期的前期和中期。
(6)染色体数与核DNA分子数之比为1∶1的时期——间期DNA分子复制前及分裂期的后期和末期。
例1(2023·广东佛山一中段测)下列有关细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )①在植物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤体②在植物细胞有丝分裂末期形成了赤道板③在动物细胞有丝分裂间期,两个中心粒复制形成两组中心粒④在动物细胞有丝分裂末期,细胞膜内陷形成两个子细胞A.②③B.②④C.①③D.③④答案 D解析纺锤体是在有丝分裂前期形成的,因此在植物细胞有丝分裂间期不能观察到纺锤体,①错误;在植物细胞有丝分裂末期形成了细胞板,赤道板不是客观存在的结构,②错误;在动物细胞有丝分裂间期,两个中心粒复制形成两组中心粒,③正确;在动物细胞有丝分裂末期,细胞膜内陷形成两个子细胞,④正确,故选D。
有丝分裂中染色体、dna的数量变化规律
丝分裂是一种细胞分裂过程,是生物体繁殖的基本过程之一。
在丝分裂过程中,细胞内的染色体数量和DNA 分子数量都会发生变化。
1.染色体数量变化
在丝分裂过程中,细胞内的染色体数量会发生变化。
丝分裂分为前期和后期两个阶段。
在前期,染色体被复制,染色体数量翻倍。
在后期,染色体被分离,染色体数量恢复到原来的数量。
所以,丝分裂前后细胞内的染色体数量没有变化。
2.DNA 分子数量变化
在丝分裂过程中,细胞内的DNA 分子数量也会发生变化。
在丝分裂前期,DNA 分子被复制,DNA 分子数量翻倍。
在丝分裂后期,DNA 分子被分离,DNA 分子数量恢复到原来的数量。
所以,丝分裂前后细胞内的DNA 分子数量也没有变化。
综上所述,丝分裂过程中细胞内的染色体数量和DNA 分子数量都没有变化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
有丝分裂过程中的染色体、DNA数量变化例析有丝分裂的结果和意义是子代细胞内的遗传物质与亲代细胞是一致的,保持了亲子代细胞遗传的稳定性。
那么为什么会出现这种结果?下面我们通过分析有丝分裂过程中的染色体、DNA数量变化来进行解释。
一、染色体、姐妹染色单体、着丝粒、DNA的关系图
下图中A是通常所说的一个染色体(质),B是经过复制的一个染色体,包含两个姐妹染色单体,两个姐妹染色单体是完全相同的,其含有的物质也与A完全相同,它们通过一个共同的着丝粒相连。
B的着丝粒分裂后,就变成了两个完全相同的染色体(C)。
也就是说,染色体复制后至着丝粒分裂之前,染色体的个数不变,但包含有染色单体,也仅在这一段时间内有染色单体。
A的一个染色体上有1个DNA分子,而B的一条染色体中含2个DNA分子,分别位于2个染色单体上。
C中每个染色体只含一个DNA分子。
细胞中染色体上的DNA分子数的计算:有染色单体时,DNA分子数=染色单体数;没有染色单体时,DNA分子数=染色体数。
特别提醒:
(1)染色体数目的计算,以着丝粒为依据(人为规定的,有几个着丝点就是几个染色体)。
(2)一条染色体上DNA的数目在复制前后不同:当有染色单体时——染色体∶染色单体∶DNA=1∶2∶2;没有染色单体时——染色体∶染色单体∶DNA=1∶0∶1。
例1、细胞周期的各阶段中,一个细胞中的染色体和DNA分子数量比不可能是下列中的()
解析:本题以细胞分裂时染色体和DNA数目变化为核心考点,综合考查识图、分析判断能力。
在细胞分裂中,染色体和DNA数目比有两种情况:在染色体中无单体时,染色体数目和DNA分子数目比为1∶1;在染色体中有染色单体时,因为每一条染色单体上有一个DNA分子,即一个染色体上有2个DNA。
答案:A
二、有丝分裂过程中染色体形态变化规律
染色体复制(间期)→散乱分布于纺锤体中央(前期)→着丝粒排列在赤道板上(中期)→着丝粒分裂(后期)→移向两极(末期)。
(如下图所示)
例2、染色单体形成、染色体出现和消失分别发生在细胞周期的()
A.前期、中期、后期B.间期、前期、后期
C.间期、前期、末期D.前期、后期、末期
解析:在分裂间期,DNA进行了复制,复制后的两个DNA分子连在同一个着丝粒上,染色体数目没有发生改变,但每条染色体含有两条染色单体。
前期的最明显的变化是细胞核内染色体的出现。
末期时染色体伸展,重新呈染色质状态。
答案:C
例3、下列A、B、C三图是不同生物细胞有丝分裂图,据图回答下列问题:
(1)A图细胞所处的分裂期是期,该期的主要变化是染色体的一分为二,两个变成两个独立的。
该细胞中的染色体有个,染色单体有条。
(2)B图的细胞正处于有丝分裂的期,此期细胞内发生的主要变化是染色体进一步,更为清晰地排列在纺锤体中央,各着丝粒都排在上。
此图代表的生物体细胞内有染色体个。
(3)C图细胞处于分裂期,共有染色体个,染色单体条。
解析:本题考查的是有丝分裂过程中不同时期的染色体形态变化特点。
A图是动物细胞有丝分裂的后期图像,B图是植物细胞有丝分裂中期的图像,C图是植物细胞有丝分裂前期的图像。
答案:(1)后着丝粒染色单体染色体80
(2)中凝聚变短(缩短变粗)赤道板4
(3)前48
三、有丝分裂过程中DNA含量、染色体数目的变化
1.DNA含量、染色体数目的变化及相互关系(假定正常体细胞中染色体数为2N,DNA数为2a)
分裂时期
间期前期中期后期末期
比较项目
DNA含量2a→4a4a4a4a4a→2a
染色体数目2N2N2N4N4N→2N
染色单体数目0→4N4N4N00
一条染色体上DNA含量)1到2 2 2 1 1 例4、细胞增殖过程中DNA含量会发生变化。
通过测定一定数量细胞的DNA含量,可分析其细胞周期。
根据细胞DNA含量不同,将某种连续增殖的细胞株细胞分成三组,每组的细胞数如下图。
从图中所示结果分析其细胞周期,正确的是()
A.细胞分裂期的时间比分裂间期的长
B.乙组细胞正进行着丝点的分裂
C.丙组中的细胞染色体数均相同
D.将周期阻断在DNA复制前会导致甲组细胞数增加
解析:本题考查细胞分裂过程中DNA含量的变化。
甲图中表示DNA复制以前,即间期中的G1期,细胞数最多;乙图表示间期的DNA复制期,细胞数次之;丙图表示DNA复制后直到分裂完成前,即间期的G2期、前期、中期、后期,细胞数最少。
由于间期的细胞比分裂期的细胞数多,从而说明细胞分裂期的时间比分裂间期的长。
答案:D
例5、处于有丝分裂后期的人体细胞中有()
A.46个染色体,92个DNA分子B.46个染色体,46个DNA分子
C.92个染色体,46个DNA分子D.92个染色体,92个DNA分子
解析:本题考查不同时期的染色体、DNA数量的变化规律。
人体细胞中染色体数量为46个(含有46分子DNA)。
通过间期的复制,染色体还是46个,但DNA分子增加到92个;后期着丝粒分裂,染色单体变为独立的染色体,此时DNA分子数没有变化(92分子),但染色体的数量从46条增加到92条。
答案:D
2.有丝分裂过程中染色体和DNA变化曲线图
(1)常规曲线图
(2)非常规曲线图
①
该图特别之处在于纵坐标表示的是每条染色体上DNA的含量,每条染色体上DNA含量有三种情况,如下表:
染色体分析所处细胞周期分析
一条染色体上只有1个DNA分子此时表示染色体上无染色单体细胞分裂间期中的G1期、分裂
后期或有丝分裂末期
一条染色体上只有2个DNA分子此时表示染色体上有两条染色单体有丝分裂的间期中的G2期、分
裂前期或中期
一条染色体上有
1-2个DNA分子
此时表示细胞的DNA正在复制过程中可代表有丝分裂间期中的S期
例题4:下图表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系。
下列对图示的分析,错误的是()
A.DNA合成的抑制物能作用于AB段
B.前期与中期的可以用BC段表示
C.DE段的每条染色体含有一个DNA分子
D.该图示仅表示了细胞有丝分裂过程中染色体的变化
解析:该图除了能表示细胞有丝分裂过程中的染色体变化外,还可以表示整个细胞中的DNA 含量变化。
答案:D
②
上图表示的是在有丝分裂过程中染色体的着丝粒、纺锤丝与分裂增殖时间关系的曲线,曲线A 表示染色体的着丝点与纺锤丝的相应极之间的平均距离,图中的曲线B代表染色体的染色单体之间的距离。
有丝分裂过程中,后期的主要特征在于着丝粒分裂,已复制的两条染色单体分开与同侧纺锤丝相连,被拉向两极。
很明显,染色单体(包括着丝粒)与同侧极的距离逐渐减小,而姐妹染色单体(含着丝粒)的距离则逐渐增大。
有丝分裂过程中染色体和DNA变化曲线图更正!
根据2020年人教版高中生物教材,有丝分裂过程中染色体和DNA变化曲线图,作出统一更正,高考以更正的为准!!!
(1)常规曲线图(网上普遍性的)
更正后:
高考以更正后的为准!!!
说明:1、变化:拐点在哪里(后期、未期)?
2、不变:染色体加倍在后期;染色单体消失在后期。