【生物】细胞有丝分裂图表分析

【生物】细胞有丝分裂图表分析

“能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容”一一这

是《考试大纲》对考生理解能力的要求。细胞分裂中细胞周期、DNA染色体、染色单体等相关知识，都可以转化为图表等形式，借助图表一方面能加强对细胞分裂相关知识的考查，另一方面还能体现《考试大纲》对考生能力的要求(这也是命题者“青睐”有丝分裂图表题的原因)。这些特点在2011年高考天津卷的第4题、江苏卷的第28题等中有所体现。另外，由于本部分内容涉及知识点繁杂、题型多样，因此其又是考生学习的难点。下面我们将针对本

难点中常见题型进行分类详解：

一、对细胞周期的考查

1. 题型分析及解题策略

常见的图形是数轴或圆形图，侧重于考查考生对细胞周期的理解。对此类图形的解读

有一个关键点：在细胞周期中所占时间短的为分裂期，分裂期结束时是下一个细胞周期的开

始，一直再到分裂期结束，才是一个完整的细胞周期。

【典例1】科学家用含15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，并追踪蚕豆根尖细胞的分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂的数据如下，下列据图所作的推测正确的是

I ■ 1 ■I ■

0 2 19J 21J 38*6 40 苗1

A. 蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3 h

B. 蚕豆根尖细胞分裂间期所持续的时间是分裂期时间的三倍

C. 在0〜2 h这个时间段，蚕豆根尖细胞的DNA分子结构稳定性最低

D. 在19.3〜21. 3 h这个时间段，根尖细胞内可发生基因重组现象

【解析】严格来说，一个细胞周期是从 2 h开始至21.3 h结束，共用时21.3-2=19.3 (h),

但不能认为0〜19.3 h为一个细胞周期。蚕豆根尖细胞分裂间期所持续的时间是19.3-2=17.3 (h),而分裂期时间为2h。在0〜2h这个时间段，蚕豆根尖细胞处于分裂期，染色体高度螺旋化，DNA分子不处于解旋状态，因此DNA分子结构稳定性最高。基因重组现象发生在减数分裂过程中，而根尖细胞进行的是有丝分裂。答案：A

2. 知识拓展

同理，如右图所示，A^B为分裂期，B T C^A为分裂间期，一个完整的细胞周期是B T B(即

A T B) O

二、对染色体、DNA 含量的考查 1. 题型分析及解题策略

此类试题一般以坐标曲线的形式出现，侧重考查考生对细胞周期中染色体、 DNA 含 量变化的认识。下面从不同角度对该难点进行详解（本难点中所说的"细胞内

DNA 不包括

细胞质DNA 因为线粒体或叶绿体内的 DNA 含量不定，其含量变化无法用具体的曲线表示出 来）: （1）（细胞内）DNA 染色体曲线的比较

表示DNA 和染色体的曲线有一个最明显的区别： 相对数量从2变为4的时候，“斜线增加”指

的是DNA 复制，该曲线代表 DNA 含量变化（上面左图）；“竖直增加”为着丝点分裂所致， 该曲线

代表染色体含量变化（上面右图）

。

（2）DNA 染色体曲线不同区段对应时期的判定

对于各时期的判断，必须找到关键点才能准确进行。根据DNA 变化曲线判定各时期的技巧（参 阅上图分析）：①“斜线增加”的结束点（B 点）之前，为间期。②竖直向下减少时，若纵 轴为每条染色体上 DNA 含量，则此时为后期； 若纵轴为细胞内 DNA 含量，则此时为末期。根 据染色体变化曲线判定各时期的技巧：染色体加倍的为后期，其他时期以此为据推断即可。

L

N E

rn 1 ' 」 L

M V

Ji 2

郴

对数量

（3 ）核DNA 细胞内DNA 每条染色体上 DNA 含量变化的比较

一定要结合两个重要图像（甲、乙图）进行理解，在丙、丁、戊三个图中对应的时间段有差 异：

① 甲图代表有丝分裂后期， 核DNA 是2N 细胞内DNA 也是2N,但每条染色体上的 DNA 是 n （n=1）,

因此，甲图（后期）在丙、丁两图中都对应

2N,位于BC 段，但是在戊图中对应 CD 段。

② 乙图代表有丝分裂末期，由于该细胞内具有两个细胞核，因此核

DNA 是 N 、细胞内DNA 是

2N （此时一个细胞包括两个子细胞），每条染色体上的 DNA 仍是n （n=1）,因此，乙图（末期） 在丙图中对应 N,位于CD 段；在丁图中对应2N ,位于BC 段；在戊图中对应 DE 段。 【典例2】 右图表示某生物细胞有丝分裂过程中细胞核内 叙述正确的是

A. 0A 段表示染色体复制，含量加倍

B. 细菌与BC 段细胞相比主要区别是没有核膜和核仁

C. CD 段细胞核中染色体：染色单体：DNA=1： 2 ：2

D. BD 段的团藻细胞中含有两组中心粒

【解析】 虽然0A 段染色体随着 DNA 的复制而复制了，但是染色体的含量并不加倍。 BC

段细胞处于分裂期，核膜、核仁消失，即与原核生物相同，都没有核膜、核仁。 CD 段为有

丝分裂后期，着丝点分裂，已不存在染色单体。团藻属于低等植物细胞， 细胞内存在中心体， 分裂期

时在细胞的每一极都存在一组中心粒。答案： D

2. 图形变形

命题者常将DNA 染色体、染色单体等的含量变化整合到一个图形中，将坐标曲线图转化为 柱形图。只要清楚每个时期这三者含量的比例，就能够准确作答。

DNA 含量变化的曲线。下列有关

0 A B C n E IH 间

4N a

m 2N

遇到柱形图，要联想到不同形态的染色体中DNA和染色单体含量的比例。纵观染色体的几种形态，“染色体数永远小于或等于DNA分子数，有染色单体存在时，其数量等于DNA分子数。” 这个规律是解答柱形图的关键。如图中甲a〖DK〗：b〖DK〗：c=2〖DK〗：1〖DK〗：2, 那

么比例数最小的1份b肯定代表染色体数，a、c则代表DNA分子数、染色单体数，具有此种染色体形态的应该是前期或中期。图中乙缺少c,正在进行有丝分裂的细胞中不可能不含

DNA因此，c绝对不是DNA应该为染色单体。没有染色单体的时候（乙、丙），若染色体

数和DNA分子数加倍了（乙图），则为后期；若没加倍（丙图），则为末期或间期（DNA复制前的间期）。可见，将柱形图转化为我们比较熟悉的图形进行分析，实现“图T图”转化，可使问题简单化。

【典例3】处于有丝分裂过程中的动物细胞，当中心体移向两极时，染色体数（a）、染色单体数（b）、DNA分子数（c）可表示为

【解析】中心体移向两极时细胞处于分裂前期，此时一条染色体上有两条染色单体，则

应为b的一半，每条染色单体上有一个DNA分子，则b、c大小一致，即染色体数、染色单

体数和DNA分子数的比为1 : 2 : 2。

答案：B

三、对细胞周期各时期判断的考查

1.题型分析及解题策略

此类题型考查的频率最高，常见图形有坐标曲线图、柱形图、模式图等。对于坐标曲线图、柱形图的分析上面已做详解。牢记各时期最显著的特征，并能根据特征自己动手画出简图，