三式巧解細胞分裂

有絲分裂和減數分裂是高中生物學習的重點和難點，經常以表格、細胞分裂曲線、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

高中生物中所學習的細胞增殖主要針對二倍體生物，掌握有絲分裂與減數分裂各時期的特征對解題很有幫助，同學們可以通過“口訣法”記憶各種特征，解題的時候從口訣切入。

1.有絲分裂

間期：間期胞核很完整，（DNA）復制（蛋白質）合成形不清。

前期：（核）仁（核）膜消失雙體（染色體、紡錘體）現，染體排布很散亂。

中期：絲點赤道排列齊，形態數目最清晰。

后期：絲點分裂姐妹離，暫時加倍奔兩極。

末期：雙體消失膜仁現，胞板中央正擴展。

2.減數分裂

減Ⅰ前期：配對聯會四分體，染體數目與體（細胞）同。

減Ⅰ中期：（同源染體）縱隊兩列排齊整，赤道板上再集中。

減Ⅰ后期：同源分開非源組，自由組合去應用。

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

二、 列表比較數量關系，識別分裂曲線

同學們要在理解的基礎上熟記各種分裂方式在各時期的有關數量變化。下表總結的是二倍體生物各分裂類型不同時期的量的關系：

根據上表，可以總結出以下解題突破口：

（1）著絲點的數目始終等于染色體的數目。

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

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

（4）出現4N的數目且在后期數目變化為0的曲線為染色單體的曲線。

（5）具有四分體的是減數第一次分裂，不具有同源染色體的是減數第二次分裂。

例1 下圖1表示某種生物細胞核內染色體及DNA相對量變化的曲線圖，圖2表示細胞分裂的不同時期與每條染色體DNA含量變化的關系。根據此曲線圖回答下列問題：（注：橫坐標各個區域代表細胞分裂的各個時期，區域的大小和各個時期所需的時間不成比例）

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

（2）圖1細胞內含有四分體的區間是______________。圖2中AB段形成的原因是_________________________，該過程發生于細胞分裂_____________________期。圖2中CD段形成的原因是_________________________，它發生在__________________時期。

（3）若圖1生物體細胞中染色體數為20條，則一個細胞核中的DNA分子數在9～12時期為_____________條。著絲點分裂發生在橫坐標數字的_________________處進行。

（4）圖2中BC段在圖1中的_________段和__________段。

【思維導引】結合以上表格的數量變化與相應的規律，我們來看看這道題的解題思路：

【解析】（1）對于圖1，根據DNA和染色體在有絲分裂和減數分裂中的變化特點，即數目的加倍發生在間期且線條傾斜的特點可知，曲線A為DNA的變化曲線；根據數目的加倍發生在后期且加倍是突然發生的特點，可判斷B為染色體的變化曲線。這條曲線包含了減數分裂、受精作用和有絲分裂，0～8表示的是減數分裂，8位點發生受精作用；8～13表示的是有絲分裂。具體的時間段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生在減Ⅰ后期，即3～4。

（2）含有四分體的時期是減數第一次分裂的前期，即1～2。 AB段DNA相對數量加倍，說明正在發生DNA的復制，它發生在有絲分裂或減數分裂的間期。CD段處于染色體中DNA數量減少一半的過渡時期，說明此時發生的是著絲點的分開。

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

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

【答案】

（1）B 3～4

（2）1～2 DNA復制（或染色體復制） 間 著絲點分裂 減數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、“導圖法”推斷細胞分裂方式與分裂時期

例2 圖3是某種動物細胞進行有絲分裂和減數分裂的部分圖，據圖回答問題：

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

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

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

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

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

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

【思維導引】我們來看看這道題的解題思路：

【解析】（1）題中每個圖中染色體數都是偶數，所以有可能是減數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，屬于減數第二次分裂；再根據染色體行為特點，可進一步判斷它們分別屬于減數第二次分裂的中期、后期、前期、末期。其他各圖可進行有絲分裂或減數第一次分裂：圖①有同源染色體的聯會，為減一前期；圖②染色體以著絲點一行排在赤道上，為有絲分裂中期；圖③染色體分兩行排在赤道兩側，為減一中期；圖⑤每一極中有同源染色體且著絲點分裂移向兩極，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）據圖可知此動物體細胞有4條染色體，2對同源染色體。

（3）在有絲分裂后期染色體數目與體細胞相比加倍了。

（4）初級精母細胞處于減數第一次分裂。

（5）每條染色體上只有一個DNA分子的細胞不含染色單體。

（6）基因重組包括四分體時期的交叉互換和減數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