简化识别细胞分裂图象的技巧

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  [摘 要] 本文以二倍体生物为例,根据细胞中染色体的变化情况,较系统的阐述了识别各种细胞分裂图象的技巧,依照此思路和方法,可以快捷、准确的完成细胞分裂图象的识别。
  [关键词] 细胞分离图象 识别 技巧
  在高中生物中,我们常常会遇到关于细胞分裂图象的识别一类的习题,它把高中生物中细胞分裂(包括有丝分裂和减数分裂)各个时期的图象混淆在一起,让我们根据图象来判断该细胞所处的分裂时期,并回答相关的问题。要解答这类题目,首先要根据细胞分裂的图象判断、识别出该细胞所处的分裂时期,然后才能回答后面的问题。对于细胞分裂图象的识别,至今没有一个系统全面的判断依据,不同的老师只是根据自己的经验传授给学生不同的解题思路和解题方法,学生掌握起来较困难,理解起来也模模糊糊、朦朦胧胧,解题时犹如雾里看花,连估带猜,,因此失分率较高。为此,我在教学中不断的摸索、实践,归纳、总结出了一套比较系统的、有效的解题思路和解题方法,依照此思路和方法,可以快捷、准确的完成细胞分裂图象的识别。供大家参考。
  要识别细胞的分裂图象,首先要仔细阅读题目,包括题干文字和细胞的分裂图象。要弄清:①题干文字中有无染色体数目的说明,②细胞分裂图象中染色体的数目和状态(是否含同源染色体;是否含姐妹染色单体;染色体着丝点的排列位置等),以及染色体的变化趋势。然后才进行判断:①判断细胞分裂的类型(判断该细胞是在进行有丝分裂,还是在进行减数分裂);②判断细胞所处的具体分裂时期。
  下面我以二倍体生物为例,谈谈解题技巧。
  一、分裂类型判断
  凡出现以下情况之一者,即可判定细胞在进行减数分裂。
  (一)染色体数目比体细胞减少一半或有减半趋势
  (二)有同源染色体联会
  (三)有四分体
  (四)无同源染色体
  因为以上四个特点都是减数分裂特有、而有丝分裂没有的,因此只要出现其中的一种,我们即可判定该细胞在进行减数分裂。如果细胞分裂图象中没有以上四种情况,则我们可以判定该细胞在进行有丝分裂。
  二、分裂时期的判断
  从已知的染色体数目2A = n 条件来确定细胞所处的分裂时期。如果根据题干文字的说明,可以推断出含有该细胞的物种的体细胞中染色体数(2A)为 n ,那么,对照细胞分裂图象中染色体的数目和状态,我们就可以根据以下原则检索出该细胞所处的具体分裂时期:
  (一)如果细胞中染色体数目在2A = n的基础上加倍,变为2n,则该细胞处于有丝分裂后期
  (二)如细胞中染色体数在2A = n的基础上减半,变为n /2,则在进行减数分裂。
  1.细胞中存在姐妹染色单体
  姐妹染色单体的着丝点排列在赤道板上,则该细胞处于减数第二次分裂中期。
  姐妹染色单体的着丝点没有排列在赤道板上,则该细胞处于减数第一次分裂的末期或减数第二次分裂的前期。
  2.细胞中不存在姐妹染色单体,则该细胞处于减数第二次分裂的末期。
  (三)如果细胞中染色体数目不变,仍为n。
  1.趋向减半,细胞中同源染色体的着丝点相对排列在赤道板的两侧(含有姐妹染色单体),则该细胞处于减数第一次分裂中期。
  细胞中同源染色体(含姐妹染色单体)两两分离,并逐渐移向细胞两极,则该细胞处于减数第一次分裂的后期。
  细胞中姐妹染色单体分离,并逐渐移向细胞两极,则该细胞处于减数第二次分裂的后期。
  2.不趋向减半,但着丝点在赤道板上(含有姐妹染色单体),则该细胞处于有絲分裂中期
  在已知含有该细胞物种的体细胞染色体数目2A = n的基础上,按照以上原则,就可以依次判定出该细胞所处的分裂时期。以上原则我们可以列表简要表示如下:
  附表:细胞分裂时期的判定
  物种体细胞
  染色体数 细胞中染色体的变化 细胞所处的
  时期
  2A = n 加倍,变为2n 有丝分裂后期
  减半,
  变为n /2 存在姐妹染色单体 着丝点排列在赤道板上 减Ⅱ中期
  着丝点不在赤道板上 减Ⅰ末期
  或减Ⅱ前期
  不存在姐妹染色单体 减Ⅱ末期
  不
  变 趋向减半 着丝点相对排列在赤道板两侧 减Ⅰ中期
  同源染色体(含姐妹染色单体)两两分离 减Ⅰ后期
  姐妹染色单体分离 减Ⅱ后期
  不趋向减半 着丝点排列在赤道板上 有丝分裂中期
  注:“减Ⅰ”为减数第一次分裂;“减Ⅱ”为减数第二次分裂。
  例1:下面是某二倍体生物不同的细胞分裂示意图,请根据图象判断它们各自所处的分裂时期(假设该物种体细胞中有2对同源染色体)。
  解答:从题干文字我们可知道含有该细胞的物种体细胞染色体数目2A = 4,
  细胞A中染色体数目加倍了(变为8条),故A细胞处于有丝分裂后期。
  细胞B、C、D中染色体数目减半了(变为2条),B含有姐妹染色单体且着丝点排列在赤道板上,故B细胞处于减数第二次分裂的中期。C含有姐妹染色单体但着丝点不在赤道板上,故C细胞处于减数第一次分裂的末期或减数第二次分裂的前期。D不含姐妹染色单体,故D细胞处于减数第二次分裂的末期。
  细胞E、F、G、H中染色体数目没有改变,但E、F、G有减半趋向,其中E中同源染色体发生分离(含姐妹染色单体)并移向细胞两极,故E细胞处于减数第一次分裂的后期。F中着丝点分裂,姐妹染色单体分离并移向细胞两极,故F细胞处于减数第二次分裂的后期。G中同源染色体的着丝点相对排列在赤道板两侧,故G细胞处于减数第一次分裂中期。而细胞H中染色体不趋向减半,且着丝点排列在赤道板上,则该细胞处于有丝分裂中期。
  三、以据同源染色体来判断
  根据分裂后形成的子细胞中是否含有同源染色体来确定该细胞所进行的分裂类型。有的题目中列出两种二倍体生物处于分裂后期的细胞图象,这两个图象中细胞的染色体数目是相同的,并且都不含姐妹染色单体;在题干文字中,没有关于含有该细胞的物种的体细胞染色体数目(2A = n)的说明,让我们判断这两个细胞所进行的分裂类型(绝大多数情况下一个是有丝分裂,一个是减数分裂)。这样的题目,我们不知道该物种体细胞的染色体数目2A = ?,就不能根据染色体的数目变化情况来判断,而只能根据各自分裂后形成的子细胞中是否含有同源染色体来判断。
  (一)如果子细胞中含有同源染色体,则该细胞是在进行有丝分裂(处于后期)。
  (二)如果子细胞中不含同源染色体,则该细胞是在进行减数第二次分裂(处于后期)
  例2 :以下甲、乙两种二倍体生物的细胞各在进行何种分裂?各自处于哪个时期?
  解答:在题干文字中没有说明含有该细胞的物种体细胞的染色体数目2A = ?,两个细胞染色体数目相同,并都处于分裂的后期,且不含姐妹染色单体。这时我们要判断它们的分裂类型,就只能根据其分裂后形成的子细胞中是否含有同源染色体。从甲、乙两图中我们可以看出:甲细胞分裂形成的子细胞中含有同源染色体,因此甲细胞是在进行有丝分裂,处于后期。乙细胞分裂形成的子细胞中没有同源染色体,故乙细胞在进行减数分裂,处于减数第二次分裂后期。
  对于单倍体和多倍体生物细胞的分裂图象,其解题原理和二倍体差不多,在理解并熟练判断二倍体生物细胞分裂图象的基础上,我们依葫芦画瓢,也可巧解了。
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