有丝分裂过程中各时期DNA、染色体和染色单体数目的变化

轻松判断细胞分裂各时期DNA、染色体、染色单体数目作者：王雪梅来源：《中学教学参考·理科版》2013年第10期细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础，而细胞增殖的方式是细胞分裂。

因此，细胞分裂是高中生物学习的重要内容。

细胞分裂涉及的染色体变化过程和分裂图纷繁复杂且抽象，学生理解和记忆难度较大，尤其是判断分裂过程中某一时期染色体、DNA和染色单体的数目更让学生头痛。

如：“某植物细胞处于有丝分裂后期染色体数为32，问该植物处于减数第二次分裂后期的细胞染色体数、DNA数、染色单体数？”常规做法：（1）回忆分裂过程，分析数目。

因有丝分裂和减数分裂涉及过程较多，用此方法解题就需要对两种分裂过程极为熟悉，但因为是在脑海中想象，非常抽象，所以既费脑子，正确率也不高。

（2）画出已知和所求细胞分裂时期图（一般以体细胞为四条染色体为例），根据比例计算。

比起做法（1），此做法的优点是化抽象为具体，可以稍微提高正确率；缺点是分裂图太多，记忆量大，能正确画出题目所给细胞分裂图的学生不多。

本文介绍一种可以简单、快速画成无坐标曲线图的方法，记忆量小，操作简单，正确率高。

我在教学实践中应用，发现大部分学生掌握很快，运用自如。

一、无坐标曲线图法介绍1.画出曲线走势图教学生就像学写汉字一样画出有丝分裂和减数分裂的DNA、染色体变化的四条曲线图（如图1），不需要画横纵坐标，也不需要考虑细胞分裂过程中染色体行为的变化，就像写汉字一样把曲线走势画对即可。

同时，在每条曲线的起始点处都写上2N（体细胞染色体和DNA 数）。

那么，曲线上升即为在原来基础上加倍，下降即为减半。

图1图22.在曲线图上标明时期（图2）（1）有丝分裂图只标曲线上升和下降处的时期。

如DNA曲线上升处为间期（斜线上升），下降处为末期；染色体曲线上升处为后期（染色体着丝点分裂），下降处也是末期。

（2）减数分裂曲线（以精原细胞为例）按顺序简单标上细胞或时期即可，如精原、减Ⅰ、减Ⅱ、精细胞。

考点二有丝分裂过程中相关结构和数量的变化1.有丝分裂过程时期分裂图像特点植物细胞动物细胞间期①完成和的合成②细胞适度前期①消失②染色质→③纺锤体形成植物: 发出纺锤丝动物: 发出星射线中期①染色体的排列于赤道板上②染色体形态,数目清晰后期①分裂, 分开②子染色体末期①出现,形成两个细胞核②染色体→③消失④细胞质分裂植物: →细胞壁动物: 向内凹陷2.动植物细胞有丝分裂的主要区别图4-11-9 3.有丝分裂的意义将亲代细胞的经过复制后精确地平均分配到两个子细胞中,保持了细胞的亲代和子代之间的稳定性。

4.细胞的无丝分裂图4-11-10【易错辨析】(1)动物细胞分裂时,纺锤体、染色单体均形成于分裂前期,消失于分裂后期。

( )(2)着丝点分裂一定导致DNA数目加倍。

( )(3)赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。

( )(4)在细胞周期中,染色单体数量随着染色体数量的加倍而加倍。

( )(5)有丝分裂后期和末期,核DNA分子数与染色体数相同。

( )(6)在一个细胞周期中,DNA分子的复制和中心粒的倍增可发生在同一时期。

( )(7)洋葱体细胞中有16条染色体,经四次有丝分裂后形成的每个子细胞中均有16条染色体。

( )由细胞形态判断,图4-11-11中①~⑤所示细胞中有一种细胞,其形成时的细胞分裂方式及细胞内染色体数目与其他细胞明显不同,是哪一种细胞?产生该细胞的分裂方式是否具有周期性?图4-11-11。

1.细胞周期中几种细胞结构的周期性变化(1)染色体行为变化规律图4-11-12①当有染色单体(G2、前、中期)时,染色体数∶染色单体数∶DNA数=1∶2∶2。

②当无染色单体(G1、后、末期)时,染色体数∶DN A数=1∶1。

(2)纺锤体的变化:形成时期为前期,消失时期为末期。

(3)核膜、核仁的变化:解体时期为前期,重建时期为末期。

(4)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞中)间期复制→前期移向两极并形成纺锤体→末期平均分到子细胞中。

第6 章细胞的生命历程第 1 节细胞的增殖一、细胞增殖1.细胞增殖的意义：生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础2.真核细胞分裂的方式：(一)细胞周期（1）概念：指的细胞，从开始，到为止。

（2）两个阶段：：为分裂期进行活跃的物质准备，完成。

：细胞分裂阶段。

有丝分裂分为前期、中期、后期、末期（二）高等植物细胞有丝分裂各期的主要特点：【前期】特点：①出现、出现②消失染色体特点：1、染色体地分布在细胞中心附近。

2、每个染色体都有【中期】特点：①所有染色体的都排列在上②染色体的最清晰染色体特点：染色体的形态比较固定，数目比较清晰。

故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。

【后期】特点：①一分为二，分开，成为两条子染色体。

②纺锤丝牵引着子染色体分别向移动。

这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极染色体特点：消失，加倍。

【末期】特点：①染色体变成，消失。

②重现。

③在赤道板位置出现，并扩展成分隔两个子细胞的分裂期特点归纳（记忆口诀）：前期：膜仁消失现两体。

中期：形定数晰赤道齐。

后期：粒裂数加均两极。

末期：两消两现重开始。

二、植物与动物细胞的有丝分裂的比较不同点：植物细胞动物细胞前期纺锤体的来源由两极发出的直接产生由周围产生的形成。

末期细胞质的分裂细胞中部出现形成新细胞壁将细胞隔开。

细胞中部的向内凹陷使细胞缢裂相同点：1、都有间期和分裂期。

分裂期都有前、中、后、末四个阶段。

2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成且与母细胞完全相同。

染色体在各期的变化也完全相同。

3、有丝分裂过程中染色体、分子、染色单体数目的变化规律。

动物细胞和植物细胞完全相同。

细胞中染色体数目变化规律三、有丝分裂的意义：将亲代细胞的染色体经过以后，精确地平均分配到。

由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。

四、无丝分裂：特点：在分裂过程中没有出现的变化，但存在DNA的复制。

例：五、探究实践：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂1.实验原理：在高等植物体内，有丝分裂常见于。

（第二课时）【学习目标】1、能够列举动、植物细胞有丝分裂过程的异同。

2、掌握有丝分裂的意义。

3、总结DNA和染色体的规律性变化，并学习用曲线图描述DNA和染色体数量的变化规律。

4、通过实验培养制作有丝分裂临时装片的技能，与此同时训练观察、分析以及识图和绘图能力。

5、描述细胞无丝分裂的特点。

【教学重难点】1、教学重点：（1）细胞生长和增殖的周期性。

（2）真核细胞有丝分裂的过程。

2、教学难点：真核细胞有丝分裂过程中，各个时期染色体行为和数目的变化，以及DNA数量的变化。

【预习案】一、有丝分裂过程中DNA和染色体及染色单体的数量变化：若某植物细胞中有4条染色体，将该细胞有丝分裂过程各时期的染色体数、染色单体数、二、有丝分裂的意义：1、分裂的结果：产生的两个子细胞，遗传物质（相同或不相同），亲代和子代细胞之间，遗传物质（相同或不相同）。

2、细胞有丝分裂的意义：将亲代细胞的经过之后，精确地到两个子细胞中。

由于染色体上有，因而在细胞的亲代与子代之间保持了。

三、无丝分裂：是指细胞在分裂过程中没有出现和的变化。

四、《观察根尖分生组织细胞的有丝分裂》1、制作临时装片的步骤是：→→→。

2、解离：上午时至下午时，剪取洋葱根尖，立即投入盛有的玻璃皿中，在下解离min，目的是用药液使。

3、漂洗：待根尖后，取出放入盛的玻璃皿中约min，目的是。

4、染色：把根尖放进盛有质量浓度为或的溶液（或液）的玻璃皿中染色min，目的是使。

5、制片时要用镊子把根尖弄碎，还要再加载玻片用拇指轻压的目的是使，有利于观察。

6、根尖分生区细胞的特征是：细胞呈形，排列。

7、观察结果：停留在期的细胞数目最多，原因是【探究案】1、尝试绘制该植物细胞染色体数和DNA数的变化曲线(要求:说出曲线中染色体和DNA数目发生变化的原因.)2、对比、归纳——动、植物细胞有丝分裂过程3、细胞有丝分裂过程中，十分活跃的细胞器有哪些，它们各自的作用分别是什么？4、研究发现,低温条件或用秋水仙素处理分裂的细胞,细胞中的纺锤体形成受到破坏,那么细胞分裂将停留在哪一时期,细胞中的染色体数目有何变化呢?【典型分析】在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”试验中，以下操作和结论正确的是（）1、剪去5cm根尖，用酒精和吡罗红混合液解离染色2、右图是高倍显微镜下调节细准焦螺旋看到的视野3、持续观察，视野中的K细胞将分裂成两个子细胞4、视野中，N细胞的染色体数目是M细胞的一半答案：B。

有丝分裂过程中各时期DNA、染色体和染色单体数目的变化染色体分裂是由质粒上缘折在一起，继而将其中的DNA断裂形成一对镜像染色单体而发生的过程，其目的是将一份染色体分裂成两份并在两个细胞核中分布以提供正确的遗传信息。

有丝分裂是两节段的复制、分离和分配的系列步骤，是细胞分裂和生物多样性进化的重要作用。

有丝分裂过程可以分为二个部分，即前有丝分裂阶段和后有丝分裂阶段。

在前有丝分裂阶段，开始重组DNA，两个细菌染色体上的特定区域开始转变，这就被称为“休止点”。

分裂此后，所有DNA都就正确地复制到子细胞上。

在前有丝分裂阶段，在母源染色体上形成了两个副本，因此，在此阶段染色体和DNA量均翻倍，可以分为四个阶段：前配对期、双螺旋期、连接装置期和分离期。

在前配对期，细胞中会有多达10个特定酶在染色体的某一个点上作用，同时外体将会移动并形成“开口符号”。

此外，一个古晶体管会在拆闸位置出现，其中含有DNA链。

双螺旋期，古晶体管中的碱基对将会同步翻转，形成双螺旋结构。

每个染色单体也会在此期翻转180度，形成镜像状态，突变信号也将在此阶段进行传递。

连接装置期，古晶体管会与DNA片段重新结合，形成“夹头符号”，并形成DNA断链，以释放染色体中的染色单体。

分离期，染色单体进入两个细胞核，形成两个完全独立的子细胞，每个细胞里面只有一个染色体，并包含不同数目的DNA和染色单体。

后有丝分裂阶段比前有丝分裂阶段要快，只需要短短几秒钟即可完成，染色体和DNA量保持不变。

该阶段主要分为内吞期、分解期、分裂期和整合期四个阶段。

在内吞期，每个子细胞会自发地吞噬自身染色体，以链接在母染色体上的两个副本，同时收缩成双锥核。

分解期，染色体会在细胞中异常拉长，染色单体会重新超越双锥核完成分裂。

最后，整合期，每一个子细胞都会重新形成双锥核，以便将染色体和相应的DNA分布到两个子细胞内，如此，有丝分裂就完成了。

总的来说，有丝分裂过程中各时期DNA、染色体和染色单体数目的变化是，在前有丝分裂阶段，染色体和DNA量翻倍；而在后有丝分裂阶段，染色体和DNA量保持不变。

有丝分裂DNA含量图：
a-b：细胞分裂间期染色体复制（实则为DNA的复制和有关蛋白质的合成，而染色体本身的数量不会增加），所以DNA含量加倍。

b-c:前期到后期有染色体的移动和着丝点的分裂，但对DNA含量无影响。

c-d:细胞分裂成两个细胞，DNA平均分配到两个细胞中，含量减半。

有丝分裂染色体数图：
f-g：上个图中已解释过，染色体复制但染色体的数量不会加倍（染色体的数目实则为着丝点的数目）。

g-h：后期着丝点一分为二，所以染色体的数也随之加倍。

i-j:细胞分裂成两个细胞，染色体平均分配到两个细胞中，含量减半。

减数分裂DNA含量图：
同理，间期复制加倍，减数第一次分裂完后，同源染色体分离，分裂成两个细胞，DNA含量减半。

第二次分裂完后，又分裂成两个细胞，DNA再次减半。

减数分裂染色体数目图：
同理，间期复制染色体数目不加倍，直到第一次分裂完毕，细胞分裂成两个细胞，数目减半。

减数第二次分裂后期染色体数目会出现加倍（着丝点分裂。

减数第二次分裂的实质就是着丝点的分裂），细胞分裂成两个细胞时数量减半。

第25课时体细胞的分裂(三)目标导读 1.结合动植物细胞分裂示意图，理解有丝分裂中染色体和DNA等物质的数目变化特点，尝试画坐标曲线图。

2.结合教材P112～113试验，探究影响细胞有丝分裂的外界条件。

3.结合图7－8、7－9，了解无丝分裂的过程和特点。

重难点击有丝分裂中遗传物质的数量变化规律。

一有丝分裂中DNA、染色体等的数量变化下图是不同状态下染色体、DNA分子、染色单体之间的数量关系，结合该图分析有丝分裂中三者的数量变化规律：1．结合有丝分裂各时期染色体的特点，以体细胞中DNA数目为2C、染色体数目为2N为例，完成下表：项目时期染色体形态变化核DNA分子数目染色体数目染色单体数目分裂间期2C→4C2N0→4N 分裂前期4C2N4N 分裂中期4C2N4N分裂后期4C4N0分裂末期2C2N0 2.结合上表数据，在下面的坐标系中画出相应的变化曲线，然后分析下列问题：(1)核DNA变化曲线答案如图所示①DNA数目加倍是在间期，缘由是DNA复制，DNA分子数目加倍。

②DNA数目减半是在末期，缘由是细胞一分为二，DNA数目减半。

(2)核染色体变化曲线答案如图所示①染色体数目加倍是在后期，缘由是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，染色体数目加倍。

②加倍后的染色体数目减半是在末期，缘由是细胞一分为二，染色体数目减半。

(3)染色单体变化曲线答案如图所示染色单体形成于间期，可见于前期和中期，消逝于后期。

小贴士以细胞为争辩对象，细胞内的DNA(线粒体、叶绿体DNA 数量忽视不计)、染色体数量变化曲线如下：归纳提炼除了上述曲线，我们还会遇到每条染色体上DNA含量变化的曲线，要留意和核DNA含量变化曲线相区分：(1)每条染色体中只能含有1个或2个DNA分子，因此纵坐标只能是1或2。

(2)bc段的变化缘由是DNA复制，染色单体形成；cd段是存在染色单体的时期(前期和中期)，每条染色体中含有2个DNA分子；de段变化的缘由是分裂后期着丝粒一分为二，染色单体消逝，每条染色体中只含有1个DNA分子。

第20课时有丝分裂过程中相关变化及观察实验课标要求1.描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。

2.活动：制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片，或观察其永久装片。

考情分析观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂2022·江苏·T72022·湖南·T62022·广东·T42020·北京·T5 考点一有丝分裂过程中相关变化分析1．染色体、染色单体、核DNA的数量关系(1)染色体数＝着丝粒数，即根据着丝粒数计算染色体数。

(2)当染色单体存在时，染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2。

(3)当无染色单体存在时，染色体数∶核DNA分子数＝1∶1。

2．细胞内核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)时期项目分裂间期有丝分裂前期中期后期末期核DNA 2n→4n4n4n4n4n→2n 染色体2n2n2n4n4n→2n 染色单体0→4n4n4n0 03.核DNA含量、染色体数、染色单体数、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 变化原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍。

(3)c →d 、r →s 的变化很相似，但原因不同，c →d 的变化原因是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞。

4．根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)(1)根据染色单体变化判断各时期染色单体⎩⎨⎧有→G 2期、前期、中期→图甲无→⎩⎪⎨⎪⎧后期、末期→图乙G 1期→图丙(2)根据比例关系判断各时期核DNA 分子数∶染色体数∶染色单体数＝⎩⎪⎨⎪⎧4n ∶2n ∶4n →G 2期、前期、中期→图甲4n ∶4n ∶0→后期、末期→图乙2n ∶2n ∶0→G 1期→图丙判断正误(1)分裂间期S 期DNA 复制后染色体数目加倍，有利于染色体的平均分配( × )提示 DNA 复制使得DNA 数目加倍，染色体数目不变，造成染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂。