细胞分裂图像的辨析
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细胞分裂图像的简易辨析法蓟县二中金静波细胞的有丝分裂和减数分裂过程是高中生物教学的重点和难点,可它又属于微观知识,学生在平时的生活中很难接触到这些方面的知识,因此学生学习起来有一定的难度。
但是在大大小小的考试中,我们还是会经常遇到辨别细胞有丝分裂和减数分裂图像的题目,而且细胞的有丝分裂和减数分裂既有不同点又有相似处,所以在确认某图是什么分裂、什么时期、什么细胞的名称上学生感到很困惑和棘手。
我在多年的教学中潜心研究,用心体会,认真归纳,总结出了利用染色体行为及位置特点来判断二倍体生物的细胞分裂图,在教学过程中取得了较好的效果。
若想快速准确的判断出细胞分裂图解,首先要将细胞分裂的各个分裂时期的特点了然于心,才能运用自如,那么各期的特点如何呢?1、间期:有丝分裂间期和减数分裂(包括减数分裂第一次分裂和减数分裂第二次分裂)的间期的染色体的特点是一样的,即均为细丝状,细胞内都有染色体的复制过程,复制后的每条染色体上都含有两条姐妹染色单体,而且细胞内都含有同源染色体。
但是它们之间也有区别,即减数分裂第二次分裂的间期每条染色体上虽然也有姐妹染色单体,可是细胞内却没有同源染色体。
2、前期:有丝分裂的前期和减数分裂前期的细胞内染色体都散乱分布于细胞中,每条染色体上均有两条姐妹染色单体,但是有丝分裂前期和减数分裂第一分裂的前期均有同源染色体,而减数分裂第二次分裂的前期无同源染色体。
此时减数分离第一次分裂的同源染色体还会出现配对现象。
3、中期:有丝分裂和减数分裂中期的细胞内染色体全部集中于细胞中央,有丝分裂的中期和减数分裂第二次分裂中期的染色体均排列成一排,减数分裂第一次分裂中期的染色体排列成两排。
但是有丝分裂中期和减数分裂第一次中期有同源染色体,而减数第二次分裂中期却无同源染色体。
4、后期:有丝分裂和减数分裂的细胞内染色体均分为两组,但是有丝分裂后期和减数分裂第二次分裂后期的细胞中每条染色体内均无姐妹染色单体,而减数分裂第一次分裂后期的细胞中每条染色体内均有2条姐妹染色单体。
细胞分裂图像的辨识真核生物的细胞增殖是通过细胞分裂的方式来实现的,其体细胞主要是通过有丝分裂产生,成熟的生殖细胞是通过减数分裂产生的。
由于减数分裂是一种特殊的有丝分裂,它包括减Ⅰ分裂和减Ⅱ分裂,而且这三种细胞分裂的图像有很大的相似性,十分容易混淆。
因此,准确辨识有丝分裂和减数第Ⅰ、Ⅱ分裂的图像就成了教材难点之一。
本文就是通过对有丝分裂和减数第Ⅰ、Ⅱ分裂过程中染色体行为特征的比较,来帮助学生辩识细胞分裂的图像。
一、高等动植物细胞分裂图像的辨识(设某动植物的体细胞中有4条染色体)二、动物细胞有丝分裂和减Ⅰ、Ⅱ分裂图像的辨识(设某动物的体细胞中有两对同源染色体)各染色体的着丝粒排列在“赤道面”上同源染色体排列在细胞中央的“赤道面”上着丝粒与纺锤丝相连,排列在“赤道面”上着丝粒一分为二,染色单同源染色体分离,非同源着丝粒一分为二,染色单三、二倍体生物(2n )细胞分裂图像辨识的要诀 奇数→减Ⅱ分裂一 二 无同源染色体→减Ⅱ分裂看 看 三 出现相互配对、四分体、染 有 看 同源染色体分离、 减Ⅰ分裂 色 无 有 同 同源染色体着丝粒位于“赤道面”上 体 同 同 源 数 偶数→ 源 源→ 染染 染 色 无上述同源染色体的 色 色 体 特殊行为 有丝分裂 体 体 行 为四、判断下列某些二倍体动物的细胞分裂图像分别表示什么分裂什么时期?A B C DE F G H解析:D 、B 、H 、A 和E 等5图可以看作某种二倍体动物在进行减数分裂的过程图像,依据染色体的行为特征可以判断其各个时期;C 图的染色体数目有5条,是奇数,没有同源染色体,同时每条染色体上都有姐妹染色单体存在,所以可能是减Ⅱ分裂前期(纵切面上看),或者是减Ⅱ分裂中期(横切面上看);F 图的染色体数目尽管是10条,但是着丝粒一分为二后出现的,所以在未分开前只有5条染色体,是奇数,所以此图是减Ⅱ分裂后期;G 图的染色体数目是8条,且着丝粒分开后,位于细胞两侧的染色体大小、形态都有相似的一对,可以判断其是同源染色体,所以是有丝分裂后期。
细胞分裂图像的识别及有关考点例析汤阴一中教师张艳丽有丝分裂和减数分裂历来是生物学教学中的重点和难点,也是很多学生在做题中容易出错的地方,由于其具有思维跨度大、综合性强、题目灵活多变等特点,常结合图形出题。
本文通过对“有丝”和“减数”过程的对比及染色体数目、行为和状态的变化等方面进行了综合归纳,梳理出判别细胞分裂图像的较好方法,供同学们解题参考。
一、有丝分裂和减数分裂各个时期的特点和相关图像各时期的特点如下表:各时期的图像如下图:二、有丝分裂和减数分裂图像识别的误区1、染色体数目的确定染色体形态可分为单线型和双线型(如下图),当染色体复制完成后,就有单线型变为双线型,无论哪一种形态,染色体的数目都等于着丝点的个数。
只要数清着丝点的个数,染色体的个数就知道了。
2、同源染色体的确定很多同学对于图像的判断错误就是由于不知道怎样去判断同源染色体。
同源染色体的判断依据下面几点:①形态相同,即染色体上的着丝点的位置相同。
②大小相同,即两条染色体的长度相同。
③来源不同,即一条来源于父方,一条来源于母方(通常用不同的颜色来表示)。
④能够配对,即在细胞内成对存在。
对常染色体而言,只有当这四点同时满足时细胞中才含有同源染色体。
3、细胞分裂后期图像的判别①细胞分裂后期图像的判别应以细胞的一极为标准:有同源染色体,则为有丝分裂后期。
无同源染色体:若存在染色单体为减Ⅰ后期;若不存在染色单体为减Ⅱ后期。
②后斯图像只看一极的原因:在有丝分裂后期与减数第二次分裂后期,由于着丝点分裂,姐妹染色单体分开后形成两条一模一样的染色体,容易被误判为同源染色体,故一般只看一极。
考查细胞分裂图像的比较中最常见的是3个中期和3个后期图像的分辨。
三、根据“有丝”与“减数”各个时期染色体数目、行为变化特点细化图像判断方法“有丝”与“减数”的区别主要表现在:①同源染色体的有无;②染色体的行为;③染色单体的有无等三个方面。
结合细胞分裂具体时期构建判断方法如下(以二倍体生物细胞为例):四、与有丝分裂和减数分裂图像相关的题型1、一般图像识别问题----利用上面的识别方法即可例1、下图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂部分图,根据上面的方法辨析下列细胞分裂图象:【解析】根据上述方法结合细胞分裂图像,辨析如下:2、柱形图例2、下图中甲~丁为小鼠睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例图,关于此图叙述中错误的是A.甲图可表示减数第一次分裂前期 B.乙图可表示减数第二次分裂前期C.丙图可表示有丝分裂间期的某一阶段 D.丁图可表示有丝分裂后期【解析】:此类题通过柱形图的变化来表示有丝分裂或减数分裂的不同时期。
细胞分裂图像的辨析安徽省绩溪中学(245300) 汪朝晖不同方式的细胞分裂在不同时期,表现出染色体行为、位置、数目等特点不 同,可依据染色体的行为特点及同源染色体的有无,对细胞分裂方式、分裂时期及 细胞名称进行辨别。
1.依染色体行为,判断分裂时期。
(1)有同源染色体行为变化的是减数第一次分裂:联会、四分体(减一前期);四分体排列在赤道板上(减一中期);同源染色体分离(减一后期)。
(2)无同源染色体行为变化的是有丝分裂或减二分裂:染色体散乱排列(前期);着丝点在赤道板上(中期);染色单体分开(后期);染色质状态(间期或末期)。
2.依同源染色体的有无,判断分裂类型(主要针对有丝分裂,减数第二次分裂)。
(1)有同源染色体是有丝分裂或减一分裂。
(2)无同源染色体是减二分裂。
附:①同源染色体的判断:②如果在减数分裂中出现细胞质的不均等分裂,这个细胞可能是初级卵母细胞(细胞内含有同源染色体)或次级卵母细胞(细胞内无同源染色体)。
例题:下列各图表示不同动物细胞分裂所处的时期,请据图回答:A B C D E F(1)判断上述各细胞所处的分裂时期。
(2)A 、B 、C 产生的子细胞名称分别是 ; ; 。
解析:先依染色体行为,判断分裂时期:A 细胞中每对同源染色体平均分配到细胞两极,可直接得出A 是减一后期;BCDE4个细胞都在细胞中部凹陷,染色体均分到细胞的两极,判断出它们处于细胞分裂后期;F 细胞中同源染色体两两配对,且每一对同源染色体含有四个染色单体,为四分体时期,属于减一前期。
再依同源染色体的有无,判断分裂类型:B 细胞的两极都可以找到同源染色体,说明此细胞中未发生同源染色体的联会、分离,为有丝分裂后期;C 、D 细胞中平均分配到两极的染色体各不相同,每一极都找不到同源染色体,说明同源染色体已彼此分离,为减二后期,又由于D 的细胞质是不均等分裂,故D 是次级卵母细胞减二后期;E 细胞中每极染色体为奇数,表明无同源染色体,为减二后期。
如何识别细胞分裂图像在大大小小的考试中,我们经常会遇到辨别有丝分裂和减数分裂图像的题目,如何确认此图是什么分裂什么时期什么细胞名称呢?主要是根据图中染色体的行为、位置、数目等不同特点来判断,我们总结为“三看”辨析法。
由于有丝分裂有同源染色体,无联合。
减数第一次分裂前中期有联会,后期有同源染色体的分离。
减数第二次分裂无同源染色体的分离。
减数第二次分裂无同源染色体,则一般情况下减数第一次分裂、有丝分裂的染色体数一定为偶数,减数第二次分裂的细胞染色体有可能为奇数。
“三看”方法介绍如下:一. 对于前期、中期的细胞(就2N生物而言):1.2.3.二. 对于后期细胞1.2.根据以上方法辨析下列图形答案:A为减数分裂II前期 B为减数分裂II后期 C为减数分裂II前期 D有丝分裂前期 E 减数分裂I中期 F有丝分裂中期 G减数分裂II中期 H有丝分裂后期 I减数分裂I后期 J 减数分裂II后期。
分裂时期的判断1.下列同一生物的细胞分裂模式图中,表示有丝分裂中期的是( B )A B C D2.用显微镜观察细胞时,一个细胞中有8条形状、大小各不相同的染色体,并排列于赤道板上,你认为此细胞处于( D )A.有丝分裂中期 B.减数第一次分裂中期C.有丝分裂后期D.减数第二次分裂中期3.已知右图甲、乙两细胞是染色体数目不同的两种生物细胞。
问:⑴甲、乙两细胞各处于细胞分裂的什么时期?甲__________________________________乙__________________________________⑵甲、乙两细胞的体细胞中各含几条染色体?甲_____________条,乙_____________条。
答案.⑴减数分裂后期Ⅱ;有丝分裂后期⑵ 4;24.大多数生物的细胞都会发生分裂,请据图回答:⑴右图是____________________(填“动物”或“植物”)细胞的____________(填“有丝”或“减数”)分裂___________期图。
细胞分裂图像的识别(三看识别法)第一种思路:从大往小,即先判别属于有丝分裂、减数第一次分裂还是减数第二次分裂,然后再区分间期、前期、中期、后期和末期。
一看细胞中的染色体数目:如果细胞中染色体数目为奇数,则一定是减数第二次分裂,而且细胞中一定没有同源染色体存在;如果染色体数目为奇数,则可能是减数分裂也可能是有丝分裂,再进行第二看。
二看细胞中有没有同源染色体:如果没有同源染色体,则一定是减数第二次分裂(或减数第一次分裂末期,但末i很少碰到,因此一般不考虑);如果有同源染色体存在,则可能是减数第一次分裂或者是有丝分裂,可继续进行第三看。
三看细胞中同源染色体的行为:若出现联会、四分体、着丝点位于赤道板两侧、同源染色体分离等现象,一定是减数第一次分裂(不包括减数第一次分裂的末期);若无上述特殊行为,则为有丝分裂。
第二种思路:先区分间期、前期、中期、后期和末期,然后再根据三看识别法区分属于有丝分裂、减数第一次分裂还是减数第二次分裂。
可按如下原则判定:①间期:细胞中看不到染色体的存在,而呈现为细长的染色质,看上去是乱麻一团。
有丝分裂和减数分裂无法区分。
②前期:染色体或四分体在细胞中散乱排布,每条染色体均含有一对姐妹染色单体。
接下来看有无同源染色体及联会、四分体现象。
若无同源染色体则为减数第二次分裂;若有同源染色体但没有联会、四分体现象,则为有丝分裂,若既有同源染色体又具有联会及四分体现象,则为减数第一次分裂。
③中期:细胞中的染色体的着丝点整齐排列在赤道板上或者赤道板的两侧,染色体形态稳定,数目清晰。
接下来看同源染色体。
若无同源染色体则为减数第二次分裂;若着丝点整齐排列在赤道板的两侧,及每一对(每一个四分体)都排列在赤道板上,则为减数第一次分裂;若有同源染色体,但整齐排列在赤道板上的是着丝点,则为有丝分裂。
④后期:染色体均分为两组,且在纺锤丝的牵引下移向细胞的两极。
接下来可先看着丝点的分裂情况。
若移向两极的每一条染色体均含有染色单体,即着丝点没有分裂,则为减数第一次分裂;若着丝点已经分裂,即移向两极的染色体都不含有染色单体,则继续看同源染色体情况。
有丝分裂和减数分裂图象的鉴别一般来讲,鉴别某一细胞图象隶属于哪种细胞分裂,最关键的是看染色体的行为。
可按如下原则判定:(1)前期:看有无同源染色体及联会、四分体现象。
有同源染色体,无联会、四分体现象为有丝分裂;有同源染色体,有联会、四分体现象,为减数第一次分裂;无同源染色体,为减数第二次为裂。
(2)中期:每对同源染色体都排列在赤道板上,为减数第一次分裂;有同源染色体,且着丝点排列在赤道板上,为有丝分裂中期;无同源染色体,且着丝点排列在赤道板上,为减数第二次分裂中期。
(3)后期:(4)末期:一般来讲,末期图象不容易进行单独鉴别,需与其他时期相比较。
若形成的子细胞染色体数目减半,且每条染色体都有姐妹染色单体,则为减数第一次分裂;若子细胞的染色体数目不减半,且无同源染色体,每条染色体无姐妹染色单体,则为减数第二次分裂末期;若子细胞的染色体数目不减半,但有同源染色体,每条染色体无姐妹染色单体,则为有丝分裂末期。
(5)细胞内无同源染色体,一定是减数第二次分裂图象。
有丝分裂与减数分裂的识图比较同源染色体、非同源染色体、四分体同源染色体是指形状、大小一般都相同,一个来自父方,一个来自母方,且在减数第一次分裂过程中能两两配对的一对染色体。
如图5—4中的1和2为一对同源染色体,3和4为另一对同源染色体。
理解同源染色体中的染色体一条来自父方,一条来自母方,要与受精作用相联系。
受精卵中的染色体一半来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
精子中的染色体形态、大小各不相同,卵细胞中的染色体形态、大小也存在差异。
但在受精卵中,来自精子(父方)的每个染色体,都能在来自卵细胞(母方)的染色体中找到一个与之形态、大小都基本相同的染色体,这两个染色体就属同源染色体。
受精卵经过有丝分裂形成体细胞,原始生殖细胞是由体细胞演变而来的,只有当原始生殖细胞进行减数分裂时,同源染色体才两两配对,即联会。
由此可见,同源染色体不仅存在于原始生殖细胞和初级精(卵)母细胞中,也存在于体细胞中,只是在体细胞的有丝分裂过程中不出现同源染色体的配对现象。
辨析识别不同时期的细胞分裂图像典例剖析图一表示基因型为AaBb的某动物处于细胞分裂不同时期的图像;图二表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系,下列相关叙述正确的( )A.图一中②④为次级精母细胞,②中A和a形成的原因可能是基因突变B.图一中①②③⑤都含有二个染色体组C.图一细胞中处于图二CD段的有①④⑤D.若该动物产生一个Aab的配子,则发生分裂异常的时段应为图二的DF段答案 C审答思考1.题干信息能否判断出该生物的性别吗?答案不能。
2.同源染色体和染色体组的概念的理解要分别抓住哪几个要点?各细胞图像中各含几对同源染色体和几个染色体组?答案同源染色体的理解要点:①形态上“同”——形态大小一般相同;②来源上不同“源”——一条来自母方,一条来自父方;③行为上——在减数分裂时能发生联会。
染色体组的理解要点:①是一组非同源染色体;②染色体的形态功能各不相同;③携带着控制生物生长发育的全套遗传信息,缺一不可。
图①:2对同源染色体、2个染色体组;图②:无同源染色体、2个染色体组;图③:4对同源染色体、4个染色体组;图④:0对同源染色体、1个染色体组;图⑤:2对同源染色体、2个染色体组。
3.图中各细胞图像中染色体的组成和行为各有什么特点?由此可判断各处于什么时期?答案图①:染色体的着丝点排列在赤道板上、有同源染色体(有丝分裂中期);图②:着丝点分裂,姐妹染色单体分开移向两极、没有同源染色体(减数第二次分裂后期);图③:着丝点分裂,姐妹染色单体分开移向两极、有同源染色体(有丝分裂后期);图④:着丝点排列在赤道板上、没有同源染色体(减数第二次分裂中期);图⑤:着丝点排列在赤道板的两侧、有同源染色体(减数第一次分裂中期)。
4.能确定图②④⑤的细胞名称吗?答案不能。
5.坐标曲线中的纵坐标含义是什么?由此分析CD段中染色体和DNA的数量关系如何?答案染色体数目与DNA数目的比值。
CD段中每条染色体上含有2个DNA分子。