解读细胞分裂图像
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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。
有丝分裂的过程(以动物细胞为例)植物细胞分裂图象如下图所示:间期 前期 中期 后期 末期减数分裂图2-1-7 卵细胞的形成过程图解各时期的图像如下图三、细化图像判断方法按先后顺序把有关有丝分裂图的号码排列起来__________________;按顺序把有关减数分裂图的号码排列起来__________________①是减Ⅰ前期,②是有丝中期,③是减Ⅰ中期,④是减Ⅱ中期,⑤是有丝后期⑥是有丝后期,⑦是有丝后期,⑧是减Ⅰ后期,⑨是减Ⅱ后期,⑩是减Ⅱ前期?是精细胞, ?有丝前期有丝分裂顺序为:②⑤⑥⑦;减数分裂顺序为:①③⑧⑩④⑨?例2、如右图所示是什么时期的分裂图像解析:此图很多同学都识别错了。
同学们一看染色体为10是偶数,又被拉向两极,就判断为有丝分裂后期。
正确的判断方法是:着丝点分裂,染色体被拉向两极,属于后期,对于后期的图像,我们应看一极的染色体条数5条,奇数,所以为减Ⅱ后期。
2、柱形图例3、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。
首先,必须弄明白不同的柱形图所代表的含义。
上面讲过染色体可分为单线型和双线型两种形态,在有丝分裂和减Ⅱ分裂后期时,着丝点分裂,染色体从双线型变为单线型,染色单体消失。
所以,代表染色单体。
在双线型的染色体中含两条染色单体,每一条单体含有一个DNA分子,因此,染色体:DNA=1:2。
所以,表示染色体,表示DNA。
其次,通过观察染色体、染色单体和DNA数量的变化弄明白四图可能代表什么时期的什么分裂。
甲图中有单体并且染色体数为2n,因此,可能为有丝分裂:间期复制完成、前期或中期;也可能为减Ⅰ:间期复制完成、前期、中期或后期。
解读细胞分裂图像
有丝分裂与减数分裂的比较是教学的重点和难点之一。
近几年的生物高考题和综合能力测试题中,两者坐标曲线图、细胞分裂图比较的题目时常出现。
教学中,教师应运用多种方法,联系学生已有的知识,从不同角度引导学生去认识和掌握它。
下面就减数分裂和有丝分裂细胞分裂图的比较谈谈笔者的教学体会。
一、识别的细胞分裂图的理论依据
常见的区别细胞分裂图考点有:减数分裂与有丝分裂图的比较、精子形成与卵细胞形成图的比较。
我们可根据如下检索表来解决此类问题:
⑴减数分裂与有丝分裂图的区别
①无同源染色体——减数第二次分裂
①有同源染色体——②
②出现联会、四分体、四分体排列赤道板、四分体分开——减数第一次分裂
②不出现联会、四分体、四分体排列赤道板、四分体分开——有丝分裂
注:A、如细胞中染色体为奇数,一定是减数第二次分裂。
B、减数第二次分裂后期染色体数与体细胞相同
⑵精子形成与卵细胞形成图的区别
①减Ⅰ后期:
若细胞质均等分配——精子形成过程
若细胞质不均等分配——卵细胞形成过程
②减Ⅱ后期:
若细胞质均等分配——精子形成过程、第二极体形成过程
若细胞质不均等分配——卵细胞形成过程
二、典型例题解析
下图(图1)中甲、乙、丙3个图分别表示某种生物(假定只含两对染色体)的3个正在进行分裂的细胞,据图回答:
图1
⑴甲图表示______ 时期。
⑵乙图表示______时期。
⑶丙图表示______时期。
⑷乙图细胞分裂产生的子细胞是______ 细胞。
⑸丙图细胞分裂产生的子细胞是______细胞。
【解析】首先可以根据图示中细胞有无同源染色体的情况来判断是否属于减数第二次分裂,丙图中无同源染色体,属于减数第二次分裂,再根据其染色体平行排列在赤道板上,可知处于后期;甲乙中均有同源染色体,但甲中的同源染色体有联会现象,应处于减数第一次分裂的中期,乙中无同源染色体的联会,应处于有丝分裂的中期。
图2
【答案】⑴减数第一次分裂中期⑵普通有丝分裂中期
⑶减数第二次分裂中期⑷体⑸精子
三、反馈检测
1. 右图(图2)为动物细胞示意图,它属于
A.第二极体
B.卵原细胞
C.第一极体
D.卵细胞
2. 据下图(图3)回答:
⑴A图所示细胞分裂的方式是______。
细胞内染色体与染色单体的比例是______。
⑵B图所示细胞分裂后产生的细胞是______或______。
图3
⑶C图所示细胞分裂产生的细胞名称是_____;每个子细胞中有______条染色体。
3. 说出下列细胞(图4)分别属于减数分裂的哪一个时期?叫什么名称?
图4
A图表示_______________时期,叫_______________细胞;
B图表示_______________时期,叫_______________细胞;
C图表示_______________完成后形成的_______________细胞;
D图表示_______________分裂___________期,叫_______________细胞。
4. 下图(图5)中,A、B、C 分别表示某种生物的三个正在进行分裂的细胞,请回答:
图5
⑴图A属___________的___________时期。
细胞中有___________条染色体,___________条染色单体。
⑵图B处于___________的___________期,此细胞的名称是___________。
此细胞分裂后的子细胞叫做___________,含___________条染色体。
⑶图C 处于___________的___________期,此细胞的名称是___________。
此细胞分裂后的子细胞叫做___________,含___________条染色体。
⑷A、C两图中染色体数之比为___________,DNA数量之比___________。
【反馈检测答案】
1. C
2. ⑴减数分裂1∶2 ⑵精子细胞极体⑶卵细胞和极体 3
3. A减数分裂第二次分裂次级精母
B减数第一次分裂的联会初级精母
C减数分裂精子D减数第二次后期次级精母
4. ⑴减数第一次分裂四分体(联会) 4 8
⑵减数第一次分裂后初级精母细胞次级精母细胞 2
⑶减数第二次分裂后次级卵母细胞卵细胞和极体 2
⑷1:1 2:1。