有丝分裂过程中的染色体DNA数量变化分析

有丝分裂过程中染色体的行为变化动植物细胞有丝分裂的比较细胞周期的理解1．定义：是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。

2．产生条件：连续分裂的细胞才具有细胞周期，如癌细胞、根尖分生区细胞、形成层细胞、受精卵、骨髓造血干细胞等等。

3．起止点：从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。

4．表示方法和图解（1）图示中表示一个细胞周期的是A→A，a+b或c+d，a→f，A+B+C。

其中表示分裂间期的是A→B,a或c,a+b。

表示分裂期的是B→ A，b或d，c→f。

（2）柱形图中，B组DNA含量在2C到4C之间，说明细胞正处于DNA分子的复制时期；C组细胞中DNA含量已经加倍，说明细胞处于G2期和分裂期。

（3）由于细胞分裂间期比分裂期长，所以我们用显微镜观察处于细胞周期中的细胞时，看到的多是处于分裂间期的细胞。

（4）分裂间期：是指细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前。

它大约占细胞周期的90％－95％。

分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长(如下图所示)。

分裂间期分为三个阶段：①DNA合成前期（G1期），此期为DNA复制作准备，主要进行蛋白质和RNA的合成，细胞较快地生长，体积随着细胞内物质地增多而增大；②DNA合成期（S期），此期主要进行DNA分子的复制，使DNA含量增加一倍；期），此期DNA合成终止，主要进行蛋白质和RNA的合成，③DNA合成后期（G2形成微管蛋白和细胞膜上的蛋白质，为细胞分裂期作准备。

\（5）分裂期：在分裂间期结束之后，就进入分裂期，分裂期是一个连续的过程，为了研究的方便，人为将分裂期分为四个时期：前期、中期、后期、末期，它约占细胞周期的5％－10％。

其染色体的行为变化如下图：有丝分裂过程中染色体和DNA的数目变化曲线。

A
D．分裂产生的子细胞中带有标记的染色体最多为ห้องสมุดไป่ตู้条
DNA复制与细胞分裂中的同位素标记法分析
1.有丝分裂与DNA复制的分析
如果用15N标记细胞中的核DNA分子，然后将细胞放在正常环境(含14N)中 培养，让其进行两次有丝分裂，染色体中的DNA标记情况如图所示(以2条
染色体为例)：
第一次 有丝分裂
2个子细 胞中全部 染色体都 有15N
三、DNA复制与细胞分裂中的同位素标记法分析
A．第1次
B．第2次
B
C．第3次
D．第4次
8将某植物(2N＝4)的一个根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷
酸的培养基中完成一个细胞周期，然后将子代细胞转入不含放射性标记
的培养基中继续培养一个细胞周期。下列有关说法错误的是
A．分裂结束具有放射性的子细胞最少有0个
B．分裂结束具有放射性的子细胞最多有4个 C．分裂产生的子细胞中带有标记的染色体最少为0条
1.有丝分裂与DNA复制的分析
如果用15N标记细胞中的核DNA分子，然后将细胞放在正常环境(含14N)中 培养，让其进行两次有丝分裂，染色体中的DNA标记情况如图所示(以2条
染色体为例)：
第二次 有丝分裂
含15N标 记染色体 的细胞最 多4个， 最少2个。
三、DNA复制与细胞分裂中的同位素标记法分析
2.减数分裂与DNA复制的分析 如果用15N标记细胞中的核DNA分子，然后将细胞放在正常环境(含 14N)中培养，让其进行减数分裂，染色体中的DNA标记情况如图所 示(以2条染色体为例)：
由图看出，减数分裂过 程中细胞虽然连续分裂 2次，但DNA只复制1 次，所以四个子细胞均 为
7果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞，它的每条染色体 的DNA双链都被32P标记。如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养， 使其连续分裂，那么将会在第几次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后 期都有8条染色体被32P标记

专题四细胞的生命历程课时11有丝分裂及染色体、核DNA等含量变化分析1．下列关于植物细胞有丝分裂的叙述，正确的是（）A．前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍B．后期，染色体的着丝粒分布在一个平面上C．末期，含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板D．亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞【答案】C【解析】由于间期时进行DNA的复制，在分裂前期核DNA已完成复制，但由于着丝点未分裂，染色体数目未加倍，A错误；有丝分裂中期时染色体的着丝粒分布在细胞中央的一个平面上，后期着丝粒分裂，分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极，B错误；在植物细胞有丝分裂末期，细胞质开始分裂，含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板，之后发展成为新的细胞壁，C正确；在有丝分裂中，亲代细胞的细胞核内的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中，但细胞质中的遗传物质不一定平均分配到两个子细胞中，D错误。

2．果蝇体细胞含有8条染色体。

下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述，错误的是（）A．在间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子B．在前期，每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子C．在中期，8条染色体的着丝点排列在赤道板上，易于观察染色体D．在后期，成对的同源染色体分开，细胞中有16条染色体【答案】D【解析】已知果蝇体细胞含有8条染色体，每条染色体上有1个DNA分子，共8个DNA分子，在间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子，A正确；间期染色体已经复制，故在前期每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子，B正确；在中期，8条染色体的着丝点排列在赤道板上，此时染色体形态固定、数目清晰，易于观察染色体，C正确；有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，由8条变成16条，同源染色体不分离，D错误。

3．如图表示某高等植物细胞有丝分裂过程中染色体的行为变化，下列分析错误的是（）A．e过程着丝粒分裂，染色体数目加倍B．a～b过程发生了中心粒的倍增C．b～c过程核膜逐渐解体D．d时期染色体的着丝粒可能排列在赤道板上【答案】B【解析】e时期表示有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，A正确；高等植物细胞无中心体，不会发生中心粒的倍增，B错误；b〜c过程表示有丝分裂前期，该时期核膜逐渐解体，C正确；d时期表示有丝分裂中期，染色体的着丝粒可能排列在赤道板上，D正确。

前期和中期
后期
末期
习题训练
如图所示，图甲是细胞有丝分裂示意图，图乙是细胞 有丝分裂的不同时期每条染色体DNA含量变化的曲线 图。请据图回答下列问题：
(1) 图 甲 中 的 细 胞 A 表 示 的 是
__动__物____( 填 “ 动 物 ” 或 “ 植
物”)细胞，细胞B中染色体数∶ 核 DNA 分 子 数 ∶ 染 色 单 体 数 ＝
8
4
染色单体数目
0→8 8 8
0
0
模型1：核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线
---假以设植生物物体体细细胞胞有染4条色染体色数体为为2N例
核DNA
染色体
48N
染色单体
24N
0
间期
前期
中期
后期 末期
a
b
b
2:1:2
后
ABC
高尔基体
间期进行物质合成需要大量能量
探究活动
1.在有丝分裂过程中，染色体数与 DNA数的比值是怎样变化的呢？
高三复习课——有丝分裂过程中三种数量模型的解读
温故知新
问题：仔细观察下面各图，判断是哪个时期？
间期
末期
后期
中期
间期
前期
构建模型1：核DNA、染色体、染色单体含量变化
---以植物体细胞有4条染色体为例
间期
间期
前期
间期 前期
中期 中期
后期 末期 后期 末期
DNA含量 4→8 8
8
8
4
染色体数目
4
44
f
g
1e
hi
0 图1
时期
染色体与核DNA数目比
AB
1

减数分裂和有丝分裂 ----染色体、DNA的变化曲线的比较规律
有丝分裂过程每条染色体上的
每条染色体上 DNA含量
DNA含量的变化
2
1
0
间期
前期 中期 后期 末期
减数分裂过程每条染色体上的
每条染色体上 DNA含量 2
DNA变化曲线
1
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞 精子细胞
• 例、对下面图1和图2分析错误的是（C ）
若均等分裂则 为第一极体、 次级精母细胞
若不均等分裂 则一定为次级 卵母细胞
三 有判
断
联会、四分体→减Ⅰ前
同源染色体排列在赤道板 两侧 →减Ⅰ中 同源染色体分离→减Ⅰ后
若无上述特殊行为→有丝分裂
练习：判断下列细胞分别属于何种分裂的什么时期， 形成的子细胞是什么？
甲:细胞处于_减__数__第__一__次_分裂的后__期,子细胞为次__级__精___母__细__胞 乙:细胞处于_减__数__第__二__次_分裂的后__期,子细胞为_精__细__胞__或__极__体 丙:细胞处于___有____丝___分裂的后__期,子细胞为_体__细__胞______ 丁:细胞处于_减__数__第__二__次_分裂的后__期,子细胞为_卵__细__胞__和__极__体
C
后期图，
B细胞是 初级精母细胞分裂 后期图，
A细胞分裂形成 一个卵细胞和 一个第二极体 ；
B细胞分裂形成 两个次级精母细胞
。
A
B
C
(3)三个细胞分裂后的细胞中含姐妹染色单体 的是 B ，含同源染色体的是 C 。
练习、如图是连续分裂 的细胞在各个不同时期 DNA含量（单位C）的 测定结果。请据图回答：

有丝分裂末期染色体数目的正确界定在真核细胞有丝分裂过程中，染色体、染色单体、DNA分子数目的变化规律，是教学的重点和难点。

但对于分裂末期细胞内染色体、DNA分子数目的变化在不同的参考书中，有多种不同表述。

一、几种录自不同资料的表述表一真核细胞有丝分裂末期染色体、DNA分子数目变化（以植物细胞为例，设体细胞有染色体2对）：注：表中分裂期末期所列三列数据为不同参考资料中关于末期有关数目的变化的三种情况。

根据上述图表，该植物体细胞有丝分裂过程中染色体和DNA分子数目变化的曲线分别如下（录自资料）：（注：以上图中字母A→B间表示末期染色体、DNA分子数目变化情况）二、正确的表述虽然教科书明确了细胞分裂期的四个时期是人为划分的，但教科书上的分法是已公认的，就要以教科书为统一的标准，不能让学生接受矛盾或者错误的知识。

根据教科书对真核细胞有丝分裂分裂期末期的表述，细胞有丝分裂末期，染色体、DNA分子数目变化应如下表二：则该植物细胞有丝分裂过程中染色体、DNA分子数目变化的曲线图应如下。

（注：图中字母A→B→C间表示末期染色体、DNA分子数目变化情况）三. 正确表述的解释细胞有丝分裂过程中染色体平均分成两组，在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极，接着细胞分裂进入末期。

两组染色体分别到达细胞的两极以后，解螺旋，恢复成细丝状的染色质。

同时新的核膜核仁出现，形成一个细胞中具有两个细胞核的现象。

随着一个细胞分裂成两个子细胞，子细胞中染色体，DNA分子数目与亲代细胞相同。

1. 要特别注意的是，有丝分裂末期，在未形成子细胞之前，在细胞的两极，虽然各有一个新细胞核，但两个细胞核仍存在于一个细胞中，所以，此时（末期）的细胞中染色体和DNA分子数目仍为8个，只是每个新形成的核中均为4个。

当分裂形成两个子细胞后，每个子细胞中染色体和DNA数目才均为4个。

2. 对于连续分裂的细胞，一旦形成了子细胞，也就进入了下一个细胞周期的分裂间期，对于刚形成的子细胞，它既属于前一个细胞周期（也是末期）的结束点，又属于后一个细胞细胞周期的（也是间期）起点。

易错点10 细胞分裂过程中物质或结构变化分析细胞分裂是高考命题的必考点之一，多数以带图的选择题考查细胞分裂的各时期特点。

细胞分裂与遗传规律、三种可遗传变异、DNA复制等知识密切联系，这类试题跨度较大，具有较强的综合性。

而没有全面且熟练掌握细胞分裂各时期特点，就无法将细胞分裂知识与其他知识进行有效链接，在复杂的试题情境中无法将所学知识应用于解题。

在复习备考中，需要加强图文转换练习，全面且熟练掌握细胞分裂各时期特点，深刻领悟知识之间的内在联系，达到融会贯通的效果。

注意以下细微易错陷阱，对全面理解细胞分裂等知识有所帮助。

易错陷阱1：染色体组、同源染色体、染色单体、染色体、DNA数目变化。

对有丝分裂和减数分裂各时期特点及染色体组概念理解不透造成误判，混淆细胞中DNA分子数、核DNA 分子数和每条染色体上DNA分子数造成误判，误以为X和Y（或Z和W）性染色体没有染色单体而误判细胞分裂过程中性染色体数目或性染色单体数。

易错陷阱2：等位基因分离的时期。

误以为有丝分裂会发生等位基因分离，忽略交叉互换后姐妹染色单体上具有等位基因造成误判。

易错陷阱3：细胞分裂异常的结果分析。

无法将异常分裂的结果与细胞分裂各时期特点有效对接造成误判。

易错陷阱4：DNA复制后带标记的染色体、染色单体、细胞数。

没有考虑姐妹染色单体分离后随机移向细胞两极造成误判。

易错陷阱5：细胞分裂图中三种可遗传变异的判断。

忽略了有丝分裂不发生基因重组造成误判。

易错陷阱6：减数分裂产生配子类型。

忽略了“基因型为AaBb的一个个体”还是“基因型为AaBb的一个性原细胞”造成误判。

例题1、（2022山东·T8）减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入 1 个或2 个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。

异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。

基因型为Aa 的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a 所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。

《有丝分裂过程中染色体、DNA、染色单体的数量变化》重难点创新教学方法
拉萨阿里地区高级中学——周坤
一、利用实物电线讲解DNA,染色体、染色质和染色单体之间的关系。

结论：
1.染色质和染色体只是同一种物质在细胞不同分裂状态期的不同形态。

2.染色质和染色体都是由DNA和蛋白质组成的。

3.当没有染色单体时，DNA数=染色体数；当有染色单体时，DNA数=2倍染色体数。

设计意图：有丝分裂过程中染色体的行为变化是本节重难点，利用自制教具演示染色质、染色体和DNA之间关系，使微观的知识宏观化，有助于学生的理解。

（强调用电线演示染色体虽然不科学，但有助于学生理解三者之间的关系）
二、利用动画总结有丝分裂过程中染色体、DNA的数量变化规律，构建数学模型（坐标曲线）。

1.观察有丝分裂过程动画。

2.利用教具制作各阶段染色体的形态模型，并总结出分裂期各阶段的主要变化规律
3.总结染色体数量在有丝分裂各期变化。

设计意图：通过动眼观察动画、动手制作染色体物理模型加深对分裂过程中染色体动态变化的理解。

4.根据结论3（当没有染色单体时，DNA数=染色体数；当有染色单体时，DNA数=2倍染色体数。

）总结DNA、染色单体数量变化规律。

设计意图：利用结论3中染色体与DNA及染色单体的数量关系，总结 DNA、染色单体数量变化规律，以此降低难度。

5.建数学模型。

体细胞
性细胞（精子或卵细胞）
同 子细胞染色体数 与亲代相同
比亲代细胞减少一半
点 子细胞间的遗传 一定相同
不一定相同
物质
意义
在生物亲代和子代之间保 对于进行有性生殖的生物
持了遗传性状的稳定性，对 来说，减数分裂与受精作
于生物的遗传有重要意义 用对于维持每种生物前后
代细胞中染色体数目的恒
定，对于生物的遗传变异，
（二）减数分裂的过程（精子形成过程为例）
间期：精原细胞体积增大，染色体复制，初级精母细胞形成
前期
中期
后期
末期
减数第一 次分裂
特点 细胞种类
同源染色体联 会， 四分体出 现，非姐妹染色 单体交叉互换
：同源染色体排 列在赤道板上
同源染色体分 离向细胞两 极，非同源染 色体自由组合
前期
初级精母细胞 中期
后期
植物细胞有丝分裂
动物细胞有丝分裂
相同点 分裂过程基本相同，染色体变化规律相同
前 期
不 同 点末
期
由细胞两极发出的_纺锤丝形成纺锤 由两组中心体发出星射线形成
体
纺锤体
细胞中部形成细胞板→细胞壁，将细 细胞膜从细胞的中央_凹陷，将
胞均分为两个子细胞
细胞缢裂成两部分
一、 减数分裂
（一）相关概念 ①. 同源染色体：两个形状、大小一般都相同，一个来自
同源染色体要经过联会形成四分体 有同源染色体，但无联会、分离，
并交叉互换，而后分离，非同源染 无四分体行为，非同源染色体不
色体自由组合
进行自由组合
4个 为亲代的一半
生殖细胞
2个 与亲代相同
体细胞
五、图形判断
奇数

丝分裂是一种细胞分裂过程，是生物体繁殖的基本过程之一。

在丝分裂过程中，细胞内的染色体数量和DNA 分子数量都会发生变化。

1.染色体数量变化
在丝分裂过程中，细胞内的染色体数量会发生变化。

丝分裂分为前期和后期两个阶段。

在前期，染色体被复制，染色体数量翻倍。

在后期，染色体被分离，染色体数量恢复到原来的数量。

所以，丝分裂前后细胞内的染色体数量没有变化。

2.DNA 分子数量变化
在丝分裂过程中，细胞内的DNA 分子数量也会发生变化。

在丝分裂前期，DNA 分子被复制，DNA 分子数量翻倍。

在丝分裂后期，DNA 分子被分离，DNA 分子数量恢复到原来的数量。

所以，丝分裂前后细胞内的DNA 分子数量也没有变化。

综上所述，丝分裂过程中细胞内的染色体数量和DNA 分子数量都没有变化。