細(xì)胞增殖中染色體變化歸納

熊永華

高中生物中細(xì)胞增殖部分內(nèi)容相對較多，其中較難的內(nèi)容主要涉及到有絲分裂、減數(shù)分裂過程中前、中、后、末期變化特點(diǎn)、圖像判斷、染色體、DNA數(shù)目變化及曲線的知識。本文著重從典型題目入手就相關(guān)染色體形態(tài)、數(shù)量變化 [每條染色體上的DNA含量][時間][A][B][C][D] [O]問題為同學(xué)們分析總結(jié)。

例1 如圖是細(xì)胞有絲分裂過程中一條染色體上的DNA含量變化圖解，下列敘述中正確的是（ ）

A.在AB段主要進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成，細(xì)胞生長速率快

B.出現(xiàn)CD段變化的原因是細(xì)胞質(zhì)分裂

C.該細(xì)胞中，在BC段始終有染色單體存在

D.若該細(xì)胞是植物細(xì)胞，則CD段高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)活動非?；钴S

解析 考查細(xì)胞有絲分裂過程中各時期的變化、染色體和DNA數(shù)量關(guān)系。要注意該題坐標(biāo)圖的縱坐標(biāo)為每條染色體上的DNA含量，因此AB段主要進(jìn)行DNA的復(fù)制，BC段是有絲分裂前期、中期，有染色單體存在，CD段為后期，曲線變化是因為染色單體分開導(dǎo)致，D—有絲分裂末期，若為植物細(xì)胞才會出現(xiàn)高爾基體的活動活躍。選項C對。

點(diǎn)評 區(qū)分核DNA的變化曲線和染色體的變化曲線：看“斜線”，下圖曲線中存在斜線的為DNA變化曲線，不存在斜線的為染色體變化曲線。

區(qū)分細(xì)胞增殖的方式：①看“染色體峰值”，染色體數(shù)目最大為4N的是有絲分裂；染色體數(shù)目最大為2N的是減數(shù)分裂；②看“DNA復(fù)制和分裂次數(shù)”，復(fù)制1次，分裂2次的為減數(shù)分裂；復(fù)制1次，分裂1次的為有絲分裂；③看“結(jié)果”，分裂完成后，染色體或核DNA的數(shù)量與分裂前相等則為有絲分裂；若減半則為減數(shù)分裂。

例2 對性腺組織細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記，等位基因A、a都被標(biāo)記為黃色，等位基因B、b都被標(biāo)記為綠色，在熒光顯微鏡下觀察處于四分體時期的細(xì)胞。下列有關(guān)推測合理的是（ ）

A.若這2對基因在1對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)2個黃色、2個綠色熒光點(diǎn)

B.若這2對基因在1對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)4個黃色、4個綠色熒光點(diǎn)

C.若這2對基因在2對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)2個黃色、2個綠色熒光點(diǎn)

D.若這2對基因在2對同源染色體上，則有1個四分體中出現(xiàn)4個黃色、4個綠色熒光點(diǎn)

解析 1個四分體=1對同源染色體（同源染色體上有相應(yīng)的等位基因）=4條染色單體（染色單體上有相應(yīng)的相同基因）= 4個DNA分子=8條脫氧核苷酸鏈。若這2對基因在1對同源染色體上，則關(guān)系如右。若這2對基因在2對同源染色體上，則1個四分體中出現(xiàn)4個黃色熒光點(diǎn)或者出現(xiàn)4個綠色熒光點(diǎn)。選項B對。

點(diǎn)評 四分體是指聯(lián)會后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫做四分體。圖中含有兩個四分體，即四分體的個數(shù)等于減數(shù)分裂中配對的同源染色體對數(shù)。

同源染色體是指減數(shù)分裂中聯(lián)會配對的兩條染色體，形態(tài)、大小一般都相同（性染色體X、Y形態(tài)大小不同），一條來自父方，一條來自母方。如圖中的1和2為一對同源染色體，3和4是另一對同源染色體。

非同源染色體是指形態(tài)、大小不相同，且在減數(shù)分裂過程中不配對的染色體。如圖中的1和3、1和4、2和3、2和4分別是非同源染色體。

姐妹染色單體是指經(jīng)過間期復(fù)制后1條染色體包括同一著絲點(diǎn)連著的兩條染色單體。如圖中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。

非姐妹染色單體是指不同著絲點(diǎn)連接著的兩條染色單體。如上圖中的a和b（b′）、a′和b（b′）等。

例3 下圖表示雄果蠅進(jìn)行某種細(xì)胞分裂時，處于四個不同階段的細(xì)胞（Ⅰ～Ⅳ）中遺傳物質(zhì)或其載體（①～③）的數(shù)量。下列表述與圖中信息相符的是（ ）

A.Ⅱ所處階段發(fā)生基因自由組合

B.Ⅲ代表初級精母細(xì)胞

C.②代表染色體

D.Ⅰ～Ⅳ中③的數(shù)量比是2∶4∶4∶1

解析 分析圖示，②可以為0，一定為染色單體，DNA可以是染色體的2倍，所以①為染色體，③為DNA。根據(jù)染色體、DNA、染色單體可以判斷圖中Ⅰ為減Ⅰ分裂間期，Ⅱ為減Ⅰ分裂，在后期發(fā)生基因自由組合，Ⅲ為減Ⅱ分裂前、中期，細(xì)胞應(yīng)該為次級精母細(xì)胞，Ⅳ為減Ⅱ分裂后、末期。Ⅰ～Ⅳ中③的數(shù)量比是8∶16∶8∶4 = 2∶4∶2∶1。選項A對。

點(diǎn)評 基因的分離定律實(shí)質(zhì)中“等位基因會隨著同源染色體的分開而分離”發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期；基因的自由組合定律實(shí)質(zhì)中“非同源染色體上非等位基因自由組合”發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期，這是基因重組的第一種類型；基因重組的第二種類型是位于同源染色體上的等位基因有時會隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，導(dǎo)致染色單體上的基因重組。該過程發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期（四分體時期）。

1.玉米花藥培養(yǎng)的單倍體幼苗，經(jīng)秋水仙素處理后形成二倍體植株。下圖是該過程中某時段細(xì)胞核DNA含量變化示意圖。下列敘述錯誤的是（ ）

A.a～b過程中細(xì)胞內(nèi)不會發(fā)生基因重組

B.c～d過程中細(xì)胞內(nèi)發(fā)生了染色體數(shù)加倍

C.c點(diǎn)后細(xì)胞內(nèi)各染色體組的基因組成相同

D.f～g過程中同源染色體分離，染色體數(shù)減半

2.雄蛙的一個體細(xì)胞經(jīng)有絲分裂形成兩個子細(xì)胞（C1、C2），一個初級精母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)第一次分裂形成兩個次級精母細(xì)胞（S1、S2）。比較C1與C2、S1與S2細(xì)胞核中DNA數(shù)目及其貯存的遺傳信息，正確的是（ ）

A.DNA數(shù)目C1與C2相同，S1與S2不同

B.遺傳信息C1與C2相同，S1與S2不同

C.DNA數(shù)目C1與C2不同，S1與S2相同

D.遺傳信息C1與C2不同，S1與S2相同

3.下圖表示某種哺乳動物細(xì)胞分別在正常培養(yǎng)和藥物處理培養(yǎng)時，所測得的細(xì)胞中DNA含量與細(xì)胞數(shù)的變化。推測該藥物的作用是（ ）

[細(xì)胞數(shù)][正常培養(yǎng)][藥物處理][DNA含量][2N 4N]

A.通過抑制DNA的復(fù)制，抑制細(xì)胞分裂

B.通過促進(jìn)DNA的復(fù)制，促進(jìn)細(xì)胞分裂

C.通過抑制紡錘體的形成，抑制細(xì)胞分裂

D.通過促進(jìn)著絲點(diǎn)分裂，促進(jìn)細(xì)胞分裂

1.D 2.B 3.C