“兩點分析法”速解細胞分裂折線圖

李林

細胞分裂是聯(lián)系高中生物必修一和必修二的重要知識點。在有絲分裂和減數(shù)分裂的學習過程中，不僅需要理解和記憶大量的知識內(nèi)容，還需要復雜的邏輯分析，構建分裂過程模型，才能掌握細胞分裂的核心內(nèi)涵。其中，邏輯分析是很多題型快速分析和解決的基礎，因此本文通過整合對細胞分裂各種數(shù)量“加倍”和“減半”（消失）邏輯的分析，幫助考生快速理解、記憶折線圖內(nèi)容，同時達到高效分析、快速解題的目的。

一、表格常規(guī)分析

以下分析以二倍體生物（2N）為例，先對其有絲分裂和減數(shù)分裂過程中，染色體、染色單體、DNA 數(shù)目變化進行常規(guī)分析。

二、折線圖“兩點分析法”快速分析

用以上表作為基礎，分別完成染色體、染色單體、DNA在有絲分裂、減數(shù)分裂中的變化折線圖。鑒于折線圖較難記憶，彼此之間很容易弄混，為了能更快更好地記憶各類不同折線圖，以下介紹快速記憶方法“兩點分析法”，只要掌握兩點——加倍點和減半點（消失點）即可，無須記憶其他過程，可以達到較快較好的記憶效果。

在分析圖形的過程中，僅需要注意加倍點和減半點，即可快速判斷折線類型及對應時期。

總結(jié)口訣如下：

DNA：間期復制緩慢加倍，細胞分裂減半

染色體：后期著絲點分裂快速加倍，細胞分裂減半

有絲分裂：加倍一次，減半一次

減數(shù)分裂：加倍一次，減半兩次

【特別注意】每條染色體上DNA 數(shù)量變化曲線在有絲分裂和減數(shù)分裂中均相同，原理是每條染色體上DNA 數(shù)量變化僅和染色體復制及著絲點分裂有關，兩種分裂方式中，加倍均由染色體復制導致，減半均由著絲點分裂導致，M Ⅰ不影響每條染色體上DNA 數(shù)量。所以兩者圖形相似，但每個階段對應時期不同，如右圖所示。

3. 其他特點

（1）區(qū)分核DNA 曲線和染色體曲線

主要看“斜線”，由于DNA 復制速度較慢，曲線中存在斜線的為核DNA 變化曲線;而由于著絲點分裂速度較快，不存在斜線的為染色體變化曲線。且在DNA 復制曲線中，斜線前面的橫線為G1期，斜線后面應具有一小段橫線為G2 期，很多題目經(jīng)常會忽略掉G2 期而不在曲線上體現(xiàn)。同時，正常情況下，間期時間較長、分裂期時間較短，但在圖像中為了體現(xiàn)分裂期的變化，會將分裂期畫得更長，這種情況不算作錯誤。

（2）區(qū)分細胞增殖的方式

①看“DNA 復制和分裂次數(shù)”，斜線代表DNA 復制，豎直下降代表細胞分裂完成。因此斜線出現(xiàn)1 次，而豎直下降2 次的，為減數(shù)分裂;斜線出現(xiàn)1 次，豎直下降1 次的，為有絲分裂。

②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。

③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。

三、典例剖析

【例1】如圖表示細胞分裂和受精作用過程中，核DNA含量的變化，有關分析正確的是（ ）

A. a、b、c 分別進行減數(shù)分裂、受精作用、有絲分裂

B. OP 的核DNA 含量比MN 增加1 倍，原因是NO 發(fā)生了受精作用

C. JK 發(fā)生同源染色體聯(lián)會與分開

D. CD 與OP 的染色體數(shù)相同

【解析】分析題圖：a 階段DNA 加倍一次，減半一次，表示有絲分裂過程中DNA 含量變化，由于DNA 復制加倍，細胞分裂減半，可知AC 加倍表示分裂間期，DE 減半表示末期，CD 表示前期、中期和后期，E 點之后表示末期。b階段DNA 復制一次，細胞分裂兩次，表示減數(shù)分裂過程中DNA 含量變化，通過上述原則可知，其中FG 表示減數(shù)第一次分裂間期，GH 表示減數(shù)第一次分裂過程，IJ 表示減數(shù)第二次分裂過程。c 階段DNA 數(shù)目恢復，并又進行了一次有絲分裂，表示受精作用和有絲分裂過程中DNA含量變化，其中LM 表示受精作用，MO 表示有絲分裂間期，OP 表示前期、中期、后期，Q 之后表示末期。

由以上分析可知，a 進行的是有絲分裂，b 進行的是減數(shù)分裂，c 進行的是受精作用和有絲分裂，A 項錯誤;OP 的核DNA 含量比MN 增加1 倍，原因是NO 發(fā)生了DNA 的復制，B 項錯誤;同源染色體的聯(lián)會和分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂，而JK 表示減數(shù)第二次分裂，C 項錯誤;CD 和OP表示的時期相同（有絲分裂前期、中期和后期），因此兩者含有的染色體數(shù)目相同，D 項正確。

【答案】D

【例2】在下列圖中，能表示人的受精卵在分裂過程中DNA含量變化以及精細胞在形成過程中染色體數(shù)目變化的曲線圖分別是（ ）

【解析】人的受精卵進行的是有絲分裂，有絲分裂細胞的DNA 和染色體均經(jīng)過一次加倍和一次減半，在該分裂過程中DNA 含量變化曲線圖為①，染色體數(shù)目變化曲線圖為②;精細胞是通過精原細胞減數(shù)分裂形成的，染色體和DNA 均經(jīng)過一次加倍和兩次減半，根據(jù)圖形分析可知，在該分裂過程中DNA 含量變化曲線圖為④，染色體數(shù)目變化曲線圖為③。

【答案】B

【例3】下圖表示雄果蠅細胞分裂過程中DNA 含量的變化。下列敘述中正確的是（ ）

A. 若圖a 表示減數(shù)分裂，則圖a 的BC 段一個細胞中可能含有0 條或1 條Y 染色體

B. 若圖a 表示減數(shù)分裂，則圖a 的CD 段表示同源染色體分開

C. 若兩圖均表示有絲分裂，則兩圖的DE 段一個細胞內(nèi)只含有2 個染色體組

D. 若圖a 表示減數(shù)分裂、圖b 表示有絲分裂，則兩圖的CD 段都發(fā)生著絲點分裂

【解析】圖a 中縱坐標表示每條染色體上DNA 含量，AB 表示間期進行DNA 復制，CD 表示著絲點分裂，根據(jù)分裂的模式分析可知其可以是有絲分裂，也可以是減數(shù)分裂。各段對應時期不同，在有絲分裂中BC 對應有絲分裂的前期和中期;在減數(shù)分裂中，BC 對應M Ⅰ和M Ⅱ的前、中期。圖b 縱坐標表示每個細胞核DNA 含量，DNA 復制一次減半一次，分裂前后DNA 數(shù)目一致，表示有絲分裂過程中DNA 含量變化，其中AB 表示DNA 復制，CD 表示細胞分裂形成子細胞。

若圖a 表示減數(shù)分裂，則BC 表示整個減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的前、中期，所以處于減數(shù)第二次分裂前、中期的次級精母細胞中可能含有1 條或0 條Y 染色體，故A 項正確;圖a 的縱坐標的含義是每條染色體上DNA 含量，故CD 的原因是著絲點分裂，故B 項錯誤;圖a 中DE是末期，細胞中含有4 個染色體組，圖b 中DE 表示細胞分裂完成產(chǎn)生的子細胞，故細胞中有2 個染色體組，故C 項錯誤;圖b 中CD 表示細胞分裂完成，一個細胞變成兩個子細胞，故D 項錯誤。

【答案】A

【例4】如圖表示雄果蠅體內(nèi)某細胞分裂過程中，細胞內(nèi)每條染色體DNA 含量變化（甲曲線）及與之對應的細胞中染色體數(shù)目變化（乙曲線），下列有關敘述正確的是（ ）

A. CD 與FG 對應的時間段，細胞中均含有四個染色體組

B. D 點所對應時刻之后，單個細胞中可能不含Y 染色體

C. AE 對應的時間段，細胞中含有同源染色體

D. 圖示曲線既可以表示有絲分裂，也可以表示減數(shù)分裂

【解析】分析題圖：虛線乙表示減數(shù)分裂過程中染色體含量變化，實線甲表示同一細胞減數(shù)分裂過程中每條染色體DNA 含量變化，可知CE 表示M Ⅰ和M Ⅱ的前、中期。

CD 表示減數(shù)第一次分裂，F(xiàn)G 表示減數(shù)第二次分裂，所以CD 與FG 對應的時間段，細胞中均含有2 個染色體組，A 項錯誤;由于減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離，因此D 點所對應時刻之后，單個細胞中可能不含Y 染色體，B項正確;AD 對應的時間段為減數(shù)第一次分裂，所以細胞中含有同源染色體，DE 對應的時間段為減數(shù)第二次分裂，所以細胞中不含同源染色體，C 項錯誤;圖示曲線表示減數(shù)分裂過程中DNA、染色體含量變化，D 項錯誤。

【答案】B

【例5】下圖為人體細胞正常分裂時有關物質(zhì)或結(jié)構數(shù)量變化曲線，下列分析錯誤的是（ ）

A. 若曲線表示減數(shù)分裂每條染色體上DNA 分子數(shù)目變化的部分曲線，則n 等于1

B. 若曲線表示有絲分裂染色體數(shù)目變化的部分曲線，則n 等于46

C. 若曲線表示減數(shù)第一次分裂核DNA 分子數(shù)目變化的部分曲線，則n 等于23

D. 若曲線表示有絲分裂染色體組數(shù)數(shù)目變化的部分曲線，則n 等于2

【解析】此題是一個開放性題目，對各種數(shù)量關系進行了綜合考查，解題時關注兩個問題，一是減半的原因，DNA 和染色體均為細胞分裂時減半，但每條染色體上的DNA 分子是著絲點分裂時減半;二是n 所代表的含義，在有絲分裂、減數(shù)分裂和DNA、染色體上，n 所代表的數(shù)據(jù)均不相同。

減數(shù)分裂過程中，每條染色體上DNA 數(shù)目為1 或2，因此n=1，A 項正確;人體細胞有絲分裂過程中染色體數(shù)目著絲點分裂前為46 個，著絲點分裂后為92 個，因此n=46，B 項正確;人體細胞減數(shù)第一次分裂過程中，核DNA 分子數(shù)目經(jīng)過復制均為92，分裂后減半，因此n=46，C 項錯誤;人體細胞有絲分裂過程中，染色體組數(shù)著絲點分裂前為兩組，著絲點分裂后染色體數(shù)目加倍，染色體組數(shù)為四組，因此n=2，D 項正確。

【答案】C