有丝分裂图象考点分析

    有丝分裂是细胞增殖的主要方式。细胞周期中各时期的特点是常见考点，在考查这些知识点的时候，又常常以图象题的形式出现。本文对各时期特点进行举例剖析，以使同学们更好地理解掌握图象题的解题方法。

    一、基础知识剖析

   下图1是有丝分裂过程中，染色体和DNA的形态数量变化曲线图。各时期的特点分述如下：

    1. 间期（图1，a→d）——DNA复制

   分裂间期占了细胞周期的大部分时间，是为细胞分裂作物质准备的时期，在间期中，主要是进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，即进行染色体的复制。间期又分为DNA复制前期（G₁）、DNA复制期（S）和DNA复制后期（G₂）。分别如图的a~b，b~c，c~d。复制后，染色体数不变，DNA数加倍，出现姐妹染色单体（由一个着丝点连在一起）。此时的染色体呈染色质状态，在显微镜下是观察不到的。为了便于理解，我们可以形象地表示如图2。

    2. 分裂前期（图1，d~e）——染色质变为染色体

    由于染色质细丝不断折叠、缩短变粗，逐渐变成在显微镜下能看得到的染色体，此时染色体零乱分布在细胞中。

    3. 中期（图1，e~f）——染色体排在赤道板上

    在纺锤丝的牵引下，染色体向细胞中间移动，着丝点排在赤道板上，着丝点两侧均有纺锤丝附着。此时染色体形态最清晰，一个染色体含两个DNA，两个染色单体，是观察染色体的最好时期。

    4. 后期（图1，f~g）——染色体数加倍

   由于着丝点分裂，一个染色体变成两个，即染色体数加倍，同时，姐妹染色单体消失。形成两套完全相同的染色体，并分别向细胞两极移动。

    5. 末期（图1，g~h）——染色体变成染色质

   移到细胞两极的染色体又逐渐变成染色质。重新出现核膜和核仁，由于新形成的两个细胞核还在同一细胞内，所以末期的染色体数与后期一样，随着末期的结束，一个细胞变成两个，每个细胞中的染色体才与亲代细胞一致。

    二、考点图象题举例

   例  下图3中a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是（    ）。

    A. a和b为一个细胞周期

    B. c段结束DNA含量增加一倍

    C. 遗传物质平分一般发生在d段

    D. b和c为一个细胞周期

    解析：细胞周期是指具有连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。整个细胞周期分为分裂间期和分裂期两个时期。分裂间期是为分裂作准备的时期，持续时间比分裂期长，主要进行DNA复制，在分裂后期，由于着丝点分裂，遗传物质平分到细胞两极。答案：D。

    2. 对分裂间期特点的理解

   例  某科学家用放射性同位素分别标记的胸腺嘧啶和尿嘧啶培养蚕豆，观察其根尖分生区细胞的有丝分裂。根据这两种碱基被细胞利用的情况绘制曲线如图4所示。下列对此结果的分析中，不正确的是（    ）。

    A. 大量利用T的时期，细胞正在进行DNA复制

    B. 大量利用U的时期，细胞正在进行大量蛋白质的合成

    C. 大量利用T的时期，细胞正在大量合成转运RNA

    D. 大量利用T和U的时期，细胞正处于分裂间期

图4

    解析  这是一道综合性较强的题目。首先要懂得，碱基T是DNA特有的碱基，U是RNA特有的碱基。在分裂间期，进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，DNA复制时，需要用含T的脱氧核苷酸作原料。而蛋白质合成过程需经转录和翻译两个过程，转录即以DNA一条链为模板合成RNA的过程，此时需要含U的核糖核苷酸作原料。答案：C。

    3. 对分裂期各时期特点的理解

   例1  图5是对动物细胞有丝分裂时染色体数（a）、染色单体数（b）、DNA数的统计图。

图5

    下列解释肯定不正确的是（    ）。

    A. ①可以用于表示细胞分裂的前期

    B. ①时的染色体螺旋化程度可能最高

    C. 间期用②表示最恰当

    D. ③表示细胞分裂完成

    解析  DNA在间期复制后加倍，染色体数量不变，出现染色单体。直到后期，随着着丝点一分为二，染色单体消失，染色体数加倍。①可能是前期和中期（染色体螺旋化程度最高，染色体最清晰），②的情况是不可能存在的，染色体数与DNA数相等时，染色单体数应为0。③染色体数与DNA数相同又没有染色单体，表示细胞细胞分裂完成。答案为C。

    例2  下面两图是有关细胞分裂的问题，其中图6表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化，请据图回答下列问题：

图6

    （1）图6中AB段形成的原因是______________________。该过程发生在细胞分裂间期的___________期，图6中CD段形成的原因是______________________。

    （2）图7中___________细胞处于图6中的BC段。

图7

    （3）就图7乙分析可知，该细胞含___________条染色单体，染色体数与DNA分子数之比为___________。该细胞处于___________分裂的___________期。

    解析  审题时，要特别注意纵坐标轴的含义是每条染色体DNA含量，而不是细胞中DNA含量，也不是细胞核中DNA的含量。从图中可见，在AB段，DNA进行复制。复制结果，染色体数不变，DNA数加倍。使得BC段的每条染色体中，DNA量是原来的二倍（即每条染色体含二个DNA分子）。到分裂后期，着丝点分裂，一个染色体变为二个染色体，每个染色体中只有一个DNA。DE段中的每条染色体含一个DNA分子（此时无染色单体）。图7甲的一个染色体有一个DNA，乙图中一个染色体有二个DNA。若此曲线表示有丝分裂，BC段则表示前期和中期，DE段表示后期和末期。甲细胞中的着丝点已分裂，处于有丝分裂后期。乙图细胞的着丝点排在赤道板上，处于有丝分裂中期。

    答案：（1）DNA复制（也习惯叫染色体复制）；S，着丝点分裂

    （2）乙

    （3）8     1：2   有丝分裂中