细胞分裂图像判别及典例分析
2010-08-15郝治中
郝治中
(周口市第一高级中学,河南 周口 466000)
高中生物学中,细胞分裂图像的判断一直是重点和难点,许多学生遇到此类题目,往往不能分辨属于哪种细胞分裂图像。其实,不同方式的细胞分裂在不同时期表现出的染色体行为、位置、数目等也不同,由此可对细胞分裂方式、分裂时期及细胞名称进行识别。
下面结合笔者多年的教学实践,对同源染色体判定、细胞分裂图像判定进行总结,并对典型例题进行解析。
1 同源染色体的判断方法
细胞分裂图像中同源染色体的存在与否是细胞分裂图像辨别的前提,因此首先应明确其判断方法。
正常的二倍体体细胞染色体由父方精子和母方卵细胞各提供一套染色体组成(某些图例中分别用不同颜色标识),故染色体数目一定是偶数。若题干中有体细胞染色体数目提示或性细胞染色体数目提示,可根据体细胞(或性细胞)染色体数目关系判断,细胞分裂后期判断时为排除姐妹染色单体形成的姐妹染色体的干扰,仅判断一极;若所判断细胞染色体数目与性细胞染色体数目相同,则不含同源染色体;若判断细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同,则含同源染色体。若题干中无体(性)细胞染色体数目提示,则在不考虑性染色体时其两套染色体大小、形态为一一对映关系,即染色体中若考查一条染色体形状、大小时,则细胞内一定有另一条与其相同;若考虑性染色体时,则雌性体内一对性染色体(X、X)也相同,而雄性体内一对性染色体(X、Y)不同,但仅此一对染色体形态、大小不同,而其它则一一对映相同(此为XY型生物情况,ZW型生物在性别方面刚好相反),由此可判断正常细胞内是否存在同源染色体。若所判细胞有多个时且为同一物种时,则可相互借助判断,即染色体数目是其它细胞染色体数目一半时(不考虑后期),则该细胞内不含同源染色体。
2 细胞分裂图像辨别方法(二倍体细胞)
2.1 细胞中有奇数条染色体(一定无同源染色体)
(1)染色体含单体,且散乱分布,则该细胞处于次级精(卵)母细胞前期;染色体含单体且有规律排与赤道板上(若从一侧观察,染色体在一条线上;若从一极观察,染色体在一个面上且散乱分布),则该细胞处于次级精(卵)母细胞中期。
(2)染色体不含单体,则该细胞是有性生殖细胞——卵细胞或精子细胞。
2.2 细胞中有偶数条染色体
2.2.1 细胞中含同源染色体
(1)同源染色体联会,出现四分体且散乱分布,该细胞处于减数第一次分裂前期;四分体排于赤道板(每对同源染色体上下对应排列),则该细胞处于减数第一次分裂中期。
(2)细胞中同源染色体无联会,含单体的染色体散乱分布,则该细胞处于有丝分裂前期;含单体的染色体排与赤道板上呈一行(若从一极观察,染色体在赤道板上散乱分布),则该细胞处于有丝分裂中期;含单体的染色体移向两极(同源染色体分离),则该细胞处于减数第一次分裂后期;不含单体的染色体移向两极,则该细胞处于有丝分裂后期。
2.2.2 细胞中不含同源染色体
(1)细胞中若有单体,并规律排与赤道板中央,为减数第二次分裂中期(且染色体数目为体细胞染色体数目的一半);若细胞中有单体且染色体散乱分布,则该细胞处于减数第二次分裂前期。
(2)细胞中若无单体且散乱分布,则该细胞为有性生殖细胞——精子细胞或卵细胞;细胞中无单体且染色体移向两极,则该细胞处于减数第二次分裂后期。
2.3 减数分裂中后期细胞生物性别判断方法
(1)细胞分裂后期出现不等质分裂,若染色体中含单体,则该细胞为初级卵母细胞,若染色体不含单体,则该细胞为次级卵母细胞。
(2)细胞分裂后期出现等质分裂,若染色体含单体时,该细胞为初级精母细胞;若染色体不含单体,则该细胞为次级精母细胞或第一极体。
2.4 判断动、植物细胞有丝分裂方法
判断动植物细胞有丝分裂最准确方法是看细胞壁存在与否(或分裂末期是否出现细胞板形成细胞壁),若存在细胞壁或末期出现细胞板形成细胞壁,则该细胞为植物细胞;否则,该细胞为动物细胞,且动物细胞有中心体发出星射线。
3 典例分析
根据图1所示,回答下列问题(假设该物种体细胞内染色体数目为4条)。
(1)存在同源染色体的图有___________________。
(2)属于体细胞的图是_______________________。
(3)属于有丝分裂的图是____________________。
(4)属于减数第一次分裂的图是________________。
(5)属于减数第二次分裂的图是__________。
(6)图 4处于____分裂_____时期,图 5处于____分裂_______时期。区分二者的依据是______,图5中排列在细胞中央的是___________。
(7)图8处于______分裂_______时期。区分图4和图8的依据是:图4有______,图8没有_______。
(8)图12可能由上图中_____细胞直接分裂而来。
解析:由细胞分裂图像辨别方法可知:以上12个图中染色体数目均为偶数(后期图像一极的染色体也是偶数),且该物种体细胞内染色体数为4条。则根据细胞内染色体数目(后期一极的染色体数目)与体细胞染色体数目相同时,则一定存在同源染色体;若细胞内染色体数目是体细胞染色体数目一半时,则不含同源染色体;再根据前期、中期、后期的染色体行为,可判断该细胞分裂所处的时期。根据后期细胞膜凹陷的方式——等体积分裂(等质分裂)与不等体积分裂(不等质分裂),可判断出细胞的大致性别。
答案:存在同源染色体的图有1、2、3、4、5、9、10,因细胞内染色体数目与体细胞染色体数目相同(分裂后期的一侧染色体数目与体细胞染色体数目相同)。属于体细胞的图是1、3、4,因它们是有丝分裂的细胞,分别是1前期(染色体散乱分布);3后期(一侧有同源染色体),4中期(染色体着丝点平均分布于赤道板上)。属于减数第一次分裂的图是 2、5、9、10因它们含同源染色体且出现联会,四分体即同源染色体的分离,分别是2前期,5中期,9、10后期,其中9、10因膜凹陷不同而判为:9等体积凹陷——初级精母细胞后期,10不等体积凹陷——初级卵母细胞后期,属于减数第二次分裂的细胞:6、7、8、11、12;因细胞内不含同源染色体,其染色体数目或一极染色体数目等于体细胞染色体数目的一半,且分别是7染色体散乱分布为前期,8染色体分布于赤道板上为中期,6、11染色体移向两极为后期,6为等体积分离,为次级精母细胞或第一极体,11为不等体积分离,为次级卵母细胞,12无单体且为体细胞染色体数目一半,则为性细胞——精细胞或卵细胞。区分 4和5的依据是:4中排列在细胞中央的是染色体的着丝点,图5排列在细胞中央的是四分体或各对同源染色体。区分4和8的依据是4有同源染色体8无同源染色体,12可由6或11分裂而来。