细胞分裂:如何图中找真相?

细胞生殖为高中生物的重点内容，常考查根据细胞分裂图像或者细胞分裂曲线图判断细胞分裂方式、分裂时期以及DNA和染色体数量。如何辨析某图像属于什么分裂，在什么时期，染色体或者DNA数量是多少？下文总结归纳了细胞分裂图的典型特征和数量关系。

注意：

（1）上图仅对二倍体生物而言，一倍体、三倍体或同源四倍体不能用上述方法判断。高中学习过程一般仅考虑二倍体。

（2）后期图像只看一极的原因在于：在有丝分裂后期与减数第二次分裂后期，由于着丝点分裂，姐妹染色单体分开后形成两条一模一样的染色体，容易被误判为同源染色体，因而一般只看一极。

（3）也可运用以上图解进行逆推解题。

例1 图1是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像。下列说法正确的是（ ）

（1）具有同源染色体的细胞有①②③ （2）动物睾丸中可能同时出现以上细胞 （3）③所示的细胞中有两个四分体 （4）进行有丝分裂的细胞为①和③ （5）④中发生了等位基因的分离

A.（1）（2）（5） B.（2）（4）（5）

C.（1）（3）（4） D.（1）（2）（4）

【解题指导】首先根据题中信息判断每个图像属于哪种分裂方式，处于什么时期。

对于本题而言，图①处于分裂后期，无染色单体，不可能是减数第一次分裂，每一极中存在同源染色体，因此是有丝分裂。图②同源染色体排列在赤道板上，属于减数第一次分裂。图③为中期，有同源染色体且着丝点排列在赤道板上，属于有丝分裂。图④为后期图像，每一极无同源染色体也无染色单体，属于减数第二次分裂。

有丝分裂及减数第一次分裂过程都存在同源染色体。在动物睾丸中有丝分裂与减数分裂可能同时存在，并且在同一时间可能有不同时期的减数分裂。在减数第一次分裂的前期，同源染色体联会形成四分体，而等位基因的分离则发生在减数第一次分裂的后期。

答案：D

二、细胞分裂曲线

首先要看曲线中纵坐标代表的生物学意义。纵坐标可以是染色体、DNA或染色单体在细胞分裂过程中的相对数量的变化，也可能是每条染色体DNA含量的变化。具体数量关系如下表：（设体细胞中DNA数为2N，染色体数为N，姐妹染色体数为0）

有丝分裂：

分裂期DNA数染色体数姐妹染色单体数

前期4N2N4N

中期4N2N4N

后期4N4N0

末期2N2N0

减数第一次分裂：

分裂期DNA数染色体数姐妹染色单体数

前期4N2N4N

中期4N2N4N

后期4N2N4N

末期2NN2N

减数第二次分裂：

分裂期DNA数染色体数姐妹染色单体数

前期2NN2N

中期2NN2N

后期2N2N0

末期NN0

例2 如图2中A曲线表示某生物（2n＝4）的体细胞分裂过程及精子形成过程中每个细胞内某物质数量的变化。a、b、c、d、e分别表示分裂过程中的某几个时期的细胞中染色体图。图2中B表示某生物细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系。请据图回答下列问题。

（1）图2 A曲线中①～③段可表示细胞进行

分裂的 数量变化。

（2）图2 B曲线中AB段形成的原因是 ，该过程发生于细胞分裂的 期。CD段形成的原因是 。

（3）图2 C中a～e与图A曲线②⑤位置相对应的细胞分别是 。位于图B中BC段的图C的细胞有 。

（4）图2 C细胞a、b、c、d、e中具有同源染色体的是 。图2 A曲线中一个细胞内没有同源染色体的时期是 。

（5）与体细胞相比，图2 C a～e细胞中，核内DNA含量加倍的是 。

（6）就染色体行为来说，b、e时期的共同特点是 。

【解题指导】本题考查细胞分裂过程曲线图的分析与应用。

（1）因为图2 A中曲线⑤阶段数量暂时恢复与体细胞一样，所以应该是染色体的数量变化。在②阶段，染色体数目与体细胞相比增加了一倍，故①～③ 段为有丝分裂过程。

（2）对于图2 B而言，纵坐标是每条染色体DNA含量变化的情况。AB段DNA相对数量加倍，说明正在发生DNA的复制。它发生在有丝分裂或减数分裂的间期。而BC段DNA的数量是染色体的2倍，说明每个染色体中有两个染色单体，它可以是有丝分裂的前、中、后期，也可能是减数第一次分裂及减数第二分裂的前、中期。CD段处于染色体中DNA数量减少1倍的过渡时期，说明此时着丝点分开。

（3）图2 A曲线②⑤位置相对应的细胞染色体数量均加倍，说明细胞处于分裂的后期，从染色体的数量上看，②为4n，⑤为2n，则曲线②⑤位置相对应的细胞分别是有丝分裂后期e和减数第二次分裂后期b。图2 B中的BC段每个染色体中有2个DNA，它可以包括图C中的a、c、d。

（4）从细胞中染色体的行为和数量看，a～e分别是减数分裂四分体时期、减数第二次分裂后期、减数第二次分裂前期、有丝分裂中期和有丝分裂后期，含有同源染色体的只能是减数第一次分裂时期和有丝分裂期的细胞，即a、d、e。从曲线 A上看，从④开始，染色体数目减半，说明已经进入减数第二次分裂时期，处于④⑤⑥时期的一个细胞内均不含同源染色体。

（5）与体细胞相比，核内DNA含量加倍的是有丝分裂的前、中、后期及减数第一次分裂期。该生物体细胞内含有的染色体数为2n，可知核中DNA分子数为2n，核内DNA含量加倍为4n的细胞为a、d、e。

（6）就染色体行为来说，b、e时期的共同特点是着丝点分裂，染色单体分开成为染色体。

答案：（1）有丝 染色体 （2）DNA复制（或染色体复制） 间 着丝点分裂 （3）e、b a、c、d （4）a、d、e ④⑤⑥ （5） a、d、e （6） 着丝点分裂，染色单体分开成为染色体