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一、染色体数目变化图解

减数分裂、受精作用与染色体行为 · 高一
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 通过图解展示细胞分裂过程中染色体数目随时期变化的规律,揭示核DNA与染色体数量关系的动态模型。

从哪来 本知识点建立在“二、有丝分裂(重点!)”和“一、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”之上,需结合显微镜下观察到的各时期形态特征进行抽象建模。

为什么 染色体数目的变化核心在于着丝粒(点)的分裂与否以及细胞质的分裂。 1. 间期:DNA复制,但着丝粒未分裂,染色体数目不变(2N),只是每条染色体含2条姐妹染色单体。 2. 前期、中期:染色质高度螺旋化,着丝粒依然未分裂,染色体数目保持2N。 3. 后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为独立的染色体,此时染色体数目瞬间加倍(4N)。 4. 末期:细胞一分为二,染色体平均分配至两个子细胞,数目恢复为2N。 因此,图解中唯一的“峰值”出现在后期,其余时期均为基线水平。

讲法
适合:逻辑抽象能力强、擅长数学建模的学生 核心逻辑:变量控制法 引导学生只关注一个变量:着丝粒是否分裂。 - 规则1:着丝粒没分 -> 数着丝粒个数 = 染色体数。 - 规则2:着丝粒分了 -> 单体变染色体,数目翻倍。 - 规则3:细胞没分 -> 总数不变;细胞分了 -> 总数减半。 让学生画出“着丝粒状态-染色体数”的对应表,再转化为折线图。强调后期是唯一的“突变点”。
讲法
适合:形象思维强、依赖视觉记忆的学生 核心逻辑:动态电影法 将细胞分裂比作“拉链”和“剪刀”: - 间期:拉链拉开一半(DNA复制),但拉链头(着丝粒)还扣着,所以还是“一条”染色体。 - 前/中期:拉链头依然扣着,染色体像X形。 - 后期:剪刀剪断拉链头(着丝粒分裂),X变成两个V,染色体数量瞬间变多。 - 末期:盒子(细胞)一分为二,每个盒子里的V数量恢复原状。 配合手绘动画,强调“剪断”这一动作对应图中的最高点。
讲法
适合:基础薄弱、容易混淆DNA与染色体概念的学生 核心逻辑:实物类比法 用“双手”类比: - 一条染色体 = 一只手(着丝粒是手腕)。 - 间期复制后 = 两只手背对背粘在一起(姐妹染色单体),但手腕没断,所以算“1条”染色体(虽然有两个手掌/DNA)。 - 后期 = 手腕断开,变成两只独立的手,算“2条”染色体。 - 末期 = 两只手分别放进两个口袋,每个口袋又回到“1只手”的状态。 反复强调:数染色体,只数着丝粒(手腕),不数DNA(手掌)。
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练一道
基础题
某生物体细胞染色体数为2n=4。请描述其有丝分裂后期细胞内的染色体数目,并解释原因。
变式
若某细胞处于有丝分裂中期,其核DNA数为8,染色体数为4。若该细胞进入后期,其核DNA数和染色体数分别是多少?
看解答过程
- 中期:4条染色体,每条含2个DNA,共8个DNA。 - 后期:着丝粒分裂,4条染色体变为8条。DNA分子并未复制或消失,故DNA数保持8不变。 - 易错提醒:后期DNA数不变,变的是染色体数。
试试手自己判
检测题
下图为某细胞分裂过程中染色体数目变化曲线(纵坐标为染色体数,横坐标为时间)。若该生物体细胞染色体数为2n,则图中bc段对应的细胞分裂时期是? A. 间期 B. 前期 C. 后期 D. 末期
看答案和判分标准
答案:C
判对标准:
- 选C且能解释“bc段染色体数加倍,是因为着丝粒分裂”者,判对。
- 选A、B者,判错(此时染色体数未加倍)。
- 选D者,判错(末期结束前染色体数虽高,但通常图解中bc段特指后期这一关键变化阶段,且末期通常伴随细胞分裂导致数目下降,若bc段为平台期高位,通常指后期;若bc段为下降段,则指末期。根据常规高中生物图解,染色体数加倍的时期专指后期)。*注:此处需结合具体图形,通常bc段若为最高平台,指后期;若为下降段,指末期。鉴于题目问“bc段对应时期”,且通常考查加倍原因,故指向后期。若bc为下降段,则答案为D。此处假设bc为加倍后的平台期或上升段,标准答案锁定为后期(C),因为这是染色体数变化的核心特征点。*
修正判对标准:
- 若图中bc段为染色体数目加倍后的高位平台,答案为C(后期)。
- 若图中bc段为染色体数目减半的下降过程,答案为D(末期)。
- 本题默认考查核心变化点,即染色体数由2n变为4n的时期,故标准答案为C。学生需指出:bc段染色体数加倍,唯一原因是着丝粒分裂,该事件发生在后期。
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