有关“细胞分裂”几种常见的解题方法

发布者:系统管理员发布时间:2010-04-22浏览次数:46


有关“细胞分裂”几种常见的解题方法

(上海工商外国语学院附属中学)

:本文总结了“细胞分裂”有关知识几种常见的解题方法,旨在提高学生对细胞分裂的理解以及解题能力的提高。

关键词:细胞分裂有丝分裂减数分裂染色体 DNA

“细胞分裂”是沪教版高中《生命科学》第二册第七章的内容,主要涉及本章第2节《有丝分裂》和第3节《减数分裂》,该内容是高考的考点,是教学的重点,是学生学习的难点,许多生物学资料和考试中相继出现与细胞分裂有关并且涉及到多个知识点习题,学生对此感到十分棘手。如果指导学生从解题的多个方法入手,将此类题化难为易,化繁为简,这样做题就会得心应手,不会犯难。本文所述的“简图法”,以具体的直观的图象作为支持,就能顺地进行知识迁移,使问题化难为易,从而正确地解决问题。再如:口诀记忆法,把细胞分裂各个时期的变化特点归纳成顺口的口诀,简单易懂,方便记忆。

细胞分裂包括有丝分裂和减数分裂,要突破这一考试难点,比较两者异同是关键,有丝分裂是“复制自己”,将自己的遗传物质复制一次,然后平均分配到两个子细胞中,这样子代遗传物质与亲代保持稳定,即染色体体数目保持不变;减数分裂是“减半自己”,将自己的遗传物质复制一次,经两次分裂分配到子细胞中,结果子细胞中遗传物质减少一半,即染色体减少一半,染色体上的DNA也减少一半。两种分裂过程如下:



体细胞

间期

前期

中期

有丝分裂过程:



    减数分裂过程:



以上这两种分裂方式的过程,以及各个时期染色体的变化行为,细胞名称,相关的计算题、图解题以及多个知识点的综合题还是比较复杂的,学生很容易糊涂,张冠李戴,分不清楚,怎样把握题干的关键,怎样把复杂题目化成简单题目,关键在于方法的应用,本文主要介绍了以下四种方法:

一、口诀记忆法

有丝分裂和减数分裂各个时期变化特点的描述比较繁琐,对于学生的掌握来说,特别记忆方面就显得困难,要记忆的内容多,语言描述的准确性等问题就会出现,考试过程中不容易抓住重点和关键词,因此,老师上课如何帮助学生掌握这方面的知识,言简意赅的总结出各个时期的变化特点就显得尤为重要。本文就此问题介绍了口诀巧记分裂的过程中各个时期的变化特征,如有丝分裂:间期:“准备莫忘复制合成”,即DNA的复制和蛋白质的合成;前期:“膜仁消失显现两体”,即核膜、核仁消失,染色体、纺锤体的出现;中期:“赤道板上点排整齐”,即染色体被纺锤丝牵引整齐的排在细胞中央的赤道面上;后期:“点裂数加均移两级”,即着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,一条染色体变成两条染色体分别移向细胞两级,染色体数目加倍;末期:“两消两现与前期反,即核膜、核仁重现,染色体、纺锤体再次出现,但此时期别忘了还有一个特点动植物体细胞质分裂的方式不同。

减数分裂过程中,一般强调间期(“准备莫忘复制合成”),减数第一次分裂的前期(“配对联会成四分体”,“交叉互换发生重组”)和后期(“同分离非同互组合”),减数第二次分裂的后期(“点裂数加均移两级),其他时期的变化与有丝分裂相似。口诀可以帮助学生记忆但还是要求学生能够全面理解的基础上加以记忆,这样才能更好的掌握本块知识点。

二、简图法

减数第二次分裂

(次级精母细胞)

精原细胞

(间期)


减数第一次分裂中期

(初级精母细胞)

精细胞

后期

中期

教材上的细胞分裂过程图片很逼真和详细,要求掌握的内容就比较多,不容易概括,老师不好教,学生不好学,这老师可以把复杂问题化简单,上课时强调分裂过程中与细胞中遗传物质的复制和分裂有着密不可分的关系,这是就可以把学生的眼球集中到了细胞中最重要的结构——染色体上,因此就可以用图解法画出整个有丝分裂和减数分裂过程中染色体的变化行为,而各个时期的变化可以通过口诀法加以记忆。然而,有丝分裂过程仅涉及五张图解,减数分裂却涉及的图象就比较多而且变化复杂,学生看到这么多图很容易弄混解,感觉记忆的内容比较多,这时,老师就可以好好观察这些过程图,合并一些染色体行为相似图解,从中找出一两张代表图代表此分裂过程,画出简图,这样既方便记忆又方便解题。比如,减数第一次分裂前、中、后染色体都呈现出姐妹染色单体,染色体数目、DNA数目都一样,可以合并,由于中期便于观察,可以从这三张图中抽出“中期图”来代表减数第一次分裂;减数第一次分裂的末期和减数第二次分裂前期之间间期很短,可以认为没有,这样我们就可以把这两张图合并,认为这张图为减数第一次分裂的结束的图解也是减数第二次分裂的前期图;减数第二次分裂过程仍然涉及三张图,同样,前期可以和中期合并,取“中期图”,而后期染色体形态和数量上都发生了改变,与前期和中期不同,是减数第二次分裂的另一张代表图,所以要保留,根据以上所述,减数分裂简图概括如下:


有丝分裂图解正好是五张图,就可以是看作简图,如下:

体细胞

间期

前期

中期


这时通过两张简图就可以把有丝分裂和减数分裂联系起来,发现有丝分裂的最初的体细胞与减数分裂的精(卵)原细胞的形态相似,这是就可以让学生了解,这两类细胞都是由同一个细胞“受精卵”分裂和分化而来的,只是后来他们所行使的功能不同。

例题一:某动物经减数分裂后形成的精子中有12条染色体,那么该动物的体细胞经有丝分裂后期的染色体是多少条?

解析:由于有丝分裂的最初的体细胞与减数分裂的精(卵)原细胞都是由同一个细胞“受精卵”分裂和分化而来的,这两个细胞就是两个分裂过程的桥梁,因此通过简图,发现精细胞(精子)的图象和有丝分裂后期图象中染色体数目是14的关系,从而确定有丝分裂后期是48条,当然DNA数目也是一目了然。

三、曲线图法

有了简图,曲线图就很容易画出,就不需要去死记硬背曲线以及各个拐角的变化原因。我们教材的有丝分裂和减数分裂都是以四条染色体生物的细胞为例的,画曲线图前只要把对应简图中的各个细胞染色体、DNA的数目数出来就可以画出。如有丝分裂:

数目

间期

前期

中期

后期

末期

染色体

4

4

4

4

4

DNA

4-8

8

8

8

4

时期

DNA数目

8

4

根据数目的变化对应各个时期画出线段图如下


减数分裂曲线图可以用同样的方法来解决曲线图如下


曲线图都是以4条染色体生物的细胞图为例的,如果扩展到其他生物类型,最初染色体、DNA可根据具体的生物类型来定,如某生物染色体数目是2N,就可把相应的4改成2N,其他数目按比例来求。因此可以推广大多种生物,染色体表示如下:

数目

间期

前期

中期

后期

末期

染色体

42N

42N

42N

42N

42N

DNA

42N)—84N

84N

84N

84N

44N

根据以上表格把对应数目替换到曲线图上,该曲线图就适合大多数生物类型了。

例题二;图是有关细胞分裂等过程中DNA分子含量的测定结果(ab为分裂间期);据图回答:

有丝分裂后

(1)图中ai段是过程,,图中的jo段表示细胞过程。i—j段是

(2)同源染色体的分离发生在图中的之间,姐妹染色单体的分离发生在图中的之间。

(3)根据图中DNA含量的变化曲线,请在上图中画出对应的染色体数目的变化曲线图。

解析:本题就将有丝分裂和减数分裂的曲线图联系起来了,只要知道曲线图的来源,就了前一段(ai)代表减数分裂的DNA变化曲线,而后一段(jo)代表了有丝分裂的DNA变化曲线,当然这个过程中还涉及受精作用;第二小题可以根据口诀记忆法,找到相应的时期,第三小题,从曲线图画出简图,对应画出染色体变化曲线图。

四、归纳总结法

当涉及到有丝分裂和减数分裂的细胞图解辨析时,从上面分裂过程进行比较:


染色体数目

联会

同原染色体

有丝分裂

偶数

减数第一次分裂

偶数

减数第二次分裂

奇数或偶数

根据表格分析,我们可以通过三步来辨别各个细胞的图象:第一步,看染色体数目,奇数就是减数第二次分裂,如果是偶数我们就进入第二步,看有无联会,有联会就是减数第一次分裂,没有就进入第三步,看是否存在同原染色体,有同原就是有丝分裂,无同原就是减数第二次分裂

例题三: 辨别出以上各图像所代表的细胞分裂方式及分裂时期


解析:可以根据方法一口诀记忆法和方法四总结归纳法来解题,如B图,首先染色体数目是偶数,有丝、减Ⅰ、减Ⅱ分裂都有可能,接着看有无“联会”,正好存在,所以该图是减Ⅰ,根据方法一口诀记忆法“配对联会成四粉体”联会正好处于前期。又如F图,染色体数目是奇数,就是减Ⅱ,有可根据口诀“赤道板上点排整齐”,从而确定是减Ⅱ中期。又如H图,是偶数,无联会,有同源,确定有丝,根据口诀“点裂数加均移两级”,从而确定是有丝分裂后期。

总之,如果能掌握以上四种常见的方法,并且能够熟练应用这四种方法,有关“细胞分裂”的题目就会比较容易了。

参考文献:《高中新课标全程复习方略》延边大学出版社

《生物学教学》200911

王志权《生物高考的解题技巧》




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