详析DNA含量的变化曲线

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下图1是典型的细胞分裂过程中dna含量的变化曲线。横轴表示细胞分裂时期，纵轴表示DNA的含量。纵轴的标注方法比较复杂，根据统计，大概有以下三种标注方法：①纵轴标注为“核中DNA含量”；②纵轴标注为“每条染色体DNA含量”；③纵轴不作任何标注，或只笼统标注为“DNA相对含量”、“DNA含量”。不同的标注使曲线的含义不完全一样，第①种标注曲线只表示有丝分裂，后两种标注曲线既可表示有丝分裂，也可表示减数分裂。具体情况分别阐述如下。

（1）纵轴标注为“核中DNA含量”时，曲线只表示有丝分裂，见下图。

分析：上图纵轴标注为“细胞核DNA含量”，则曲线表示有丝分裂过程中细胞核DNA含量的变化。细胞核DNA含量一般用2n、4n表示。其中每段曲线的含义如下：

ab段表示有丝分裂的间期，核中DNA复制，数量加倍，由2n变成4n；

bc段包括了有丝分裂的前期、中期、后期，DNA数量保持4n不变；

cd段表示有丝分裂的末期时，细胞分裂形成两个子细胞，每个子细胞核中DNA含量减少一半，由4n变成2n；

de段表示有丝分裂的末期，每个子细胞核中DNA含量为2n。

（2）纵轴标注为“每条染色体DNA含量”时，曲线既可表示有丝分裂，也可表示减数分裂，见下图。

分析：上图纵轴标注是“每条染色体DNA含量”，则曲线既可表示有丝分裂过程中每条染色体DNA含量的变化，也可表示减数分裂过程中每条染色体DNA含量的变化。每条染色体DNA含量是：未复制时每条染色体含1个DNA分子，复制后每条染色体含2个DNA分子，着丝点分裂后每条子染色体含1个DNA分子，纵轴每条染色体DNA含量只能表示为1和2。

①图3中曲线表示有丝分裂时，则其中每段曲线的含义如下：

ab段表示有丝分裂间期，染色体复制，每条染色体上含有两条染色单体，两个DNA分子，每条染色体上的DNA数量由开始的1个变成2个；

bc段包括了有丝分裂的前期、中期，每条染色体上含有两条染色单体，两个DNA分子；

cd段表示有丝分裂的后期时，染色体着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成染色体，每染色体上的DNA分子由2个减少为1个；

de段包括了有丝分裂的后期、末期，每条染色体上只有一个DNA分子。

②图3中曲线也可表示减数分裂过程中，每条染色体DNA含量的变化，每段曲线的含义如下：

ab段表示减数分裂的间期，染色体复制，每条染色体上含有两个DNA分子，每条染色体上的DNA数量由1个变成2个；

bc段包括了减数第一次分裂所有时期及减数第二次分裂的前期、中期，此段时期每条染色体上都含有两条染色单体，两个DNA分子；

cd段表示减数第二次分裂后期时染色体着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成染色体，染色体上的DNA分子由2个减少为1个；

de段表示减数第二次分裂后期、末期，每条染色体上只有一个DNA分子。

③图3中纵轴未作任何标注或标注为“DNA含量”或“DNA相对含量”时，曲线既可表示有丝分裂，也可表示减数分裂。

分析 曲线如图1所示，纵轴不作任何标注或纵轴标注为“DNA含量”或“DNA相对含量”亦可。此种情况下，曲线可表示三种变化，2种表示有丝分裂，1种表示减数分裂，曲线为有丝分裂和减数分裂通用。每段曲线的含义为上面所述综合，这里不再一一列出。

④归纳总结：

将上述几种情况进行归纳总结，列表如下。

从表中可以看出:除ab段表示的时期相同外,其余各段表示的分裂时期均不相同。

例1（多选）有关下图的说法中，不正确的是（）

A．在有丝分裂过程中，因纵坐标含义不同可表示两种变化

B．如表示减数分裂全过程，则cd发生在减Ⅰ末期

C．cd只表示着丝点一分为二，姐妹染色单体分离

D．e点时的细胞数目是a点时的两倍

解析因纵轴未标注，则上图纵轴有两种含义，曲线可表示三种变化，其中两种表示有丝分裂，一种表示减数分裂。所以A选项正确。表示减数分裂时，纵轴为“每条染色体DNA含量”，cd表示着丝点分裂，发生在减Ⅱ后期，B选项错误。当纵轴为“每条染色体DNA含量”时，cd可表示有丝分裂和减数分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分开；当纵轴为“核中DNA含量”时，则cd可表示有丝分裂的末期时，细胞分裂形成两个子细胞，每个子细胞核中DNA含量减少一半。C选项错误。曲线表示有丝分裂时，分裂结束时e点细胞数目是开始a点的两倍；而表示减数分裂时，分裂结束时e点细胞数目是开始a点的4倍，即完成一次减数分裂可产生4个细胞或3个极体加1个卵细胞。D选项错误。

答案BCD

例2（多选）下图表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系，正确的叙述是（）

A．AB段形成的原因是染色体复制

B．CD段形成的原因是着丝点的分裂

C．BC段每条染色体含有两条染色单体

D．DE段可表示有丝分裂的末期

解析因纵轴标注为“每条染色体DNA含量”，则曲线有2种含义，即可同时表示有丝分裂和减数分裂。AB表示间期，原因是染色体复制。A选项正确。BC表示有丝分裂的前、中期，减数分裂的减Ⅰ所有时期和减Ⅱ的前、中期，每条染色体上含两条染色单体，2个DNA分子。选项C正确。CD表示有丝分裂的后期和减Ⅱ后期时着丝点分裂，姐妹染色单体分开，每条染色体上DNA含量减半，选项B正确。DE表示有丝分裂的后、末期和减Ⅱ的后、末期，选项D错误。

答案ABC