试卷为双语(马来文/英文);课程以英语授课。

中四 · 范例作答

细胞分裂,范例作答

细胞分裂的完整范例作答,原创结构题与作文题,标出评分要点关键词。

本主题如何考查

  • 以表格详细比较有丝分裂与减数分裂,涵盖每次分裂产生的子细胞数目、染色体数目与目的。
  • 从图中准确辨认有丝分裂的某一阶段,并说明该阶段染色体正在发生的确切变化。
  • 完整解释配子为何必须是单倍体,以及若配子是二倍体会对染色体数目造成什么后果。
  • 运用细胞周期的知识解释为何失控的细胞分裂会导致肿瘤形成。
  • 计算或说明某细胞在有丝分裂后或减数分裂各阶段后的染色体数目。
  • 按正确顺序排列细胞周期的各阶段,从间期一直到胞质分裂。

范例作答结构

  1. 看清指令词,按分作答,每分给一个清晰要点。
  2. 在解释之前,先准确定义关键生物术语。
  3. 按正确顺序解释过程或原因,使用准确的术语。
  4. 必要时加上有标签的图或范例。
  5. 以题目要求的联系收尾(原因→结果、结构→功能)。

完整范例作答

1

人体细胞含有46条染色体。(a) 说出人类配子的染色体数目。(b) 用这些数目解释二倍体和单倍体这两个术语。

[4]
显示答案

(a) 人类配子含有23条染色体。(b) 二倍体指细胞的染色体成同源对存在,每对中各一条来自父母双方,因此人体细胞是二倍体,有23对、即46条染色体。单倍体指细胞每对只含一条染色体,因此人类配子是单倍体,有23条单一染色体。配子因此只有体细胞中数目的一半。

二倍体单倍体同源染色体对2346

2

描述细胞周期间期所发生的情况。

[3]
显示答案

在间期,细胞长大并进行其正常活动。它复制 DNA,使每条染色体被复制成两条由着丝粒连接的相同姐妹染色单体。间期是细胞周期中最长的阶段,其间不发生可见的细胞核分裂;细胞正在为随后的分裂做准备。

间期长大DNA 复制姐妹染色单体最长

3

说出有丝分裂中 (a) 染色体在细胞赤道板上排列以及 (b) 姐妹染色单体被拉向相反两极的阶段。描述每个阶段染色体正在发生的变化。

[4]
显示答案

(a) 染色体在中期排列于赤道板上,此时每条都附着于纺锤丝。(b) 姐妹染色单体在后期被拉向相反两极,使细胞每一极都获得完整的一套染色体。在中期,已复制的染色体排列在细胞中部的一个平面上;而在后期,着丝粒分开,染色单体相互分离。

中期赤道板后期姐妹染色单体两极

4

解释为什么配子必须是单倍体。

[4]
显示答案

配子必须是单倍体,这样当两个配子在受精时融合,二倍体数目便得以恢复而非翻倍。若配子是二倍体,受精会把两套二倍体合在一起,染色体数目将每代翻倍。由于减数分裂使数目减半以产生单倍体配子,合子回到正常的二倍体数目,使物种的染色体数目在世代间保持恒定。

单倍体受精二倍体翻倍恒定

5

比较有丝分裂与减数分裂,分别说出各自产生的子细胞数目、这些细胞的染色体数目,以及它们在遗传上相同还是不同。

[6]
显示答案

有丝分裂产生两个子细胞,每个都是二倍体、染色体数目与母细胞相同,且都与母细胞及彼此在遗传上相同。减数分裂产生四个子细胞,每个都是单倍体、染色体数目为母细胞的一半,且每个都与母细胞及其他细胞在遗传上不同。有丝分裂用于生长与修复,减数分裂则产生配子;说出每种分裂的数目、倍性与遗传结果,正是比较题所给分之处。

两个四个二倍体单倍体相同不同

6

运用细胞周期的概念,解释肿瘤如何形成以及恶性肿瘤为何危险。

[5]
显示答案

细胞周期通常受到调控,使细胞只在需要新细胞时才分裂。当这种调控失效时,细胞持续不停地分裂,多出的细胞堆积成称为肿瘤的异常肿块。恶性肿瘤之所以危险,是因为它能侵入周围组织,并通过血液或淋巴扩散到身体其他部位,形成继发性生长物,扰乱它所到达的器官。因此危害来自细胞在不该分裂时分裂。

调控失效持续肿瘤恶性侵入扩散

7

说出良性肿瘤与恶性肿瘤之间的两点区别。

[3]
显示答案

良性肿瘤停留在一处、不扩散到身体其他部位,而恶性肿瘤能通过血液或淋巴扩散,在别处形成继发性生长物。良性肿瘤通常被包裹、生长缓慢,而恶性肿瘤侵入周围组织。被归类为癌症的正是恶性肿瘤。

良性不扩散恶性侵入癌症

能得分的用语

  • 染色体: 染色体是细胞核内由 DNA 构成的线状结构,每条染色体携带许多控制生物特征的基因。人体细胞是二倍体(2n),含有23对染色体,共46条,每对中的一条遗传自母亲,另一条遗传自父亲。掌握这个数目往往是回答配子或子细胞染色体数目问题所必需的。
  • 细胞周期: 细胞周期有两个主要阶段:间期,细胞在此期间生长、进行正常功能并复制 DNA,使每条染色体变成两条相同的姐妹染色单体;以及有丝分裂期,此时细胞核分裂,随后胞质分裂把细胞质分成两个独立的子细胞。间期所需的时间远长于有丝分裂期,反映了细胞生长与仔细复制 DNA 所需的时间。
  • 有丝分裂: 有丝分裂是产生两个与母细胞及彼此在遗传上相同的子细胞的核分裂,两者都是二倍体。它按顺序经历四个阶段,前期、中期、后期与末期,用于生长、替换老化细胞以及修复受损组织。能从照片或图中辨认这四个阶段,是本章最常被考查的技能之一。
  • 减数分裂: 减数分裂是一种仅发生于生殖器官的特殊核分裂,涉及连续两次分裂,产生四个子细胞,每个都是单倍体(n)且彼此在遗传上不同。它使染色体数目减半,使两个配子在受精时融合能恢复完整的二倍体数目。
  • 减数分裂的重要性: 减数分裂使染色体数目在世代之间保持恒定;若无减数分裂,受精将使染色体数目每代翻倍。它还通过染色体对的独立分离在后代中引入遗传变异,这是兄弟姐妹在遗传上并不完全相同的原因之一。若无这种变异,种群可供自然选择长期作用的原始材料将大大减少。
  • 失控的细胞分裂与癌症: 细胞周期通常受到调控,使细胞只在需要时才分裂。当这种调控失效时,细胞会持续不停地分裂,形成称为肿瘤的细胞团块。恶性肿瘤能侵入周围组织并扩散到身体其他部位,这正是使其成为癌症的原因。理解细胞周期各阶段有助于准确指出这种正常生长调控可能在何处失效。
  • 二倍体与单倍体数目: 二倍体细胞(2n)含有成对的同源染色体,每对中各一条来自父母,是经有丝分裂产生的体细胞的正常状态。单倍体细胞(n)每对只含一条染色体,只存在于经减数分裂产生的配子中。判断题目所描述的细胞属于哪一种数目,往往是正确作答遗传或细胞分裂题目的第一步。
  • 有丝分裂各阶段: 前期染色体凝缩并变得可见,此时每条染色体已复制成两条姐妹染色单体;中期染色体排列在细胞赤道板上;后期姐妹染色单体被拉向相反的两极;末期两个新细胞核形成,随后细胞质分裂。

常见问题

有丝分裂与减数分裂有何区别?
有丝分裂产生两个遗传上相同的二倍体细胞,用于生长与修复。减数分裂产生四个遗传上不同的单倍体细胞(配子)并使染色体数目减半,从而在受精时使物种数目保持恒定并增加变异。两个过程都始于相同的母细胞,但用途截然不同。
配子为什么必须是单倍体?
若配子是二倍体,受精会使染色体数目每代翻倍。由于减数分裂产生单倍体配子,精子与卵细胞融合时二倍体数目被恢复而非翻倍,从而在世代间保持恒定。这种在受精时恢复二倍体数目的机制,正是减数分裂存在的根本原因。
癌症与细胞分裂有何关系?
当细胞周期的正常调控失效、细胞不停地持续分裂时,便产生癌症。这种失控的有丝分裂形成肿瘤,恶性肿瘤还可扩散到其他组织。并非所有肿瘤都是癌症,只有能侵入并扩散的恶性肿瘤才被归类为癌症。

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