生命科学、细胞以及物质的运动/原理与探索
有丝分裂与染色体数实验解说
为了理解有丝分裂,我们需要分别计数染色体数量和 DNA 含量。 按照顺序探索细胞分裂的各个阶段,包括 DNA 复制、姐妹染色单体分离以及母细胞形成。 通过计数着丝粒,可以准确地反映复制后和分离后出现的差异。
它是怎么工作的?
在 S 阶段,DNA 从 2 复制到 4,但染色体的数量保持不变。在分离阶段(anaphase),细胞中的染色体总数加倍,而每个子细胞恢复到最初的染色体数量和 DNA 相对量 2。
关键关系
染色体的数量基于着丝粒。 DNA 的量是相对的。
尝试这个实验
- 观察细胞周期的 G1 → S → G2 及其分裂的顺序。将停止的阶段与前后的分裂级别按钮进行比较,并按顺序排列较低级别的按钮。
- 运行并记录 2n=4 的整个划分。我们把着丝粒 算作一个染色体,而不把 X 染色体的两个复制臂算作独立的染色体。
- 选择 2n=6,并记录相同的除法过程。由于每个选择中的 G1 DNA 均被标准化为 2,这个值不用于比较两个选择的绝对 DNA 质量。
解读您的结果
在 2n=4 的情况下,在分离期细胞中,染色体的总数和 DNA 的相对含量分别是多少?
在离子的阶段,姐妹染色单体的中心丝分离,每个染色体都被计数。由于没有新的 DNA 合成,细胞的总 DNA 数量为 4,与 G2 阶段相同。一个极点上存在 4 DNA 2。
假设与限制
这个简化的细胞阶段模型,代表一个正常的体细胞,其染色体数目为 2n=4 或 6。染色体数通过计数等位,并且相对 DNA 含量被标准化,以 G1 DNA=2 为基准。从有丝分裂的早期(prophase)到后期(anaphase),核膜消失,因此每个细胞的核内含量无法确定。有丝末期(telophase)区分了整个未分割的细胞与两个新的细胞核;细胞质分裂报告一个子细胞。 阶段的时间和染色体的形状仅为示意,而非实际细胞周期的长度; 细胞分裂错误和减数分裂被忽略。