生命科學、細胞以及物質的運動/原理與探索
有絲分裂與染色體數實驗解說
為了理解有絲分裂,我們需要分別計數染色體數量和 DNA 含量。 按照順序探索細胞分裂的各個階段,包括 DNA 複製、姊妹染色分體分離以及母細胞形成。 透過計數著絲點,可以準確地反映複製後和分離後出現的差異。
它是怎麼工作的?
在 S 階段,DNA 從 2 複製到 4,但染色體的數量保持不變。在分離階段(anaphase),細胞中的染色體總數加倍,而每個子細胞恢復到最初的染色體數量和 DNA 相對量 2。
關鍵關係
染色體的數量基於著絲點。 DNA 的量是相對的。
嘗試這個實驗
- 觀察細胞週期的 G1 → S → G2 及其分裂的順序。將停止的階段與前後的分裂級別按鈕進行比較,並按順序排列較低階別的按鈕。
- 執行並記錄 2n=4 的整個劃分。我們把著絲點 算作一個染色體,而不把 X 染色體的兩個複製臂算作獨立的染色體。
- 選擇 2n=6,並記錄相同的除法過程。由於每個選擇中的 G1 DNA 均被標準化為 2,這個值不用於比較兩個選擇的絕對 DNA 質量。
解讀結果的依據
在 2n=4 的情況下,在分離期細胞中,染色體的總數和 DNA 的相對含量分別是多少?
在離子的階段,姊妹染色分體的中心絲分離,每個染色體都被計數。由於沒有新的 DNA 合成,細胞的總 DNA 數量為 4,與 G2 階段相同。一個極點上存在 4 DNA 2。
模型的範圍與限制
這個簡化的細胞階段模型,代表一個正常的體細胞,其染色體數目為 2n=4 或 6。染色體數透過計數等位,並且相對 DNA 含量被標準化,以 G1 DNA=2 為基準。從有絲分裂的早期(prophase)到後期(anaphase),核膜消失,因此每個細胞的核內含量無法確定。有絲末期(telophase)區分了整個未分割的細胞與兩個新的細胞核;細胞質分裂報告一個子細胞。 階段的時間和染色體的形狀僅為示意,而非實際細胞週期的長度; 細胞分裂錯誤和減數分裂被忽略。