高考生物九大难点专项突破专题08有丝分裂与减数分裂专项突破含解.docx
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高考生物九大难点专项突破专题08有丝分裂与减数分裂专项突破含解
专题08有丝分裂与减数分裂专项突破
有丝分裂和减数分裂历来是生物学教学中的重点和难点,由于其具有思维跨度大、综合性强、题目灵活多变等特点,也是很多学生在做题中容易出错的地方。
高考命题对于本知识点的考查,通常结合图形出题,充分体现对考生能力的考查。
有丝分裂与减数分裂的题型分类多种多样,不一而足。
本专题将以2015-2018年各地高考真题入手,从基础概念辨析、图像辨析、物质变化及细胞分裂与遗传变异的关系四个方面入手,分析整合,帮助考生走出困惑。
【难点1】基础概念辨析
本部分题目考查相对基础,主要涉及分裂过程中各时期特点,涉及物质变化、染色体行为、DNA等知识点,考查形式多以文字描述为主。
真题精析
【典例1】(2019浙江11月)下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,正确的是()
A.前期,一对中心粒分开并移到细胞的两极
B.中期,通常会发生染色体畸变和基因重组
C.后期,细胞的每一极都含有2条性染色体
D.末期,核膜向内不断凹陷并逐渐形成环沟
【答案】C
【典例2】(2018全国III)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是()
A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B.有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
【答案】B
【解析】有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生着丝点分裂,姐妹染色单体分离,移向两极,A正确;有丝分裂不发生同源染色体联会,减数第一次分裂前期发生同源染色体联会,B错误;有丝分裂与减数分裂染色体都只复制一次,C正确;有丝分裂和减数第二次分裂的染色体行为类似,前期散乱分布,中期染色体排列在赤道板上,后期姐妹染色单体分离,D正确,所以选B。
【典例3】(2018浙江4月)下列关于基因和染色体的叙述,错误的是()
A.体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性
B.受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方,另一半来自父方
C.减数分裂时,成对的等位基因或同源染色体彼此分离分别进入不同配子
D.雌雄配子结合形成合子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
【答案】D
【典例4】(2017浙江11月)下列关于观察小鼠骨髓细胞有丝分裂的叙述,正确的是()
A.前期,分开的中心体之间有纺锤丝相连
B.中期,伸展延长的染色质排列在赤道面上
C.后期,可观察到核被膜逐渐解体形成小泡
D.末期,可观察到由许多囊泡聚集形成的细胞板
【答案】A
【解析】前期,中心体分向两极,由纺锤丝连接,A正确;中期,螺旋、卷曲的染色体的着丝点排列在赤道板上,B错误;核膜裂解为小泡在前期,C错误;有丝分裂末期,动物细胞细胞膜在赤道面部分向内凹陷,细胞缢裂为两个子细胞,不会形成细胞板,D错误。
【典例5】(2016海南)下列与细胞周期有关的叙述,正确的是()
A.等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B.在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C.细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
D.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
【答案】C
1、几组概念的比较:
(1)染色质、染色体、染色单体和DNA
(2)同源染色体、姐妹染色单体辨析
①同源染色体:
减数分裂中配对的染色体,右图A与B、C与D;
②姐妹染色单体:
由同一着丝点连接的两条单体,右图1与2、3与4、5与6、7与8;
2、染色体数目的确定
染色体形态可分为单线型和双线型(如图),当染色体复制完成后,就有单线型变为双线型,无论哪一种形态,染色体的数目都等于着丝点的个数。
只要数清着丝点的个数,染色体的个数就知道了。
3、有丝分裂与减数分裂过程中物质变化
【难点2】细胞分裂图像判断
此类题型较为综合,主要结合细胞分裂图像考查细胞分裂过程中相关知识点,涉及分裂时期的判断;染色体、染色单体的数目分析;染色体组的数目;遗传信息的考查等诸多方面,是综合性强、不易得分的较难知识点。
【典例6】(2019浙江11月)某二倍体动物的一个精原细胞形成精细胞过程中,处于不同分裂时期的细胞示意图如下。
下列叙述正确的是()
A.甲细胞分裂形成的4个精细胞,DNA含量一定相同
B.乙细胞正在进行染色体复制,着丝粒一定不分裂
C.丙细胞有2对同源染色体,非同源染色体的组合类型一定是两种
D.丁细胞发生了染色体交换,①中同一基因座位上的遗传信息一定不同
【答案】C
【典例7】(2019浙江11月)正常女性体细胞有丝分裂某时期的显微摄影图如下,该图可用于核型分析。
下列叙述正确的是()
A.该图为女性染色体组型图
B.该细胞处于有丝分裂前期
C.图中染色体共有23种形态
D.核型分析可诊断单基因遗传病
【答案】C
【解析】图中的细胞内的染色体没有经过配对、分组和排队,没有形成染色体组型的图像,A错误;由“该图可用于核型分析”可知,题图中的细胞处于有丝分裂中期,B错误;该细胞为正常女性体细胞,且处于有丝分裂中期,细胞中含有22对常染色体和XX,因此图中染色体共有23种形态,C正确;核型分析可诊断染色体异常遗传病,无法诊断单基因遗传病,D错误。
故选C。
【典例8】(2018浙江4月)某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。
下列叙述正确的是()
A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体畸变
B.该细胞含有3个四分体,6条染色体,12个DNA分子
C.该细胞每条染色体的着丝粒都连着两极发出的纺锤丝
D.该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY
【答案】D
【典例9】(2017浙江11月)二倍体生物(2n=6)的某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下,其中①~④表示染色体。
据图分析,错误的是()
A.该细胞可表示次级精母细胞或第二极体
B.该细胞的染色体数目与体细胞的相同
C.①②③含有该生物的一套遗传物质
D.图中基因g可由基因G突变而来
【答案】A
【解析】据图分析,图中细胞没有同源染色体,着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期,由于细胞质是均等分裂的,因此该细胞可以表示次级精母细胞或第二极体,A错误;减数第二次分裂后期,细胞中染色体数目与体细胞相同,B正确;①②③是一组非同源染色体,含有该生物的一套遗传物质,C正确;G与g是一对等位基因,图中基因g可能是由基因G突变而来,D正确。
【典例10】(2017江苏选编)某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料,开展芹菜染色体核型分析实验。
图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选出的两个典型图像。
请回答下列问题:
(1)将剪取的芹菜幼根置于2mmol/L的8-羟基喹啉溶液中处理,以提高根尖细胞中有丝分裂的_____________期细胞的比例,便于染色体观察、计数。
(2)图1是_____________细胞的染色体,判断的主要依据是_______________________________________。
(3)分析根尖细胞染色体核型时,需将图像中的_____________进行人工配对;根据图1、图2能确定该品种细胞中未发生的变异类型有_____________(填下列序号)。
①基因突变②单体③基因重组④三体
【答案】
(1)中
(2)花粉母同源染色体联会(3)同源染色体②④
抢分秘籍
1、有丝分裂与减数分裂图像判断依据
2、各时期细胞分裂图的细化分析
【难点3】DNA、染色体、染色单体变化分析
本类型题目要求考生在透彻理解并熟记有丝分裂与减数分裂过程中DNA和染色体变化特点的基础上,综合掌握两者的联系,并能将相关知识与题图信息结合。
常见考查形式有柱状图、细胞分裂图等的多种类型,属于较难题,要求考生能将所学知识融会贯通,并灵活运用。
【典例11】(2017浙江4月)二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中,不同时期细胞的核DNA相对含量和染色体数目如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.乙时期细胞和丙时期细胞均含两个染色体组
B.甲→乙过程中DNA复制前需要合成RNA聚合酶
C.乙→丙过程中可发生基因重组和基因突变
D.丙→丁过程中着丝粒分裂、姐妹染色单体分离
【答案】D
【典例12】(2017新课标II)已知某种细胞有4条染色体,且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。
某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。
其中表示错误的是()
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】A项中两个细胞大小相等,每条染色体上有两条染色单体,两条染色单体上有由DNA复制而来的两个相同的基因,为减数第二次分裂前期两个次级精母细胞,A正确;B项中两个细胞大小也相等,也为减数第二次分裂前期两个次级精母细胞,与A项细胞不同的原因是非同源染色体上的非等位基因的自由组合的方式不同,产生了基因组成为ggHH、GGhh的两个次级精母细胞,B正确;C项中4个细胞大小相同,为4个精细胞,两两相同,C正确;D项中虽然4个大小相同的精细胞也是两两相同,但是每个精细胞中不能出现同源染色体、等位基因,D错误。
【典例13】(2016江苏选编)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态,数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)。
图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。
请回答下列问题:
(1)图1中细胞分裂的方式和时期是,它属于图2中类型的细胞。
(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是。
(4)在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有_____________。
(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有__________(用图中字母表述)。
(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期,待精子入卵后完成后续过程。
细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍,可用于诱导三倍体。
现有3组实验:
用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。
请预测三倍体出现率最低的是____________,理由是____________。
【答案】
(1)有丝分裂后期a
(2)次级精母细胞(3)b、d、e
(4)a、b(5)b→ad→c
(6)阻滞第一次卵裂受精卵含二个染色体组,染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体
(4)在图2的5种细胞类型中,a处于有丝分裂后期,b处于有丝分裂的前期或中期,或减数第一次分裂,一定含有同源染色体。
(5)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均发生着丝点分裂。
对应图2中的b转变为ad转变为c。
(6)受精卵含两个染色体组,染色体数加倍后形成的是四倍体而不是三倍体,故三倍体出现率最低的是阻滞第一次卵裂。
抢分秘籍
减数分裂过程中染色体、DNA和染色单体的数量变化与细胞变化的对应图解
该对应图解中的这三种图经常结合在一起作为命题的素材。
其中两种坐标图的纵坐标都是指核中的相关物质结构的相对数量,直方坐标图实际是坐标曲线图的变形。
熟练掌握细胞分裂图中的各种变化特点是理解应用两种坐标图的基础,直方坐标图突破的关键点是只有染色单体才会出现“0”现象,坐标曲线图中突破的关键点:
首先“看斜线”——不存在斜线的为染色体的变化,有斜线的为染色单体或DNA,其次看关键点——染色单体起于“0”终于“0”。
【难点4】细胞分裂与遗传变异的关系
本类型题目将细胞分裂与可遗传变异、人类遗传病、配子异常分裂等相关考点结合,题目形式多样,难度大,要求考生熟记教材相关知识,综合分析选项作答。
真题精析
【典例14】(2018天津)果蝇的生物钟基因位于X染色体上,有节律(XB)对无节律(Xb)为显性;体色基因位于常染色体上,灰身(A)对黑身(a)为显性。
在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中,若出现一个AAXBXb类型的变异组胞,有关分析正确的是()
A.该细胞是初级精母细胞
B.该细胞的核DNA数是体细胞的一半
C.形成该细胞过程中,A和a随姐妹染色单体分开发生了分离
D.形成该细胞过程中,有节律基因发生了突变
【答案】D
【典例15】(2017江苏)一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa,其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。
下列相关叙述正确的是()
A.上图表示的过程发生在减数第一次分裂后期
B.自交后代会出现染色体数目变异的个体
C.该玉米单穗上的籽粒基因型相同
D.该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子
【答案】B
【解析】图示为联会过程,发生在减数第一次分裂的四分体时期,A错误;由于异常联会形成的部分配子也可受精形成子代,则其自交后代会出现染色体数目异常的个体,B正确;该玉米产生的正常配子基因型为Aa和aa,同时还会产生异常配子,则自交形成的单穗上的籽粒基因型可能不同,C错误;该植株花药培养获得的单倍体基因型为Aa和aa,加倍后的个体基因型为AAaa和aaaa,前者是杂合子,后者是纯合子,D错误。
【典例16】(2016江苏)图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。
下列叙述正确的是( )
A.个体甲的变异对表型无影响
B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常
C.个体甲自交的后代,性状分离比为3∶1
D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常
【答案】B
【典例17】(2015上海)A、B型血友病分别由于凝血因子(Ⅷ和Ⅳ)缺失导致。
如图显示了两种凝血因子基因和红绿色盲基因在X染色体上的位点。
一对健康夫妇(他们的双亲均正常)生育了四个儿子:
一个患有色盲和血友病,一个患有血友病,一个患有色盲,一个正常。
若不考虑基因突变,则母亲体细胞中X染色体上基因位点最可能是()
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【解析】血友病和红绿色盲都是伴X隐性遗传病,儿子的X染色体均来自母亲,正常儿子的X染色体上既不含色盲基因也不含血友病基因,即含有的是正常基因.由于用深色方块表示正常基因,因此可推断母亲的其中的一条X染色体的相应的三个基因位点均为深色。
依据A、B型血友病分别由于凝血因子(Ⅶ和IX)缺失导致,可知患色盲和血友病的儿子的X染色体上有色盲基因,但可能缺失某凝血因子基因导致。
从图示看红绿色盲基因和凝血因子Ⅶ相距比较近,缺失的话很可能会影响到色盲基因,由此可推知很可能是凝血因子IX缺失导致,综合上述分析,母亲体细胞中X染色体上基因位点最可能是图A所示,故选A。
【典例18】(2015江苏)甲、乙为两种果蝇(2n),下图为这两种果蝇的各一个染色体组,下列叙述正确的是()
A.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常
B.甲发生染色体交叉互换形成了乙
C.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同
D.图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料
【答案】D
1、减数分裂时发生的变异类型
(1)基因突变
(2)基因重组①减数第一次分裂前期(四分体时期)同源染色体上的非姐妹染色单体间发生交叉互换。
②减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(3)染色体结构和数目的变异
(4)纺锤体形成受阻低温诱导或用秋水仙素处理
2.细胞分裂异常产生的子细胞分析
(1)有丝分裂异常
(2)减Ⅰ分裂同源染色体未分离
(3)减Ⅱ分裂姐妹染色单体未分开
专项精练
1、(2016浙江)下列关于高等动物细胞增殖的叙述,错误的是()
A.有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,都进行1次染色质DNA的复制
B.细胞周期的G2期已经形成了1对中心体,在有丝分裂前期形成纺锤体
C.染色体数为2n=24的性原细胞进行减数分裂,中期Ⅱ染色体数和染色体DNA分子数分別为12和24
D.若在G2期某染色质的1个DNA分子发生片段缺失,则该细胞有丝分裂产生的2个子细胞均含有该异常DNA
【答案】D
2、(2016上海)在果蝇唾液腺细胞染色体观察实验中,对图中相关结构的正确描述是()
A.图3表示一条染色体的显微结构
B.箭头所指处由一个DNA分子构成
C.染色体上一条横纹代表一个基因
D.根据染色体上横纹的数目和位置可区分不同种的果蝇
【答案】D
【解析】图3表示多条染色体的显微结构,A项错误;箭头所指处应有多个DNA分子构成,B项错误;横纹是碱基的不同序列染色不同所致,不能代表一个基因,C项错误;横纹的数目和位置往往是恒定的,代表着果蝇不同种的特征,D项正确。
2、(2015天津)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,从而产生染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。
上述过程中产生下列四种细胞,下图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是()
【答案】B
3、(2015浙江)下列有关细胞周期和细胞分裂的叙述,正确的是()
A.不同生物的细胞大小和数目不同,但细胞周期长短相同
B.同一生物各种组织的细胞周期长短相同,但G1、S、G2和M期长短不同
C.若在G2期加入DNA合成抑制剂,则有丝分裂前期每个染色体仍含有2条染色单体,子细胞染色体数目与母细胞的相同
D.减数分裂前期I同源染色体配对,每个染色体含有4条染色单体,子细胞染色体数目为母细胞的一半
【答案】C
【解析】不同生物的细胞大小和数目不同,不同的细胞在分裂时其细胞周期的长短也各不相同;A错误。
同一生物各种组织的细胞周期长短各不相同,构成细胞周期的G1、S、G2和M期长短也不相同;B错误。
DNA的复制在S期进行,若在G2期加入DNA合成抑制剂,则不影响染色体中DNA的复制,有丝分裂前期每个染色体仍含有2条染色单体;C正确。
减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体结构,此时每个染色体含有2条染色单体,经减数分裂形成的子细胞中染色体数目为母细胞的一半;D错误。
4、(2014安徽)某种植物细胞减数分裂过程中几个特点时期的显微照片如下。
下列叙述正确的是()
A.图甲中,细胞的同源染色体之间发生了基因重组
B.图乙中,移向细胞两极的染色体组成相同
C.图丙中,染色体的复制正在进行,着丝点尚未分裂
D.图丁中,细胞的同源染色体分离,染色体数目减半
【答案】B
5、(2014浙江)某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂,在培养过程中将适量的3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)和某促进细胞分裂的药物加入到培养液中,培养一段时间,可观察和测量到
A.G1期变短,该期有大量3H-TdR进入细胞核
B.S期变长,该期有DNA复制和核糖体的增生
C.G2期变短,该期细胞核中有组蛋白
D.M期相对较短,该期细胞的核膜始终完整
【答案】C
【解析】细胞分裂速度加快,G1期变短,该时期为复制前的准备阶段,并没有进行DNA分子的复制,不需要大量3H-TdR,A不符合题意。
S期是DNA分子复制时期;细胞分裂加快,S期也会随之变短,B不符合题意。
G2期变短,该期细胞核中会出现组蛋白,参构成新的染色质,C符合题意。
核膜在M的前期消失,末期重新出现,D不符合题意。
6、下图为某一生物细胞分裂的示意图,对该图描述合理的是:
()
A、该细胞分裂只发生在囊胚中B、该细胞分裂只发生在卵巢中
C、该细胞分裂可能发生在精巢中D、该细胞分裂可能发生在胚囊中
【答案】C
7、下列关于遗传和减数分裂的叙述中,正确的是()
A.减数分裂过程中,等位基因的分离一定发生在减数第一次分裂的后期
B.四分体时期,非同源染色体间的部分交换属于基因重组
C.一个精原细胞经减数分裂后,只能形成两种配子
D.通常情况下,在减数分裂的过程中,基因和染色体的行为是一致的
【答案】D
【解析】减数分裂过程中,等位基因分离一般发生在减数第一次分裂后期,如果发生基因突变或基因重组的话,则等位基因的分离可能发生于减数第二次分裂后期,A错误;减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组,而非同源染色体间的部分交换属于染色体变异中的易位,B错误;一个精原细胞经减数分裂后,可以形成2种或4种配子,C错误;细胞核中的基因位于染色体上,因此在减数分裂的过程中,基因和染色体的行为是一致的,D正确。
8、菠菜根的分生区细胞不断分裂使根向远处生长,在分裂过程中不可能出现的是()
A.细胞分裂间期,中心体的两个中心粒各自产生一个新的中心粒
B.细胞分裂中期,染色体形态较固定、数目较清晰
C.细胞分裂前期,核膜和核仁逐渐消失
D.细胞分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成
【答案】A
【解析】试题分析:
高等植物细胞中没有中心体,A错误;分裂中期,染色体形态比较稳定,数目清晰,B正确;分裂前期,核仁和核膜逐渐消失,C正确;分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成,D正确。
9、如图为细胞周期中部分细胞核的变化示意图,此过程()
A.发生在细胞分裂期的末期,核膜再出现
B.发生在细胞周期的分裂间期,染色质复制
C.发生在细胞分裂期的中期,染色体螺旋变粗
D.发生在细胞分裂期的前期,核膜逐渐解体
【答案】D
10、对下列各图所示生物学意义的描述,正确的是()
A.甲图中生物产生配子时基因A与a分开,D与d分开,A、a可分别与D、d自由组合
B.乙图细胞若处于减数第二次分裂后期,则该生物正常体细胞的染色体数为4条
C.丙图家系中男性患者明显多于女性患者,该病最有可能是伴x隐性遗传病
D.丁图表示某果蝇染色体组成,其配子基因型有AxW、axW两种
【答案】A
【解析】甲图中两对等位基因位于不同对的同源染色体上,遵循基因自由组合定律,因此在减数第一次分裂后期,A与a基因分离,分别与D与d基因发生自由组合,A正确;乙图细胞处于有丝分裂后期,着丝点分裂,不含染色单体,含有8条染色体,4对同源染色体,B正确;丙图家系中男性患者明显多于女性患者,该病最有可能是伴x隐性遗传病,C正确;丁图细胞中最后一对性染色体为X、Y,因此该图为雄果蝇染色体组成图,其基因型可表示为AaXBY,减数分裂后可以产生AXB、AY、aXB、aY共4种类型的配子,D错误。
11、雄性东亚飞蝗体细胞中有23条染色体,均为端着丝粒,其性染色体组成为XO型。
雌性蝗虫的性染色体组成为XX型。
下图显示的是精巢不同区域细胞分裂中期图像,据图分析以下叙述正确的是()
A.图1细胞继续分裂产生的两个子细胞核中的遗传物质相同
B.图1细胞发生同源染色体非姐妹染色体单体间的交叉互换
C.来源于图2细胞的精子与卵细胞结合后发育的子代均为雌性
D.图1细胞中染色体数和核DNA数与图2细胞中不相同
【答案】A
12、某同学总结了四点有关减数分裂、染色体、DNA的知识点,其中错误的是( )
A.次级精母细胞核中的DNA分子正好和正常体细胞核的DNA分子数目相同