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【摘要】在高中生物中,有絲分裂是相對較為重要的內容,在生物遺傳中,有著非常關鍵的意義。對于有絲分裂類型題的基本要求,就是學生必須將有絲分裂不同階段的特征熟悉并掌握。本文闡述了有絲分裂的基本概念,介紹了有絲分裂不同階段的特征及其意義。
【關鍵詞】高中生物;有絲分裂;特征;意義;多媒體;教學
一、有絲分裂的基本概念
真核細胞分裂產生體細胞的過程就是有絲分裂,這是細胞分裂的基本方式。細胞有絲分裂中,非常關鍵的性質就是周期性,也就是能夠連續分裂的細胞。開始階段為一次分裂完成,然后結束階段為下一次分裂完成,這就屬于一個細胞周期。其過程包括染色體、有關酶的合成與DNA等。有絲分裂能夠讓遺傳物質精確地世代相傳,同時能夠讓生物個體得到正常的發育和生長,從而讓物種綿延的連續性與穩定性得到保障。
二、有絲分裂在各個時期的特征及其意義
分裂間期與分裂期這兩個時期就稱之為一個細胞周期。在整個細胞周期中,分裂間期與分裂期的時間比例是不均衡的。分裂間期在整個分裂期中的比例為90%左右,分裂期在整個分裂期中的比例為5%到10%左右。可以用一個圓表示細胞周期,對于不同的細胞來說,細胞周期也是相對不同的,部分的細胞周期較長,而部分的細胞周期較短。細胞在做出有絲分裂時,細胞核與細胞質在形態上都會產生變化,這期間被稱之為有絲分裂期。有絲分裂的過程是具有連續性的,為方便形容,將其歸為以下幾個階段。第一,有絲分裂間期。有絲分裂間期是周細胞的開始,主要有DNA合成前期(G1)、DNA合成期(S)、DNA合成后期(G2)這三個部分組成,在這之中,RNA(即核糖核酸)的復制與有關蛋白質的合成主要是在G1期與G2期進行完成,DNA的復制在S期進行完成。染色體蛋白質與DNA解旋酶的合成主要是在G1期進行完成,細胞分裂期有關酶與紡錘絲蛋白質的合成在G2期完成。因為染色質沒有高度螺旋,所以是以染色質的形式存在,而非染色體,在這個階段中,使DNA的復制與相關蛋白質的合成得以完成。第二,有絲分裂前期。開始階段為分裂期,然后到核膜解體完成的一個階段,在有絲分裂前期被間期細胞進入的時候,核的體積加大,由染色質組成的細染色線慢慢變短加粗,以至染色體的形成。由于在間期中,染色體已經得到復制,因而任何一條染色體都是通過兩條染色單體組成。核仁在前期的后半段時間逐步消失,在前期最后的時間,核膜裂開,從而使染色體在細胞質中散掉。動物細胞有絲分裂前期時靠近核膜有兩個中心體,中心體放射出星體絲,也就是放射狀微管,帶有星體絲的兩個中心體慢慢分開,移向相對的兩端,核膜破裂后,在細胞的兩端之間開始形成紡錘體。第三,有絲分裂前中期。是從核膜破裂開始到染色體排列在赤道面上結束的一個時期,紡錘體的最終形成與染色體向赤道面的運動是其主要過程。
紡錘體分為兩類,包含有星紡錘體與無星紡錘體。其中有星紡錘體包含紡錘絲,也稱之為微管,包含星體微管、極微管與動粒微管,而無星紡錘體則只包含極微管和著絲點微管。第四,有絲分裂中期。開始階段是從染色體排列至赤道面上,然后至它們的染色單體。在分向兩端以前,這段期間則被稱之為分裂中期,有的時候會將分裂前中期也包含在分裂中期里面,中期染色體縮短加粗,則是對這個物種獨有的數目與形態的表現。第五,有絲分裂后期。是任何一條染色體的兩條姐妹染色單體分開,同時向兩端移動的階段。分開的染色體被稱之為子染色體,子染色體到達兩端時后期結束,其向兩端的移動主要是依靠紡錘體的活動來完成。第六,有絲分裂末期。從子染色體到達兩端開始,然后形成兩個子細胞結束,子核的形成與細胞體的分裂是這個階段的主要過程。形成子核的過程基本上就是和前期正好相反的經歷。這時到達兩端的子染色體,應當先解螺旋,然后輪廓消失,其附近匯集核膜成分,經相互交融之后變成子核的核膜,核內產生核仁,細胞裂開并分為兩個,從而形成兩個子細胞。在這個階段產生了細胞板,細胞板能夠形成植物細胞的細胞壁。有絲分裂,就是把親代細胞的染色體通過復制(實際上是DNA的復制)之后,準確的將其均勻分撥在兩個子細胞里,因為染色體上帶有遺傳物質DNA,所以在生物的親代和子代之間,使遺傳性狀的穩定性得到維持。由此可以得知,在生物的遺傳過程中,細胞的有絲分裂具有非常關鍵的意義。
三、結束語
綜上所述,有絲分裂在任何的分裂方式中,都占領非常關鍵的位置。有絲分裂使組織與細胞之間的遺傳的統一性得到了保證,對人類能夠正常的生活與延續至關重要。因而,在高中生物中,對于學習有絲分裂的內容也是非常重要的。
參考文獻
[1]蘇楠楠.剖析高中生物有絲分裂[J].考試周刊,2014(59):142-142.
[2]李晶.高中生物中植物細胞有絲分裂實驗探討[J].科學中國人,2016(2).
作者:章宇楊 單位:湖南師范大學附屬中學