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【摘要】在高中生物中,有丝分裂是相对较为重要的内容,在生物遗传中,有着非常关键的意义。对于有丝分裂类型题的基本要求,就是学生必须将有丝分裂不同阶段的特征熟悉并掌握。本文阐述了有丝分裂的基本概念,介绍了有丝分裂不同阶段的特征及其意义。
【关键词】高中生物;有丝分裂;特征;意义;多媒体;教学
一、有丝分裂的基本概念
真核细胞分裂产生体细胞的过程就是有丝分裂,这是细胞分裂的基本方式。细胞有丝分裂中,非常关键的性质就是周期性,也就是能够连续分裂的细胞。开始阶段为一次分裂完成,然后结束阶段为下一次分裂完成,这就属于一个细胞周期。其过程包括染色体、有关酶的合成与DNA等。有丝分裂能够让遗传物质精确地世代相传,同时能够让生物个体得到正常的发育和生长,从而让物种绵延的连续性与稳定性得到保障。
二、有丝分裂在各个时期的特征及其意义
分裂间期与分裂期这两个时期就称之为一个细胞周期。在整个细胞周期中,分裂间期与分裂期的时间比例是不均衡的。分裂间期在整个分裂期中的比例为90%左右,分裂期在整个分裂期中的比例为5%到10%左右。可以用一个圆表示细胞周期,对于不同的细胞来说,细胞周期也是相对不同的,部分的细胞周期较长,而部分的细胞周期较短。细胞在做出有丝分裂时,细胞核与细胞质在形态上都会产生变化,这期间被称之为有丝分裂期。有丝分裂的过程是具有连续性的,为方便形容,将其归为以下几个阶段。第一,有丝分裂间期。有丝分裂间期是周细胞的开始,主要有DNA合成前期(G1)、DNA合成期(S)、DNA合成后期(G2)这三个部分组成,在这之中,RNA(即核糖核酸)的复制与有关蛋白质的合成主要是在G1期与G2期进行完成,DNA的复制在S期进行完成。染色体蛋白质与DNA解旋酶的合成主要是在G1期进行完成,细胞分裂期有关酶与纺锤丝蛋白质的合成在G2期完成。因为染色质没有高度螺旋,所以是以染色质的形式存在,而非染色体,在这个阶段中,使DNA的复制与相关蛋白质的合成得以完成。第二,有丝分裂前期。开始阶段为分裂期,然后到核膜解体完成的一个阶段,在有丝分裂前期被间期细胞进入的时候,核的体积加大,由染色质组成的细染色线慢慢变短加粗,以至染色体的形成。由于在间期中,染色体已经得到复制,因而任何一条染色体都是通过两条染色单体组成。核仁在前期的后半段时间逐步消失,在前期最后的时间,核膜裂开,从而使染色体在细胞质中散掉。动物细胞有丝分裂前期时靠近核膜有两个中心体,中心体放射出星体丝,也就是放射状微管,带有星体丝的两个中心体慢慢分开,移向相对的两端,核膜破裂后,在细胞的两端之间开始形成纺锤体。第三,有丝分裂前中期。是从核膜破裂开始到染色体排列在赤道面上结束的一个时期,纺锤体的最终形成与染色体向赤道面的运动是其主要过程。
纺锤体分为两类,包含有星纺锤体与无星纺锤体。其中有星纺锤体包含纺锤丝,也称之为微管,包含星体微管、极微管与动粒微管,而无星纺锤体则只包含极微管和着丝点微管。第四,有丝分裂中期。开始阶段是从染色体排列至赤道面上,然后至它们的染色单体。在分向两端以前,这段期间则被称之为分裂中期,有的时候会将分裂前中期也包含在分裂中期里面,中期染色体缩短加粗,则是对这个物种独有的数目与形态的表现。第五,有丝分裂后期。是任何一条染色体的两条姐妹染色单体分开,同时向两端移动的阶段。分开的染色体被称之为子染色体,子染色体到达两端时后期结束,其向两端的移动主要是依靠纺锤体的活动来完成。第六,有丝分裂末期。从子染色体到达两端开始,然后形成两个子细胞结束,子核的形成与细胞体的分裂是这个阶段的主要过程。形成子核的过程基本上就是和前期正好相反的经历。这时到达两端的子染色体,应当先解螺旋,然后轮廓消失,其附近汇集核膜成分,经相互交融之后变成子核的核膜,核内产生核仁,细胞裂开并分为两个,从而形成两个子细胞。在这个阶段产生了细胞板,细胞板能够形成植物细胞的细胞壁。有丝分裂,就是把亲代细胞的染色体通过复制(实际上是DNA的复制)之后,准确的将其均匀分拨在两个子细胞里,因为染色体上带有遗传物质DNA,所以在生物的亲代和子代之间,使遗传性状的稳定性得到维持。由此可以得知,在生物的遗传过程中,细胞的有丝分裂具有非常关键的意义。
三、结束语
综上所述,有丝分裂在任何的分裂方式中,都占领非常关键的位置。有丝分裂使组织与细胞之间的遗传的统一性得到了保证,对人类能够正常的生活与延续至关重要。因而,在高中生物中,对于学习有丝分裂的内容也是非常重要的。
参考文献
[1]苏楠楠.剖析高中生物有丝分裂[J].考试周刊,2014(59):142-142.
[2]李晶.高中生物中植物细胞有丝分裂实验探讨[J].科学中国人,2016(2).
作者:章宇杨 单位:湖南师范大学附属中学