小議對細胞增殖認識的幾個誤區(qū)

細胞增殖在高中生物學(xué)中占重要地位，它是生物的生長、發(fā)育、生殖和遺傳的基礎(chǔ)，它還涉及細胞的結(jié)構(gòu)和功能、細胞分化及新陳代謝等相關(guān)內(nèi)容。細胞增殖包括有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂三種方式，特別是有絲分裂和減數(shù)分裂是生物學(xué)中最難理解的部分之一，學(xué)生學(xué)習(xí)時常會陷入一些認識誤區(qū)。本人結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗及參考相關(guān)資料，特總結(jié)出在高中生物學(xué)中學(xué)生對細胞增殖認識容易出現(xiàn)的八大誤區(qū)。

一、在細胞分裂間期染色體經(jīng)過復(fù)制后，染色體和DNA的數(shù)目都增加一倍。

辨析：在有絲分裂間期，用光學(xué)顯微鏡觀察，它似乎是靜止的，實際上細胞內(nèi)部正在完成染色體DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。復(fù)制的結(jié)果，每個染色體都形成了兩個完全一樣的姐妹染色單體，但由一個共同的著絲點連接著，每個染色體只含有一個著絲點，計算染色體的數(shù)目時，以著絲點為單位。所以在分裂間期復(fù)制的結(jié)果是DNA數(shù)量加倍，而染色體數(shù)目不變。染色體數(shù)目加倍發(fā)生在有絲分裂的后期，著絲點一分為二時。

二、在有絲分裂前期出現(xiàn)的紡錘絲都附著在染色體上。

辨析：紡錘絲是細胞分裂期出現(xiàn)的絲狀結(jié)構(gòu)，在細胞內(nèi)的紡錘絲有兩種類型：一類絲一端與染色體的著絲點相連，另一端向極的方向延伸，稱為染色體牽絲。另一類絲并不與染色體相連，而是從一極直接延伸到另一極，稱為連續(xù)絲。染色體是在染色體牽絲的牽引下，向著細胞的兩極移動。

三、赤道板和細胞板都是細胞有絲分裂中真實存在的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。

辨析：在有絲分裂中期，每個染色體的著絲點兩側(cè)，都有紡錘絲附著在上面，紡錘絲牽引著染色體運動，使每個染色體的著絲點排列在細胞中央的一個平面上，這個平面與紡錘體的中軸相垂直，類似地球上赤道的位置，所以叫赤道板。它只是類似地球赤道位置的空間，此板是不存在的，是非物質(zhì)的。相反，細胞板是細胞有絲分裂末期在赤道板的位置形成的真實存在的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，在顯微鏡下能看見。

四、細胞有絲分裂后期，著絲點的分開是紡錘絲拉力所致。

辨析：在細胞有絲分裂后期，著絲點分裂為二，姐妹染色單體分開成為兩個染色體，紡錘絲把兩個染色體拉向兩極。但是著絲點的分開并非紡錘絲拉力所致。從染色體的結(jié)構(gòu)可見，染色體上的主縊痕部位是著絲粒，它的兩側(cè)為著絲點（如圖）這是染色體上不可缺少的部分。著絲粒是指有絲分裂過程中姐妹染色單體在前期時連接，后期時分離的一段非編碼DNA區(qū)域。在分裂前期和中期，著絲粒把兩個姐妹染色單體連在一起，到后期產(chǎn)生兩個著絲粒，隨后姐妹染色單體分開。而著絲點位于著絲粒兩側(cè)，各由一個蛋白質(zhì)構(gòu)成的三層盤狀或球狀結(jié)構(gòu)，與紡錘體的紡錘絲連接，與染色體的移動有關(guān)。所以著絲點的分開并非由紡錘絲的拉力所致，即使無紡錘體結(jié)構(gòu)時，著絲點也可以一分為二。

五、減數(shù)第二次分裂整個過程中，染色體的變化特點與有絲分裂完全相同，它完全是一次普通的有絲分裂。

辨析：有絲分裂的重要特點之一，是一條染色體上的兩條姐妹染色單體分離后形成兩條子染色體分別進入不同的子細胞，在這一點上，減數(shù)第二次分裂的結(jié)果與有絲分裂是相同的。但是，對于二倍體生物來說，有絲分裂產(chǎn)生的子細胞內(nèi)有成對的同源染色體，而減數(shù)第一次分裂之后，同源染色體就分別進入不同的子細胞中，所以次級精（卵）母細胞不存在成對的同源染色體。因此，在第二次分裂過程中和產(chǎn)生的子細胞中是沒有成對的同源染色體的，所以減數(shù)第二次分裂絕不是一次普通的有絲分裂，只能說類似普通的有絲分裂。

六、生殖細胞的產(chǎn)生必須通過減數(shù)分裂。

辨析：生殖細胞是指生物借以繁殖下一代的細胞，如精子、卵細胞、孢子等。進行有性生殖的生物，產(chǎn)生生殖細胞時，大多是經(jīng)過減數(shù)分裂；但也有例外的，如高等植物的精子、卵細胞的最后形成都是有絲分裂，還有進行無性生殖的生物，如根霉、青霉等，它們產(chǎn)生的孢子也屬于生殖細胞的一種，但無性別之分，叫無性生殖細胞，是通過有絲分裂產(chǎn)生的，不需經(jīng)過兩兩結(jié)合就可直接形成新個體。可見，生物的生殖細胞有通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的，也有通過有絲分裂產(chǎn)生的。

七、有絲分裂產(chǎn)生的體細胞中染色體都是以成對的同源染色體存在，而減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細胞中的染色體都是以非同源染色體存在。

辨析：在一般情況下（對于二倍體生物來說），有絲分裂產(chǎn)生的體細胞中染色體都是以成對的同源染色體存在，而減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細胞中的染色體都是以非同源染色體存在。但也有例外的，如蜜蜂、螞蟻等，它們的雄性個體（雄蜂、雄蟻）都是由未受精的卵細胞，通過孤雌生殖產(chǎn)生的單倍體生物，其細胞中無同源染色體存在，所以，它們有絲分裂產(chǎn)生的體細胞中也無同源染色體存在。而多倍體生物同源的染色體就有多個，如馬鈴薯是同源四倍體，體細胞中同源染色體就有四個，經(jīng)過減數(shù)分裂形成的生殖細胞中也有同源染色體存在。

八、原核細胞進行的分裂就是無絲分裂。

辨析：原核細胞的分裂包括兩方面：細胞DNA的復(fù)制和分配，使分裂的子細胞都能得到親代細胞的一整套遺傳物質(zhì)：細胞質(zhì)分裂，把細胞基本上分成兩等份。需要引起注意的是原核細胞的遺傳物質(zhì)DNA是裸露的，沒有蛋白質(zhì)的包被，即不存在染色質(zhì)。無絲分裂是最早發(fā)現(xiàn)的一種細胞分裂方式。由于細胞分裂時無紡錘絲出現(xiàn)，所以叫無絲分裂。無絲分裂無核仁和核膜的規(guī)律性變化，也沒有染色體的出現(xiàn)，但有染色質(zhì)的復(fù)制且細胞要增大。因此，兩者是完全不同的兩個生理過程。

以上的錯誤認識，有些普遍存在于學(xué)生的意識中，有些只是存在于部分學(xué)生的意識中，因此，我們在教學(xué)中應(yīng)因材施教，有選擇地向?qū)W生澄清相關(guān)誤區(qū)。