談如何學(xué)好高中生物細(xì)胞分裂

摘要：細(xì)胞分裂主要有三種形式，有絲分裂、無(wú)絲分裂及減數(shù)分裂。在高中生物學(xué)習(xí)中，有絲分裂和無(wú)絲分裂屬于高中階段的重難點(diǎn)。細(xì)胞分裂相關(guān)知識(shí)概念多、圖形多及ONA、染色體等的行為數(shù)目變化均是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的攔路虎。特別是減數(shù)分裂過(guò)程中所發(fā)生的異常情況所造成的相關(guān)生物變異類型對(duì)學(xué)生的抽象性推理能力均有較高的要求。

關(guān)鍵詞：生物 細(xì)胞分裂 周期 染色體

從學(xué)科素養(yǎng)及知識(shí)的整體性分析，學(xué)好細(xì)胞分裂有助于更好的理解生命的本質(zhì)，包括遺傳和變異產(chǎn)生的根本原因。本文將力求從學(xué)生的角度分析如何學(xué)好細(xì)胞分裂相關(guān)方法。

一、有絲分裂

（1）有絲分裂的重要性

有絲分裂在維持個(gè)體的正常生長(zhǎng)、發(fā)育和保證物種的連續(xù)性和穩(wěn)定性（單細(xì)胞生物及無(wú)性繁殖生物個(gè)體間及世代間的遺傳組成的一致性）方面具有重要的生物學(xué)意義。同時(shí)致癌因子通過(guò)使有絲分裂的調(diào)控失常而導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。

（2）相關(guān)概念的辨析

1.細(xì)胞周期細(xì)胞周期（ cell cycle）是指細(xì)胞從一次分裂完成開(kāi)始到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的全過(guò)程，分為間期與分裂期兩個(gè)階段。只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有周期性。減數(shù)分裂不具備周期性，因?yàn)樗?jīng)過(guò)兩次分裂即結(jié)束。不同類型的細(xì)胞，其一個(gè)周期所用的時(shí)間是不一定一樣的。細(xì)胞周期的時(shí)間長(zhǎng)短與物種的細(xì)胞類型有關(guān)，如：小鼠十二指腸上皮細(xì)胞的周期為10小時(shí)，人類胃上皮細(xì)胞24小時(shí)，骨髓細(xì)胞18小時(shí)，培養(yǎng)的人了成纖維細(xì)胞18小時(shí)。

2.DNA、染色體和染色單體之間的關(guān)系DNA與蛋白質(zhì)組合成了染色體，染色體中的DNA在細(xì)胞分裂的間期進(jìn)行了復(fù)制及相關(guān)蛋白質(zhì)進(jìn)行了合成，最終使得每條染色體上的擁有了兩條DNA及兩條姐妹染色單體。在這里我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到姐妹關(guān)系說(shuō)明了這兩條染色單體是由同一條染色體復(fù)制而來(lái)。在有絲分裂的后期，著絲點(diǎn)分裂姐妹染色單體分開(kāi)，這時(shí)也就不存在著姐妹染色單體的說(shuō)法，及分開(kāi)后各自成為染色體。這個(gè)也可以用下圖加以理解：

3.紡錘絲、紡錘體、星射線紡錘絲指的是在植物細(xì)胞中由細(xì)胞的兩級(jí)所發(fā)出的絲狀物，可以用于牽拉染色體。紡錘體是由紡錘絲所構(gòu)成的一種梭狀結(jié)構(gòu)。星射線實(shí)際上跟紡錘絲是類似的，只不過(guò)它來(lái)源于動(dòng)物細(xì)胞，并由中心體發(fā)出。

（3）有絲分裂各期特征快速掌握

對(duì)于細(xì)胞分裂來(lái)說(shuō)，各期的圖像變化是學(xué)習(xí)的重中之重。在這邊建議采用結(jié)合多媒體動(dòng)畫(huà)進(jìn)行模型建構(gòu)的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。一方面通過(guò)觀察多媒體動(dòng)畫(huà)對(duì)有絲分裂各時(shí)期特征有一個(gè)詳細(xì)的宏觀認(rèn)識(shí)，另一方面再通過(guò)自己動(dòng)手模擬分裂過(guò)程可以加深理解。用于模型構(gòu)建的工具，有條件的可以采用橡皮泥，沒(méi)有的也可以用紙條模擬染色體。當(dāng)模擬完后，自己可以在嘗試畫(huà)出完整的細(xì)胞分裂圖形（2n-6）。并再一次與多媒體動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行對(duì)比，在確認(rèn)無(wú)誤后，就可以進(jìn)行相關(guān)的DNA、染色體、染色單體數(shù)目的計(jì)算，進(jìn)而做出相應(yīng)的坐標(biāo)曲線。

二、減數(shù)分裂

（1）減數(shù)分裂的意義減數(shù)分裂對(duì)于生物遺傳和變異有重要的意義。但我想指出的是，學(xué)好減數(shù)分裂可以幫助學(xué)生更好的理解掌握有關(guān)生物染色體變異的本質(zhì)。

（2）相關(guān)概念的辨析

1.同源染色體存在于同一個(gè)細(xì)胞中，一條來(lái)自于父方一條來(lái)自與母方，形態(tài)大小一般一樣的兩條染色體即為同源染色體。同源染色體起源于受精作用完成后所形成的受精卵中，每一條由父親精子所帶過(guò)來(lái)的染色體均可以找到一條由母親卵細(xì)胞提供的染色體，跟其在形態(tài)大小上相配對(duì)。同源染色體一般不存在于減數(shù)第二次分裂、精細(xì)胞、極體和配子中。

2.四分體聯(lián)會(huì)后的一對(duì)同源染色體上擁有四條染色單體。

3.交叉互換同源染色體之間的非姐妹染色單體之間發(fā)生

（3）各時(shí)期圖形和特點(diǎn)（重難點(diǎn)）

1_減數(shù)分裂個(gè)時(shí)期圖形及其特點(diǎn)，應(yīng)通過(guò)減數(shù)分裂概念分析減數(shù)分裂的大致過(guò)程，包括染色體復(fù)制一次、細(xì)胞分裂兩次和分裂的結(jié)果是細(xì)胞中的染色體數(shù)目減半。以概念為人手點(diǎn)，通過(guò)多媒體動(dòng)畫(huà)過(guò)程快速的播放分裂過(guò)程，并做適度的引導(dǎo)講解，最后讓學(xué)生兩個(gè)人一組詳細(xì)的采用紙條模擬的方式進(jìn)行過(guò)程模擬，并要求學(xué)生上臺(tái)展示模擬過(guò)程及所做圖形。

2.減數(shù)分裂圖形和有絲分裂圖形經(jīng)常容易造成混淆，因此，學(xué)習(xí)完減數(shù)分裂之后，需要對(duì)有絲分裂的過(guò)程再一次的復(fù)習(xí)，并將兩種分裂過(guò)程放在一起進(jìn)行比較，主要是對(duì)染色體數(shù)目，DNA數(shù)目，染色單體數(shù)目及同源染色體等的比較。

3.坐標(biāo)圖坐標(biāo)曲線主要集中在染色體數(shù)目等的變化，因此強(qiáng)烈建議需要熟練理解分裂過(guò)程中各種數(shù)目變化情況，在做題時(shí)還應(yīng)認(rèn)真觀察縱坐標(biāo)指的是那個(gè)數(shù)目或者是單條染色體與DNA的比值情況。

4.特殊情況減數(shù)分裂過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些特殊情況，比如說(shuō)三體綜合征就是減數(shù)第一次分裂過(guò)程中同源染色體沒(méi)有分離或者是減數(shù)第二次分裂過(guò)程中姐妹染色單體沒(méi)有分離造成的。而為了加深對(duì)這一系類過(guò)程的理解，強(qiáng)烈建議采用構(gòu)建物理模型的方式來(lái)進(jìn)行。可以通過(guò)先在一個(gè)細(xì)胞中模擬出有三條同源染色體的情況，然后逐步的通過(guò)逆推導(dǎo)的方式來(lái)獲得可能發(fā)生的情況。

總之，學(xué)好細(xì)胞分裂對(duì)于生物的遺傳和變異的理解有重要的意義，但如何學(xué)好，再次建議采用模型構(gòu)建的方式，可以將微觀動(dòng)態(tài)的過(guò)程轉(zhuǎn)化為宏觀動(dòng)態(tài)過(guò)程來(lái)加強(qiáng)認(rèn)識(shí)理解。之后結(jié)合適量的題目進(jìn)行加深理解，以達(dá)到不變應(yīng)萬(wàn)變的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]邱財(cái)興.高中生物細(xì)胞分裂部分內(nèi)容的新認(rèn)識(shí)[J].考試周刊，2016（82）：154.