在高中教師資格生物學科考試中，細胞的有絲分裂是重要的内容，考生在這部分不僅要掌握細胞周期的概念、細胞周期的的特點，同時更要掌握有絲分裂的具體過程。尤其是有絲分裂各時期的特點以及DNA數量的變化等均是考試多次出現的考點，所以考生應當對這部分内容理解并加以記憶。筆者在此對細胞周期以及有絲分裂的具體内容進行詳細介紹。

一、細胞周期

有絲分裂是真核生物進行的主要方式，也是體細胞進行的主要方式。每一個細胞從産生至凋亡均會按照一定的過程而進行，而且具有一定的周期性，也就是所說的細胞周期。具體來講，細胞周期是指連續分裂的細胞，從一次細胞分裂完成時開始，到下一次完成時為止的整個過程。值得注意的是，不同的種類的細胞其細胞周期是不同的，而且在不同時期的特點也是有差異的。細胞周期受到多方面的因素影響，例如溫度、pH、射線、生理和病理狀況等，通過影響酶活性從而影響細胞周期的進程。細胞周期包括兩個階段：分裂間期和分裂期。分裂間期主要為分裂期的進行提供了物質準備，包括G1、S和G2三個時期。其中，G1期主要是染色體蛋白質和DNA解旋酶的合成，G2期主要是細胞分裂期有關酶與紡錘絲蛋白質的合成，而S期進行DNA的複制。在有絲分裂間期，染色質沒有高度螺旋化形成染色體，而是以染色質的形式進行DNA單鍊複制，一個染色體(質)連接一個着絲點。在分裂間期末尾時染色質進行複制，從而使每一個染色質含有兩條姐妹染色單體。分裂期則分為分裂前期、分裂中期、分裂後期和分裂末期。對于細胞周期來說這兩個階段所占的時間相差較大，一般分裂間期大約占細胞周期的90%-95%;分裂期大約占細胞周期的5%-10%(圖1)。

圖1 有絲分裂細胞周期

二、有絲分裂

細胞有絲分裂期是考試的重點内容，所以考生應着重記憶。分裂期可分為前期、中期、後期、末期，每一個時期都有各自的特點(圖2)。

1、前期

前期指的是自分裂期開始到核膜解體為止的時期。間期細胞進入有絲分裂前期時，細胞核的體積增大，由染色質構成的細染色線螺旋纏繞并逐漸縮短變粗，形成染色體。而此時染色體是由兩條姐妹單體連接共同的着絲點組成。核仁在前期的後半期漸漸消失。在前期末核膜破裂，于是染色體散于細胞質中。動物細胞有絲分裂前期時靠近核膜有兩個中心體。由中心體放射出星射線即紡錘絲，帶有紡錘絲的兩個中心體逐漸分開，移向相對的兩極，最終形成兩級之間的紡錘體。植物細胞由細胞兩級發出的紡錘絲構成了紡錘體。我們可以把前期特點總結為“兩消兩現散亂體”。“兩消”指核膜核仁消失;“兩現”指染色體和紡錘體出現;“散亂體”指的是染色體散亂排布。

中期

中期指從染色體着絲點排列到赤道闆上，到它們的染色單體開始分向兩極之前。分裂中期時間較長。由于星射線的遷引，染色體的着絲點排列在細胞的中央部分，我們稱之為赤道闆。值得注意的是，赤道闆并不是真實存在的，隻是這個細胞的中間位置。排列在遲到闆上的染色體并不是不是靜止不動的，而是處于不斷擺動的狀态，所以我們在答題中一定要注意中期特點是着絲點排列在赤道闆上而不是染色體。在中期染色體濃縮變粗，顯示出該物種所特有的數目和形态。在顯微鏡下由于中期細胞分裂的特點比較明顯容易觀察，因此有絲分裂中期觀察染色體的形态、結構和數目的最佳期，适于核型分析。我們可以把中期特點概括為“形定數晰赤道齊”。

後期

後期指每條染色體的兩條姊妹染色單體分開并移向兩極的時期。在後期會發現中期排列在赤道闆上的染色體會從着絲點出一分為二，變成兩天子染色體，并且在星射線的牽引下向兩極移動。染色體數量暫時加倍。後期特點可以總結為“點裂體增均兩極”。

末期

末期特點與前期是完多相反的。從子染色體到達兩極開始至形成兩個子細胞為止稱為末期。第一個特點是核膜核仁重新出現，染色體變成了染色質，紡錘體消失，動物細胞由細胞膜向内凹陷把親代細胞溢裂成兩個子細胞，植物細胞則有細胞闆形成的細胞壁把親代細胞分成兩個子細胞。末期特點可以總結為“兩現兩消分兩體”。

圖2 有絲分裂期

三、有絲分裂過程中重要物質的變化

在考試過程中，不僅會考察分裂期各時期的特點，同時也會考察各時期中重要物質的變化。假設體細胞染色體條數為2N，那麼各時期染色體數目、DNA數目以及染色單體數目如下：

在有絲分裂間期染色體數目沒有變化，但是DNA分子進行複制，一個DNA分子複制出兩個DNA分子，從而形成了由着絲點連接的2個姐妹染色單體，因而DNA數目加倍，從2N變為4N，染色單體為4N;分裂前期、中期染色體、DNA、染色單體數目保持不變;分裂後期姐妹染色體分開，變成兩個子染色體，所以染色單體數目為0，染色體數目加倍為4N，DNA數目沒有變化為2N;分裂末期由于不同種類的細胞通過特定方式将親代細胞分裂成兩個子細胞，染色體在子細胞中平均分配，因而染色體數目恢複如初為2N，DNA數目為2N，染色單體數目為0。

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