高中生物中植物細胞有絲分裂實驗分析

張澤宇

摘 要：新課程改革越來越重視高中教育中實踐與理論的結合，因此許多中學都支持高中生物實驗。植物細胞有絲分裂實驗是高中生物學中的一項重要實驗，很多學生經常在實驗原理、實驗過程和實驗結果上犯錯誤，導致實驗無法取得更好的結果。本文簡要介紹和分析有絲分裂的實驗內容以及意義。

關鍵詞：高中生物；植物細胞；有絲分裂；實驗

一、 實驗原理

有絲分裂是植物細胞中常見的分裂形式，也存在于低等動物細胞的分裂中，但這種情況很少見，并且高等植物細胞和低等動物細胞之間的有絲分裂存在明顯差異。在有絲分裂的前期，植物細胞從細胞的兩極發出紡錘絲，而動物細胞則從中心粒發出的星射線形成紡錘體。在分裂末期，植物細胞中間的細胞板膨脹成細胞壁并分裂，而動物細胞是的細胞膜凹陷分裂。一般來說，分裂間期和分裂期構成了細胞分裂的整個過程。在這個過程中，分裂間期時間長而分離期時間短。即使分裂期時間很短，它也由四部分組成：前期、中期、后期和末期分裂。在不同的時間，細胞做不同的工作。其中分裂間期是細胞分裂的準備，而分裂期是將細胞分成兩部分的過程。植物細胞的有絲分裂將經歷核仁核膜消失、紡錘體形成、紡錘體牽引染色體排成平面、染色體數量加倍并分離和移動到細胞兩端、紡錘體消失、核仁核膜重新出現、新的細胞核形成、新的細胞壁形成和細胞分裂成兩個細胞的過程。當這一過程完成時，細胞也經歷了分裂間期和分離期，這整個過程統稱為細胞周期。

二、 制作實驗標本

（一） 選取材料

為了達到預期的實驗效果，選擇合適的實驗材料是非常重要的。本實驗選取部分洋蔥根尖作為實驗對象，部分洋蔥根尖生長周期較短，便于在實驗室中進行培養，并根據季節。有利于實驗的發展，且洋蔥根尖易染色，有利于觀察有絲分裂。

（二） 培養標本

洋蔥根尖的培養是該實驗首先要進行的工作，在培養過程中要對培養室的溫度和濕度有一個想好的控制，要建立一個溫度濕度控制制度，每天有同學對溫度濕度進行監控，保證在一周的時間內洋蔥的根部能夠得到充分的生長，形成良好的根部組織結構。

（三） 標本染色

等到洋蔥根尖長到約3cm，有利于實驗，用水沖洗洋蔥根尖部分的第一個，其目的是洗去多余的液體分離的根，因為酸性染料液的游離堿，防止發生中和反應。最后，對根尖進行染色，有利于實驗的觀察，得到了實驗結果的影響。頂端部分用龍膽紫溶液染色，這是不能夠使用的溶液龍膽紫溶液的濃度，否則將影響有絲分裂的同學觀察，洋蔥片，頂端部分漂洗、染色生產。

（四） 制作標本

標本的制作是進行實驗的關鍵步驟，制作出完美的標本可以輕易地觀察到有絲分裂現象。標本的制作過程比之前的步驟稍微復雜，需要一定的細致和耐心。標本制作過程中要減少蓋玻片的滑動，避免滑動造成的細胞破壞和細胞重疊。首先用小鑷子夾住標本，將標本平整地放到載玻片上，用吸水紙將周圍的水分吸干，用鑷子把蓋玻片輕輕放到標本上，垂直用力輕輕擠壓，把氣泡全部趕出去。

（五） 記錄和觀察

觀察第一位同學使用高功率低放大鏡，用低功率鏡找到根分生組織細胞，然后用高倍顯微鏡觀察有絲分裂過程。按照上述方法，可以概括為實驗樣品的制作過程是選擇的材料——制作文化標本染色標本記錄實驗標本的過程中，必須按照要求去做，才能滿足實驗要求的目的。

（六） 有絲分裂的觀察

根據高中生物課本中我們已經掌握的知識可以對細胞分裂有一個準確的了解，可以知道植物的有絲分裂是由幾部分組成，大致可以分為四個過程，這四個過程是有著固定的時間順序的，一個過程的結束就是另一個過程的開始。

①有絲分裂的前期：分裂前期要為細胞分裂做物質和能量的準備。在這個過程中植物細胞的細胞核的體積明顯增大，染色質逐漸變粗形成染色體結構，并最終形成姐妹染色體。紡錘絲一步步出現，最終形成紡錘體。這時候我們要將所觀測到的植物細胞的明顯變化描繪出來，同時聯系課本知識，將該過程粗略地描繪出來。

②有絲分裂的中期：染色體整齊地排列到赤道板上，染色單體逐漸開始向兩極移動之前的過程。在這個過程中，染色體濃縮變粗形成棒狀，能夠明顯地看到染色體的具體數目和染色體的棒狀形態。

③有絲分裂的后期：姊妹染色體分別開始向兩極移動，染色單體的分裂開始，從著絲點開始分裂，進而完成整個分裂，姊妹染色單體的移動是依靠紡錘體的活動來實現的。

④有絲分裂的末期：時間跨度為從后期結束一直到分裂形成兩個完全一樣的細胞這個階段。在有絲分裂末期，高等植物細胞的胞質分裂是要依靠細胞板的形成來完成的。在這個階段，紡錘絲首先在靠近兩極處逐漸的解體消失，但中間的紡錘絲部分的保留下來了，最后形成兩個完全一樣的細胞。

三、 實驗意義

有助于打破傳統的模式，在傳統教學過程中，灌輸式教學很明顯，教師只負責傳授知識，我們對知識的理解能力老師并沒有一個真正的了解。理論學習方法的知識，有助于改善學習方法，打破傳統的學習模式，創造一個滿足時代要求的新模式。有絲分裂實驗的進行，可以把我們在課本上學到的知識和集體的實驗操作聯系起來，可以對傳統的教學方式進行一定的改進，對傳統的教學模式是一種突破，創造出了一個生動的教學模式，也是符合時代要求的新模式。

四、 總結

對高中生物學習內容而言，植物細胞有絲分裂是其重要的教育內容，老師和同學都應該掌握該實驗過程的關鍵步驟、原理、技巧等，這對同學學習積極性的激發極為有利，通過積極的觀察實驗，同學把抽象的知識更加具體化、理性化，認知水平自然會提升，為同學生物知識的學習打下堅實的基礎。

參考文獻：

[1]馬鳳月.“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗的思考和改進[J].生物世界，2015（04）：146.

[2]冉春雪.構建高效高中生物課堂的策略研究[J].學周刊，2016（31）.

作者簡介：

張澤宇，河北省邯鄲市，邯鄲市第一中學。