高中生物中植物细胞有丝分裂实验分析

张泽宇

摘 要：新课程改革越来越重视高中教育中实践与理论的结合，因此许多中学都支持高中生物实验。植物细胞有丝分裂实验是高中生物学中的一项重要实验，很多学生经常在实验原理、实验过程和实验结果上犯错误，导致实验无法取得更好的结果。本文简要介绍和分析有丝分裂的实验内容以及意义。

关键词：高中生物；植物细胞；有丝分裂；实验

一、 实验原理

有丝分裂是植物细胞中常见的分裂形式，也存在于低等动物细胞的分裂中，但这种情况很少见，并且高等植物细胞和低等动物细胞之间的有丝分裂存在明显差异。在有丝分裂的前期，植物细胞从细胞的两极发出纺锤丝，而动物细胞则从中心粒发出的星射线形成纺锤体。在分裂末期，植物细胞中间的细胞板膨胀成细胞壁并分裂，而动物细胞是的细胞膜凹陷分裂。一般来说，分裂间期和分裂期构成了细胞分裂的整个过程。在这个过程中，分裂间期时间长而分离期时间短。即使分裂期时间很短，它也由四部分组成：前期、中期、后期和末期分裂。在不同的时间，细胞做不同的工作。其中分裂间期是细胞分裂的准备，而分裂期是将细胞分成两部分的过程。植物细胞的有丝分裂将经历核仁核膜消失、纺锤体形成、纺锤体牵引染色体排成平面、染色体数量加倍并分离和移动到细胞两端、纺锤体消失、核仁核膜重新出现、新的细胞核形成、新的细胞壁形成和细胞分裂成两个细胞的过程。当这一过程完成时，细胞也经历了分裂间期和分离期，这整个过程统称为细胞周期。

二、 制作实验标本

（一） 选取材料

为了达到预期的实验效果，选择合适的实验材料是非常重要的。本实验选取部分洋葱根尖作为实验对象，部分洋葱根尖生长周期较短，便于在实验室中进行培养，并根据季节。有利于实验的发展，且洋葱根尖易染色，有利于观察有丝分裂。

（二） 培养标本

洋葱根尖的培养是该实验首先要进行的工作，在培养过程中要对培养室的温度和湿度有一个想好的控制，要建立一个温度湿度控制制度，每天有同学对温度湿度进行监控，保证在一周的时间内洋葱的根部能够得到充分的生长，形成良好的根部组织结构。

（三） 标本染色

等到洋葱根尖长到约3cm，有利于实验，用水冲洗洋葱根尖部分的第一个，其目的是洗去多余的液体分离的根，因为酸性染料液的游离碱，防止发生中和反应。最后，对根尖进行染色，有利于实验的观察，得到了实验结果的影响。顶端部分用龙胆紫溶液染色，这是不能够使用的溶液龙胆紫溶液的浓度，否则将影响有丝分裂的同学观察，洋葱片，顶端部分漂洗、染色生产。

（四） 制作标本

标本的制作是进行实验的关键步骤，制作出完美的标本可以轻易地观察到有丝分裂现象。标本的制作过程比之前的步骤稍微复杂，需要一定的细致和耐心。标本制作过程中要减少盖玻片的滑动，避免滑动造成的细胞破坏和细胞重叠。首先用小镊子夹住标本，将标本平整地放到载玻片上，用吸水纸将周围的水分吸干，用镊子把盖玻片轻轻放到标本上，垂直用力轻轻挤压，把气泡全部赶出去。

（五） 记录和观察

观察第一位同学使用高功率低放大镜，用低功率镜找到根分生组织细胞，然后用高倍显微镜观察有丝分裂过程。按照上述方法，可以概括为实验样品的制作过程是选择的材料——制作文化标本染色标本记录实验标本的过程中，必须按照要求去做，才能满足实验要求的目的。

（六） 有丝分裂的观察

根据高中生物课本中我们已经掌握的知识可以对细胞分裂有一个准确的了解，可以知道植物的有丝分裂是由几部分组成，大致可以分为四个过程，这四个过程是有着固定的时间顺序的，一个过程的结束就是另一个过程的开始。

①有丝分裂的前期：分裂前期要为细胞分裂做物质和能量的准备。在这个过程中植物细胞的细胞核的体积明显增大，染色质逐渐变粗形成染色体结构，并最终形成姐妹染色体。纺锤丝一步步出现，最终形成纺锤体。这时候我们要将所观测到的植物细胞的明显变化描绘出来，同时联系课本知识，将该过程粗略地描绘出来。

②有丝分裂的中期：染色体整齐地排列到赤道板上，染色单体逐渐开始向两极移动之前的过程。在这个过程中，染色体浓缩变粗形成棒状，能够明显地看到染色体的具体数目和染色体的棒状形态。

③有丝分裂的后期：姊妹染色体分别开始向两极移动，染色单体的分裂开始，从着丝点开始分裂，进而完成整个分裂，姊妹染色单体的移动是依靠纺锤体的活动来实现的。

④有丝分裂的末期：时间跨度为从后期结束一直到分裂形成两个完全一样的细胞这个阶段。在有丝分裂末期，高等植物细胞的胞质分裂是要依靠细胞板的形成来完成的。在这个阶段，纺锤丝首先在靠近两极处逐渐的解体消失，但中间的纺锤丝部分的保留下来了，最后形成两个完全一样的细胞。

三、 实验意义

有助于打破传统的模式，在传统教学过程中，灌输式教学很明显，教师只负责传授知识，我们对知识的理解能力老师并没有一个真正的了解。理论学习方法的知识，有助于改善学习方法，打破传统的学习模式，创造一个满足时代要求的新模式。有丝分裂实验的进行，可以把我们在课本上学到的知识和集体的实验操作联系起来，可以对传统的教学方式进行一定的改进，对传统的教学模式是一种突破，创造出了一个生动的教学模式，也是符合时代要求的新模式。

四、 总结

对高中生物学习内容而言，植物细胞有丝分裂是其重要的教育内容，老师和同学都应该掌握该实验过程的关键步骤、原理、技巧等，这对同学学习积极性的激发极为有利，通过积极的观察实验，同学把抽象的知识更加具体化、理性化，认知水平自然会提升，为同学生物知识的学习打下坚实的基础。

参考文献：

[1]马凤月.“观察植物细胞的有丝分裂”实验的思考和改进[J].生物世界，2015（04）：146.

[2]冉春雪.构建高效高中生物课堂的策略研究[J].学周刊，2016（31）.

作者简介：

張泽宇，河北省邯郸市，邯郸市第一中学。