深度读：分裂间期为什么不属于有丝分裂了？

今天读书内容：细胞的增殖。

本节用象和鼠个体相差悬殊为例，引出生物体的生长过程包括细胞体积增大和细胞数量增多，导入细胞增殖的学习。

新教材此处先让学生明确细胞增殖的意义，然后介绍细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程，并且具有周期性。

细胞周期包括两个阶段：物质准备阶段（分裂间期）和细胞分裂阶段（分裂期），对于真核生物来说，有丝分裂是经常采用的细胞分裂方式。

有丝分裂这个术语在大学教材中指代核分裂，有丝分裂首先指“分裂”；分裂过程中会出现纺锤丝等结构，故称之为“有丝”分裂，它属于细胞周期中的细胞分裂阶段。分裂间期是为细胞分裂做物质准备的阶段，实际并未发生细胞分裂；同时分裂间期也未出现纺锤丝等结构，不能体现“有丝”的特点。因此不宜将分裂间期划入有丝分裂之中。

新教材此处将细胞周期和有丝分裂的关系理清，术语表述更为规范。与之对应，教材配图6-1的名称也发生了改变，现行教材叫“有丝分裂细胞周期”，新教材叫“细胞周期（以进行有丝分裂的细胞为例）”。图名称的改变一方面避免人们产生“有丝分裂的细胞周期”的误解，另一方面暗示细胞周期也存在其它分裂方式。

有丝分裂的过程和特点是本节重点内容，新教材重新绘制了植物细胞有丝分裂过程图，改变了现行教材图文分开的呈现方式，换用图文结合的形式呈现。最上面一行是有丝分裂各期的显微照片，中间一行是有丝分裂各时期的典型模式图，最后一行是各个分裂时期的名称及过程、特点介绍。这样，学生就可以把实物图、模式图和文字介绍相互印证、结合起来学习，既能通过照片直观地认识细胞分裂的真实情况，又能借助清晰简洁的模式图把握各时期的特点，再通过文字描述进行归纳、提炼，从而使得学习更为有效。

新教材用着丝粒代替了现行教材的着丝点。

如上图所示，着丝粒连接着姐妹染色单体，着丝粒中与纺锤丝（动粒微管）相连的区域称为动粒，也称着丝点（和纺锤丝相连故得此名），每条染色单体各有一个动粒。进入后期，每条染色体上原已存在的两个动粒（着丝点）分配到细胞的两极，这里并不涉及着丝点（动粒）的分裂，因为着丝点（动粒）本来就是2个。新教材此处不再使用着丝点一分为二，而是换用着丝粒一分为二，术语使用更为规范。

植物细胞从两极发出纺锤丝形成纺锤体，其所形成的纺锤体称为无星纺锤体（因为缺乏星体微管）。动物细胞中的纺锤体称为有星纺锤体，由星体微管、动粒微管和极微管构成。纺锤丝是对构成纺锤体的微管的统称，即纺锤丝包括星体微管、动粒微管和极微管。

中期染色体画法常见的有两种：姐妹染色单体要么并排要么交叉，并排和交叉均指着丝粒部位。如下图所示：

个人认为中期姐妹染色单体画成并排的为宜。理由如下：

首先，专业书籍都是画成并排的。

中期确实是染色体计数的最佳时期。我们期望学生得出结论是基于事实和证据，而教材图示不支持中期容易染色体计数这一论点，故而这句话干脆就不提了。

间期，姐妹染色单体被黏连蛋白维系在一起。进入前期，染色体臂部位的黏连蛋白去除，但是着丝粒部位仍然存在黏连蛋白（见4.2部分图示）。后期在分离酶的作用下，着丝粒部位的黏连蛋白被分解，姐妹染色单体分离，随后在纺锤丝牵引下移向细胞两极。

细胞周期中存在多个检查点。可以把连续分裂的细胞想象成环形高速公路，每个检查点有交警在那里把正在分裂的细胞拦下来，只有通过了检查，才能继续“行驶”。

有丝分裂中的检查点也称纺锤体检查点。这个检查点的作用是保证所有染色体都正确连接到纺锤体上，否则就不能启动姐妹染色单体的分离。秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，而纺锤体形成于前期，很多人不理解为什么高校教材认为秋水仙素处理会阻断在中期。这实际上可以用刚才的环形高速公路类比，到了检查点细胞周期停车，否则就一直持续下去。秋水仙素处理后不能形成纺锤体，也就无法通过该检查点，姐妹染色单体无法分离。

秋水仙素处理并不影响前期染色体形态向中期染色体形态变化（即螺旋化加粗变短不受影响），因此处理一段时候后，细胞中的染色体都处于中期形态（注意这里抑制在中期是从染色体形态来说的，而不是染色体位置）。

新教材在设计上突出了通过有丝分裂亲子代细胞在（核）DNA和染色体数目上保持稳定，同时弱化染色单体，为此还在此处删掉了现行教材中“染色体与姐妹染色单体”图解。

虽然学生已经明确染色体中的DNA储存着遗传信息，但是学生并不清楚姐妹染色单体上的遗传信息是一致的。教学中，还是需要教师告知学生间期复制的两个DNA分子分别参与构成姐妹染色单体，因此姐妹染色单体中所含有的遗传信息是一致的。但对染色单体不宜过度强调。

教材介绍动物细胞有丝分裂过程、特点时，没有如植物细胞有丝分裂那样详细介绍，只是给出了分裂过程各个时期的模式图。这样做一方面可以避免重复；另一方面，此处设置了思考与讨论活动，让学生比较动植物细胞有丝分裂的相同点和不同点，培养学生读图和概括的能力。

细胞周期调控和癌变有着密切的关系，课标中把癌变作为基因突变的实例提出来，教材此处也就没有展开。

无丝分裂在现行教材中是作为正文内容存在的（这也是原来课标的要求），新课标只要求学生明确细胞分裂有多种方式，不再明确提对无丝分裂的要求，新教材此处适应这种变化也将无丝分裂降级为小字内容，可以作为资料拓展学生的视野，体会细胞分裂存在多种方式。

现行教材这部分内容是一个实验，但新课标没有这个实验的要求。新教材此处将原来的实验改为一个“思维训练”。这一方面可以帮助学生理解为什么细胞不能无限长大，进而和问题探讨相呼应：生物体的生长包括细胞的生长、增殖等过程。同时，这个思维活动也可以训练学生运用模型进行解释的科学思维。

本节安排“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”的探究活动，这个活动一方面可以让学生亲自动手，观察真实的细胞分裂情况，用实证和所学的理论知识相互印证；另一方面也可以训练学生基本的实验操作技能。这部分内容和现行教材差异不大，不再重述。

细胞通过分裂进行增殖。细胞增殖具有周期性，一个细胞周期包括分裂间期和分裂期。分裂间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成。分裂期进行细胞分裂，有丝分裂是真核细胞最常见的分裂方式。有丝分裂最重要的变化是，在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中，从而保证了细胞在遗传上的稳定性。

观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂的探究活动，要求学生能够选择适当的材料制作临时装片，并运用高倍显微镜进行观察，从而发展科学探究的技能。

教材在正文和课后练习题中通过染色体形态、行为和数量的变化，让学生认识到有丝分裂的实质是维持亲子代在遗传上的稳定性，有助于发展学生抽象概括的科学思维。