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1秋水仙素抑制纺锤体形成后，染色单体如何分开的问题 我们知道，秋水仙素可以抑制纺锤丝、纺锤体的形成，从而导致细胞不分裂，染色体不分离，这样，已经复制后的姐妹染色单体分开后，就会导致染色体加倍。但是问题是，没有了纺锤丝牵引，连在一起染色单体如何分开？科学研究发现：后期开始，几乎所有姐妹染色单体同时分裂，此时每条染色单体称为染色体，此种分裂动力并非来自于与两极相连的动粒纤维（纺锤丝）的张力。因为在秋水仙素破坏了动力微管的情况下，两条染色单体也可以分开。一些实验证明是来自于胞质内Ca2+信号的作用。用含有荧光的Ca2+指示剂染料连续监视活细胞，发现到后期时细胞内Ca2+增强10倍。注射微量Ca2+于中期细胞内可以诱导后期早熟，两极有膜囊小泡积累，其中有丰富的Ca2+，与纺锤相邻接有许多小囊泡，可能小囊泡Ca2+的释放，诱导后期的发生。由此可见，具有纺锤丝并非姐妹染色体分开的必要条件。 2三倍体无籽西瓜发育生长素的来源问题 新教材上册82页讲到生长素促进果实发育时说：“发育着的种子能够产生大量生长素，在生长素的作用下，子房发育成果实。”而下册教材55页讲三倍体时又言：“三倍体开花时，授以二倍体成熟花粉，能刺激子房发育成为果实（西瓜），因为胚珠并不发育成种子，所以这种西瓜叫无子西瓜”。那么问题就出来了：没有胚珠，不形成种子，也就不产生大量生长素，那三倍体子房如何发育？其实，问题的关键在于所受的二倍体的花粉起了作用。我们知道，三倍体植株在减数分裂时由于同源染色体联会紊乱，所以产生正常配子（2n或n）的概率只有（1/2）n-1，所以几乎不可能产生种子。但是当其柱头接受了二倍体的花粉后，花粉在萌发的过程中，将自身使得色氨酸转化为吲哚乙酸的酶体系分泌到了三倍体西瓜植株的子房中去，促发了其子房合成了大量生长素；还有，二倍体花粉本身也携带少量的生长素，受粉以后也可以扩散到子房中去，正是这两种途径的共同作用，才促使了三倍体西瓜的子房发育，最终形成了无籽西瓜！。 3花药的离体培养的生殖方式的归属问题 不少资料上把这种方式归类到了有性生殖方式中的孤雄生殖中，但是在全国知名论坛K12生物论坛中，不少的老师却持相反看法。他们认为这种生殖方式应该是无性生殖，因为，按照有性生殖的概念，这里没有出现有性生殖细胞的“两两结合”，当然不能算是有性生殖了，况且组织培养技术实质上是一种无性克隆技术，所以这种生殖方式应该是无性生殖。是这样吗？我们知道，无性生殖的最本质的内核在于，产生后代和亲代遗传物质不变，即基因型不变（不考虑后代基因突变的前提下），但是，花药是母本减数分裂的产物，也就是染色体已经减半，那么所形成的单倍体植株遗传物质肯定与亲代相异，尽管整个过程使用的是组织培养技术，但是培养的起点并不是通常意义上的外殖体（细胞2N条染色体），而是有性生殖细胞（染色体为N）。所以，把其归为无性生殖是不妥当的。那么，按照教材有性生殖的概念，实质上包含了两层意思：1．产生有性生殖细胞（配子，染色体一般为N），2．有性生殖细胞的两两结合。事实上两种条件都具备是主流的有性生殖。由于我们看到有性生殖一般都要经历减数分裂形成配子，所以满足条件1也就经历有性生殖中最关键的一步：减数分裂，并且产生了有性生殖细胞，所以，由有性生殖细胞形成个体的方式，把它归类到“特殊”的有性生殖方式（孤雄生殖）中去更合理一些。 4减数分裂是否有细胞周期的问题 新教材34页这样定义：“细胞周期是连续分裂的细胞，从一次分裂完成到下一次分裂完成为止，这是一个细胞周期。”那么减数分裂符合这个概念吗？这个问题在K12生物论坛也引起过争议。我认为减数分裂没有细胞周期的说法。因为概念中有一个明确的定语修饰：连续分裂的细胞，细胞周期是针对有丝分裂而言的。持相反观点的同行这样反问，减数分裂不也是经历了两次连续分裂，怎么会没有周期之说？对于减数分裂，一定要注意：减数第一次分裂和减数第二次分裂共同叫做“一次减数分裂”，经过减数分裂后所产生的子细胞，没有也不再进行连续的分裂。而且细胞周期概念中还有一个“周期性”的意思内涵：一个周期后产生的子细胞又恢复到了初始状态（染色体解螺旋，条数不变，），然后马上进入下一个周期。从这个意义上讲，减数第一次和第二次的连续，已经失去了周期性。所以减数分裂不谈细胞周期。我们还可以把连续分裂的细胞叫做周期中细胞，比如：人表皮基底层细胞，部分骨髓干细胞，胚胎发育早期（卵裂期）细胞。其他不分裂和暂时不分裂细胞可以叫作脱离周期细胞，如神经、肌纤维细胞等。 5关于人的红细胞的几个问题 5．1 红细胞的血红蛋白来源及无核无细胞器的问题 我们知道成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器，那么其中的血红蛋白是怎么产生的？原来在红细胞发育早期，即早幼红细胞阶段，红细胞体积变小，细胞质呈强嗜碱性，游离核糖体丰富，开始合成血红蛋白核内染色体浓缩成块，核仁消失．以后的发育中，血红蛋白合成量增加，细胞中缺乏细胞器。最后，核被排出，成了终末分化无核红细胞。那么为什么红细胞会“丢失”了核与其他的细胞器呢？这恰恰是红细胞分化（特化）的结果。按照结构和功能相适应的原则，红细胞的这些特点与其交换CO2 和O2密切相关。细胞体积小，呈圆形，有利于在血管内快速运行，体积小则相对表面积大，有利于提高气体交换效率。细胞内主要是血红蛋白，有助于结合更多的CO2 和O2。所以红细胞这种高度特化结构是与其功能紧密相关的。 5．２红细胞吸收如何吸收葡萄糖的问题 红细胞摄取葡萄糖的方式是协助扩散。也就是在载体蛋白的协助下，葡萄糖沿着浓度梯度（电化学梯度）减小的方向进行。若以葡萄糖浓度为横坐标，转运速率为纵坐标，将会发现，协助运输曲线和酶促反应（横坐标为底物浓度）相似，也就是存在最大转运速度的现象（载体蛋白全部发挥作用）。这与小肠上皮细胞吸收葡糖糖的方式相异：上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖，这是一种间接消耗能量的过程，也就是葡萄糖跨膜时要靠膜外侧所积累的Na+势（离子势的建立需要消耗ATP）来驱动，载体蛋白上两个结合位点必须同时与Na+和葡萄糖结合才能完成运输。 5．3红细胞代谢的问题 红细胞主要能源是血浆葡萄糖，葡萄糖以协助扩散的形式被吸收到红细胞内变成６－磷酸葡萄糖，其中约９０％－９５％经糖酵解被利用，约５％－１０％通过磷酸戊糖途径．成熟红细胞没有线粒体，糖酵解是其获能的主要方式．１摩尔葡糖糖酵解产生２摩尔ATP,,红细胞携带氧气,但是其自身并不消耗之。其内电解质以钾最多，钠较少，血浆相反。所以红细胞产生的ATP主要用于维持红细胞“钠泵”的功能，以保证红细胞的离子平衡。当然，红细胞还有其他代谢途径，比如，2，3-DPG支路，氧化还原系统，但是由于与中学教学关系不大，这里不再赘述。 |
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