师:好,我们上课啦,同学们早上好。hello。请坐。我们前面已经涉及过一些细胞分裂增殖的内容,我们知道细胞可以生长发育、分裂增殖。比如说正常的皮肤细胞,它对皮肤起到保护作用,还能进行补充。当我们不小心受伤或擦伤,过一段时间皮肤就会完好如初。那么细胞是如何做到这点的呢?要是不小心烧伤、烫伤,皮肤还能恢复原样吗?小面积的可以,比较容易做到,但对于大面积烧伤或烫伤的病人来说,就很困难了。那医生是怎么解决这个问题的呢?

  生:当米歇尔不满一岁时,被洗澡的开水烫伤,很快被送往医院,他的手臂和腿部大面积烫伤,医生担心他有生命危险。烫伤通常的治疗方法是取下身体其他部位的完好皮肤,放到伤处,使伤口愈合。但皮肤愈合需要很长时间,而且疼痛的伤口需要快速包扎以防止感染。

  生:米歇尔的医生决定尝试一种新方法——在实验室培育皮肤。他从病人未受伤的皮肤上取了一点样本,把它切成小块。皮肤由微小的块状组织构成,叫做细胞。用解剖刀刮皮肤,一些细胞会脱落,掉到周围的液体里,用显微镜才能看到它们。在显微镜下,它们看起来大约是原来的300倍。

  生:每一个圆形的斑点就是一个单一的细胞。细胞被放入装有营养液的瓶中,以便细胞存活,还要为它们提供食物和水促进生长。细胞每时每刻都在分裂,它们没有变大,只是数量增加。最后它们布满了整个瓶子的底部。三四个星期之后,细胞已经繁殖成一层很薄的皮肤。

  生:以前只是单个的细胞,现在已经长成一大块皮肤,但它非常脆弱且很薄。为便于操作,这块几乎看不见的皮肤被夹到一块外科用纱布上。一小块皮肤样本能培养制造出大约50片这样的皮肤,这足以用来覆盖米歇尔腿上的伤口。

  生:几个月之后,米歇尔的新皮肤看起来很不错。这种新技术被证明是成功的,借助快速培养皮肤挽救了他的生命。

  师:这种新兴技术如今已大量应用,在植物中也有很多应用。刚才讲的是利用组织培养的方法培养人的皮肤细胞,最终长成皮肤。在植物中也有类似的普遍应用,从植物体上取一小块组织,经过人工处理,让它发育成一个完整的植物体,这也叫做组织培养。不管是培养人的皮肤,还是植物的组织培养,都利用了细胞的一个特性。前几天我们提到过这个特性,是哪个特性能够进行有丝分裂?对,就是有丝分裂,这节课我们就来学习它的内容。为什么给大家看这两个例子呢?培养的皮肤细胞最后长出来的仍然是人的皮肤,从胡萝卜的根上取出一小块,经过人工培养会长出胡萝卜,不会长成白萝卜。要想吃白萝卜,得从白萝卜上取材。取什么就长什么,细胞为什么有这个特性呢?是通过有丝分裂这个过程,实现细胞数量增加,但遗传物质没有改变,所以有这个特性。

  师:大家想一想,细胞是怎样通过这个过程实现前后一致的呢?培养的人的皮肤还是人的皮肤,这由什么决定呢?对,是遗传物质。大家都想到了,遗传物质决定了细胞里面的遗传物质没有发生改变,所以长出来的还是原先的物质。我们回忆一下,在真核生物中,遗传物质存在于哪个部位?在细胞核里面,尤其是控制细胞生命的最重要的遗传物质,主要存在于细胞核中。

  师:在细胞核里,有一种物质叫染色质,遗传物质就存在于染色质上。染色质在特定情况下可以转化成染色体。对于每一种生物来说,其染色体的数目一般是固定的。比如说人有46条染色体,果蝇有8条。大家可以看课本,这节课小字部分介绍了几种生物染色体的数目都是稳定的。刚才我们看到,产生了很多皮肤细胞,每个细胞都含有遗传物质,其染色体个数也应该是稳定不变的。如果发生变化,肯定就长不成正常细胞了。正是通过有丝分裂达到了这个目的,即前后细胞的遗传特性没有改变。那它是怎样做到的呢?今天我们就通过有丝分裂这个过程,看看它是如何做到前后染色体保持一致性,也就是染色体的种类和数目不发生改变。我们知道,细胞要进行分裂,不可能毫无准备就分成两个细胞。假如细胞什么都没改变就分成两个,那这两个细胞还能正常再分裂吗?不能,因为没有准备,分出来的细胞也是畸形的。要想分得的细胞和上一代细胞完全一样,必须准备出两份东西。最重要的应该准备出两份什么呢?对,是遗传物质。这个过程应该在细胞的哪个阶段进行呢?细胞有一个准备期,我们叫它分裂间期,在这个时期主要进行遗传物质的准备,主要是DNA的复制。另外,如果要组成染色质,还需要蛋白质的合成。

  师:对于DNA来说就是DNA的复制,因为要把遗传物质完全复制成相同的两份,对于蛋白质来说就是合成,这都在细胞分裂的间期完成。DNA和蛋白质共同构成了染色质,染色体和染色质其实就是不同时期的不同名字而已。可以说染色体就是染色质。那么间期细胞做了哪些准备呢?是染色体上的DNA经过了复制,蛋白质经过了合成。复制完之后,这些遗传物质变成什么样了呢?我们回忆一下,在分裂间期复制以前,染色体的形态是散乱存在的细丝状,我们可以把红色部分比喻成蛋白质,绿色的丝就是DNA,一个染色质上面含有一条DNA分子,对吧?经过复制以后呢?复制后并没有分开,因为细胞还没到分开的阶段,所以这两部分遗传物质虽然已经有两份了,但通过一个共同的点连在一起,我们把这个点叫做着丝点。

  师:接下来的任务就是把这两份遗传物质完全平均、一模一样地分开。假如细胞做不到这点,接下来正常的生活、正常的分裂都无法进行,它必须把这两份遗传物质完全平均地分开。这就好比一个家庭养了两个儿子,儿子长大了要分家,得做到公平,不能让谁吃亏。比如说有一辆自行车,一个儿子有,那另一个儿子也得准备一辆一模一样的,所有东西都准备成一样的,才能平均分。

  师:对人来说,可能会互相礼让,但细胞不行,少了任何一样东西都不能正常进行。我们看看细胞是怎样做到的呢?应该是通过分裂期来完成。间期的染色体经过复制,分裂期的主要任务就是把染色体平均分开,分到两个细胞里。具体来看它的过程,这个分裂过程是连续的,为了方便研究,我们把它分成四个时期:前期、中期、后期和末期。细胞里这些黑色的物质是什么呢?大家想一想。它们先集中到一起,然后分成两块,最后形成两个细胞,整个过程中染色体的分开就是在这个阶段进行的。

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《生物必修1 有丝分裂 公开课逐字稿课堂教学实录-6,127字》.docx
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