师：同学们好，请坐。非常高兴今天由我来带大家学习细胞的增殖。我们先来看一项研究，在水中加入一种体型稍大、专吃小球藻的鞭毛虫，短短一个月，小球藻就会迅速演化出一种八细胞形态，8个细胞紧紧结合在一起，外面还包裹一层厚厚的鞘。从小球藻被捕食的角度来看，单细胞形态和八细胞形态，哪一种更容易被捕食呢？单细胞的对不对？可能被鞭毛虫一口就吞掉了，体型大一点可能就更难一些。那这里就有个问题，为什么小球藻不无限长大，长到像八细胞形态那么大，这样不就能避免被鞭毛虫捕食了？大家不知道是吧。好，要解决这个问题，我们先来做个小实验。老师带来了三个不同大小的环氧树脂立方体，大家听过这个东西吗？没有听过。如果往里面加入热水会怎么样呢？我们一起来看看。我需要一位同学帮我拿着手机，为大家现场直播一下，哪位同学愿意上来？好，就你吧。你拿着手机拍这个角度，我往里面加热水。加完热水之后，我们从上面角度看看，它在干嘛？在褪色，慢慢变成白色或者透明的样子，对吧？我们继续看，大家发现，最小的立方体怎么样？已经快全部变成白色了。好，我们先看到这里，谢谢你。随着时间推移，接下来会怎么样呢？一定时间后，最小的立方体已经全部变成透明。从单位时间来看，热量是传导扩散进立方体的，相同时间内，大家看这个地方，热量扩散进去的深度大概是这条白线的长度，我们把白线移一下，也差不多。所以最小的立方体完全被热量传导进去了，对不对？如果我们把单位时间热量传导进入立方体的体积，比上整个立方体体积，或者说把褪色的体积比上整个立方体体积，称之为能量传导效率的话，那么立方体越小，能量传递效率越高；反过来，立方体越大，能量传导效率就越低。因为相同时间内，小立方体完全被热量传导了。好，我们类比一下，细胞是时刻需要与外界发生物质交换的，而且物质是在细胞中扩散的，速率也是一定的。如果把细胞外面的物质扩散进细胞的体积，除以整个细胞体积，称之为物质运输效率的话，细胞越大，物质运输效率会怎么样？也会越低，没错吧。所以为什么小球藻不能无限长大，长成八细胞形态那么大，其中很重要的一个因素就是物质运输效率的问题，明白了吧。当然，除此之外还有别的因素，大家可以再看看课本。
现在我们来看，小球藻这么小容易被捕食，自身也会衰老死亡，但据我所知，小球藻在世上存活一年，数量却很多，舀一勺全是小球藻。大家觉得小球藻这个种群的生存之道是什么呢？怎样才能越来越多？
生：迅速增殖，只要增殖的数目大于死亡和被捕食的数目，肯定就会越来越多。
师：没错，像这样通过细胞分裂来增加细胞数目的过程，就称之为细胞增殖。除了小球藻依靠细胞增殖来增加数目，其他细胞生物是不是也需要呢？我们来看个视频。
生：这是大肠杆菌的二分裂增殖，在适宜条件下它可以每20分钟增殖一代。草履虫也可以二分裂的方式进行无性繁殖。酵母菌则可以出芽的方式进行无性繁殖，增加个体数。对于多细胞生物，一颗小小的种子在短短9天便可以根叶繁茂，其根的生长主要依靠分生区细胞的增殖。像人类一样，很多动物的生命起点是受精卵，通过不断的细胞分裂，逐渐发育成为胚胎，最终发育成为一个完整个体。在生长发育过程中，细胞数目越来越多，性成熟之后便会通过细胞分化产生生殖细胞，再发育出新的子代。此外，还有人工控制调节的组织培养技术。比如我们每天的食物都少不了肉，要获得肉产品，需要饲养大量的牲畜，在这些牲畜的成长过程中，会产生大量的废气和废物，比如二氧化碳和甲烷等气体，会对空气造成很大影响，所以科学家一直在寻找替代品。人造肉分为两种，一种是完全用植物蛋白和氨基酸合成的植物肉，也就是所谓的素肉；还有一种就是提取动物活体的干细胞，然后放在培养基中，培养几周后它就会长成一块完整的肉，这也可以叫做试管肉，或者人工肉。试管肉的代表公司是Just，因为它们是直接提取动物的干细胞，所以不存在转基因问题。而且在培养过程中也不会使用抗生素，所以这种肉更加干净健康，也不会有禽流感等疫病的发生。
师：视频看完了，我们可以发现，不管是单细胞生物还是多细胞生物，它们的生长、发育、繁殖以及产生子代的遗传过程，都离不开细胞增殖。所以可以看出，细胞增殖是非常重要的一项生命活动，是生物体生长、发育、繁殖的基础。通过这个视频，我们还看到科学家不仅发现了细胞增殖的意义，还利用其原理去解决一些食品短缺和安全问题，比如通过培养人造肉，减少对牲畜的宰杀，还能减少温室气体排放，做到低碳环保。在视频中我们还发现，大肠杆菌分裂之后还是大肠杆菌，草履虫分裂之后还是草履虫，亲代细胞跟子代细胞从外貌形态方面是一模一样的，而外貌形态从根本上来讲是由遗传物质决定的。亲代细胞跟子代细胞有很多相似之处，具有遗传的一致性。今天我们就以根尖分生区细胞为例，看看它是如何进行细胞分裂，保证亲子代细胞遗传信息的一致性和稳定性，细胞的众多结构又是如何共同配合完成细胞增殖的。大家参考这幅图，并思考这3个问题。
第一个问题，细胞中的遗传信息储存在什么物质中？主要以什么形式存在？以什么结构？是什么？主要以染色质的形式存在于细胞核内，对吧？在这里我们看到，染色质存在于细胞核里面。那大家觉得细胞一分为二完成最重要的事情是什么，才能保证亲子代细胞遗传信息的一致性？最重要的事情是DNA的复制，复制完后得到两份。要让两个子细胞跟亲代细胞一样，还要做一件什么事情？复制好的两份要平均分配。前面我们学过，染色质和染色体是同一种物质在不同时期的两种形态。我们通过一个视频回顾一下，这是一条DNA，它会跟蛋白质结合，然后螺旋缠绕，再螺旋缠绕，高度螺旋后，就变成了在显微镜下能够清晰可见的一条条染色体。大家刚刚说DNA主要以染色质形式存在，那DNA复制是在染色体状态还是染色质状态呢？有说染色体的，也有好像不太确定的。好了，我们接下来做个模拟活动。这里有两张纸条，上面写了同样的一句话，这张纸条经过我折叠再折叠，模拟了DNA与蛋白质结合形成染色质后，高度螺旋变成染色体的过程。这条没有螺旋。我请两位同学上来，第一次给大家上课，没带什么特别的，带了三个红包，第一个红包里装了这两张纸条。请两位同学上来PK一下，看谁能更快地把里面的信息复述一遍，模拟DNA复制。要不你们两位同学来吧？好，你选这一条，你选这一条。你先面向同学们，现在先不要动，我说开始你们再打开纸条读取信息。好，开始。
生1：我怎么这么好看？要到DNA中去寻找答案。
生2：我怎么这么好看？要到DNA中去寻找答案。
师：他已经读完了。我想问问这位读得慢的同学，你怎么就输掉了？
生2：一开始看不到，得打开，不太方便。
师：好，通过这个活动，大家觉得DNA复制是以染色质状态还是染色体状态？
生：染色质状态。
师：对，所以染色质状态更利于DNA复制。除了染色质的复制，视频中我们发现DNA复制也需要酶，那在这个过程中有没有蛋白质的合成呢？肯定是必须要有的，对吧？这是第二个问题。第三个问题，对于细胞来说，如果亲代细胞直接中间一分为二，两个子细胞相对亲代细胞的体积会怎么样？明显会变小。如果就这样一直分裂下去，细胞的体积会怎么样？越来越小。所以在这个过程中细胞要不要长大一点？要，但不能无限长大，刚刚小球藻的例子告诉我们不能无限长大。那这个过程中细胞可以适度长大，这样不就长大了吗？这个进行DNA复制、有关蛋白质合成，并且细胞适度长大的过程，科学家把它称之为间期。