师：上课。
生：起立。
师：同学们好。
生：老师好。
师：请坐。那我们今天开始学习新一节的内容。提到断尾再生，大家想到的第一个生物是壁虎，壁虎在面对危险的时候，可以通过断掉尾巴来保全性命，过不了多久，壁虎的尾巴又能重新长出来。今天我们来看一种再生能力比壁虎还要强得多的生物--涡虫，请大家一边观看视频，一边思考，涡虫具有如此强大的再生能力的原因是什么？自然界中可再生的植物有许多，但是拥有强再生能力的动物你们见过吗？你们肯定会首先想到壁虎，没错，壁虎为了躲避威胁，进化出了断尾再生的能力，不过这样的再生能力还不能算是大自然的奇迹，因为和涡虫相比，壁虎的再生能力实在是微不足道。涡虫几乎拥有无限的再生能力，无论你如何将它切开，失去的部分都会在短时间内长回来，就算把头切掉，依然能重新长出来，即使将它切成许多块，每一块都能在几天或数周内重新长成完整的个体。它是怎么做到的？涡虫能够进行断裂生殖，这主要归功于它强大的干细胞，涡虫体内含有大量的干细胞，这类细胞占涡虫细胞总数的25%，一旦涡虫受到损伤，这些细胞就可以增殖，进而分化成为涡虫体内40余种类型的细胞，再生出具有功能的全新组织和器官，这是大部分动物体内的细胞远远达不到的功能。视频里说涡虫具有强大再生能力的原因，是因为体内有大量的干细胞对吧？这类干细胞是潜能最强的全能干细胞，它通过分裂分化，逐步长出新的组织直至完整个体。刚刚提到的，不管是涡虫的身体重建，还是壁虎的断尾再生，都离不开新细胞的产生，新细胞的产生是细胞通过什么过程实现的？
生：细胞的分裂。
师：对。今天我们就来学习一个新的定义：细胞通过细胞分裂来增加细胞数量的过程，就叫做细胞增殖。刚刚我们看了细胞增殖对于涡虫的意义，那对于单细胞生物来说，细胞分裂对它有什么意义呢？大家看酵母菌的例子，一个小芽从酵母菌母体上长出来，之后逐渐成长为一个新的独立酵母菌个体。单细胞生物通过细胞增殖完成了什么生命活动？哎，是不是繁殖？所以说对于单细胞生物来说，它通过细胞增殖完成繁殖。我们再看多细胞生物，对于多细胞生物来说，它能只通过简单的细胞分裂就长成新个体吗？
生：不能。
师：没错。对于多细胞生物来说，它不仅需要通过细胞分裂、细胞增殖，还要通过细胞分化，最后才能长成一个新的完整个体。所以无论对于单细胞生物还是多细胞生物，细胞增殖都是非常重要的生命活动，细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。我们刚刚提到的酵母菌和涡虫，不管是亲代还是子代，它们的形态外貌是不是都是完全一样的？大家思考一下，它们的形态外貌完全一样，从根本上来说是什么是一样的？
生：细胞核里的染色体，这些遗传信息是一样的。
师：没错。那下面我们就以动物细胞分裂的过程为例，来看一下亲子代细胞的遗传信息是怎么保持一致性的。请大家先来思考右边的三个问题，我们先来一起看第一个问题：从图中可以看到，这里说的两个相同的细胞，核心是不是指它们中间的细胞核是一样的？那第二个问题，为什么要保证细胞核一样呢？细胞核具有哪种重要的功能，大家还记得吗？
生：细胞核是遗传和代谢的控制中心，也是遗传信息库。
师：对。那第三个问题，细胞核这种重要的功能，主要是由细胞核中的哪种物质决定的？
生：染色质和染色体。
师：那染色质和染色体是由什么组成的？
生：DNA和蛋白质。
师：没错，所以决定细胞核功能的核心物质就是DNA，刚刚我们也说了，DNA是存在于染色质或者染色体上的。那最后一个问题，简单来说，两个相同的细胞，主要是指什么是一样的？
生：染色质和染色体是一样的。
师：好，我们最终要得到两个染色质、染色体完全相同的子细胞，那大家再思考一个问题：细胞在分裂的过程中，是直接简单地一分为二、二分为四吗？它在分裂之前需不需要做一些准备？大家想想如果直接分裂的话，最终细胞里的遗传物质会越来越少，对不对？
生：对。
师：所以它应该在分裂之前先进行遗传物质的复制，复制完成之后再平均分配，对吧？所以整个过程就是遗传物质先复制后分配。我们这节课的核心问题，就是探究细胞在分裂过程中，遗传物质是怎么实现精准复制，再精准分配的。我们再来回顾一下染色质和染色体的关系，大家用一句话来形容它们的关系。
生：同一种物质在细胞不同时期的两种状态。
师：没错。染色质通常是细丝状的形态，染色体则是高度螺旋化的形态，这就是二者的区别。大家想想，DNA要完成遗传信息的复制，应该是以染色质的形态还是以染色体的形态进行呢？
生：染色质。
生：染色体。
师：大家答案不太统一，我们通过一个小活动来验证。我这里有两张纸条，长的、没有折叠过的代表细丝状的染色质，折叠拧在一起的代表高度螺旋化的染色体，纸条上印的句子代表DNA的一串遗传信息，现在请两位同学上来读一下，看看哪位同学能更快完成DNA的复制和信息读取。董一、李欣欣，你们俩来吧，看看谁能更快地读出来。纸条上的内容是：每一次DNA的精准复制，都是对生命不息承诺的一次次回应。好，这边已经读完了，你这边才刚刚把折叠的纸条打开，对不对？所以遗传信息的复制和表达，用哪种形态更方便？
生：更简单的染色质形态。
师：对，我们得到第一个启示：染色质的形态更有利于DNA遗传信息的复制与表达。所以我们可以推断，细胞分裂的第一步就是染色质的复制。假设现在细胞里原本有4条染色质，复制之后应该一共是多少条？
生：8条。
师：好，现在染色质已经复制为8条了，接下来我们要把它们平均分配到两个子细胞里，大家想想，分配的时候，细胞里的遗传物质应该继续以染色质的形态存在，还是以染色体的形态存在呢？我们再来做第二个小活动，主题是平均分配的到底是染色质还是染色体。我这里也准备了两个小道具，细丝状的代表复制好的染色质，高度螺旋化的代表复制好的染色体，现在请两位同学上来把它们分开，看看哪位同学能更快、更准确地把它们分成数量均等的两份。郭一菲、张梦瑶，你们一起来。好，拿染色体的同学已经分完了。郭一菲，刚才你分细丝状的染色质的时候速度慢一点，是为什么呀？