杂谈细胞的全能性.doc

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1、杂谈细胞的全能性细胞的全能性是指已分化的细胞仍然具有分化发育成新个体的潜能。自从1902年德国科学家哈勃兰特提出植物细胞的全能性理论后，细胞全能性的研究逐渐成了生物学研究领域的热点，但进展缓慢。1958年美国科学家斯图沃德在人工条件下用胡萝卜根部的细胞培养出了新植株，证明了植物细胞的全能性；1997年克隆羊多莉的出现标志动物细胞全能性的突破。植物细胞的全能性：1902年，德国科学家哈勃兰特提出植物细胞具有全能性的理论，即每一个植物细胞都具有母体的全部基因，在一定条件下，都具有分化成一个完整植株的潜在能力

2、。在植物细胞全能性理论提出之后的50多年里科学家们没停止过对它的实验证实。但是，这一理论直到1958年才由美国科学家斯图沃德通过用胡萝卜韧皮部细胞成功地培养再生植株而得到证实。   植物细胞的全能性为组织培养奠定了理论基础，目前，已从许多植物培养细胞得到了再生植株。植物组织培养的应用很广泛，如在植物育种、植物脱毒和快速繁殖、利用组织或细胞的大规模培养，有可能生产出人类所需要的一切天然有机化合物，如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱及其他活性化合物。在植物细胞的全能性得到证实后，人们自然而然地想到了动

3、物细胞的全能性。许多科学家对此进行了不懈的探索。1997年随着克隆羊多莉的诞生，人类的梦想终于实现了。动物细胞通过有丝分裂，将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质，因而在动物的亲代和子代之间保持了性状的稳定性。这就使得已经分化或者末分化的动物细胞具有发育成完整有机体的各种组织的潜在能力。高度分化的动物细胞，从整个细胞来说，它的细胞的全能性受到限制，主要是细胞质内的遗传物质发生了变化。但是它的细胞核仍然保持全能性，因为细胞核内保持物种遗传所需要的全部的遗传信息。

4、1997年2月27日英国＜自然＞杂志发表了关于克隆羊多莉的论文。他们将绵羊（白面母绵羊)乳腺组织细胞的细胞核移植到黑面母绵羊的一个去核卵细胞中，再将这个卵细胞培育成与“母体”(白面母绵羊)一致的新个体——多莉。10天之后，1997年3月7日美国《科学》杂志马上发表评论说：“Wilmut和Campbell的这篇报道之前，大量的研究证实的只是从蛙到牛和猴，可以被胚胎细胞核移植的方法克隆，但比胚胎细胞更老的细胞的DNA却因化学和结构的变化而被不可逆地改变了，这些细胞的基因组被推测是没有全能性的。”1997年1

5、2月19日，该杂志将多莉的克隆评为该年度的十大科学突破之一。克隆哺乳动物克隆羊多莉和克隆人胚胎的事实，说明哺乳动物细胞的全能性是事实。动物细胞全能性随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄，这是对于整个细胞而言。高等动物体细胞至今还不能形成一个完整的个体，它不仅显示高等动物分化的复杂性，也说明卵细胞的细胞质对细胞分化的作用。受精卵和早期的胚胎细胞都具有全能性。全能性高低的比较是：受精卵＞卵细胞（精子）＞体细胞；植物体细胞＞动物体细胞；囊胚期细胞＞原肠胚期细胞。细胞的分化程度越高则全能性约低。相

6、关试题再现：1下列动物细胞具有最高全能性的是（）A体细胞B生殖细胞C受精卵D肝细胞2下列那种细胞的全能性容易表达出来（）A蛙的口腔上皮细胞B蚕豆的叶肉细胞C果蝇的卵细胞D水螅的神经细胞3以下不能说明细胞全能性的实验是（）A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株B.紫色糯性王米种子培育出植株C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株4（重庆理综）下列有关细胞分化的叙述，正确的是（）A．原肠胚的形成与囊胚细胞的分裂和分化直接有关B．红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关C．胡萝卜叶

7、肉细胞脱分化形成愈伤组织后不具全能性D．癌细胞的产生与细胞的畸形分化无直接关系5植物甲、乙是两种濒危药用植物（二倍体）。请按要求回答问题：(1)以植物甲、乙的茎尖和叶片为材料，通过组织培养获得了再生植株，解决了自然繁殖率低的问题。这表明植物细胞具有__________。由叶片等材料形成的愈伤组织的形态结构特点是__________________________________。（2）题31图1和题31图2分别是植物甲、乙的萌发花粉粒和未受精胚珠的示意图。（自左向右分别表示图1和图2）在分离珠被细胞的原

8、生质体时，通常使用纤维素酶和果胶酶破除细胞壁。其原理是利用了醉的______性质。如果将题31图1中的1个精子与题31图2中的1个_______细胞或2个_________融合，可培育出三倍体植株。用适当浓度的秋水仙素处理该三倍体植株的幼苗。可能获得药用成分较高的六倍体植株。秋水仙素的作用机理是__________。6（07理综II）（2）若采用植物组织培养技术，从上述F1番茄叶片取材制备人工种子、繁殖种苗，其过程可简述为如下5个步骤：番茄