细胞的全能性(终稿)

中考生物复习资料：细胞全能性
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中考生物复习资料：细胞全能性
细胞全能性为细胞的某种特征，有这种能力的细胞保留形成有机体所有细胞类型的能力。

细胞全能性
细胞全能性(celltotipotency)比较权威的定义是1984年国际组织培养协会做出的：“细胞全能性为细胞的某种特征，有这种能力的细胞保留形成有机体所有细胞类型的能力”。

这个定义比一般所说的概念“一个细胞中包含着这种生物的全部遗传信息(基因)，在适当的条件下可以发育成一个完整的生物体”更基本和全面。

它不但包含了培养细胞再生成植株的情况(分化成各种类型的细胞，并以一定形式构建成植物)，同时也包含了培养细胞生产次生代谢物的情况(不分化或只分化成某种类型细胞，但仍留着分化为其他细胞类型的能力)。

前者成为组织培养和转基因植物需要进行植株再生的理论基础，后者成为像微生物发酵一样培养细胞，生产人们所需要的次生代谢产物的理论基础，如通过红豆杉的细胞培养生产紫杉醇。

细胞全能性的原因是什么
原因是生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因。

细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整生物体的潜能。

在多细胞生物中，每个体细胞的细胞核都含有个体发育的全部基因，只要条件许可，都可发育成完整的个体。

大量科学实验已证明，高度分化的植物细胞仍然有发育成完整植物体的能力，即保持着细胞的全能性。

在动物体内，随着细胞分化程度的提高，细胞分化潜能越来越窄，但它们的细胞核仍然保持着原有的全部遗传物质，具有全能性。

“多莉”绵羊的克隆成功就证明了动物细胞核具有全能性。

细胞核的全能性是细胞全能性的基础，只有当细胞内外的条件使细胞核的全能性得到表现时，细胞全能性才能表现出来。

细胞的全能性概念
（1）细胞全能性是指细胞在遗传上的稳定性，即每一个体细胞都具有相同的遗传物质。

（2）由于细胞内所含各种不同类型的染色体数目和形态结构均不相同，因此细胞只存在着与其自身类似或相近的染色体组合，但并没有相应的基因。

（3）所以细胞既不会消亡也不会发生突变。

（4）不管从遗传学角度还是生理学角度来看，细胞的全能性是不可改变的，如果人为地去改变某些特征，就会破坏细胞的这种全能性。

（5）要求对细胞进行任何形式的分化，必须经过减数分裂、受精作用等阶段。

四川师范大学科学硕士（教育硕士）研究生学期作业（论文）专用封面作业（论文）题目：细胞全能性所修课程名称： 生命科学研究与进展 修课程时间： 年 月至 年 月完成作业（论文）日期： 年 月任课教师打分： 任课教师评阅意见：任课教师签名： 年 月 日生命科学学院2014级植物学专业姓名彭琳学号20141501001………………………………（密）………………………………（封）………………………………（线）………………………………细胞全能性摘要生物体的每个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。

从理论上说，一个染色体组中含有发育为该物种的个体所必需的全部基因。

故生物体的每个活细胞都有全能性。

现将有关细胞全能性的问题归纳总结如下。

关键词细胞全能性1 细胞全能性概念细胞的全能性是指已分化的绌胞仍具有发育成完整个体的潜能。

2 细胞全能性的体现2.1植物细胞全能性的体现（图1）2.1.1体细胞的全能性自1902年德国著名植物生理学家和植物学家哈伯兰特提出了植物细胞具有全能性的理论后, 经各国科学家近百年的辛勤探索,发现几乎所有植物的根、茎、叶、花、果实和种子等不同器官、组织都能被离体培养, 并发育成新的植株张慎, 郭陶然, 邓志瑞, 等. 植物开放式组织培养的研究进展. 安徽农业科学, 2010, 26: 14281–14284. 成功的例子不胜枚举[1，2], 其中, 最重要的是在1958 年, 由美国植物学家斯图尔德(Steward)等人用胡萝卜根韧皮部的细胞进行培养, 得到了完整植株, 并开花结实, 首次证实植物细胞具有全能性。

2.1.2花粉粒的全能性应用植物的组织培养技术，把发育到一定阶段的花粉粒，通过无菌操作技术，种在人工培养基上，以改变花粉粒的发育程度。

通过培养使它离开正常的发育途径(即形成成熟花粉，最后产生精于的)，经诱导而脱分化，恢复其潜在的全能性，使其为分生细胞，进一步长成单倍体植株。

谈谈植物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(HabrlMdt)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(Steward)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。

本文将对植物、动物细胞全能性研究的发展历程作一简介。

l植物细胞的全能性1.1植物细胞全能性提出的历史背景1838年德国植物学家施莱登根据自己的观察，论证了所有的植物体都由细胞组成，一年以后，德国动物学家施旺提出了动物体也由细胞组成，并正式提出了细胞学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位。

细胞学说的建立把生物学家的注意力引导到细胞上来了，有力地推动了对细胞的研究。

此后许多关于细胞结构和细胞活动的发现接遁而至：1841年，Ranvi—er和Remak在动物细胞中首先发现了无丝分裂；1855年，V1rchow提出细胞病理学说，认为细胞只能通过细胞分裂而来，丰富和完善了细胞学说；1856年，Stras·burger记述了植物的细胞分裂；1887年，Weismann推测所有有性生殖生物必定发生染色体的周期性减数，1889年，Boveri记述了蛔虫染色质的消减，不久E.Strasburger在植物中也发现了这种现象；1902年，Sut-ton提出了遗传的染色体理论，主张基因对的自由组合来源于减数分裂过程中联会染色体的活动；同年，德国科学家哈勃兰特(HabrtlMdt)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。

1.2植物细胞全能性的证实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(StewMd)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。

有关细胞的全能性
1.理论上：是生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能特性。

指已经分化的细胞仍然具有发育的潜能。

细胞全能性是细胞工程的理论基础。

2.表现上：一方面植物细胞中，高度分化的组织仍具有发育成完整植株的能力，也就是说仍保持着全能性。

而动物细胞的全能性随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能较窄，可是高度分化动物细胞的细胞核仍具有全能性。

要想让体细胞的细胞核表现出全能性，需将核取出，放入去核的卵细胞中，构成重组细胞，然后重组细胞全能性表达得以实现。

另一方面，就同一生物的不同细胞，细胞全能性也不同，受精卵全能性最高，其次是生殖细胞而体细胞全能性较低。

3.物质基础：生物体的每一个细胞都含有本物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。

（4）细胞来源：生物体的细胞来源是通过有丝分裂形成的。

有丝分裂的意义所在就是使子细胞（体细胞）与母细胞（受精卵）核内的基因相同。

4.实现条件：生物体内已分化的细胞并没有表达出全能性来，是因为在生物体内基因的特异性表达。

在个体发育的不同时期，不同部位的细胞基因的表达不同，只有脱离了原来的生物体而处于离体状态时，再供给一定的营养物质、激素及其他适宜条件，才可能表现出全能性。

6.应用举例：植物组织培养技术用于快速繁殖试管苗、培养无病毒植株、制人工种子等。

花药离体培养用于单倍体育种，使育种质量与进程大大提高。

认识细胞的全能性细胞是生命的基本单位，它们构成了所有生物体的组成部分。

虽然我们通常将细胞简单地理解为生物体的基本结构，但是近年来，科学家们发现细胞的功能远不止于此。

细胞具有惊人的全能性，不仅可以自我复制和修复，还可以转化成其他类型的细胞，甚至可以潜在地用于治疗疾病和再生组织。

本文将探讨细胞的全能性，及其所带来的潜在应用。

让我们来详细了解一下细胞的全能性。

细胞的全能性指的是其具有成为多种不同类型细胞的能力。

在人类中，最为著名的全能性就是干细胞。

干细胞可以分化成不同类型的细胞，如肌肉细胞、神经细胞、心脏细胞等。

干细胞并非唯一具有全能性的细胞，一些成体细胞也具有一定的全能性。

有研究表明，通过细胞重新编程技术，可以将一种细胞类型转化成另一种细胞类型，进一步拓展了细胞的全能性范畴。

细胞的全能性给生命科学和医学带来了许多潜在应用。

全能性细胞在再生医学领域具有巨大的潜力。

科学家们可以利用干细胞技术，培育出心脏组织、肝脏组织等器官组织，用于替代损坏的组织。

通过细胞重新编程技术，科学家们可以将成体细胞转化成造血干细胞，用于治疗血液系统疾病。

全能性细胞还可以用于研究疾病的发生机制，以及寻找治疗疾病的新方法。

细胞的全能性对医学领域有着深远的影响。

细胞的全能性还对科学研究产生了革命性的影响。

通过研究全能性细胞，科学家们可以更深入地了解细胞的分化和发育过程，揭示生命的奥秘。

细胞的全能性也提供了新的技术平台，使科学家们可以进行更广泛的细胞研究。

可以利用全能性细胞进行基因编辑、药物筛选等研究，探索新的治疗方法和药物。

细胞的全能性为科学研究提供了无限的可能性。

尽管细胞的全能性给生命科学和医学带来了巨大的潜力，但是目前这一领域仍面临着许多挑战和争议。

全能性细胞的获取和应用存在一定的技术难度和伦理问题。

干细胞的获取可能会损害胚胎，引发伦理道德争议。

全能性细胞在临床使用中存在安全性和效果的问题，尚需进一步的研究和验证。

细胞的全能性研究还需要面对技术限制、法律法规等多方面的挑战。

根据福建教师招考生物学科考纲的规定，细胞这一节的学习至关重要，细胞的全能性是一个重要考点。

所以本文在整理归纳的基础上，给考生做出了重点知识突出，希望可以帮助广大考生。

1.概念：细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。

2.细胞具有全能性的原因：由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子，因此，分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。

3.植物细胞全能性高度分化的植物细胞仍然具有全能性。

例如：胡萝卜跟根组织的细胞可以发育成完整的新植株4.动物细胞全能性高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。

但是，细胞核仍然保持着全能性。

例如：克隆羊多莉5.全能性大小：（1）物种不同：植物细胞>动物细胞。

（2）分化程度不同：受精卵>生殖细胞>体细胞（肝脏、肌肉等）。

（3）分裂能力大小：>裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞，如分生区细胞>成熟区细胞。

特点：①高度分化的植物体细胞具有全能性，植物细胞在离体的情况下，在一定营养的物质，激素和其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性。

②高度分化的动物体细胞也具有全能性。

动物细胞(如成纤维细胞)在离体的情况下，在一定营养物质、因子(包括特定转录因子或小分子化合物)的诱导下，可被重编程为诱导多能干细胞(iPSC)，并发育成新的个体。

6.细胞全能性表达的条件在离体状态下，需要适宜的水、无机盐、有机营养及激素等，还需要适宜的温度等条件。

7.干细胞（1）概念：具有分裂和分化能力的细胞。

（2）种类知识拓展：1.植物组织培养（1）理论基础：植物细胞的全能性。

（2）过程（3）意义：快速繁殖花卉和蔬菜等作物；拯救珍稀濒危植物；与基因工程结合培育作物新类型。

在生物体的所有细胞中，受精卵的全能性是最高的。

以上就是福建教师招考中的细胞的全能性知识梳理，希望可以帮助广大考生。