植物细胞全能性论文

植物细胞全能性离体培养的植物器官、组织或细胞之所以经培养能够再生出完整植株，其原因在于植株细胞具有全能性。

1.全能性的概念植物细胞的全能性是指植株体内任何具有完整的细胞核的细胞都拥有形成一个完整植株所必须的全部遗传信息，即一套完整的基因组，并具有发育成完整植株的能力。

植物从一个受精卵进行有丝分裂，发育成具有一定形态、结构和功能的植株。

植物的体细胞染色体与受精卵是一致的，也即它们所携带的遗传信息是一样的，这样体细胞由于在植物体上所处的位置不同，表现不同的形态，承担一定的功能，这是由于它们受到具体器官或组织所在环境的束缚，是细胞核中DNA链上不同基因按一定顺序选择性地活化和阻止的结果，但遗传潜能并未丧失，具有发育成完整植株的能力。

植物细胞的全能性包括两方面的含义：一是植物细胞，无论是体细胞还是生殖细胞，都具有该物种全部的遗传信息；二是每个植物细胞具有发育成完整植株的潜在能力。

2.全能性的研究早在1839年，细胞学家施旺在他发表的细胞学说中就曾这样说过：“每个细胞应该可以独立生活和发展，假如具有的条件正如它存在于有机体内一样。

”1902年，德国著名植物学家哈伯兰特根据这个学说的理论，预言离体细胞在生理上、发育上具有潜在的“全能性”。

他这一预言阐明了一个理论：植物体内所有活的细胞都有在离体条件下，可以逐步失去原有的分化状态，转变为具有分化能力的胚胎细胞，增值分化成完整植株的潜在能力。

哈伯兰特本人以及以后的德国植物胚胎学家汉宁等人，用植物的根、茎、叶、花的小块组织或它们的细胞，进行离体的无菌培养试验，没有得到满意的结果。

1937年美国科学家怀特首先研制出了化学成分为已知化合物的培养基配方。

该培养基能促使细胞全能性体现。

他还发现了B族维生素对培养离体根的生长具有重要意义，并认识甙吲哚－3－乙酸在植物生长中调控作用。

同时，怀特和法国植物学家高斯雷特等人经过研究，第一次成功地用烟草的茎段形成层细胞和胡萝卜根的小块组织，在人工培养的条件下，使细胞增值和诱导形成愈伤组织。

农 村 经 济 与 科 技 ２ ０ １ ７ 年 第 ２ ８ 卷 第 ２ ２ 期（ 总 第 ４ ２ ６ 期）
农艺 ・ 园艺
从水稻愈伤组织到小苗再生——植（ 西安 交通 大学思源中学 ，陕西 西安
７ １ ０ ０ ３ ８ ）
［ 摘 要 ］ 本 文以水稻 成熟种子为材料 ，成功诱 导愈 伤组织形成并对愈伤 组织诱导分化 ，获得 了再 生的水稻幼苗 。该 实验过程进一步加深 了人 们对于植 物细胞全能性 的理 解。 ［ 关键词 ］水稻 ；愈 伤组织 ；植物细胞 全能性 ；再分化 ［ 中图分类号 ］￥ ５ １ １ ［ 文献标识码 ］Ａ
稻种子放到装有 Ｎ ６固体 培养 基的平皿 中，封 口后放于 ２ ８ ℃暗培 养箱中 ，培养 ４ － ５周。 １ ． ４ ． １ ． ５挑取水稻胚周围长出的亮 黄色且致密 的颗粒状愈伤组 织 ，转移到新的 Ｎ ６固体培养基上 ，相同条件继续培养两周左右。 １ 材 料 和 方 法 １ ． ４ ． ２愈伤组织 的分化和小苗 的生根培养 １ ． １ 植物材料 １ ． ４ ． １ ． １将亮黄色致密的抗性愈伤组织放 到分化培养基上 ，在 水稻材料为野生型品种 “ Ｈ￣ ｉ ａ ｎ ｇ ｌ ９ ” ２ ８ ℃光照培养箱 中， １ ６ ｈ光照 ／ ８ ｈ 黑暗诱导分化。培养 １ 周左 右时 ， １ ＿ ２ 培 养 基 可以看到愈伤 组织长 出绿色 芽点 ，继续培养 ３周左右 ，会 分化出 １ ． ２ ． １ 水稻愈伤组织诱导和继代培养基 （ Ｎ ６） ： Ｎ ６ 基本培养基 幼苗 。 ３ ． ９ ９ ｇ ／ Ｌ ，脯氨酸 ２ ． ８ ７ ８ ｇ ， Ｌ ，水解酪蛋 白 ０ ． ３ ｇ ／ Ｌ， ２ ，４ 一 Ｄ ２ｍ ｇ ／ Ｌ， １ ． ４ ． １ ． ２ 待幼苗长至 ５ ｃ ｍ左右时 ，转到生根培养基中，相同条 蔗糖 ３ ０ Ｌ，植物凝胶 ４ Ｌ ，用 Ｋ Ｏ Ｈ调 ｐ Ｈ至 ５ ． ８ 。 件下继续培养两周 ，至幼苗长 出健壮发达 的根系。 １ ． ２ ． ２分化培养基 ： １Ｓ基本培养基 ４ ． ４ ｇ ／ Ｌ ，酸水解酪蛋 白 ０ ． ８ ｇ ／ Ｌ ，蔗糖 ３ ０ ｇ 几，琼脂 粉 ６ ． ５ ｇ ／ Ｌ ，用 Ｋ Ｏ Ｈ调 ｐ Ｈ至 ５ ． ８ 。灭菌后 ２ 实验结果 加入 细胞 分裂素 （ ６ － Ｂ Ａ） ２ ｍ ｇ ／ Ｌ ，激动 素 （ Ｋ Ｔ） ２ ｍ ｇ ／ Ｌ ，吲哚乙 愈伤组织 原指植物体局部受伤后 ，在伤 口表面生成的新生组 酸 （ Ｉ Ａ Ａ） ０ ． ２ ｍｇ ／ Ｌ ，萘乙酸 （ Ｎ Ａ Ａ） ０ ． ２ ｍｇ ／ Ｌ 。 织 ，由薄壁细胞组成。在植物组织培养过程中 ，愈伤组织 的发生 １ ． ２ ． ３生根培养基 ： Ｍｓ 基本培养基 ２ ． ２ ｇ ／ Ｌ ，酸水解酪蛋 白 ０ ． ８ 过程包括 ： 外植体 中的活细胞经过诱导 ，恢复其潜在的细胞全能 Ｌ ，蔗糖 ３ ０ ｇ ， Ｌ ，琼脂粉 ５ ｇ ／ Ｌ ，用 Ｋ Ｏ Ｈ调 ｐ Ｈ至 ５ ． ８ 。 性 ，转变为分生细胞 ，即脱分化 ； 分生细胞 大量 增殖并且分化 为 以上 培养 基需 １ １ ５ ℃高 温高 压灭 菌 １ ５ ｍ ｉ ｎ ，灭 菌后 冷却 至 薄壁组织进 而形成愈伤组织 。 ５ ０ — ６ ０ ％在超 净工作 台加入 已经过滤除菌 的植物激 素 ，混 匀后分 脱分化过程 因植物种类 、外植体来源不同而有很大差 别 ，烟 装 到已灭菌 的培养皿 、育苗盒和生根试 管中用 于水稻愈伤组织 的 草和胡萝 ｂ 等植物 的脱分化较为容易 ，而禾本科 植物的脱分化较 诱导 、继代培养 、分化成苗和生根培养 。 难 ； 幼嫩组织的脱分化较成熟的组织脱分化容易。虽 然有研究表 １ ． ３ 激素母液的配制 明选用水稻幼胚 、花粉粒或者幼穗 可以获得更好的结果 ，但在科 １ ． ３ ． １ １ ｍ ｇ ／ ｍ Ｌ ２ ，４ 一二氯 苯氧 乙酸 （ ２ ，４ 一 Ｄ）母 液 ，： 称 取 研 中还是常常使用成熟胚作为外植体诱导愈伤组织 ，主要原 因在 １ ０ｍ ｇ ２ ，４ 一 Ｄ粉末 ，用 １ ０ ｍＬ无水 乙醇溶解 ，分装后保存 于 ４ ￣ Ｃ 。 于水稻成熟胚便于贮存 ，取材方便 ，实验开展不受季节的限制 。 １ ． ３ ． ２ ２ ｍ ｇ ／ ｍ Ｌ激动 素 （ Ｋ Ｔ）母液 ： 称取 ２ ０ ｍｇ Ｋ Ｔ粉末 ，先 外源植物生长激素常用于诱导细胞脱分化 ，恢 复细胞 的全能 用少量 １ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ Ｈ Ｃ １ 溶解 ，再加入蒸馏水定容至 １ ０ ｍＬ ，过滤除菌 性 ，常用 的生长激素有萘 乙酸 、吲哚乙酸 、２ ，４ 一 Ｄ等。经过研究 后分装 ，保存于 ４ ｏ Ｃ。 ’ 人员长期 的摸 索 ，水 稻成熟胚常用 ２ ，４ － Ｄ作为组织 培养添加 的 １ ． ３ ． ３ ２ ｍ ｇ ／ ｍＬ 一苄氨基腺嘌呤（ ６ － Ｂ Ａ） 母液 ： 称取 ２ ０ ｍ ｇ ６ － Ｂ Ａ 激素诱导愈伤 组织形成 。在本实验 中 ，我们使用 Ｎ ６培养基作为 粉末 ，先用少量 Ｉ ｍ ｏ ｆ Ｌ Ｈ Ｃ １ 溶解 ，再加入蒸馏 水定容 至 １ ０ ｍ Ｌ， 基础培养基 ， 在此基础上添加 ２ ． ８ ７ ８ ｇ ／ Ｌ 脯氨酸、 ０ ． ３ ｇ ， Ｌ 水解酪蛋白、 过滤除菌后分装 ，保存于 ４ ￣ Ｃ。 ２ ｍｇ ／ Ｌ ２ ，４ 一 Ｄ和 ３ ０ ｇ ／ Ｌ蔗糖 ，诱导水稻成熟胚脱分化产生愈伤组 １ ． ３ ． ４ １ ｍｇ ／ ｍ Ｌ吲哚 一 ３ 一 乙酸（ Ｉ Ａ Ａ坶 液 ： 称取 １ ０ ｍｇ Ｉ Ａ Ａ粉末 ， 织 ，得 到较好 的实验 结果 ，如 图 １ 所示 。成熟水稻种子脱去外颍 先 用少量无水 乙醇溶解 ，再加人蒸馏水定容 至 １ ０ ｍ Ｌ，过滤 除菌 后 ， 经过灭菌 ， 接种在诱导愈伤组织培养基上 ， 经过 １ ０天暗培养 ， 后分装 ，保存于 ４ ￣ Ｃ。 在种胚附 近有 少量愈伤组织形 成 ，如图 １ Ｃ中箭 头所示 。继续暗 １ ． ３ ． ５ １ ｍ ｇ ／ ｍＬ萘 乙酸 （ Ｎ Ａ Ａ）母液 ： 称取 １ ０ｍ ｇＮ Ａ Ａ粉末 ， 培养 ３ ０ — ４ ０天 ，愈伤组织经过增殖 ，在培养基上可 以看到淡 黄色 、 先 用少 量无水 乙醇溶解 ，再加入蒸馏水定容 至 １ ０ ｍ Ｌ ，过滤 除菌 松 散的生长状态 良好 的愈伤组织块 。此时的愈伤组织可以直 接作 后分装 ，保存于 ４ ℃。 为水稻遗传转化 的实验材料 ，也可继代保存 以备用 。 １ ． ４ 实验 方 法 【 参考文献 】 １ ． ４ ． １ 水稻胚性愈伤组织 的诱导和继代培养 … １ 张献龙 ． 植 物生物技 术 『 Ｍ］ ． 北京 ： 科 学出版社 ，２ ０ １ ２ ． １ ． ４ ． １ ． １ 选 取 成 熟 饱 满 的野 生 型水 稻 “ Ｈ￣ ｉ ａ ｎ ｇ ｌ ９ ” 的种 子 ，小 ｆ ２ 】张 东旭 ，周 增产 ， 卜 云龙 等 ． 植 物组 织培 养技术 应用研 究进 心剥去颖壳 ，然后装入 ５ Ｏ ｍ ｌ 离心管 中。在超净工作 台内 ，用无 展 卟 北 方 园艺 ，２ ０ １ １（ ０ ６）．

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。

一个植物体的全部细胞，都是从受精卵经过有丝分裂产生的。

受精卵是一个有
着特异性的细胞，它具有本种植物所特有的全部遗传信息。

因此，植物体内的每一个体细胞也都具有和受精卵完全有样的DNA序列链和相
同的细胞质环境。

当这些细胞在植物体内时，由于受到所在器官和组织环境的束缚，仅仅表现一定的形态和局部的功能。

可是它们的遗传潜力并未丧失，全部遗传信息仍然被保存在DNA的序列链之中，一旦脱离了原来器官组织的束缚，成为游离状态，在一定的营养条件和植物激素的诱导下，细胞的全能性就能表现出来。

于是就像一个受精卵那样，由单个细胞形成愈伤组织，然后成为胚状体，再进而长成一棵完整的植株。

所以离体培养之所以能够成功，首先是由于植物细胞具有全能性的缘故。

2
在细胞分化的过程中，细胞的形态、结构和功能 逐渐发生变化，这些变化是基因选择性表达的结 果。
3
表观遗传修饰在细胞分化过程中也起着重要的作 用，它可以调控基因的表达，影响细胞的分化方 向。
细胞分化的特点
持久性
细胞分化一旦发生，分化后的细胞将保 持其特有的形态、结构和功能，直到生
命结束。
不可逆性
一般情况下，已经分化的细胞只能沿 着某一特定方向发展，而不能逆转回
05 结论与展望
研究结论
细胞分化是植物生长和发育过程中的重要过程，通过 细胞分化，植物能够形成具有特定功能的组织和器官。
输标02入题
植物细胞全能性是指一个植物细胞具有发育成完整个 体的潜在能力，这一特性为植物的再生和繁殖提供了 基础。
01
03
植物激素和环境因素对细胞分化和植物细胞全能性具 有重要影响，它们能够调控细胞的生长和发育过程。
04
细胞分化与植物细胞全能性之间存在密切关系，细胞 分化程度越高，其全能性越受到限制；反之，未分化 的细胞具有更高的全能性。
研究展望
探索细胞分化与植物细胞全能性之间的相互作 用关系，以及如何通过调控细胞分化来提高植
物的抗逆性和适应性。
加强植物细胞工程和基因工程的应用研究，利用植物 细胞的全能性，实现植物的快速繁殖、基因改良和生
原始状态。
稳定性
细胞分化具有高度的稳定性，即使在 某些条件下，已经分化的细胞也不会 重新回到未分化的状态。
遗传性
细胞分化是基因选择性表达的结果， 因此具有遗传性，可以遗传给后代。
03 植物细胞全能性基础
植物细胞全能性的定义
植物细胞全能性的表现
在适宜的条件下，植物细胞可以脱分化形成愈伤组织，进而再分化形成完整的 植株。

第四节 细胞分化和细胞全能性 一、细胞的分化 1、特征 形态功能：形态结构发生改变，与细胞的功能相适应
化学组成：合成各自特有的专一性蛋白质
2、定义
同一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质 合成上的差异，这个过程称为细胞分化。
3、特点 稳定的，不可逆的
红细胞：
有利于携带氧气，作变形运动 细长形或呈梭形 有利于附着和伸缩 肌细胞： 表面有许多突起 有利于接受和传递信息 神经细胞 ： 双凹圆盘状
二、植物细胞的全能性 斯蒂瓦特的实验
胡萝卜根韧皮部细胞 （高度分化的细胞）
悬浮法培养 愈伤组织 继续培养
脱分化 （失去分化 再分化 的细胞团）
整株植株幼苗
花药离体培 养实验

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。

关于“细胞全能性”概念的思考作者：李丹燕林正眉来源：《中学生物学》2017年第11期摘要针对人教版高中生物必修1中提出的细胞全能性概念，分别就植物细胞全能性、动物细胞全能性、体细胞和体细胞核的全能性、细胞全能性的表现等问题进行分析总结讨论，对于一线课堂教学的科学性具有参考价值。

关键词细胞全能性植物细胞动物细胞中图分类号 Q-49 文献标志码 E在人教版高中生物课程标准实验教科书必修1的“细胞的分化”一节中，细胞的全能性概念是指：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。

下文中又提到：已分化动物体细胞的细胞核具有全能性；到目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。

经过对比，学生总是会有疑问：①所有已分化的细胞都具有全能性吗？②为什么有的动物细胞经过培养不能发育成完整个体？1 细胞全能性概念问题的思考理论上来讲，生物体的每一个体细胞都具有该物种全套基因组，它们应该是具有全能性的。

但是研究发现，大多数动物的体细胞已经“单能化”，它们虽然含有全套基因组，但已经有相当程度的分化，不可能重新再分化发育为一个完整个体。

植物细胞、动物细胞的全能性体现在哪些方面？哪些细胞没有全能性？以下分析有利于学生更好地理解细胞的全能性。

1.1 植物细胞全能性的表现植物学家哈伯兰特在“细胞学说”的推动下，于1902年提出了植物细胞具有全能性的理论，在之后许多实验证实几乎所有的植物组织都能离体培养。

最重要的有1958年植物学家斯图尔德等人利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果，最终培养出新植物，首次用实验科学地论证了植物体细胞具有全能性。

1967年，布尔金和尼切培养烟草、水稻、小麦未成熟花粉粒，获得单倍体植株，证实了花粉粒细胞具有全能性。

植物的受精卵虽然不是分化后的细胞，却是生命孕育的起点。

在一定条件下，受精卵能够分裂分化为各种细胞、组织，最后形成完整的个体，是全能性最高的细胞。

在无菌操作实验中，将植物体的一小部分（茎尖等主要由分化程度低的薄壁细胞构成）切下，进行离体培养，形成愈伤组织后，在一定条件下培养，经过分裂分化发育成完整植株。

植物细胞的全能性植物细胞全能性，指的是植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息，从而具备发育成完整植株的遗传能力。

植物细胞全能性是植物组织培养的理论基础。

一个植物体的全部细胞，都是从受精卵经过有丝分裂产生的。

受精卵是一个特异性的细胞，它具有本种植物所特有的全部遗传信息。

因此，植物体内的每一个体细胞也都具有和受精卵完全一样的DNA序链和相同的细胞质环境。

当这些细胞在植物体内的时候，由于受到所在器官和组织环境的束缚，仅仅表现一定的形态和局部的功能。

可是它们的遗传潜力并没有丧失，全部遗传信息仍然被保持在DNA的序链之中，一旦脱离了原来器官组织的束缚，成为游离状态，在一定的营养条件和植物激素的诱导下，细胞的全能性就能表现出来。

于是就象一个受精卵那样，由单个细胞或离体组织形成愈伤组织然后成为胚状体，再进而长成一棵完整的植株。

所以离体培养之所以能够成功，首先是由于植物细胞具有全能性的缘故。

1902年，德国植物学家哈伯兰特预言植物体的任何一个细胞，都有长成完整个体的潜在能力，这种潜在能力就叫植物细胞的“全能性”。

为了证实这个预言，他用高等植物的叶肉细胞、髓细胞、腺毛、雄蕊毛、气孔保卫细胞、表皮细胞等多种细胞放置在他自己配制的营养物质中（人工配制的营养物），称为培养基。

这些细胞在培养基上可生存相当长一段时间，但他只发现有些细胞增大，却始终没有看到细胞分裂和增殖。

1934年，美国的怀特用无机盐、糖类和酵母提取物配制成怀特培养基，培养番茄根尖切段，400多天后，在切口处长出了一团愈合伤口的新细胞，这团细胞被称为愈伤组织。

法国的高斯雷特制成了一种固体培养基，使山毛柳、黑杨形成层组织增殖，最后形成了类似藻类的突起物。

1946年，中国学者罗士韦培养菟丝子的茎尖，在试管中形成了花。

以后许多科学家为证实这一论断做了不懈的努力。

1958年，Steward等将高度分化的胡萝卜根的韧皮部组织细胞放在合适的培养基上培养，发现根细胞会失去分化细胞的结构特征，发生反复分裂，最终分化成具有根、茎、叶的完整的植株；1964年，Cuba和 Mabesbwari利用毛叶曼陀罗的花药培育出单倍体植株；1969年Nitch将烟草的单个单倍体孢子培养成了完整的单倍体植株；1970年Steward用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株。

成 完整再 生植株 。
一
藏檀 缀 曲 读 物 毫 警枉
文 ／浔 培 同类 型 的细胞 ， 成 不 同类 型 的器 官甚 至 胚状 体 ， 至形 长 的下 胚轴节 段可 以长 出 １０ １０个潜 在的植 株 。在培 养 形 直 ６—７ 中， 亚麻 表皮 细胞 也 能长 出一些 枝条 。单 独 的表 皮层 在 培 ● 二 、 物 细 胞 全 能 性 理 论 的 提 出 植 养 中一 般不能 成活 ， 或是 对培养 的反应 很差 。然而 ， 在培 养 在 Ｓｈ ａｎ和 Ｓ ｈ ｉ ｎ创立 的 细胞 学说 基 础 上 ，９ ２ 茎 叶 的薄层表 皮 （ — ｃｗ ｎ ｃｌ ｄ ｅｅ １０ １ ７层细 胞 ） ， 时 却有 可能诱 导表皮 细胞 年 ， ａｅｌ ｄ 提 出植物 细胞 全 能性 的理 论 。他 预言 ： Ｈ ｂｒ ｎ ｔ ａ 高等 进 行分 裂 ， 表现 出全能性 。 并 有趣 的是 ， 在茎 的薄层 表皮培 植 物 的 器 官 和 组 织 可 以 不 断 分 割 ，直 至 形 成 单 个 细 胞 ； 养 物 中 ， 植 可任 意诱 导 表 皮 细胞 直接 发 育 成根 或 茎 ， 至发 甚 物 体细胞 在适 宜条 件下 ，具有 发育 成完 整植 株 的潜力 ， 即 育 成可 育的花 。 植物 细胞全 能性设 想 。在其之 后 的 ５ ０年间 ， 由于技术 水平 此 外 ， 草 组 织 培 养 也 是 植 物 细 胞 全 能 性 理 论 应 用 的 烟 的局 限和人 们探 索 的有 限 ， 这一 理论 一直 未 能从实 验 上得 典 型例证 。当从正 在开 花的 烟草植株 的茎 上撕取 薄皮 进行 以证 明 。 直到 １ ５ ９ ８年 ，ｔ ａ Ｓｅ ｒ ｗ ｄ等在胡 萝 卜根韧皮 部细 胞培 培 养时 ，它们 所形 成 的芽 的类 型 因茎 的取 材 区域 而不 同。 养 中 ， 成 了体细 胞胚 ， 形 并使其 发育 成完 整植 株 ， 一 次证 在 一定 的培养 条 件下 ， 第 由花 枝撕 取下 来 的薄层 表皮 只 能产 实 了植 物细 胞的全 能性 。 ９ ０年 ， ａｔ 植物试 管受 精研 生 花 芽 ， 由植 株 基 部撕 取 下来 的薄 层 表 皮 只能 产 生 营养 １６ Ｋｎ ａ在 究 中首 次获 得成 功 ，９ ０年 ， ｒ 利用 兰 花 的茎 尖 培养 ， 芽 ， 由 中 间 部 分 取 得 的 外 植 体 能 产 生 以上 两 种 类 型 的 芽 。 １６ Ｍｏｅ ｌ 实 现 了 脱 去 病 毒 和 快 速 繁 殖 的 两 个 目的 。 ｌ６ ９ ４年 ， ｕ ａ 但 期 间 的 比例 会 有 不 同 ， 取 决 于 它 们 与 植 株 基 部 距 离 的 Ｇ ｈ 这 和 Ｍａｅｈ ａｉ成 功 地 由曼 陀 罗 花 药 培 养 获 得 单 倍 体 植 株 。 远 近 。在 一个 花序 之 中 ， ｈ ｓｗ ｒ 由基 部撕 取 的表 皮 比由顶 部撕 取 这 一发 现掀起 了采用 单 倍 体育 种 技术 来 加速 常规 杂 交 育 的 表 皮 对 培 养 的反 应 更 为 明 显 。只 有 当 培 养 基 中 所 含 的 激 种 速度 的热潮 。１ ７ ９ ０年 ， ａｌ ｎ通 过离 体培养 筛选 得到 生 素 和 Ｉ Ａ 的摩 尔浓 度 皆 为每 升 ６ １ Ｃ ｒｏ ｓ Ａ — ０摩 尔 ，且 蔗糖 为 ２ ％ 化 突变体 。同年 ，ｏ ｅ 等首 次成 功实 现原生 质体 融合 。２ ３ Ｐｗｒ ０ ％时 ， 草 花 枝 的 表 皮 才 能 形 成 花 芽 。 烟 世纪 ８ Ｏ年代 中期 ， 由于 水 稻 、 豆 、 麦等 主 要农 作 物原 大 小 依 据植 物 细胞 全能 性理 论 ， 还可 以进行 植物 脱 毒 和离 生 质 体 植 株 再 生 的 相 继 成 功 ， 植 物 原 生 质 体 研 究 推 向 高 体 快繁 以及组 织培 养和 通过组 织培 养挽救 濒危 物种 等等 。 将 潮 。 １８ ９ ３年 ， ａ ｂｙｋ 等用 根癌 农杆 菌转 化 烟草 ， 世界 Ｚ ｍ ｒｓｉ 在 ●五 、 植物 细胞 全能性 研 究展 望 上 获得首 例转 基 因植 物 ， 使农 杆菌 介导 法很快 成 为双 子 叶 植 物 遗 传转 化 是 目前植 物 细 胞 组 织培 养 领 域 的 研 究 植物 的主导 遗传转 化方 法 。 热 点 ， 目前 为 止 ， 相继 由 ２ ０余 种 植 物 获 得转 基 因植 到 已 ０ ●三 、 植物 细胞 全能性 的实 质及其 表现 株， 国际 上 已经获 得这 方 面专 利 １０余 项 。例 如 利用 植物 ０ 离体细 胞具 有生 命 的特征 属性 ， 个 细胞 都包 含着 整 细 胞组 织 可 以 大规 模 、 每 高效 生 产 各种 天 然化 合 物 ， 蛋 白 如 套遗 传 基 因 ， 就是 植 物 细胞 全 能性 的 实质 ， 细 胞分 化 质 、 这 而 脂肪 、 类 、 糖 药物 、 料 、 香 生物 碱 、 然色 素 以及 其 他活 天 是其表 现形式 。 性物 质 等 。相信 在不 远 的将 来 ， 人类 可 以通过 转基 因技术 植 物 细胞 分 化 是指 植 物 体 各个 部 分 出 现异 质 性 的 现 和 次生代 谢 产物 的生 产 为 自己的生 活提 供更 多 、 有 效 的 更 象 ， 以在细胞 水平 、 可 组织 水平 或器 官水 平上 表现 出来 ， 如 生物 质 产品 。 细胞分 化 、 组织分 化 、 芽和 叶芽 以及茎 、 器官分 化 。 花 根 （ 者单 位 ： 蒙胄大 学 生命科 学学院 ） 作 内 细胞 分化 的规 律 和机理 主要 表现 在 ： 、 １ 细胞 分化 基本 上 分为形 态结构 分化 及生理 生化 分化两 类 。 、 ２ 发育 中 的植

植物细胞全能性理论在中国的研究与实践近年来，植物细胞全能性理论已经成为研究植物细胞的发展中重要的理论框架之一。

它起源于1920年，当时C.H. Waddington提出了“全能性原理”，是指一种细胞状态可以在发育过程中转换到另一种细胞状态。

全能性的概念已被应用到生物学研究中，成为一种可以多次利用的研究手段。

此外，在过去的几十年中，随着计算机技术的进步，全能理论的应用从实验室到生物处理技术，也发展到人工智能，如今已经成为世界科学界有着深远影响的理论。

中国在过去的几十年中也在积极探索植物全能性理论。

一方面，中国科学家和细胞生物学家围绕植物细胞全能性理论开展了大量的实验研究工作，另一方面，基于全能性的研究方法也得到了广泛的应用，在中国开展了大量的实践性研究。

其中，中国科学家在这方面的研究，主要集中在植物分化过程及其全能性机制、植物细胞功能与全能性及植物全能性分化调控过程等方面。

例如，在植物分化过程及其全能性机制方面，中国科学家利用植物细胞全能性理论，对植物分化过程及其全能性机制进行了系统的研究。

此外，中国科学家还通过植物细胞全能性理论，深入研究了植物细胞功能及其全能性，以及植物全能性分化调控的机理和过程。

另外，中国科学家也把植物全能性理论应用到实践中。

例如，在生物处理技术中，中国科学家运用植物细胞全能性理论，利用细胞分化过程和细胞全能性机制，研发出一系列生物处理技术，用于处理环境污染物或者检测有害物质的浓度。

此外，有些研究团队也把植物全能性理论应用到人工智能技术中，运用植物细胞全能性机制，将细胞发育的过程模拟到计算机中，以提升人工智能技术的性能。

通过上述研究，中国科学家把植物全能性理论从实验室和生物处理技术发展到人工智能领域，这不仅丰富了植物细胞全能性理论本身，也为植物细胞生物学和应用研究奠定了坚实的基础，为人们解决环境污染和其他生物学问题提供了有效的途径。

综上所述，近年来，中国在植物细胞全能性理论的研究和实践方面取得了巨大成就，为植物全能性理论的发展奠定了坚实的基础，为现代社会提供了宝贵的科学研究结果。

植物细胞全能性理论在中国的研究与实践植物细胞全能性理论是一种新的科学理论，它的出现是对传统植物学的重大突破。

它指出，植物细胞可以称之为“全能性细胞”，因为它们可以发挥多种生物学功能，从而让植物有更强大的生长能力。

随着进一步研究，植物细胞全能性理论深受社会的关注，并将在农业、药物开发和其他领域产生重大影响。

中国是一个新兴农业大国，植物细胞全能性理论的研究和实践在中国发挥着重要作用。

首先，中国农业技术的发展和进步需要大量的植物种子研究和育种，这可以通过植物细胞全能性理论的研究来实现。

其次，随着环境污染和农药残留越来越严重，植物细胞全能性理论将发挥重要作用，提高植物抗逆性，缩短植物生长周期，从而改善作物产量和质量。

此外，植物细胞全能性理论的研究和实践还可以为药物研发提供有力支持，更好地开发药物产品，改善人类健康水平。

二、中国植物细胞全能性理论的研究进展1、科学研究：中国多所高校和科研机构开展了植物细胞全能性理论的科学研究工作。

上海交通大学与国家玉米产业技术体系、中国科学院植物研究所等建立了产学研合作机制，致力于开展植物细胞全能性理论的有关研究。

国家自然科学基金会、中科院等多部门专项经费支持，提供各种研究条件，帮助开展植物细胞全能性理论研究。

2、实用研究：中国近年来对植物细胞全能性理论的实用研究取得了显著成果。

北京大学、中国农业科学院、中国科学院植物研究所等研究所联合国家农业质量检测中心，开展了植物细胞全能性理论在农业种苗育种中的应用研究，取得了显著成果。

此外，也有一些研究机构和企业联合研究植物细胞全能性理论在环境修复中的应用，让植物具有抗病力和抗逆力，以改善生态环境。

三、植物细胞全能性理论的技术难点1、植物细胞发育的分子调控：植物细胞全能性理论的成功实施，必须深入研究细胞分化和发育的分子调控机制，才能对植物细胞进行有效控制和调节。

2、生物工程技术在植物细胞研究中的应用：植物细胞全能性理论的实施，需要运用大量的生物信息学和现代生物工程技术来研究植物细胞全能性调控机制。

植物细胞全能性理论在中国的研究与实践近百年来，中国科学家和生物学工作者们正在认真地研究这一课题。

不仅解决了植物细胞全能性问题，而且还为细胞信息的表达提供了理论基础。

当前，对植物细胞全能性理论的研究主要包括以下三个方面： 1．从植物的原生质体、愈伤组织、胚状体和胚等多种器官水平上证明了全能性的存在;2．开展了人工转基因工程，大幅度地提高了水稻、玉米等重要粮食作物产量; 3．发现了水稻雄性不育机制。

目前，各项工作都取得了较好的进展。

一、植物细胞全能性理论在中国的研究与实践植物细胞全能性理论最早是由德国学者魏斯曼在1844年提出的。

当时的欧洲各国对植物细胞全能性这一“难题”感到非常惊讶，魏斯曼也因此荣获了当年的诺贝尔生理学或医学奖。

直到1945年，美国植物生理学家帕特森和法国生物化学家贝斯诺尔斯才首次阐明了植物细胞全能性的基本原理。

二、植物细胞全能性理论在中国的应用及效果1943年，我国学者钱崇澍在英国皇家学会会刊上发表了《由活性染料所染色的番茄和西瓜的活细胞》一文，详尽描述了活体植物细胞的形态结构及其超微结构。

1952年，我国科学家刘慎谔通过自己的亲身实验研究，证实了原生质体的遗传变异现象。

同时，他还研究了杂种细胞的融合与受精问题。

1952年，美国著名植物病理学家奥古斯汀﹒梅契尼可夫斯基在《植物病理学报》上发表了他关于植物全能性的著名论文《植物的有丝分裂和细胞分裂》，该文认为“高等植物的活细胞中含有自己的遗传物质DNA，具有很强的全能性”。

这篇论文是植物细胞全能性理论传入我国的开端。

1953年，我国学者沈宗瀚首次系统阐明了细胞核的起源、命运、组成及功能，奠定了植物细胞全能性的细胞学基础。

自从植物细胞全能性理论被提出后，立即引起了世界各国科学家的极大兴趣。

在国际植物学界，在各类植物的实验研究方面都展开了激烈的争论。

但随着植物细胞全能性理论的深入研究，它已经逐渐被人们所接受。

比如日本科学家通过植物细胞全能性理论，先后培育出了一些水稻新品种，取得了很大的成功;印度、巴基斯坦等国科学家们也相继完成了植物细胞全能性理论在农业上的应用实验，并获得了很大的成功。

植物细胞全能型有何特点和有何生物学意义植物细胞全能型有何特点和有何生物学意义利用植物细胞的全能性，我们可以实现快速繁殖、培育脱毒植株、实现濒危植物的延续和保护等具有巨大经济效益和科研效益的行为。

植物细胞的全能性有何特点，有何生物学意义植物细胞全能性：指植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传资讯，从而具备发育成完整植株的遗传能力。

在适宜条件下，任何一个细胞都可以发育成一个新个体。

利用植物细胞的全能性，我们可以实现快速繁殖、培育脱毒植株、实现濒危植物的延续和保护等具有巨大经济效益和科研效益的行为。

细胞社会联络有何生物学意义•[shēng wù xué]•生物学•（自然科学六大基础学科之一）•编辑•生物学（Biology），简称生物，是自然科学六大基础学科之一。

研究生物的结构、功能、发生和发展的规律。

以及生物与周围环境的关系等的科学。

生物学源自博物学，经历实验生物学、分子生物学而进入了系统生物学时期。

泰医三羧酸回圈`有何特点和生物学意义三羧酸回圈的特点：①必须在有氧条件下进行；②是机体主要的产能途径；③是单向反应体系；④必须不断补充中间产物；三羧酸回圈的生物学意义：①是三大营养素的最终代谢通路；②是三大营养素代谢联络的枢纽③为呼吸链提供H＋和e;④为某些物质的生物合成提供小分子的前体物质植物细胞的全能性的生物学意义有哪些广义的细胞全能性(totipotaney)指一个细胞发育成一个完整有机体个体的潜能或特性。

植物细胞全能性指具有完整细胞核的细胞，在适宜的条件下能够分化发育成完整植株的潜在能力。

具有完整细胞核的植物细胞携带形成完整植株所必需的全部遗传资讯，在生长发育过程中不同器官、组织细胞的基因表达有很大的差异，这种差异是遗传资讯表达在控制机制下发生变化的结果。

植物细胞全能性是植物细胞工程和基因工程重要的理论基础，一直是植物生理学、细胞生物学和分子生物学研究的热点。

简答题何谓act回圈，有何特点和生物学意义ACT(Activated Clotting Time of whole blood即启用全血凝固时间)ACT(Activated Clotting Time of whole blood即启用全血凝固时间)监测仪，是目前国内外在临床血液体外回圈手术时，监测血凝时间的一种客观、有效的方法。

植物细胞的全能性摘要：植物细胞全能性指具有完整细胞核的细胞，在适宜的条件下能够分化发育成完整植株的潜在能力。

本文简述了植物细胞全能性理论的实质及其表现，还有其理论的实验证据。

同时基于该理论而发展起来的植物细胞离体培养技术在各方面也取得了可喜的成就。

本文着重介绍了植物细胞全能性基础理论方面的研究以及在生产实践中的应用。

关键字：植物细胞全能性植物组织培养研究与应用Abstract: Totipotency of plant cells with intact nuclei of cells, are able to differentiate into a complete plant growth potential under the proper conditions. This paper described the theory of plant cell totipotency and its performance in real terms, and the theory of the experimental evidence. The great progress has been made in the field of plant tissue culture based on the development of the plant cell totipotency. In this paper, it mainly introduces based on the theory of this research and the application in production practice.Keywords :Totipotency of plant cell，Plant architectural tissue culture, Research and Development广义的细胞全能性(totipotaney)指一个细胞发育成一个完整有机体个体的潜能或特性。

柳枝水培法观察植物细胞全能性实验设计生物学教学2012年(第37卷)第2柳枝水培法观察植物细胞全能性实验设计陈帮强(贵州省遵义市第一高级中学563000)毛亚飞(南京大学生命科学学院210046)摘要利用细胞全能性原理,以柳枝为实验材料,设计了一组水培法快速表现植物细胞全能性实验.关键词柳枝水培法植物细胞全能性.细胞的全能性是我国高中生物学教学中的重要知识点,是植物无性栽培的理论基础.现有高中生物学教材是以胡萝卜韧皮部为材料介绍植物细胞全能性及其组织培养技术的应用.然而,大多数的中学缺少开展组织培养的实验条件,学生不能亲自动手做一些相关实验.本文设计了一组可供学生在家中或普通生物学实验室内完成观察植物细胞全能性的实验,现介绍如下.1实验器材柳枝,枝剪,刀片,镊子,烧杯,脱脂棉,棉线.2实验操作2.1取材取当年生或2年生柳枝条(枝条直径在0.5era～1em较好),从柳枝新叶吐出到落叶之前的任何时间均可,但以夏季到早秋时段最佳.2.2柳枝水培①取5个100mL以上的烧杯,分别编为1,2,3,4,5组,注入2/3的自来水;②用枝剪将柳枝剪成25—30cm小段,每组5支共25支;③将第1组的柳枝正插于水中;第2组柳枝倒插于水中;第3组柳枝段距两端5cm处用刀片切去3cm左右树皮,保持木质部完整,枝条正插于水中;第4组柳枝用刀片沿纵向划一刀,轻轻剥下树皮,弃去木质部,用脱脂棉条替代,树皮围在脱脂棉条外,用棉线缠绕树皮(保证树皮伤口靠在一起)后将枝条正插于水中;第5组柳枝用刀片沿纵向划一刀,轻轻剥下树皮扔去,保持木质部的完整,枝条正插于水中;④将相应编组的枝条插入相应编组的烧杯中,每2d换1次自来水;⑤每天观察枝条的变化, 并作好记录.3实验结果(见图1)图1显示了5组实验的结果.第1组能长出新的根和枝叶,春季需10—15d,夏季与早秋则5一lOd即可.第2组也能长出新的根和枝叶,根具有向地性,茎具有背地性;春季需l0～20d,夏季与早秋需10～15d. 第3组分段长出新的根和枝叶,根与枝叶均从树皮上长出,木质部均没有根与枝叶的产生;春季需l0—15d,夏季与早秋需5一lOd.第4组结果类似第1组, 但所需时间更长,春季需10—20d长出新的根和枝叶, 夏季与早秋需10—15d枝长出新的根和枝叶.第5组:59?没有新根和新枝叶产生.在根的分化中,首先是从茎的皮孔处产生白色絮状,然后从絮状中央形成圆锥突起,最后分化成新根. 图1各实验组柳枝生根发芽的情况(从左到右分别为1,2,3,4,5组)4分析讨论4.1扦插的枝条生根与生长素有关带芽的枝条正插,有利于生根,因为芽中的生长素向下运输而促进生根.倒插枝条不会生根,违背了枝条生长素的极性运输.本实验中倒插柳枝生根了,通过观察,根是长在有侧芽的附近,可能与侧芽生长素浓度有关.4.2以脱脂棉花条替代木质部,柳枝的全能性能顺利表达,而除去树皮仅留木质部的则不能生根发芽这一实验证明了植物细胞要表现出全能性必须是有细胞核的活细胞,如植物离体茎的韧皮部细胞,而木质部细胞不具有全能性.这一结果对枯心古树保护有十分重要的现实意义.古树枯心是一种十分普遍的现象,在现实生活中,有些在枯心古树中用水泥填充给予保护, 这是十分错误的.枯心古树因基部木质部受损影响水分运输和抗支持功能,这样使水分运输更难,会加速枯心古树的死亡.从树皮全能性的表达实验得到启发,对枯心古树用金属或木质支架固定外周,对空心处周围打少许小孔,从小孔中塞入水凝胶,下雨时,雨水从小孔进入,使水凝胶吸水膨大形成类似于全能性实验的棉花条,源源不断对空心以上的部分供水,有利于植物生长水分的供给.。

解析细胞分化的知识点论文解析细胞分化的知识点论文在高中必修教材中，有关细胞分化的知识点是学习个体发育、基因表达、细胞工程等知识的根底，可见该知识点在以后的学习中的重要性。

现就有关知识点进展如下解析。

一、细胞分化1.概念：在个体发育中一样细胞的后代在形态构造生理功能上发生稳定性差异的过程，叫细胞分化。

2.理解：细胞分化〔1〕细胞分化只是在形态、构造、生理功能上的改变，细胞的数量并没有增加。

〔2〕细胞分化是一个渐变的过程，在胚胎发育的早期，细胞外观上尚未出现明显变化前，细胞的分化“前途”就已经决定，以后依次渐变，一般不可逆。

但在另一些情况下，分化又是暂时的和可逆的，这些细胞分化程度低，如造血干细胞，能形成血细胞或结缔组织中的各种细胞。

〔3〕细胞分化所呈现出的形态、构造和生理功能的变化，于细胞内化学物质的变化。

〔4〕细胞分化的根本原因是基因的有序表达的结果。

3.细胞分化的特点：〔1〕细胞分化是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命活动当中。

〔2〕细胞分化是稳定的，一般不可逆的。

〔3〕在胚胎时期，细胞分化到达最大限度。

二、细胞全能性1.概念：细胞全能性是指已分化的细胞，仍然具有发育的潜能。

2.全能性的上下比拟：〔1〕植物细胞全能性〉动物细胞的全能性〔2〕卵细胞〉生殖细胞〉体细胞〔3〕未分化的细胞〉高度分化的细胞〔4〕分裂才能高的细胞〉分裂才能低细胞 3.举例植物细胞的组织培养、植物体细胞杂交培育的“白菜甘蓝”新品种证明了植物细胞具有全能性。

克隆羊多利证明了动物细胞核也有全能性。

三、干细胞分化后的细胞，完全丧失了再分化的才能，其最终将衰老和死亡。

而在动物体个体发育过程中，体内始终保存了局部未分化的'细胞，既干细胞。

干细胞又叫起细胞、万用细胞，是一类自我更新和分化潜能的细胞。

动物体可通过干细胞分裂来实现细胞的更新，保证动物体持续生长发育。

全能干细胞：它可分化人体200种细胞，这些分化出的细胞构成人体的组织和器官，最终发育成一个完好的人。