張仲林
植物細胞具有全能性。動物細胞的細胞核具有全能性，註意這裏是細胞核，如果說“高度分化的動物細胞具有全能性”則是錯誤的。
給妳具體說法
細胞的全能性
張仲林
[關鍵詞] 細胞；全能性；植物；動物；體現；原因。
細胞的全能性是高考復習的難點之壹。為了突破這壹難點，現對這壹問題探討如下：
壹、細胞全能性的概念
（壹）、概念的提出：
1902年，德國植物學家哈勃蘭特（Haberlandt）指出，植物的體細胞含有母細胞的全部遺傳信息，具有發育成完整植株個體的潛能。因而每個植物細胞都像胚胎壹樣，經離體培養能再生出完整植株。哈勃蘭特提出植物體細胞的全能性理論後，細胞全能性的研究逐漸成了生物學研究領域的熱點。
（二）、概念：
細胞全能性是指細胞經分裂和分化後，在壹定的條件下，能表現出胚細胞中每個基因的潛在能力，具有發育成壹個完整個體的潛能。
二、細胞全能性的體現
（壹）、植物細胞全能性的體現
1、植物體細胞的全能性：
1958年美國科學家斯圖沃德（Steward）在人工條件下用胡蘿蔔根部的細胞培養出了新植物，證明了植物體細胞的全能性。這壹事實說明高度分化的植物細胞仍保持著全能性。在農業實踐中廣泛應用的營養體繁殖法就是利用了植物的這個特性。
2、花粉粒的全能性：
應用植物的組織培養技術，把發育到壹定階段的花粉粒，通過無菌操作技術，接種在人工培養基上，以改變花粉粒的發育程度。通過培養使它離開正常的發育途徑（即形成成熟花粉，最後產生精子的途徑），經誘導而脫分化，恢復其潛在的全能性，轉變為分生細胞，進壹步長成單倍體。
3、卵細胞的全能性：
在自然界中就有壹些植物是單倍體。例如，藻菌植物的菌絲體時期；苔蘚植物的配
子體世代的植物體；自然條件下，玉米、普通小麥、水稻、煙草等作物中，偶而也會出現單倍體植物等，這些都是由未受精的卵細胞直接發育而成的。
（二）動物細胞全能性的體現
在植物細胞的全能性得到證實後，人們自然而然的想到了動物細胞的全能性。1997年克隆羊多莉的出現標誌動物細胞全能性的突破。全能性在動物方面的體現不如植物那樣的普通和明顯。動物細胞的全能性隨著細胞分化程度的提高而逐漸受到限制，分化潛能變窄，這是指整體細胞而言。全能性在動物細胞中的體現有：
1、卵細胞的全能性：
如工蜂、雄蟻、夏季孤雌生殖的蚜蟲等，都是由未受精的卵細胞發育而成的個體，都屬於單倍體。還有魚類和兩棲類單性生殖的事實，即由壹個未受精的卵細胞可以在人工刺激下發育為壹個個體，足以證明卵細胞全能性的存在。
1、胚胎幹細胞的全能性：
胚胎幹細胞是在人體胚胎發育早期——囊胚（受精後約5~7天）中未分化的細胞。它具有與早期胚胎細胞相似的形態特征和很強的分化能力，可以無限增殖並分化成為全身200多種細胞類型，從而可以進壹步形成機體的任何組織或器官，具有形成完整個體的分化潛能。胚胎幹細胞是具有全能性的細胞。
1、體細胞核的全能性：
高度特化的動物細胞，從整個細胞來說，它的細胞全能性受到限制。但是，它的細胞
核仍然保持著全能性，這是因為細胞核內含有保持物種遺傳性所需的全套遺傳物質。1997年克隆羊多莉的出現，證明了高等動物體細胞的細胞核具有發育全能性。體細胞克隆動物的成功表明，盡管體細胞的分化程度高，但是以受精卵或卵細胞為受體，通過核移植後對體細胞核的重新編程，依然能發育成壹個完整的個體。也就是說，高等動物體細胞的細胞核具有發育的全能性，只是可塑性很低，必須在適當的條件下才表現出來。
三、細胞全能性的原因
動、植物體細胞都是由受精卵的有絲分裂形成的，都含有發育成完整個體所必需的全部基因，都有壹定的細胞質環境，理論上講都應該具有全能性。但動、植物體內細胞並沒有表現出全能性，這是因為它們在分化過程中基因在不同細胞裏選擇性表達的結果。由於基因的選擇性表達，從而控制了分化過程的各個環節，使動、植物細胞在分化過程中合成了某些特異蛋白質、各種酶和蛋白質激素等，形成了所在的具體器官或組織環境。在這種特定的情況下，僅表現出壹定的形態和局部功能而已。而這些細胞的遺傳潛力並沒有喪失，全部信息仍保留在每壹細胞的遺傳物質中。分化的細胞盡管具有全能性，但要表達必須在壹定條件下離體培養。當其離開母體，成為遊離狀態，給予合適的營養和適宜的外界環境條件，使其激活、激化、分裂，這樣，細胞經過分化又恢復了遺傳的全能性，起到類似受精卵的發育功能，從而發育成壹個完整的生物體。
植物花粉粒、卵細胞和動物的卵細胞，都具有體細胞壹半的染色體，為什麽能在壹定的
環境條件下發育成壹個完整的生物體呢？這壹事實說明，具備壹個完整的染色體組是細胞全能性的內因。
例題：近年來，科學家已將人類幹細胞的研究和應用深入到很多的層次，提升到很高的水平，在為人類的健康發揮著越來越大的功效。究其做法，簡言之就是：首先將人體內的幹細胞用高精的方法提取出來，在適宜的外界環境條件下，使其激活、激化、分裂，使其壹切功能恢復正常後，再植入到人體相應的病變、壞死部位，用來代替或更換已無法行使正常生命活動的組織、器官，進而達到根治疾病的目的。妳認為這壹做法是利用人體細胞的（
）
A、完整性
B、多樣性
C、適應性
D、全能性
解析：人的肌體在發展適應過程中，保留了壹部分未分化的原始細胞，稱之為幹細胞，以保證局部組織損傷的修復。幹細胞是人體內最原始的細胞，它具有很強的再生能力。壹但需要，這些幹細胞可以按照發育途徑通過分裂而產生分化的細胞。成人體內也有幹細胞，分布於骨髓、血液、大腦、胰臟、骨骼肌等處。幹細胞是未分化的原始細胞，有的幹細胞具有類似受精卵的發育功能。提取幹細胞，在體外進行誘導分化培育出遺傳特征與病人完全吻合的細胞、組織或器官，再向提供幹細胞的病人移植這些組織或器官。利用這種方法，將從根本上解決同種異
體器官移植過程中的免疫排斥反應，同時還使病人移植所需的組織或器官有了良好的充分的來源。現在人們可以將體細胞核移植到去核的卵細胞內，經過壹定的處理使其發育至囊胚，再利用囊胚內的細胞群獲得胚胎幹細胞，然後進行誘導、分化出病人所需的組織或器官，即治療性克隆。1998年，人的胚胎幹細胞在美國培養成功，人們看到了這種幹細胞在臨床上的應用前景。胚胎幹細胞是具有發育全能性的細胞，可以參加整個生物體的發育。據美國《科學》雜誌報道，
幹細胞的研究是2002年最值得關註的六大科技之壹。
說明：該文發表於2002年9月3日《考試報》理科綜合欄目，2003年9月獲甘肅省新課程新理念優秀論文評比二等獎。