受精卵的全能性生殖细胞体细胞共22页
2019-2020年高中生物 第2课时 细胞的全能性备课资料 苏教版
2019-2020年高中生物第2课时细胞的全能性备课资料苏教版1.细胞全能性受精卵及早期的胚胎细胞都是具有全能性的细胞。
植物的体细胞在适宜的条件下可培育成正常的植株，这不仅是细胞全能性的有力证据，而且也广泛地应用在植物基因工程的实践中。
然而动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育，细胞逐渐丧失了发育成个体的能力，仅具有分化成有限细胞类型及构建组织的潜能，这种潜能称为多潜能性。
一般情况下，在整个发育过程中，细胞分化潜能逐渐受到限制而变窄，即由全能性细胞转化为多能或单能干细胞。
但是对于细胞核而言，却始终保持其分化的全能性。
科学家用有限分化细胞的细胞核进行移植实验，证明了细胞核的全能性，实验显示在分化过程中，绝大多数细胞均保持其完整的基因组或染色体组不变。
近年来，在体外由胚胎干细胞诱导分化成造血细胞、神经细胞、肌肉细胞，以及神经干细胞可诱导分化成各种血细胞等一系列的研究结果，不仅加深了对细胞全能性和细胞分化机制的了解，而且在细胞治疗及用于组织与器官移植的组织工程的研究与实践中都具有重要意义。
2.全能性、多能性和单能性受精卵能够分化出各种细胞、组织，形成一个完整的个体，所以把受精卵的分化潜能称为全能性（totipotent）。
随着分化发育的进程，细胞逐渐丧失其分化潜能。
从全能性到多能性，再到单能性，最后失去分化潜能成为成熟定形的细胞。
植物的枝、叶、根都有可能长成一株完整的植株，细胞培养的结果也证明即使高度分化的植物细胞也可以培养成一个完整的植株，因此可以说绝大多数植物细胞具有全能性。
成熟动物细胞显然不具备全能性。
其原因并非在细胞核而在细胞质，如大量的核移植实验证实，分化细胞的核仍保留完整的基因组DNA。
我国发育生物学家童第周1978年成功地将黑斑蛙成熟的细胞核移入去核的受精卵细胞内，培育出了蝌蚪。
20世纪60年代的爪蟾和80年代小鼠的核移植，90年代末多利羊的诞生都证明了分化细胞具有完整的基因组DNA。
植物细胞全能性
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。
高中生物选修三专题二细胞工程知识点归纳和答案
高中生物选修三专题二细胞工程知识点归纳和答案高中生物选修三专题二细胞工程知识点归纳和答案植物细胞工程和动物细胞工程默写1、细胞工程是在或的操作2、细胞工程按操作对象分为和3、植物细胞工程通常采用的技术手段是：和4、植物组织培养的理论基础是：5、理论上每一个活细胞都应该具有。
因为6、受精卵的全能性最高，受精卵生殖细胞体细胞7、为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官？8、植物组织培养的外界条件：，内在原理是：9、植物组织培养的过程：经过形成经由过程形成，最后移栽发育成。
10、是指已分化细胞经诱导，失去其特有的结构和功能而变为未分化细胞的过程。
11、是指由外植体长出来高度液泡化、无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。
12、植物体细胞杂交的意义（优势）：。
13、去除细胞壁的常用方法：（纤维素酶、果胶酶等）14、人工诱导原生质体融合方法：物理法：等；化学法：15、融合完成的标志是：16、植物体细胞杂交过程包括：和。
17、植物体细胞杂交的原理是：和18、人工种子的特点是：19、作物脱毒(1)材料:(2)脱毒苗:20、单倍体育种：(1)方法:(2)优点:;21、动物细胞工程常用的技术手段：(基础)、、、22、动物细胞培养的原理是：。
23、用处理，一段时间后获得单个细胞。
24、细胞贴壁：25、细胞的接触抑制：26、原代培养：，培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。
将原代细胞从培养瓶中取出，用处理后配制成，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为27、目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为28、细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。
细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。
细胞株和细胞系的区别：细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。
2023新教材高中生物第6章细胞的生命历程第2节细胞的分化课件新人教版必修1
2．(合格考)下列有关细胞分化的叙述，正确的是( ) A.高等动物细胞的分化只发生在胚胎发育过程中 B.细胞分化过程中遗传物质发生了改变 C.细胞分化使细胞数目和种类增多 D.分化的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转
答案：D
解析：细胞分化发生在整个生命过程中，但在胚胎时期达到最大限度；细胞分 化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，是基因在时间和空 间上选择性表达的结果；细胞分化只改变细胞种类，不改变数目；分化的细胞将 一直保持分化后的状态，直到死亡。
1.细胞的全能性 (1)概念：细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其 他各种细胞的潜能和特性。 (2)细胞具有全能性的原因： 同一生物体的每一个细胞内都含有该物种所特有的全套遗传物质， 都有发育成完整个体所必需的全部基因。 (3)实现细胞全能性的三个条件： ①离体：细胞脱离原来的母体，单独培养。 ②一定的营养物质和激素。 ③适宜的环境条件。
1.细胞分化的概念和过程 (1)据图归纳细胞分化的概念： 在个体发育中，由一个或一种细 胞增殖产生的后代，在形态、结 构和生理功能上发生稳定性差异 的过程。 (2)复杂生物体的体细胞是由一 个受精卵经过有丝分裂形成的， 因此细胞分化形成的各种细胞细 胞核内的遗传物质没有发生变化。
2．细胞分化的特点 (1)稳定性(不可逆性)；(2)持久性；(3)普遍性。 3．细胞分化的机制 (1)不同细胞中基因“执行情况”不同，即基因“选择性表达”，如 胰岛B细胞中胰岛素基因表达，抗体基因关闭，而浆细胞则与之相反。 (2)由于基因的选择性表达，导致含遗传信息相同的细胞中mRNA和
3．干细胞 （1）概念：动物和人体内仍保留着少数具有 分裂 和 分化 能
力的细胞。 （2）举例：人骨髓中的许多 造血干细胞 ，能够通过增殖和分化，不
细胞工程复习题
《细胞工程》复习题一、选择题：1．在动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是（Ｂ) A．结果是相同的B．杂种细胞的形成过程基本相同C．操作过程中酶的作用相同D．诱导融合的手段相同2。
单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞,在这种培养基上不能存活增殖的细胞是( C ）①淋巴细胞②小鼠骨髓瘤细胞③B淋巴细胞自身融合细胞④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞⑤杂交瘤细胞A．②④ B．①③⑤C．①②③④ D．②③3．动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的有（ D ）A．诱导融合的方法完全相同B．所用的技术手段完全相同C．所采用的原理完全相同D．都能形成杂种细胞4.单克隆抗体是指（ C )A．单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体B．单个B淋巴细胞增殖产生的抗体C．单个杂交瘤细胞增殖产生的抗体D．单个抗体通过克隆化,产生大量抗体5.将小鼠骨髓瘤细胞与一种B淋巴细胞融合,可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体，其依据是（多选）(AC ）A．B淋巴细胞可以产生抗体,但不能无限增殖B．B淋巴细胞只有与骨髓瘤细胞融合后才能产生抗体C．骨髓瘤细胞可以无限增殖，但不能产生抗体D．骨髓瘤细胞可以产生抗体，但不能无限增殖6.要想获得大量的单克隆抗体就必须用单个的B淋巴细胞进行无性繁殖，形成细胞群.其原因是（ D ）A．在体外培养条件下B淋巴细胞可以无限增殖B．在动物体内B淋巴细胞可产生多达百万种以上的抗体C．每一个B淋巴细胞都参与特异性免疫反应D．每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体7。
关于单克隆抗体，下列叙述不正确的是(D ）A、可以制成诊断盒．用于疾病的珍断B、可以与药物结合，用于病变细胞的定向治疗C、可以利用基因工程技术生产D、可以在生物体内生产，不能体外生产8。
以下不属于生长素的是（D)A IAAB NAAC 2，4—D D 6—BA9.植物细胞有而动物细胞没有的结构是（D）A细胞质 B线粒体 C内质网 D叶绿体10。
《细胞全能性》课件
有丝分裂是细胞分裂的一种方式，能够保证遗传信息的稳定传递。在有丝分裂 过程中，遗传物质被平均分配到两个子细胞中，从而保持细胞的全能性。
减数分裂
减数分裂是生殖细胞形成过程中的一种特殊的有丝分裂方式，能够保证遗传信 息的重组和遗传多样性的产生。在减数分裂过程中，细胞的全能性得到保持和 传递。
细胞分化与细胞全能性的关系
细胞分化对于个体的发育和器官的形成至关重要。通过分化，不同的细胞能够承担特定的 生理功能，共同构建和维持生物体的正常生命活动。同时，细胞分化也是生物多样性的基 础之一，使得生物界具有丰富的物种和个体差异。
03
细胞全能性的应用
细胞全能性在医学上的应用
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细胞治疗
利用细胞全能性的原理， 通过细胞移植、基因编辑 等技术，治疗各种疾病， 如癌症、遗传性疾病等。
这些基因在细胞分裂和分化过 程中保持沉默，但在一定条件 下可以被激活，使细胞展现出 全能性。
细胞全能性的表现
在实验室条件下，高度分化的细 胞可以通过一定的技术手段实现 逆分化，重新获得类似胚胎细胞
的发育潜能。
这些细胞可以进一步发育成一个 完整的个体，展示了细胞的全能
性。
目前，科学家已经成功地将某些 类型的细胞诱导为多能干细胞， 如诱导多能干细胞（iPSCs）。
基因编辑技术的优化
随着基因编辑技术的不断进步，未来有望实现对细胞全能性的更精 确调控，以实现更有效的疾病治疗和组织修复。
细胞免疫与移植
随着免疫学和干细胞技术的不断发展，未来将进一步探索细胞免疫 和移植治疗在细胞全能性研究中的应用。
细胞全能性研究的重要性和意义
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疾病治疗与药物研发
细胞全能性研究为疾病治疗和药物研发提供了新 的思路和方法，有望为人类健康事业做出重要贡 献。
全能性的高低比较例子
全能性的高低比较例子
题目：全能性的高低比较例子
答案：
(1)>
(2)>；>
(3)>
(4)>
(5)>
【解析】
全能性大小的比较：
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。
(1)已分化的植物细胞都具有全能性，已分化的动物细胞只有细胞核具有全能性，因此，植物细胞的全能性>动物细
胞的全能性。
(2)受精卵发育成完整个体的潜力最强，因此，受精卵的全能性>生殖细胞的全能性>体细胞的全能性。
(3)代谢越旺盛，发育成完整个体的潜力越强，因此，幼嫩的细胞的全能性>衰老的细胞的全能性。
(4)分化程度低，发育成完整个体的潜力越强，因此，分化程度低的体细胞的全能性>分化程度高的体细胞的全能性。
(5)分裂能力越强，发育成完整个体的潜力越强，因此，细胞分裂能力强的体细胞的全能性>细胞分裂能力弱的体细胞的全能性。
植物细胞工程理论1
第一章 植物细胞全能性与形态发生教学目标 (1)掌握细胞离体培养的基本理论；(2)掌握培养条件下组织细胞脱分化和再分化的调控原理；(3)掌握植物的离体器官发生；(4)掌握体细胞胚胎发生与人工种子；(5)了解“挑战杯”获奖作品“红掌气生根再生快繁体系建立”研究的全过程培养学生的创新精神；(6)介绍相关科研论文的研究结果培养学生的科研意识。
引言 植物细胞工程的理论基础是植物细胞全能性，所以深入理解植物细胞全能性及其表达与调控对学习理解后几章内容非常重要，本章作为重点章节介绍。
一、植物细胞全能性（totipotency）的概念植物体每个正常细胞都含有该植物的全部遗传信息，在适宜的条件下能发育成完整的植株。
把这种生活的植物细胞所具有的产生完整植株的潜在能力称为植物细胞全能性。
植物细胞按分裂能力分为3类（参照动物细胞分类类型）：①周期细胞：始终保持分裂能力，从一个周期进入另一个周期，包括茎尖、根尖及形成层细胞。
②终端分化细胞：永久失去分裂能力的细胞，包括筛管导管、气孔保卫细胞等特化细胞。
③Go细胞：一般不分裂，但当受到外界刺激时可重新启动分裂，包括表皮细胞及薄壁细胞。
一个植物细胞向分生状态回复过程所能进行的程度，取决于它的分化程度。
差异：1、受精卵的全能性最高 2、受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞的低。
植物细胞只要有一个完整的膜系统和一个有生命力的核，即使是已经高度成熟和分化的细胞，也还保持着回复到分生状态的能力，其回复过程取决于该细胞原来所处的自然部位、生理状态和外部环境条件。
营养生长中心 形成层细胞 伴胞及分泌细胞 薄壁细胞 厚壁细胞 纤维细胞 筛管不同类型细胞脱分化可能达到的程度根据细胞类型不同从强到弱：营养生长中心〉形成层〉薄壁细胞〉厚壁细胞（木质化细胞）〉特化细胞（筛管、导管细胞）；根据细胞所处的组织不同从强到弱：顶端分生组织〉居间分生组织〉侧生分生组织〉薄壁组织（基本组织）〉厚角组织〉输导组织〉厚壁组织。