在同一個生物體的不同的活體細胞中含有的遺傳物質(zhì)是完全相同的,這就使得同一個生物體的不同的活體細胞具有了一個共性——全能性。同學們在學習細胞的全能性時,需要注意以下幾個問題。
細胞全能性是指已經(jīng)分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體潛能的特性。注意:理解細胞全能性應抓住三個關鍵詞,即“細胞”“由同一種細胞構(gòu)成的組織”“一個完整的生物個體”。
例1下列現(xiàn)象中能體現(xiàn)細胞全能性的是( )。
A.斷尾巴的壁虎尾部細胞長出新的尾巴
B.培養(yǎng)一個海鞘的血細胞形成一個海鞘
C.一粒種子長成了一棵大樹
D.小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成一棵植株
解析:細胞全能性的起點必須是“細胞”或“由同一種細胞構(gòu)成的組織”,終點必須是“一個完整的生物個體”。由此可知符合細胞全能性概念的是選項BD。
同一個生物體的活體細胞中含有的基因完全相同,且仍含有該物種所特有的全套遺傳信息,都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部基因,這是細胞在理論上具有全能性的根本原因。注意:哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核,無遺傳物質(zhì),不具有全能性。
例2下列細胞不具有全能性的是( )。
A.玉米的根尖細胞
B.青蛙的紅細胞
C.兔子的成熟紅細胞
D.小麥的卵細胞
解析:細胞是否具有全能性要看細胞中的遺傳物質(zhì)是否完整。由此分析各個選項,可知答案為C。
在生物體內(nèi)細胞不表現(xiàn)出全能性,而是分化為不同的組織和器官,這是因為遺傳物質(zhì)在特定的時間和空間進行了選擇性表達。要想讓理論上均具有全能性的體細胞實現(xiàn)全能性,需要具備四個條件,其中必要條件是離體具有核的活細胞,一定條件是足夠的營養(yǎng)物質(zhì)和激素,適宜條件包括適宜的溫度、pH、光照等。
例3下列四個選項中與其他三項所依據(jù)的生物學原理最遠的是( )。
A.試管育苗
B.名貴蘭花的無性繁殖
C.試管嬰兒
D.克隆羊
解析:試管嬰兒的受精卵是經(jīng)過體外受精、體內(nèi)發(fā)育完成的,屬于有性生殖的結(jié)果;試管育苗、名貴蘭花的無性繁殖和克隆羊,都是利用體細胞(核)在一定的條件下實現(xiàn)全能性的結(jié)果。答案為C。
(1)不同生物類型體細胞全能性大小的比較:植物細胞>低等動物細胞>高等動物細胞。(2)同一生物體不同類型組織細胞全能性大小的比較:受精卵>干細胞>生殖細胞>體細胞。(3)動物細胞全能性大小的比較:全能干細胞>多能干細胞>專能干細胞。
例4下列細胞的全能性最容易表達出來的是( )。
A.青蛙的口腔上皮細胞
B.毛葉曼陀羅的花藥
C.蛔蟲的卵細胞
D.水螅的神經(jīng)細胞
解析:根據(jù)植物細胞的全能性一般比動物細胞要大可知,植物細胞毛葉曼陀羅的花藥的全能性更易表現(xiàn)出來,可得答案為B。
總之,細胞的全能性在理論上是所有生物體活細胞都具有的普適現(xiàn)象,但是在生物體內(nèi)并不表現(xiàn)出全能性,適度利用細胞全能性可以實現(xiàn)無性繁殖,以保護稀有物種等。