全能性及相关概念例析
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教育全能性 |
分类: 疑难问题的解决 |
教学中的问题:在选修3的教学中,经常会出现全能性相关的概念,学生在试题中很难区分,需要辨析。看到了苏宏鑫老师发表在中学生物学教学上的文章《细胞全能性的概念及其内在原因的分析》,认为五个版本的生物教科书对细胞全能性概念的表述都存在一定的局限性,并且有四个版本各自的必修1与选修3上的表述也存在明显的差异(表格略)。
例题:绵羊的乳腺细胞是高度分化的细胞,但用乳腺细胞的细胞核与去核卵细胞的细胞质重组成一个细胞后,这个细胞核仍然保持着全能性,这主要是因为( )
A. 细胞核内含有保持物种发育所需要的全套遗传物质
B. 卵细胞的细胞质内含有生物发育所需要的全套遗传物质
C. 卵细胞的细胞质为细胞核提供营养物质
D. 细胞核中的基因在卵细胞质中才能表达
解析:动物细胞全能性受到限制,但动物细胞的细胞核具有全能性,是因为细胞核内含有保持本物种遗传性所需的全套遗传物质;去核的卵细胞的细胞质内一方面含有丰富的营养物质,为重组细胞的分裂生长提供营养物质,另一方面含有某种能刺激已经分化的细胞核重新编排,让细胞核内的基因全能性表达;细胞核中的基因在卵细胞质中才能全能性表达,因为没有卵细胞的质,核基因也可以表达;故选A。
一、细胞全能性
1.概念
指个体某个器官或组织已经分化的细胞在适宜的条件下再生成完整个体的遗传潜力,是指生物的细胞或组织,可以分化成该物种的所有组织或器官,形成完整的个体的能力。
2.原因
内在原因包括细胞含有该物种的一个个体正常生长发育和繁殖所需要的全套遗传物质,以及全套遗传信息表达所需要的细胞质条件。
全套遗传物质不仅包括正常个体的一个体细胞或受精卵中的全部核DNA,还包括这个细胞线粒体(植物还有质体)中的各种DNA。
3.全能性细胞的类型
各种生物的受精卵、有些生物如蜜蜂的卵细胞、植物的体细胞、低等动物(如海绵和水螅)的体细胞以及高等动物的胚胎干细胞(又称早期胚胎细胞)都具有全能性。但到目前为止,除胚胎干细胞外,人们还没有成功地将高等动物的单个体细胞培养成新的个体,即高等动物的一般体细胞不表现为全能性。因此说,全能性细胞可归纳为三大类型,即:受精卵、少数种类的卵细胞和部分生物的体细胞。
二、细胞发育的全能性
按照教材是指胚胎干细胞具有发育的全能性,是说他可以分化成各种器官组织。
本人的理解是由于此过程是发生在胚胎发育中,所以认为是发育的全能性。
三、动物细胞的核具有全能性
植物细胞的全能性通过组织培养较易实现,而动物细胞的全能性就难以实现,但可以通过核移植手段,使动物细胞核的全能性得以体现。
按照苏老师的观点(和教材不统一),一个细胞的细胞核所含有的遗传物质是没有全套的,任何细胞的细胞核不具有全能性。
四、细胞全能性表达
是指离体的细胞经组织培养以后,发育成一个完整的个体,应该不是潜能的意思,是具体的表现。

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