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单倍体胚胎干细胞(单倍体胚胎干细胞的转基因应用)

2023-01-23 03:58:03 作者:max
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细胞全能性的表现?

一、细胞全能性的概念(一)、概念的提出:1902年,德国植物学家哈勃兰特(Haberlandt)指出,植物的体细胞含有母细胞的全部遗传信息,具有发育成完整植株个体的潜能。因而每个植物细胞都像胚胎一样,经离体培养能再生出完整植株。哈勃兰特提出植物体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。 (二)、概念:细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,在一定的条件下,能表现出胚细胞中每个基因的潜在能力,具有发育成一个完整个体的潜能。二、细胞全能性的体现(一)、植物细胞全能性的体现1、植物体细胞的全能性: 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物,证明了植物体细胞的全能性。这一事实说明高度分化的植物细胞仍保持着全能性。在农业实践中广泛应用的营养体繁殖法就是利用了植物的这个特性。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,接种在人工培养基上,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,最后产生精子的途径),经诱导而脱分化,恢复其潜在的全能性,转变为分生细胞,进一步长成单倍体。3、卵细胞的全能性:在自然界中就有一些植物是单倍体。例如,藻菌植物的菌丝体时期;苔藓植物的配子体世代的植物体;自然条件下,玉米、普通小麦、水稻、烟草等作物中,偶而也会出现单倍体植物等,这些都是由未受精的卵细胞直接发育而成的。(二)动物细胞全能性的体现在植物细胞的全能性得到证实后,人们自然而然的想到了动物细胞的全能性。1997年克隆羊多莉的出现标志动物细胞全能性的突破。全能性在动物方面的体现不如植物那样的普通和明显。动物细胞的全能性随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制,分化潜能变窄,这是指整体细胞而言。全能性在动物细胞中的体现有:1、卵细胞的全能性:如工蜂、雄蚁、夏季孤雌生殖的蚜虫等,都是由未受精的卵细胞发育而成的个体,都属于单倍体。还有鱼类和两栖类单性生殖的事实,即由一个未受精的卵细胞可以在人工刺激下发育为一个个体,足以证明卵细胞全能性的存在。1、胚胎干细胞的全能性:胚胎干细胞是在人体胚胎发育早期——囊胚(受精后约5~7天)中未分化的细胞。它具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力,可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型,从而可以进一步形成机体的任何组织或器官,具有形成完整个体的分化潜能。胚胎干细胞是具有全能性的细胞。1、体细胞核的全能性:高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,它的细胞全能性受到限制。但是,它的细胞核仍然保持着全能性,这是因为细胞核内含有保持物种遗传性所需的全套遗传物质。1997年克隆羊多莉的出现,证明了高等动物体细胞的细胞核具有发育全能性。体细胞克隆动物的成功表明,尽管体细胞的分化程度高,但是以受精卵或卵细胞为受体,通过核移植后对体细胞核的重新编程,依然能发育成一个完整的个体。也就是说,高等动物体细胞的细胞核具有发育的全能性,只是可塑性很低,必须在适当的条件下才表现出来。三、细胞全能性的原因动、植物体细胞都是由受精卵的有丝分裂形成的,都含有发育成完整个体所必需的全部基因,都有一定的细胞质环境,理论上讲都应该具有全能性。但动、植物体内细胞并没有表现出全能性,这是因为它们在分化过程中基因在不同细胞里选择性表达的结果。由于基因的选择性表达,从而控制了分化过程的各个环节,使动、植物细胞在分化过程中合成了某些特异蛋白质、各种酶和蛋白质激素等,形成了所在的具体器官或组织环境。在这种特定的情况下,仅表现出一定的形态和局部功能而已。而这些细胞的遗传潜力并没有丧失,全部信息仍保留在每一细胞的遗传物质中。分化的细胞尽管具有全能性,但要表达必须在一定条件下离体培养。当其离开母体,成为游离状态,给予合适的营养和适宜的外界环境条件,使其激活、激化、分裂,这样,细胞经过分化又恢复了遗传的全能性,起到类似受精卵的发育功能,从而发育成一个完整的生物体。植物花粉粒、卵细胞和动物的卵细胞,都具有体细胞一半的染色体,为什么能在一定的环境条件下发育成一个完整的生物体呢?这一事实说明,具备一个完整的染色体组是细胞全能性的内因。

细胞分化,全能化

细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,在一定的条件下,能表现出胚细胞中每个基因的潜在能力,具有发育成一个完整个体的潜能。

植物细胞具有全能性。动物细胞的细胞核具有全能性,注意这里是细胞核,如果说“高度分化的动物细胞具有全能性”则是错误的。

给你具体说法

细胞的全能性

张仲林

[关键词] 细胞;全能性;植物;动物;体现;原因。

细胞的全能性是高考复习的难点之一。为了突破这一难点,现对这一问题探讨如下:

一、细胞全能性的概念

(一)、概念的提出:

1902年,德国植物学家哈勃兰特(Haberlandt)指出,植物的体细胞含有母细胞的全部遗传信息,具有发育成完整植株个体的潜能。因而每个植物细胞都像胚胎一样,经离体培养能再生出完整植株。哈勃兰特提出植物体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。

(二)、概念:

细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,在一定的条件下,能表现出胚细胞中每个基因的潜在能力,具有发育成一个完整个体的潜能。

二、细胞全能性的体现

(一)、植物细胞全能性的体现

1、植物体细胞的全能性:

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物,证明了植物体细胞的全能性。这一事实说明高度分化的植物细胞仍保持着全能性。在农业实践中广泛应用的营养体繁殖法就是利用了植物的这个特性。

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,接种在人工培养基上,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,最后产生精子的途径),经诱导而脱分化,恢复其潜在的全能性,转变为分生细胞,进一步长成单倍体。

3、卵细胞的全能性:

在自然界中就有一些植物是单倍体。例如,藻菌植物的菌丝体时期;苔藓植物的配

子体世代的植物体;自然条件下,玉米、普通小麦、水稻、烟草等作物中,偶而也会出现单倍体植物等,这些都是由未受精的卵细胞直接发育而成的。

(二)动物细胞全能性的体现

在植物细胞的全能性得到证实后,人们自然而然的想到了动物细胞的全能性。1997年克隆羊多莉的出现标志动物细胞全能性的突破。全能性在动物方面的体现不如植物那样的普通和明显。动物细胞的全能性随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制,分化潜能变窄,这是指整体细胞而言。全能性在动物细胞中的体现有:

1、卵细胞的全能性:

如工蜂、雄蚁、夏季孤雌生殖的蚜虫等,都是由未受精的卵细胞发育而成的个体,都属于单倍体。还有鱼类和两栖类单性生殖的事实,即由一个未受精的卵细胞可以在人工刺激下发育为一个个体,足以证明卵细胞全能性的存在。

1、胚胎干细胞的全能性:

胚胎干细胞是在人体胚胎发育早期——囊胚(受精后约5~7天)中未分化的细胞。它具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力,可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型,从而可以进一步形成机体的任何组织或器官,具有形成完整个体的分化潜能。胚胎干细胞是具有全能性的细胞。

1、体细胞核的全能性:

高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,它的细胞全能性受到限制。但是,它的细胞

核仍然保持着全能性,这是因为细胞核内含有保持物种遗传性所需的全套遗传物质。1997年克隆羊多莉的出现,证明了高等动物体细胞的细胞核具有发育全能性。体细胞克隆动物的成功表明,尽管体细胞的分化程度高,但是以受精卵或卵细胞为受体,通过核移植后对体细胞核的重新编程,依然能发育成一个完整的个体。也就是说,高等动物体细胞的细胞核具有发育的全能性,只是可塑性很低,必须在适当的条件下才表现出来。

三、细胞全能性的原因

动、植物体细胞都是由受精卵的有丝分裂形成的,都含有发育成完整个体所必需的全部基因,都有一定的细胞质环境,理论上讲都应该具有全能性。但动、植物体内细胞并没有表现出全能性,这是因为它们在分化过程中基因在不同细胞里选择性表达的结果。由于基因的选择性表达,从而控制了分化过程的各个环节,使动、植物细胞在分化过程中合成了某些特异蛋白质、各种酶和蛋白质激素等,形成了所在的具体器官或组织环境。在这种特定的情况下,仅表现出一定的形态和局部功能而已。而这些细胞的遗传潜力并没有丧失,全部信息仍保留在每一细胞的遗传物质中。分化的细胞尽管具有全能性,但要表达必须在一定条件下离体培养。当其离开母体,成为游离状态,给予合适的营养和适宜的外界环境条件,使其激活、激化、分裂,这样,细胞经过分化又恢复了遗传的全能性,起到类似受精卵的发育功能,从而发育成一个完整的生物体。

植物花粉粒、卵细胞和动物的卵细胞,都具有体细胞一半的染色体,为什么能在一定的

环境条件下发育成一个完整的生物体呢?这一事实说明,具备一个完整的染色体组是细胞全能性的内因。

例题:近年来,科学家已将人类干细胞的研究和应用深入到很多的层次,提升到很高的水平,在为人类的健康发挥着越来越大的功效。究其做法,简言之就是:首先将人体内的干细胞用高精的方法提取出来,在适宜的外界环境条件下,使其激活、激化、分裂,使其一切功能恢复正常后,再植入到人体相应的病变、坏死部位,用来代替或更换已无法行使正常生命活动的组织、器官,进而达到根治疾病的目的。你认为这一做法是利用人体细胞的(

A、完整性

B、多样性

C、适应性

D、全能性

解析:人的肌体在发展适应过程中,保留了一部分未分化的原始细胞,称之为干细胞,以保证局部组织损伤的修复。干细胞是人体内最原始的细胞,它具有很强的再生能力。一但需要,这些干细胞可以按照发育途径通过分裂而产生分化的细胞。成人体内也有干细胞,分布于骨髓、血液、大脑、胰脏、骨骼肌等处。干细胞是未分化的原始细胞,有的干细胞具有类似受精卵的发育功能。提取干细胞,在体外进行诱导分化培育出遗传特征与病人完全吻合的细胞、组织或器官,再向提供干细胞的病人移植这些组织或器官。利用这种方法,将从根本上解决同种异

体器官移植过程中的免疫排斥反应,同时还使病人移植所需的组织或器官有了良好的充分的来源。现在人们可以将体细胞核移植到去核的卵细胞内,经过一定的处理使其发育至囊胚,再利用囊胚内的细胞群获得胚胎干细胞,然后进行诱导、分化出病人所需的组织或器官,即治疗性克隆。1998年,人的胚胎干细胞在美国培养成功,人们看到了这种干细胞在临床上的应用前景。胚胎干细胞是具有发育全能性的细胞,可以参加整个生物体的发育。据美国《科学》杂志报道,

干细胞的研究是2002年最值得关注的六大科技之一。

说明:该文发表于2002年9月3日《考试报》理科综合栏目,2003年9月获甘肃省新课程新理念优秀论文评比二等奖。

人类目前在生物圈研究领域的成就都有哪些?

1、重磅!世界上首例体细胞克隆猴在中国诞生

克隆羊多莉(Dolly)诞生于1996年7月5日,1997年首次向公众披露。它被美国《科学》杂志评为1997年世界十大科技进步的第一项,也是当年最引人注目的国际新闻之一。

在培育多莉羊的过程中,科学家们采用体细胞克隆技术,这种技术也称作体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer, SCNT)。

SCNT是动物细胞工程技术的一种常用技术手段,涉及将供者体细胞核移入去核的卵母细胞中,使后者不经过精子穿透等有性过程(即无性繁殖)就可被激活、分裂并发育为新的胚胎,这个胚胎最终发育为动物个体。

2、华人团队解决异种器官移植难题

近日,《科学》杂志在线刊登了一项重量级的研究。来自浙江大学、云南农业大学、重庆第三军医大学、哈佛大学以及其他科研机构与公司的团队使用CRISPR-Cas9基因编辑技术。

一举解决了将猪器官移植到人体内的关键难题。这项研究的通讯作者是2017全球青年领袖,80后科学家杨璐菡博士。

器官移植手术影响了全球数百万人的生命。以美国为例,此时此刻,正在排队等待器官移植的患者人数高达12万。然而,每年能够用于移植的器官数量非常有限,成功进行的器官移植手术仅有3万多例。据估计,在2016年,每天都有22名患者在等待器官移植的过程中死去。

3、核移植技术重编程能力比诱导型多能干细胞技术更强

核移植(somatic cell nuclear transfer)和诱导型多能干细胞(iPSCs)是体细胞重编程的两种最主要的技术手段。核移植技术与诱导型多能干细胞的重编程能力是否存在差异一直是人们非常关注的问题。

2009年,高绍荣实验室通过四倍体互补实验,获得了全部由ips细胞发育而来的小鼠,证明了诱导型多能干细胞和核移植胚胎干细胞一样具有真正的多能性。但是,这是以健康个体来源的体细胞作为供体细胞的情况。未来的体细胞重编程应用于临床研究时,主要面向的是病人而非健康个体。

4、中国科学家建立单倍体体细胞遗传筛选体系

单倍体细胞在遗传筛选和转基因动物培育中具有重要价值。前期研究获得了哺乳动物的单倍体胚胎干细胞,但是单倍体胚胎干细胞在体外培养和分化过程中会发生自发二倍化,对建立单倍体体细胞遗传筛选体系带来挑战。

中国科学院院士、中科院动物研究所研究员周琪研究组通过活细胞观察,证实单倍体胚胎干细胞在分裂时发生有丝分裂滑移使细胞从中期直接进入间期,从而导致二倍化。用调控分裂中期关键靶点的小分子抑制剂进行筛选,发现CDK1和ROCK通路是调控单倍体胚胎干细胞二倍化的关键通路。

通过添加ROCK抑制剂,能将单倍体胚胎干细胞分化为三个胚层的单倍体体细胞,包括神经干细胞(可进一步分化为成熟神经元和星形胶质细胞)、心肌细胞和胰岛细胞。

5、机器人操作体细胞克隆猪诞生

经过两个多月漫长等待,一份特殊的“亲子鉴定”报告近日出炉。13头克隆小猪与“代孕”母亲无血缘关系,仅与供体细胞存在“亲子关系”。这从医学上表明了世界首例机器人操作的体细胞克隆猪在天津诞生。

较之以往的“手工操作”克隆技术,此次机器人自动化“操刀”,用力更小,对细胞伤害更少,精度更高,体细胞克隆技术成功的关键指标“囊胚率”也从10%提高至20%。

“机器人操作体细胞克隆猪”研究来自南开大学机器人所赵新教授领导的跨学科研究团队。体细胞克隆是改良生物品种的经典方法之一。它将普通品种卵母细胞的细胞核去除后,注入优良品种的体细胞,获得的后代一定是优良品种。

现代生物技术知识点

现代生物技术是高考的必考知识,那么知识点你掌握了多少呢?接下来我为你整理了现代生物技术知识点,一起来看看吧。

现代生物技术知识点:胚胎干细胞

1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。

2、具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。

3、胚胎干细胞的主要用途是:①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;

②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料,在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段

可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合症、少年糖尿病等;

④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性,移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能;

⑤随着组织工程技术的发展,通过ES细胞体外诱导分化,定向培育出人造组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。

现代生物技术知识点:胚胎工程的应用

1.体外受精和胚胎的早期培养

(1)卵母细胞的采集和培养:主要方法:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。第二种方法:从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。

(2) 精子的采集和获能:在体外受精前,要对精子进行获能处理。

(3) 受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。

(4)胚胎的早期培养:精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植,小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植,人的体外受精胚胎可在4个细胞阶段移植。)

2.胚胎移植

(1)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。(供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。)

地位:如转基因、核移植,或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”。

(2) 胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。

(3) 生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。

②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。

③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。

④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。

(4) 基本程序主要包括:

①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。

②配种或人工授精。

③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。

④对胚胎进行移植。

⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。

3.胚胎分割

(1)概念:是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。

(2)意义:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,属于无性繁殖。

(3)材料:发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚。(桑椹胚至囊胚的发育过程中,细胞开始分化,但其全能性仍很高,也可用于胚胎分割。)

(4)操作过程:对囊胚阶段的胚胎分割时,要将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。

现代生物技术知识点:植物细胞工程

1.理论基础(原理):细胞全能性

2.植物组织培养技术(b)

(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞 ―――→愈伤组织 ―――→试管苗 ――→植物体

(2)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。

A 植物繁殖

微型繁殖:可以高效快速地实现种苗的大量繁殖

作物脱毒:采用茎尖组织培养来除去病毒(因为植物分生区附近的病毒极少或没有)

人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经人工薄膜包装得到的种子。优点:完全保持优良品种的遗传特性,不受季节的限制;方便储藏和运输

B 作物新品种培育

单倍体育种:

a过程:植株(AaBb)通过减数分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab四种类型);对花粉进行花药离体培养(技术是植物组织培养);得到单倍体植株;对其幼苗时期进行秋水仙素处理;得到了正常的纯合二倍体植株(AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型)。

b 优点:明显缩短育种年限

C 突变体利用:在组织培养中会出现突变体,通过从有用的突变体中选育出新品种(如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体)

D 细胞产物的生产:通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物。

为何所有生物在胚胎阶段都一样?

猪、兔子、狗、乌龟鱼乃至人类,胚胎发育初期高度相似,成年个体却千差万别,但这恰恰可以作为生物演化的证据,最初相同后来由于种群分化逐渐不同,新物种产生。

地球生物演化而来已经基本没有异议,大量的证据指向了生物演化,从较为宏观的物种、胚胎发育过滤的相似性,乃至基因的构成和相似性,都指向这证据。人类和很多大型动物的胚胎在发育早期基本相同,都是从受精卵开始,分裂为数十个细胞后演化为囊胚,除了囊胚大小、颜色有一些差异其余特征基本相同,不过在后期由于基因的选项性表达和物种之间基因的差异性,不同物种的胚胎发育开始有了区别,胚胎发育所需的时间也有所不同,较为原始的两栖动物、鱼类等物种的胚胎发育较快,爬行动物、哺乳动物的胚胎发育较为迟缓,由于有分化程度更高的大脑和脊椎,有尾巴的就长出尾巴,有壳子的就长出壳子,直到胚胎发育成熟分娩或者孵化。

基因的相似性使得大型动物的胚胎发育具有一定的相似性,基因的差异则使得生物胚胎发育不尽相同。相似性来源于生物繁殖,繁殖时基因复制遗传,大型真核多细胞动物的核酸链复制是核质分离、半保留复制,可以尽量地保证核酸序列的稳定性,这就使得生物种群稳定;而基因在复制过程中会出错误,也就是基因突变,生物不断地繁衍演化,基因的差异就越来越大,而生物由于生存竞争等因素,有迁徙等行为,导致不同种群间的地理隔离等,这会导致同一物种的不同种群缺乏基因交流,不同种群相对独自演化基因差异越来越大,直到不同的种群间再也不能发生有效的生殖交流,新物种就随之产生了。物种胚胎发育早期的相似性也正是生物早期具有亲缘关系的证据,人和猪狗等物种的基因相似性也都在80%以上。

按照基因等证据,地球生命该是有共同的始祖,地球足够大环境足够复杂,生物繁衍数量越来越多由于生存竞争等环境因素分布在不同的环境中,加上地球地壳中某些放射性物质的衰变,有利于多细胞生物的存在,于是慢慢地大型动植物也出现了,地球生物越来越繁盛。

因为地球上所有的生物包括植物、真菌和动物都来源于一个共同的祖先"古菌″。

古菌是一种单细胞生物,大约35亿前地球的海洋开始出现单细胞的古菌,但这种古菌细胞结构简单是没有细胞核和线粒体的,被称为"原核细胞″。

而植物、真菌和动物都是真核细胞生物,真核细胞拥有包裹DNA的细胞核和细胞器线粒体。这个线粒体却是细胞进化的关键一步。

一种很大的可能性是一个古菌细胞被机械力压开(例如石头滚动),而又没有彻底将细胞压碎。裂开的古菌在恢复的过程中又正好把附近一个能用氧把葡萄糖和脂肪酸彻底氧化的细菌包裹进去。由于古菌没有溶酶体,被包裹进去的细菌也不被杀死,最后和古菌形成共存关系。要成功地实现这一过程,几率是非常小的,所以原核细胞出现十几亿年后,也就是21亿年前才出现这种共生关系的真核生物。而且所有真核生物包括植物、真菌和动物,它们的线粒体基因经过测定,都是来自于同一个祖先,也就是说这样的细胞融合过程只发生过一次,但是就是这次"幸运″的细胞融合导致了真核生物的诞生。

真核生物的无穷演化和分支,最终形成生物的三大类:植物、真菌和动物。所以地球上所有生物在干细胞阶段结构都是相同的,真正的不同主要存在于DNA的序列。雌性的单倍体干细胞与雄性的单倍体干细胞结合形成双倍体的胚胎在形式和结构上当然也是相似的,但不同的核心"DNA序列″却决定了它们各自形成不同的物种。

物之初,形相近。性不同,渐相远。

你问的这个问题,正好证明物种是进化而来。而且是多支进化。要不是进化,为什么恐龙时代没有人类化石?再往前连哺乳动物化石都没有,只有冷血爬行动物化石,再往前只有单细胞生物化石?

单倍体植物的体细胞有全能性么?

细胞全能性指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。全能性细胞,能发育成完整成熟的个体的细胞(如全能干细胞)。狭义上全能性细胞就是受精卵(也被称为全能干细胞)和未分化的胚胎;广义上,因为理论上所有细胞(多细胞体内的)都有全能性,所以都是全能性细胞。较为接受的是狭义上的意义。

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