生物綜述：不同生物的再生能力

不同生物的再生能力目錄細(xì)胞全能性植物的再生能力（1）低等植物（2）被子植物a，根b，莖c，葉動物的再生能力（1）爬行動物（2）兩棲動物（3）哺乳動物和魚類2023/9/5細(xì)胞全能性是在多細(xì)胞生物中每個體細(xì)胞的細(xì)胞核具有個體發(fā)育的全部基因，只要條件許可，都可發(fā)育成完整的個體。被譽(yù)為“植物組織培養(yǎng)之父”的德國著名植物生理學(xué)家和植物學(xué)家哈勃蘭特早1902年就提出植物細(xì)胞具有全能性的理論。經(jīng)各國科學(xué)家近百年的辛勤探索,最終發(fā)現(xiàn)幾乎所有植物的根、莖、葉、花、果實(shí)和種子等不同器官、組織都能被離體培養(yǎng)。并發(fā)育成新的植株。1958年,由美國植物學(xué)家斯圖爾德等人用胡蘿卜根韌皮部的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),得到了完整植株,并開花結(jié)實(shí)。首次證實(shí)哈伯蘭特在50多年前關(guān)于細(xì)胞全能性的預(yù)言。動物細(xì)胞的全能性研究是從何開始的呢？？對于高等動物來說，說到細(xì)胞能性人們往往僅從生殖細(xì)胞、干細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞來認(rèn)識細(xì)胞的全能性。1938年，德國胚胎學(xué)家諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主施佩曼就提出細(xì)胞核移植的想法來實(shí)現(xiàn)動物克隆(即無性生殖的方式產(chǎn)生后代)的思想。動物細(xì)胞全能性1997年克隆羊“多利”的誕生首次證明了哺乳動物細(xì)胞也有全能性。1962年，格登應(yīng)用完全分化的成年爪蟾腸上皮細(xì)胞為材料進(jìn)行核移植，結(jié)果獲得大量與提供上皮細(xì)胞的爪蟾遺傳物質(zhì)完全一致的蝌蚪，這個結(jié)果進(jìn)一步證明爪蟾腸上皮細(xì)胞的全能性，從而否定了細(xì)胞在分化過程中全能性逐漸喪失的觀點(diǎn)。動物細(xì)胞全能性低等植物植物的再生能力低等植物通常擁有很強(qiáng)的繁殖能力，藻類植物和苔蘚植物由于細(xì)胞分化不夠徹底還保留較好的細(xì)胞全能性，蕨類植物通常利用其再生能力繁殖比如鹿角蕨，波士頓蕨等。藻類植物：多細(xì)胞藻類通常任意足夠長度的片段都可以再生。苔蘚植物：再生能力很強(qiáng)，能夠迅速得到大量的繁殖體。蕨類植物：一些蕨類通常會利用其再生能力創(chuàng)造無性繁殖的條件被子植物的再生能力根的再生能力：一些切成段的根可以再生出新植株。旋花科田旋花通?？梢岳盟母l(fā)育出新的植株，作為田間雜草，鋤頭的每一次挖刨都可能給田旋花的繁殖提供機(jī)會。蘭科植物擁有肉質(zhì)的根比如石斛，在另外一些比如菊科，胡桃科，牻牛兒苗科，還有莖極短的如罌粟科，報(bào)春花科的物種都擁有根的再生能力。被子植物的再生能力塊根通常也具有再生能力：擁有塊根的植物可以通過不定芽重新生成植株：菊科大麗花，毛茛科花毛茛，旋花科紅薯。但只有在擁有不定芽的情況才能萌發(fā)出新的蘗。根會產(chǎn)生細(xì)胞分裂素，而塊根中的營養(yǎng)也有利于芽的生長。莖的扦插大多數(shù)草本植物都可以起源于植物頂端的嫩枝被折斷落入土壤后會萌生出根，與生長素的分布和不定根在莖上的形成有關(guān)嫩枝扦插二年生或三年生的木質(zhì)化的老枝中通常儲存較多養(yǎng)分，利于根的形成，也可以體現(xiàn)高等植物中完全分化的細(xì)胞仍然具有細(xì)胞全能性和再生能力硬枝扦插莖的扦插常見園藝花卉通常用扦插繁殖以保留物種基因的穩(wěn)定性。薔薇科，蕓香科，木犀科，摩蘿科，葡萄科，山茶科，杜鵑科通常使用硬枝扦插，而菊科，牻牛兒苗科，茄科，薔薇科，莧科，石竹科，豆科，菊科通常使用嫩枝扦插。塊莖，鱗莖繁殖塊莖和鱗莖的無性繁殖也是能夠很好體現(xiàn)植物再生能力的實(shí)例。擁有塊莖的植物可以通過生出不定芽不定根再新生植株：馬鈴薯，天南星科，姜科和鳶尾科。擁有鱗莖的植物可以通過鱗片生出植株：代表百合科，石蒜科，酢醬草屬的植物葉的繁殖能力葉在被子植物中作為營養(yǎng)器官其細(xì)胞已完全分化，著名的景天科植物“落地生根”落地生根的肉質(zhì)葉脫落到合適的環(huán)境中會重新在脫落處發(fā)育出新的植株。廣泛的現(xiàn)象是很多肉質(zhì)的葉在從母體上脫落后在適宜環(huán)境中都會重新生出根和芽?？嘬奶浦参锓侵掭?，大巖桐等通常利用葉插繁殖天南星科的豆瓣綠，景天科和大戟科的肉質(zhì)葉都有再生能力2023/9/5爬行動物再生能力壁虎逃生的絕技就是扔掉尾巴，在它遇到強(qiáng)敵或被敵害咬住時，掙扎一番后就自動將尾巴脫落，離開身體的尾巴還不停地抖動，以達(dá)到迷惑敵人、趁機(jī)它自己卻逃之夭夭，而過些時候，壁虎的尾巴又能完好如初。斷尾的地方并不是在兩個尾椎骨之間的關(guān)節(jié)處，而發(fā)生于同一椎體中部的特殊軟骨橫隔處。這種特殊橫隔構(gòu)造在尾椎骨骨化過程中形成，因尾部肌肉強(qiáng)烈收縮而斷開。軟骨橫隔的細(xì)胞終身保持胚胎組織的特性，可以不斷分化。所以尾斷開后又再生出一新的尾巴。首先想到的就是壁虎了~2023/9/5壁虎是一種小型蜥蜴，那么其它蜥蜴有沒有再生能力呢？蜥蜴亞目在全世界約有6000多種，20個科。但不是所有的都有自截及再生能力。一般認(rèn)為自截可以發(fā)生在任何部位，但斷尾的地方并不是在2個尾椎骨之間的關(guān)節(jié)處。而發(fā)生于同一椎骨的特殊軟骨橫隔處，這種特殊橫隔構(gòu)造在尾椎骨。骨化過程中形成，因尾部肌肉強(qiáng)烈收縮而斷開。軟骨橫隔的細(xì)胞終生保持著胚胎組織的特性，可以不斷地分化。所以尾斷開后又可以自行長出一條新尾。

以我國分布的九科為例，瞼虎科，壁虎科，石龍子科，蜥蜴科和蛇蜥科的種類的尾部能夠自截及再生。而鱷蜥科，巨蜥科等四類無此能力?？茖W(xué)研究者發(fā)現(xiàn)隨著細(xì)胞分化越高級越難以表現(xiàn)其全能性，而核移植技術(shù)過程中必須利用卵細(xì)胞，而該技術(shù)在應(yīng)用于實(shí)際生活（特別是床）會造成許多倫理問題，因此避開卵細(xì)胞而直接將分化細(xì)胞轉(zhuǎn)化成全能細(xì)胞則具有重要意義。

可是問題來了隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的不斷完善發(fā)展，胚胎干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)，能否利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)使細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)楦杉?xì)胞從而恢復(fù)全能性成為一大挑戰(zhàn)，山中伸彌首次使這一想法在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)，將老鼠體內(nèi)完整成熟的細(xì)胞重新編程成為