细胞分化好比是沿着山坡一路向下滚的小球，全能性实现相当于将小球再推回山顶。

我们通过这个类比来回答3个问题。

1.分化程度和全能性高低之间有什么关系？

2.为什么生殖细胞分化程度高全能性也高？

3.为什么使用去核的卵母细胞作为动物体细胞核移植的受体细胞？

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1.分化程度和全能性高低之间有什么关系？

我们来看一幅图，一起来想象一下。

图1：沿着山坡向下滚动的小球

山顶上有一个小球，会沿着山谷小道向下滚，在岔路口做出选择并继续向下滚，一直如此直到谷底。小球的滚动在自然状态下是不可逆的，小球只会向下滚动而不会逆过来向上滚动。我们在小球的滚动分界点做上一些记号，这样随机取出一个球我们就会知道是从什么地方取的。我们就用一些字母来标记吧，山顶上的是A，谷底的是Z，同一层次的我们用阿拉伯字母区分，Z1,Z2,Z3……都表示滚到谷底的不能再滚的小球。

接下来我们就用这个例子来类比一下分化与全能性。

图2：康拉德·沃丁顿的分化小球

分化的过程好比是向下滚的小球，山顶是受精卵，向下滚到山腰的是各种干细胞，滚到谷底并停在那里的是各种高度分化的细胞。整个过程一般不可逆，方向是由A到Z。细胞分化的过程基因并没有丢掉，而是被做上了标记（比如胞嘧啶甲基化和组蛋白的乙酰化），这些标记让基因特异性表达，分化成各种各样的细胞。在繁殖过程中，精卵结合为受精卵，相当于又把小球上的绝大多数标记清除并重新放回山顶上。知道了这一过程我们再来看看分化程度和全能性的关系。一般来说，距离山顶越近，小球上的标记越少，细胞分化程度就越低，全能性越高。反之，距离山顶越远，小球上的标记就越多，细胞的分化程度就越高，全能性越低。

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2.为什么生殖细胞分化程度高全能性也高？

别人取了一个小球给你，你并没有看到他是从哪个地方取的，但是你可以根据小球上的标记来判断。标记越少越靠近山顶，标记越多越靠近谷，细胞也是这样来判断的。距离山顶越远分化程度就越高，标记越少全能性就越高。一般来说这位置和标记是正相关的，但是，这里面出现一个意外，这个意外就是生殖细胞。减数分裂和受精作用能擦除标记，被擦除了标记的生殖细胞在谷底，但是又没有多少标记，也就成了所谓的分化程度高但是全能性也高的细胞。

图3：世代交替，注意图中的配子体

自然界中有很多生殖细胞不经过受精作用直接发育成个体的例子。植物世代交替中的配子体世代就是直接由配子发育来的；动物中也不乏孤雌生殖的案例，蜜蜂中的雄峰就是直接由卵细胞发育来的。

有些例子虽然不能准确表述理论，对我们理解还是大有帮助的。当然了，这个小球的例子并不是我想出来的，而是表观遗传学之父沃丁顿提出来的。

这个例子很好用，除了说明上述问题之外还能解释为什么动物核移植为啥最常用去核的卵母细胞。

我们来尝试一下。

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3.为什么使用去核的卵母细胞作为动物体细胞核移植的受体细胞？

我们知道分化的实质是“基因的选择性表达”。

正是因为分化的实质是基因的选择性表达而不是直接抛弃掉不需要表达的基因，所以每个细胞都保留了能发育成本物种个体的全部潜能。潜能是有的，要体现出来可能那么容易。一个高度分化的细胞要实现全能性再重新分裂分化变成一个完整个体，这个过程就相当于将谷底的小球一路向上推，一直推到山顶，还要把一路上的标记全部擦除掉掉，这样细胞才会认为自己是那个无所不能的受精卵，再重新滚一次变成一个完整个体。

图4：植物组织培养，图片来源：人教版生物必修Ⅰ课本

植物细胞还好一些，人类已经有办法将一个植物细胞推回山顶再重新滚一次。对于动物细胞就有些麻烦了，我们试着推了推，发现可以推到山腰上，但是推回山顶还没有那么大的力气。也就是说很难把高度分化的动物细胞上的标记擦除掉。怎么办呢？减数分裂和受精作用能擦除标记，如果将高度分化的动物细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中，能不能利用卵母细胞的细胞质来擦除分化细胞上的标记呢？答案是可以的。动物细胞核移植技术就是这么做的，我们没有办法把一个成熟的动物细胞推回到山顶上，但是“借助全能细胞的细胞质推细胞核回山顶”还是可以的。

图5：使用去核卵母细胞作为动物体细胞核移植的受体细胞，图片来源：人教版生物选修Ⅲ课本

现在再回头看高中生物中“植物组织培养技术体现了植物细胞的全能性，动物细胞核移植克隆体现了细胞核具有全能性”这一句话是不是感觉清晰很多了呢？

高中生物学的知识，理解了就记住了，比死记硬背强多了。通过理理来记忆对学习能力的要求更高，单纯的背诵记忆是一个更加懒惰的方法，不动脑子就能解决。因此，下了大力气来背诵记忆的同学在某种程度上是懒惰的。