生殖(有性生殖是如何进化而来的)
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2023-12-04
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1. 生殖,有性生殖是如何进化而来的?
由亲本产生的确性的生殖细胞可称为配子。
关于配子起源的学说有很多类。
最早的一组学说认为,某些偶然的原因导致了同种细胞偶然融合在一起,例如某些增强细胞膜流动性的因素,二倍体在某些情况下更有优势,所以这种形式保留下来。
在先出现等大配子的假说下,性别不一定是稳定的,例如某种酵母就被发现有13种性别。为什么大多数物种的配子都稳定为雌雄二型呢?
Richard Dawkins在《自私的基因》中提出,对于多细胞生物,大配子和小配子在博弈中处于优势,而中间过度大小配子在博弈中处于劣势。[1]
多细胞生物产生大配子需要更多的消耗,但大配子容易存活;多细胞生物产生大配子需要的消耗很少,但小配子容易在遇到另一个配子并结合之前就死亡。大配子有生存优势,小配子有数量优势,中间过度大小的配子在两方面分别竞争不过大配子和小配子,导致中间过度大小配子消失,达到雌雄二型配子的稳定模式。
另一类是Lynn Margulis所提出的内共生学说[2],这个学说认为配子本身并不是起源于等大配子,而是同种细胞中,小个体被大个体吞噬,但是其基因没有被消化而是存活内共生,最后发展为双倍体生殖,小配子就是雄配子,大配子就是雌配子。
这个学说中,雌性两性配子是最早出现的形式,无二形性分化的等大配子、某种酵母的13种性别等多种性别的情况,反而是一些特殊的分化。
还有第三类是关于恶劣环境和基因修复的学说,恶劣环境导致热休克(),一些周期蛋白清除受阻,导致单倍体自然加倍加倍形成了二倍体。对于单细胞生物,二倍体相对于单倍体对恶劣环境有更强的抗性,有生存优势。而对于多细胞生物,二倍体相对于更有利于基因对位修复,大多数突变都是有害突变,二倍体相对于单倍体的遗传稳定性使二倍体更有优势。[3]
但是在一般环境下由于在分裂时要多复制一套基因组而相对处于劣势。偶然由于有丝分裂相关基因的变异产生了减数分裂,可以把二倍体重新变成单倍体,相对于不能自主相互转化的单倍体和二倍体,能够减数分裂重新成为单倍体的二倍体更有优势,进一步又产生了可以合并为二倍体的单倍体配子。同时也有一些理论认为减数分裂也是一种从基因组中排除有害突变的方式。[4]
三个学说之间并不是完全互斥的。
与多细胞生物不同,大多数单细胞真核生物的有性生殖,都是无性别分化的等大配子,平时只进行有丝分裂,在恶劣环境下才采取有性生殖。
从这个角度来看,似乎更符合热休克学说,但是也不与第一类学说相悖。在进化史上的,是可以结合为双倍体的配子先出现,还是可以使双倍体成为单倍体的减数分裂先出现,这个先后关系问题很难给出一个还原性的答案。但是两个机制必然是互相促进。协同进化的。
而对于内共生学说,单细胞真核生物的配子普遍是无二形性分化的等大配子,以及有多种配子性别的情况,似乎与内共生学说相悖,并且Richard Dawkins的理论也可以与Lynn Margulis的理论一样解释为什么大多数物种的配子都稳定为雌雄二型。但是内共生学说的优势是其比其她关于双倍体产生问题的学说更简单。
此外需要注意的是,以上仅仅涉及的是有性生殖,配子的性别,以及配子的雌雄二型分化的问题。并不涉及多细胞生物个体的雌雄二型分化问题。
对于多细胞生物,配子的雌雄二型分化并不一定产生生物个体的雌雄二型分化,也有,等等情况。
而对于其中有稳定雌雄两个性别多细胞生物,虽然一些情况下,掌握生育主动权力的雌性对雄性的性选择(),雄性一些不利于生存的体征,因为间接体现雄性生存能力反而被雌性选择,导致了一些体征的性别差异。但是更多的情况下,雌雄个体之间除生殖器官以外没有明显的性别差异。
[1] Dawkins R. Selfish Gene: 30th Anniversary edition[J]. 2006.
[2] Sagan L. On the origin of mitosing cells[J]. Journal of Theoretical Biology, 1967, 14(3):255.
[3] Bernstein H, Byerly H C, Hopf F A, et al. Origin of sex.[J]. Journal of Theoretical Biology, 1984, 110(3):323-351.
[4] Bernstein H, Bernstein C, Michod R E. Meiosis as an Evolutionary Adaptation for DNA Repair[M]// DNA Repair. InTech, 2011.
2. 有性生殖和无性生殖的定义?
由亲本产生的有性生殖细胞(配子),经过两性生殖细胞(例如精子和卵细胞)的结合,成为受精卵,再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式,叫做有性生殖。
无性生殖指的是不经过两性生殖细胞结合,由母体直接产生新个体的生殖方式,分为分裂生殖(细菌及原生生物)出芽生殖(酵母菌、水螅等)孢子生殖(蕨类等)营养生殖(草莓匍匐茎等)
3. 有性生殖与准性生殖相同点?
相同点:均是基因、染色体重组的变异。不同点:(1)准性生殖发生在无性阶段,是无性生殖的一种方式,是两个孢子的芽管会两条菌丝体相互融合形成异核细胞,细胞核融合形成双倍体,在有丝分裂过程中染色体发生交换经过一系列非典型的、非整倍体的分裂形成单倍体菌丝的现象。是在有丝分裂过程中染色体基因的重组引起的变异。
(2)有性生殖:是性细胞结合过程中基因重组,是减数分裂过程中基因重组引起的变异。
4. 猫的生殖方式?
家猫的繁衍方式1.
配种繁殖正常情况下,猫长至7~10月龄即达性成熟,12月龄可配种繁殖。但与许多动物不同的是,雌猫发情后可与两只雄猫前后交配、重复受精。猫交配时由于不愿让人看,也不喜欢灯光,因此,最好要保持交配场所的黑暗和安静,以选择夜间配种为宜。为提高受精率,增加产仔数,配种时可先让一只雄猫交配。24小时后再与另一只雄猫.复配,这样可使窝平产仔数从3~5只提高到6~8只。
2.
孕期管理母猫怀孕30天后腹部开始膨大下垂,手能触摸到腹内小猫。为防流产,饲养孕猫的场所要尽量保持安静且光线宜暗。孕猫饲喂以米粥为主,适量加喂一些小鱼或肉汤,每天饲喂2次,每次350~400克,保证充足的营养。
5. 为什么有些教科书上说有性生殖比无性生殖在进化上更有意义?
物种之所以能够进化,很大程度上是基因的变化和物种选择的结果。有性生殖事实上相对于无性生殖来说反而更加麻烦,需要两个个体之间完成。那么为什么自然界会形成有性生殖这种机制呢?这其中必然有着它的优势,其中一个很重要的原因,就是有性生殖会更有利于物种进化。
什么是有性生殖所谓的有性生殖就是由亲本产生的有性生殖细胞(配子),经过两性生殖细胞(例如精子和卵细胞)的结合,成为受精卵,再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式,叫做有性生殖。通俗一点说,就是有性生殖是需要两个个体各产生一个生殖细胞,并进行融合从而产生后代的方式。
不仅仅是动物,大多数的植物繁殖都是有性繁殖,植物的花朵需要授粉,从而长出果实
那么有性繁殖的过程发生了什么?能导致物种更好的进化。那我们就来了解一下有性繁殖的生物过程。
有性生殖生物过程以人类的有性繁殖过程为例,每个人长什么样,怎么长基本都是由我们细胞内的基因控制,基因就存在于我们的染色体上(也就是遗传物质),而染色体就在细胞核之中。我们身体上普通细胞的细胞核内基本都包含着我们所有的遗传物质,遗传物质都是成对存在的。这些成对的染色体会相互促进或者抑制,控制着我们的形态。
我们的普通细胞分裂时,染色体也会进行复制,于是产生两个一样的细胞,而我们的生殖细胞(精细胞或卵细胞)却和普通细胞不一样,生殖细胞在分裂时,染色体不会进行复制,而是将染色体的成对基因分成两半各进入一个生殖细胞内,因此,生殖细胞只含有个体中一半的遗传物质。
当一个单独的生殖细胞是不会发育成一个个体,而需要与另一个生殖细胞进行结合,于是就拥有一套正常的染色体体系,于是便产生了一个后代。并且这种结合过程都是随机的。
因此,对于后代来说,一般基因来自父方,一半的基因来自母方,并且这种随机的过程增加了后代基因的多样性,而这种多样性会导致后代出现不同的性状,有的性状能够更好的适应自然,而有的性状处于劣势,于是在物竞天择适者生存的条件下,劣势的基因的生物将会被淘汰掉,他们也不会参与后代的繁殖,因此,他们的基因也就不会再流入下一代,长久以此,劣势的基因会越来越少,而具有优势的基因分布将会越来越多。因此物种就在这样的状态下慢慢的发生着进化。
而无性繁殖始终保持着自己这一套染色体,唯一进化的途径就是发生基因突变,这些基因将会改变后代的基因表达,从而改变他们的形态,而有性繁殖不仅可以通过这种方式,还可以结合其它个体基因,从而能让后代拥有父母双方的优势。
因此,通过上面的分析,我们就知道为什么有性繁殖会比无性繁殖更有利于物种的进化了。
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6. 无性繁殖和有性生殖的区别?
区别:
1、有性繁殖是经过两性生殖细胞结合,而无性繁殖则不经过两性生殖细胞的结合,是由母体直接发育成新个体的。2、有性繁殖的繁殖速度较慢,而无性繁殖的繁殖速度很快。3、有性繁殖的繁殖后代适应能力强,而无性繁殖的繁殖后代适应能力较弱。
有性繁殖的介绍
有性繁殖是利用雌雄授粉相交而结成种子来繁殖后代的方法,也是人类的正常繁殖方法,有性繁殖有利于基因交流,会产生更适合环境的后代,更有利于整个自然界的进化。

以般繁殖多用有性繁殖,不仅有大量种子产生可以繁殖较多的新苗,今日所有名种名花,也多是利用有性繁殖的改良育种而来。
无性繁殖的介绍
无性繁殖不涉及生殖细胞,不需要经过受精过程,直接由母体的一部分直接形成新个体的繁殖方式。

无性繁殖在生物界中较普遍,有分裂繁殖、出芽繁殖、孢子繁殖、营养体繁殖等多种形式。
7. 有性生殖和无性生殖有什么相同点和不同点?
有性生殖有三种:同配生殖、异配属生殖和卵式生殖。而配子生殖中最高级的生殖方式是——卵式生殖。
植物的有性繁殖:是经制过雌雄配子结百合而形成的新植物体。例如,水稻、小麦是属于有性繁殖。
植物的无性繁殖:不需要经过雌雄配子结合,通过营养体繁问殖成新的植物体。例如,山芋、马铃薯是属于无性繁殖。
无性生殖优点:新个体所含遗传物质与母体相同,因而新个体基本能够保持亲代的优良性状。
有性生殖优点:由于两性生殖细胞分别来自不同的亲本,因此,它们产生的后代具备了双亲的遗传特性,具有更强的生活能力和变异性,这对于植物的生存和进化具有重要意义。
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1. 生殖,有性生殖是如何进化而来的?
由亲本产生的确性的生殖细胞可称为配子。
关于配子起源的学说有很多类。
最早的一组学说认为,某些偶然的原因导致了同种细胞偶然融合在一起,例如某些增强细胞膜流动性的因素,二倍体在某些情况下更有优势,所以这种形式保留下来。
在先出现等大配子的假说下,性别不一定是稳定的,例如某种酵母就被发现有13种性别。为什么大多数物种的配子都稳定为雌雄二型呢?
Richard Dawkins在《自私的基因》中提出,对于多细胞生物,大配子和小配子在博弈中处于优势,而中间过度大小配子在博弈中处于劣势。[1]
多细胞生物产生大配子需要更多的消耗,但大配子容易存活;多细胞生物产生大配子需要的消耗很少,但小配子容易在遇到另一个配子并结合之前就死亡。大配子有生存优势,小配子有数量优势,中间过度大小的配子在两方面分别竞争不过大配子和小配子,导致中间过度大小配子消失,达到雌雄二型配子的稳定模式。
另一类是Lynn Margulis所提出的内共生学说[2],这个学说认为配子本身并不是起源于等大配子,而是同种细胞中,小个体被大个体吞噬,但是其基因没有被消化而是存活内共生,最后发展为双倍体生殖,小配子就是雄配子,大配子就是雌配子。
这个学说中,雌性两性配子是最早出现的形式,无二形性分化的等大配子、某种酵母的13种性别等多种性别的情况,反而是一些特殊的分化。
还有第三类是关于恶劣环境和基因修复的学说,恶劣环境导致热休克(),一些周期蛋白清除受阻,导致单倍体自然加倍加倍形成了二倍体。对于单细胞生物,二倍体相对于单倍体对恶劣环境有更强的抗性,有生存优势。而对于多细胞生物,二倍体相对于更有利于基因对位修复,大多数突变都是有害突变,二倍体相对于单倍体的遗传稳定性使二倍体更有优势。[3]
但是在一般环境下由于在分裂时要多复制一套基因组而相对处于劣势。偶然由于有丝分裂相关基因的变异产生了减数分裂,可以把二倍体重新变成单倍体,相对于不能自主相互转化的单倍体和二倍体,能够减数分裂重新成为单倍体的二倍体更有优势,进一步又产生了可以合并为二倍体的单倍体配子。同时也有一些理论认为减数分裂也是一种从基因组中排除有害突变的方式。[4]
三个学说之间并不是完全互斥的。
与多细胞生物不同,大多数单细胞真核生物的有性生殖,都是无性别分化的等大配子,平时只进行有丝分裂,在恶劣环境下才采取有性生殖。
从这个角度来看,似乎更符合热休克学说,但是也不与第一类学说相悖。在进化史上的,是可以结合为双倍体的配子先出现,还是可以使双倍体成为单倍体的减数分裂先出现,这个先后关系问题很难给出一个还原性的答案。但是两个机制必然是互相促进。协同进化的。
而对于内共生学说,单细胞真核生物的配子普遍是无二形性分化的等大配子,以及有多种配子性别的情况,似乎与内共生学说相悖,并且Richard Dawkins的理论也可以与Lynn Margulis的理论一样解释为什么大多数物种的配子都稳定为雌雄二型。但是内共生学说的优势是其比其她关于双倍体产生问题的学说更简单。
此外需要注意的是,以上仅仅涉及的是有性生殖,配子的性别,以及配子的雌雄二型分化的问题。并不涉及多细胞生物个体的雌雄二型分化问题。
对于多细胞生物,配子的雌雄二型分化并不一定产生生物个体的雌雄二型分化,也有,等等情况。
而对于其中有稳定雌雄两个性别多细胞生物,虽然一些情况下,掌握生育主动权力的雌性对雄性的性选择(),雄性一些不利于生存的体征,因为间接体现雄性生存能力反而被雌性选择,导致了一些体征的性别差异。但是更多的情况下,雌雄个体之间除生殖器官以外没有明显的性别差异。
[1] Dawkins R. Selfish Gene: 30th Anniversary edition[J]. 2006.
[2] Sagan L. On the origin of mitosing cells[J]. Journal of Theoretical Biology, 1967, 14(3):255.
[3] Bernstein H, Byerly H C, Hopf F A, et al. Origin of sex.[J]. Journal of Theoretical Biology, 1984, 110(3):323-351.
[4] Bernstein H, Bernstein C, Michod R E. Meiosis as an Evolutionary Adaptation for DNA Repair[M]// DNA Repair. InTech, 2011.
2. 有性生殖和无性生殖的定义?
由亲本产生的有性生殖细胞(配子),经过两性生殖细胞(例如精子和卵细胞)的结合,成为受精卵,再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式,叫做有性生殖。
无性生殖指的是不经过两性生殖细胞结合,由母体直接产生新个体的生殖方式,分为分裂生殖(细菌及原生生物)出芽生殖(酵母菌、水螅等)孢子生殖(蕨类等)营养生殖(草莓匍匐茎等)
3. 有性生殖与准性生殖相同点?
相同点:均是基因、染色体重组的变异。不同点:(1)准性生殖发生在无性阶段,是无性生殖的一种方式,是两个孢子的芽管会两条菌丝体相互融合形成异核细胞,细胞核融合形成双倍体,在有丝分裂过程中染色体发生交换经过一系列非典型的、非整倍体的分裂形成单倍体菌丝的现象。是在有丝分裂过程中染色体基因的重组引起的变异。
(2)有性生殖:是性细胞结合过程中基因重组,是减数分裂过程中基因重组引起的变异。
4. 猫的生殖方式?
家猫的繁衍方式1.
配种繁殖正常情况下,猫长至7~10月龄即达性成熟,12月龄可配种繁殖。但与许多动物不同的是,雌猫发情后可与两只雄猫前后交配、重复受精。猫交配时由于不愿让人看,也不喜欢灯光,因此,最好要保持交配场所的黑暗和安静,以选择夜间配种为宜。为提高受精率,增加产仔数,配种时可先让一只雄猫交配。24小时后再与另一只雄猫.复配,这样可使窝平产仔数从3~5只提高到6~8只。
2.
孕期管理母猫怀孕30天后腹部开始膨大下垂,手能触摸到腹内小猫。为防流产,饲养孕猫的场所要尽量保持安静且光线宜暗。孕猫饲喂以米粥为主,适量加喂一些小鱼或肉汤,每天饲喂2次,每次350~400克,保证充足的营养。
5. 为什么有些教科书上说有性生殖比无性生殖在进化上更有意义?
物种之所以能够进化,很大程度上是基因的变化和物种选择的结果。有性生殖事实上相对于无性生殖来说反而更加麻烦,需要两个个体之间完成。那么为什么自然界会形成有性生殖这种机制呢?这其中必然有着它的优势,其中一个很重要的原因,就是有性生殖会更有利于物种进化。
什么是有性生殖所谓的有性生殖就是由亲本产生的有性生殖细胞(配子),经过两性生殖细胞(例如精子和卵细胞)的结合,成为受精卵,再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式,叫做有性生殖。通俗一点说,就是有性生殖是需要两个个体各产生一个生殖细胞,并进行融合从而产生后代的方式。
不仅仅是动物,大多数的植物繁殖都是有性繁殖,植物的花朵需要授粉,从而长出果实
那么有性繁殖的过程发生了什么?能导致物种更好的进化。那我们就来了解一下有性繁殖的生物过程。
有性生殖生物过程以人类的有性繁殖过程为例,每个人长什么样,怎么长基本都是由我们细胞内的基因控制,基因就存在于我们的染色体上(也就是遗传物质),而染色体就在细胞核之中。我们身体上普通细胞的细胞核内基本都包含着我们所有的遗传物质,遗传物质都是成对存在的。这些成对的染色体会相互促进或者抑制,控制着我们的形态。
我们的普通细胞分裂时,染色体也会进行复制,于是产生两个一样的细胞,而我们的生殖细胞(精细胞或卵细胞)却和普通细胞不一样,生殖细胞在分裂时,染色体不会进行复制,而是将染色体的成对基因分成两半各进入一个生殖细胞内,因此,生殖细胞只含有个体中一半的遗传物质。
当一个单独的生殖细胞是不会发育成一个个体,而需要与另一个生殖细胞进行结合,于是就拥有一套正常的染色体体系,于是便产生了一个后代。并且这种结合过程都是随机的。
因此,对于后代来说,一般基因来自父方,一半的基因来自母方,并且这种随机的过程增加了后代基因的多样性,而这种多样性会导致后代出现不同的性状,有的性状能够更好的适应自然,而有的性状处于劣势,于是在物竞天择适者生存的条件下,劣势的基因的生物将会被淘汰掉,他们也不会参与后代的繁殖,因此,他们的基因也就不会再流入下一代,长久以此,劣势的基因会越来越少,而具有优势的基因分布将会越来越多。因此物种就在这样的状态下慢慢的发生着进化。
而无性繁殖始终保持着自己这一套染色体,唯一进化的途径就是发生基因突变,这些基因将会改变后代的基因表达,从而改变他们的形态,而有性繁殖不仅可以通过这种方式,还可以结合其它个体基因,从而能让后代拥有父母双方的优势。
因此,通过上面的分析,我们就知道为什么有性繁殖会比无性繁殖更有利于物种的进化了。
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6. 无性繁殖和有性生殖的区别?
区别:
1、有性繁殖是经过两性生殖细胞结合,而无性繁殖则不经过两性生殖细胞的结合,是由母体直接发育成新个体的。2、有性繁殖的繁殖速度较慢,而无性繁殖的繁殖速度很快。3、有性繁殖的繁殖后代适应能力强,而无性繁殖的繁殖后代适应能力较弱。
有性繁殖的介绍
有性繁殖是利用雌雄授粉相交而结成种子来繁殖后代的方法,也是人类的正常繁殖方法,有性繁殖有利于基因交流,会产生更适合环境的后代,更有利于整个自然界的进化。

以般繁殖多用有性繁殖,不仅有大量种子产生可以繁殖较多的新苗,今日所有名种名花,也多是利用有性繁殖的改良育种而来。
无性繁殖的介绍
无性繁殖不涉及生殖细胞,不需要经过受精过程,直接由母体的一部分直接形成新个体的繁殖方式。

无性繁殖在生物界中较普遍,有分裂繁殖、出芽繁殖、孢子繁殖、营养体繁殖等多种形式。
7. 有性生殖和无性生殖有什么相同点和不同点?
有性生殖有三种:同配生殖、异配属生殖和卵式生殖。而配子生殖中最高级的生殖方式是——卵式生殖。
植物的有性繁殖:是经制过雌雄配子结百合而形成的新植物体。例如,水稻、小麦是属于有性繁殖。
植物的无性繁殖:不需要经过雌雄配子结合,通过营养体繁问殖成新的植物体。例如,山芋、马铃薯是属于无性繁殖。
无性生殖优点:新个体所含遗传物质与母体相同,因而新个体基本能够保持亲代的优良性状。
有性生殖优点:由于两性生殖细胞分别来自不同的亲本,因此,它们产生的后代具备了双亲的遗传特性,具有更强的生活能力和变异性,这对于植物的生存和进化具有重要意义。
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