孤雌生殖
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孤雌生殖(parthenogenesis)也稱單性生殖，即卵不經(jīng)過受精也能發(fā)育成正常的新個體。
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基本概念
(parthenogenesis)也稱單性生殖，即卵不經(jīng)過受精也能發(fā)育成正常的新個體。
孤雌生殖現(xiàn)象是一種普遍存在于一些較原始動物種類身上的生殖現(xiàn)象，簡單來說就是生物不需要雄性個體，單獨(dú)的雌性也可以通過復(fù)制自身的DNA進(jìn)行繁殖。很多種生物都有孤雌生殖現(xiàn)象的記錄，甚至在錘頭鯊這種較為原始的軟骨魚類身上也稱竟出現(xiàn)過孤雌生殖的現(xiàn)象。植物中黃瓜不經(jīng)過傳粉受精就能
結(jié)果。而在英國的切斯特郡立動物園在2006年5月間，一只單獨(dú)飼養(yǎng)的雌性科莫多龍flora居然發(fā)生了孤雌生殖的奇特現(xiàn)象——也算是稱得上是孤雌生殖現(xiàn)在在蜥蜴中的最高等的表現(xiàn)。
生殖類型
（一）偶發(fā)性孤雌生殖 (sporadic parthenogenesis)：偶發(fā)性孤雌生殖是指某些昆蟲在正常情況下行兩性生殖，但雌成蟲偶爾產(chǎn)出的未受精卵也能發(fā)育成新個體的現(xiàn)象。常見的如家蠶、一些毒蛾和枯葉蛾等。
（二）經(jīng)常性孤雌生殖 (constant parthenogenesis)：經(jīng)常性孤雌生殖也稱永久性孤雌生殖。這種生殖方式在某些昆蟲中經(jīng)常出現(xiàn)，而被視為正常的生殖現(xiàn)象?？煞譃閮煞N情況 ：
1、在膜翅目的蜜蜂和小蜂總科的-些種類中，雌成蟲產(chǎn)下的卵有受精卵和未受精卵兩種，前者發(fā)育成雌蟲，后者發(fā)育成雄蟲。
2、有的昆蟲在自然情況下，雄蟲極少，甚至尚未發(fā)現(xiàn)雄蟲，幾乎或完全行孤雌生殖，如一些竹節(jié)蟲、粉虱、蚧、薊馬等。
（三）周期性孤雌生殖 (cyclical parthenogenesis)：周期性孤雌生殖也稱循環(huán)性孤雌生殖。昆蟲通常在進(jìn)行1次或多次孤雌生殖后，再進(jìn)行1次兩性生殖。這種以兩性生殖與孤雌生殖交替的方式繁殖后代的現(xiàn)象，又稱為異態(tài)交替(heterogeny)或世代交替(alternation of generations)。如棉蚜從春季到秋末，行孤雌生殖10一20余代，到秋末冬初則出現(xiàn)雌、雄兩性個體，并交配產(chǎn)卵越冬?！ ?/p>
生殖方式
（一）均等分裂型孤雌生殖：即卵原細(xì)胞正常進(jìn)行減數(shù)分裂，產(chǎn)生3個極體和1個卵細(xì)胞，其中卵細(xì)胞獨(dú)立發(fā)育為后代個體的現(xiàn)象。（后代為單倍體）
（二）卵核與極體融合型孤雌生殖：即卵原細(xì)胞正常進(jìn)行減數(shù)分裂，產(chǎn)生3個極體和1個卵細(xì)胞，其中卵細(xì)胞與任意極體隨機(jī)結(jié)合，形成“極體-卵細(xì)胞-受精卵”，并由此細(xì)胞發(fā)育成后代個體的現(xiàn)象（后代為2倍體）。
（三）分裂核融合型孤雌生殖：卵原細(xì)胞在進(jìn)行減數(shù)第一次分裂時正常分裂，但不進(jìn)行減數(shù)第二次分裂，最形成了1個極體和一個“雙套卵”（diploid），由于它攜帶有母體的全套遺傳物質(zhì)，自然可以獨(dú)立地發(fā)育為后代個體（后代為2倍體）。在一些偶發(fā)實(shí)例中，有的卵細(xì)胞形成后，因某種原因自然加倍，可以獨(dú)立發(fā)育為后代個體（后代也是2倍體），也算作這種情況。
（四）極體融合型孤雌生殖：即卵原細(xì)胞正常進(jìn)行減數(shù)分裂，產(chǎn)生3個極體和1個卵細(xì)胞，但任意兩個極體間發(fā)生了融合，形成了“極體-極體”融合細(xì)胞，由于此細(xì)胞也攜帶有母體全套遺傳物質(zhì)，也可以獨(dú)立發(fā)育為后代個體（后代是2倍體）。
以上四種情況在 蛾、蝶 中均有發(fā)現(xiàn)。另外，孤雌生殖一是區(qū)別于無性生殖，是由生殖細(xì)胞而非體細(xì)胞完成的繁殖現(xiàn)象。二是產(chǎn)生的個體多數(shù)為單倍體，或者是進(jìn)行重組之后的2倍體，而非無性生殖產(chǎn)生的和母體遺傳物質(zhì)完全相同的個體。所以通常把孤雌生殖歸類于有性生殖而非無性生殖?！ ?/p>
相關(guān)區(qū)別
1.區(qū)別于無性生殖，是由生殖細(xì)胞而非體細(xì)胞完成的繁殖現(xiàn)象。
2.產(chǎn)生的個體多數(shù)為單倍體，或者是進(jìn)行重組之后的2倍體，而非無性生殖產(chǎn)生的和母體遺傳物質(zhì)完全相同的個體，所以通常把孤雌生殖歸類于有性生殖，而非無性生殖?！ ?/p>
生殖起源
美國肯塔基大學(xué)生殖生物學(xué)博士后劉璟表示，首先應(yīng)當(dāng)問“為什么有有性生殖”？她說，單細(xì)胞生物，比如細(xì)菌，是采用簡單的分裂方式繁殖的，它們絲毫不知道“兩性”的存在。低等生物比如水螅，可以通過“出芽”產(chǎn)生新的個體。這類無性生殖的方式多快好省，就好比人多長出一個手指來，然后手指自己掉下來，長成了一個小人兒，完全省去了“搞對象”的麻煩。那么，為什么有性生殖會在演化中出現(xiàn)，并且成為演化的主流呢？
劉璟表示，現(xiàn)在大多數(shù)理論認(rèn)為有性生殖能產(chǎn)生更多的基因組合，增加適應(yīng)性演化的幾率，防止有害突變的積累。也就是說，有性生殖產(chǎn)生的多樣化的基因組合后代，其中一些后代能適應(yīng)環(huán)境變化而生存下來；如果是無性生殖，后代基因總是一成不變，當(dāng)環(huán)境發(fā)生改變時，所有后代可能都無法適應(yīng)新環(huán)境。
最早的有性生殖的產(chǎn)生可能是因?yàn)橛行┘?xì)菌會融合在一起，然后再進(jìn)行分裂。后來出現(xiàn)
了兩個生物個體各出一個“配子”，然后配子結(jié)合形成新的生命。在二者的博弈中，生物形成了兩種完全不同的策略：一類生物提供具有極少營養(yǎng)物質(zhì)的配子，也就是精子，可以支持“廣種薄收”；另一類生物提供具有大量營養(yǎng)物質(zhì)的配子，也就是卵子，保證“成功率”。雄性和雌性的差別由此產(chǎn)生?！ ?/p>
成活概率
雌性動物的卵子中只擁有母體一半的基因，如果卵細(xì)胞獨(dú)自發(fā)育成生命體的話，后代也只擁有母體一半的基因，它能成活嗎？答案是：能。一般人理解基因，會覺得它像一臺鐘表一樣精密，增加減少一分都不可能。但其實(shí)基因中含有大量的無用信息，所以，有時候并不擁有和母體數(shù)量相同基因的后代也能正常發(fā)育。只擁有母體一半基因的個體叫“單倍體”。最典型的“單倍體”動物就是雄蟻，它是由蟻后的未受精卵發(fā)育成的。可以說，所有蟻后都能孤雌繁殖，而且要繁殖多少就繁殖多少，但有個問題：這樣生出來的都是雄蟻，而雄蟻是不能作為工蟻，也不能直接生下后代的。
如果要生出不能繁殖的雌蟻———工蟻或者可以繁殖的雌蟻———新蟻后，就需要產(chǎn)生出具有基因數(shù)目和母體相同的生殖細(xì)胞。當(dāng)然，因?yàn)闆]有和雄性交配，這些基因不可能從別的個體那里獲得，只能母體“自力更生”。那么，母體又是如何自然產(chǎn)生二倍體(擁有和母體一樣數(shù)目的基因)的呢？
原來，在產(chǎn)生卵細(xì)胞之前，生物會先產(chǎn)生一種“卵原細(xì)胞”。它直接由體細(xì)胞分化而成，擁有和母體一樣數(shù)目的基因。卵原細(xì)胞第一次分裂，形成3個極體和1個卵細(xì)胞。卵細(xì)胞和每個極體都擁有母體一半的基因。在正常情況下，缺乏營養(yǎng)的極體很知趣地消失了，卵子再進(jìn)行第二次減數(shù)分裂，再產(chǎn)生一個小的“第二極體”和一個成熟的卵子。第二極體再次消失，擁有母體一半基因的卵子日后和來自雄性的精子結(jié)合，形成受精卵，從而發(fā)育出新個體。
如果在第一次減數(shù)分裂的時候，卵細(xì)胞與任意一個極體結(jié)合，形成“極體—卵細(xì)胞受精卵”，并由此細(xì)胞發(fā)育成后代個體，后代還是個“二倍體”。在這種情況下，實(shí)際上是把原本分配給卵細(xì)胞和極體的基因又摻和到一起去了，形成的極體—卵細(xì)胞受精卵的基因構(gòu)成其實(shí)和卵原細(xì)胞———也就是母體的基因完全一樣。這樣產(chǎn)生的后代就是母體的“克隆體”?！皝嗰R孫螞蟻”可能就是這樣繁殖的。
還有另一種情況是，卵原細(xì)胞在進(jìn)行減數(shù)第一次分裂時正常分裂，但不進(jìn)行減數(shù)第二次分裂，最后形成了1個極體和1個“雙套卵”(diploid)。它攜帶有母體的全套遺傳物質(zhì)，可以獨(dú)立地發(fā)育為后代個體(后代為二倍體)。這種情況雖然后代的基因數(shù)目和母體相同，但因?yàn)樗怯杀舜瞬煌穆炎踊蚣颖缎纬傻?，所以兄弟姐妹之間彼此不同，而且后代和母親也不完全一樣。
最后一種情況是，卵原細(xì)胞正常進(jìn)行了第二次減數(shù)分裂，產(chǎn)生3個極體和1個卵細(xì)胞，但任意兩個極體間發(fā)生了融合形成了“受精卵”。這也不是“克隆”。
簡單來說，孤雌生殖可能會產(chǎn)生單倍體，也可能會產(chǎn)生二倍體，這些二倍體可能是和母體完全相同的“克隆體”，也可能是彼此不同的“走樣復(fù)制品”。在科學(xué)家們對蛾子孤雌生殖的研究中，這些情況都曾遇見過?！ ?/p>
特殊動物
研究進(jìn)展
1：在哺乳類動物中已實(shí)現(xiàn)人工孤雌生殖。
2：瑞士伯尼爾大學(xué)科學(xué)家伊爾邁澤于1981年成功地把小鼠體外受精卵的卵核和精核取出，植入雌鼠的未受精卵的卵核，繁殖出僅保留雌鼠遺傳基因的小鼠?！ ?/p>
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