생물학 전공자가

성적 복제를 초기 진화 혁신의 모습은 진핵 세포입니다. 그것은 대부분의 진핵 생물이 성적으로 번식 할 수 있기 때문에 매우 성공한 것으로 보이며,많은 동물에서 유일한 번식 방식입니다. 그럼에도 불구하고 과학자들은 성적 생식에 대한 몇 가지 실제 단점을 인식합니다. 표면에,부모의 유전 클론 인 자손을 만드는 것이 더 나은 시스템으로 보입니다. 부모 유기체가 서식지를 성공적으로 점유하고 있다면,동일한 특성을 가진 자손은 마찬가지로 성공적 일 것입니다. 상황이 무성 신진,분열,또는 무성 계란에 의해 유리한 때마다 자손을 생산할 수있는 유기체에 명백한 이점도 있습니다. 이 번식 방법은 이성의 다른 유기체를 필요로하지 않습니다. 실제로,독방 생활 방식을 선도하는 일부 유기체는 무성 생식 능력을 유지했습니다. 또한 무성 인구에서 모든 개인은 번식 할 수 있습니다. 성적 인구에서 남성은 자손을 스스로 생산하지 않으므로 이론 상으로는 무성 인구가 두 배나 빠르게 성장할 수 있습니다.그러나,독점적으로 무성 생식에 의존하는 다세포 유기체는 대단히 드물다. 섹슈얼리티(및 감수 분열)가 왜 그렇게 흔한가요? 이것은 생물학에서 중요한 대답없는 질문 중 하나이며 20 세기 후반에 시작된 많은 연구의 초점이었습니다. 몇 가지 가능한 설명이 있는데,그 중 하나는 성 생식이 자손들 사이에서 만들어내는 변이가 인구의 생존과 번식에 매우 중요하다는 것입니다. 따라서 평균적으로 성적으로 번식하는 인구는 달리 유사한 무성 생식 인구보다 더 많은 자손을 남길 것입니다. 무성 생물에 있는 변이의 유일한 근원은 돌연변이입니다. 이것은 성적인 유기체에 있는 변이의 궁극적인 근원이다,그러나 더하여,그 다른 돌연변이는 다른 부모가 그들의 유일한 게놈을 결합할 때 1 세대에서 다음 세대로 계속적으로 개편되고 유전자는 중기 1 에 프로파제 1 및 무작위 구색 도중 크로스오버에 의해 다른 조합으로 혼합된다. 그러나 왜,상당히 안정된 조건에 직면하더라도,개별 유기체에 대해 더 어렵고 비용이 많이들 때 성적 생식이 지속됩니까? 변이는 성적인 재생산의 결과이다,그러나 진행하는 변이는 왜 필요한가? 1973 년 리 반 발렌이 처음 제안한 붉은 여왕 가설을 입력하십시오. 이 개념은 루이스 캐롤의 책에서 붉은 여왕의 경주를 참조하여 유리를 통해 명명되었습니다.예를 들어 포식자는 먹이와 함께 진화하고 기생충은 숙주와 함께 진화합니다. 유리한 변화로 얻은 각각의 작은 이점은 종에게 가까운 경쟁자,포식자,기생충 또는 먹이보다 우위를 제공합니다. 공동 진화하는 종들이 자원의 자체 점유율을 유지할 수있는 유일한 방법은 또한 지속적으로 체력을 향상시키는 것입니다. 한 종은 이점을 얻는다으로,이 다른 종에 선택을 증가;그들은 또한 이점을 개발해야하거나 경쟁 할 것이다. 성적인 재생산의 자손 중 유전 변이가 급속하게 개량하는 기계장치를 모든 종을 제공하기 때문에 단 하나 종은 너무 멀리 전방 점진하지 않는다. 유지할 수없는 종은 멸종됩니다. 붉은 여왕의 캐치 프레이즈는”같은 장소에 머물기 위해 할 수있는 모든 달리기가 필요합니다.”이것은 경쟁 종 간의 공동 진화에 대한 적절한 설명입니다.성적 생애주기에서 수정과 감수 분열이 번갈아 나타납니다. 이 두 사건 사이에 일어나는 일은 유기체에 달려 있습니다. 감수 분열 과정은 염색체 수를 절반으로 줄입니다. 두 개의 반수체 배우자의 결합 인 수정은 이배체 상태를 회복시킵니다. 다세포 생물에는 세 가지 주요 수명주기가 있습니다:다세포 이배체 단계가 인간을 포함한 대부분의 동물과 같이 가장 명백한 생활 단계 인 이배체 지배적;다세포 반수체 단계가 모든 곰팡이 및 일부 조류와 같이 가장 명백한 생활 단계 인 반수체 지배적;식물 및 일부 조류와 같이 두 단계가 그룹에 따라 다른 정도로 명백한 세대의 교대.이배체 지배적 수명주기 거의 모든 동물은 유기체에 의해 생성 된 유일한 반수체 세포가 배우자 인 이배체 지배적 수명주기 전략을 사용합니다. 배아 발달 초기에 생식 세포라고 불리는 특수 이배체 세포는 고환 및 난소와 같은 생식선 내에서 생성됩니다. 생식 세포는 세포주를 영속시키기 위해 유사 분열과 배우자를 생성하기 위해 감수 분열이 가능합니다. 반수체 배우자가 형성되면,그들은 다시 분할 할 수있는 능력을 잃게됩니다. 다세포 반수체 생활 단계는 없습니다. 수정은 일반적으로 다른 개체로부터 두 배우자의 융합으로 발생하며 이배체 상태를 복원합니다(그림 1).2018 년 12 월 13 일(금)~2018 년 12 월 15 일(금) 동물에서 성적으로 번식하는 성인은 이배체 생식 세포에서 반수체 배우자를 형성합니다. 배우자의 융합은 수정란 세포 또는 접합체를 생성합니다. 접합자는 다세포 자손을 생산하기 위해 여러 차례의 유사 분열을 겪을 것입니다. 생식 세포는 접합체의 발달 초기에 생성됩니다.대부분의 곰팡이와 조류는 생명주기의 생태 학적으로 중요한 부분 인 유기체의”몸”이 반수체 인 생명주기 유형을 사용합니다. 지배적 인 다세포 단계의 조직을 구성하는 반수체 세포는 유사 분열에 의해 형성됩니다. 성 생식 중에(+)및(−)짝짓기 유형으로 지정된 두 개인의 특수 반수체 세포가 결합되어 이배체 접합체를 형성합니다. 접합체는 즉시 감수 분열을 거쳐 포자라고 불리는 4 개의 반수체 세포를 형성합니다. “부모”와 같은 반수체이지만,이 포자는 두 부모의 새로운 유전 적 조합을 포함합니다. 포자는 다양한 기간 동안 휴면 상태를 유지할 수 있습니다. 결국,조건이 도움이 될 때,포자는 유사 분열의 많은 라운드에 의해 다세포 반수체 구조를 형성합니다(예 1).

연습 문제

성적 생식은 다세포 유기체에서 많은 형태를 취합니다. 그러나 각 유형의 수명주기의 어느 시점에서 감수 분열은 다른 유기체의 반수체 세포와 융합 할 반수체 세포를 생성합니다. 변이의 메커니즘-크로스 오버,상동 염색체의 무작위 구색 및 무작위 수정—은 모든 버전의 성적 생식에 존재합니다. 지구상의 거의 모든 다세포 유기체가 성적 생식을 사용한다는 사실은 독특한 유전자 조합을 가진 자손을 생산하는 이점에 대한 강력한 증거이지만 다른 가능한 이점도 있습니다.거의 모든 진핵 생물은 성 생식을 겪습니다. 감수 분열에 의해 재생산 세포로 도입된 변이는 그것을 이렇게 성공에게 한 성적인 재생산의 이점의 한개인 것처럼 보입니다. 감수 분열과 수정은 성생활주기에서 번갈아 나타납니다. 감수 분열 과정은 배우자라고 불리는 독특한 생식 세포를 생성하며,이는 부모 세포로서 염색체 수의 절반을 가지고 있습니다. 두 개인의 반수체 배우자의 융합 인 수정은 이배체 상태를 회복시킵니다. 따라서 성적으로 번식하는 유기체는 반수체와 이배체 단계를 번갈아 가며 나타납니다. 그러나 생식 세포가 생성되는 방식과 감수 분열과 수정 사이의 타이밍은 크게 다릅니다. 수명주기에는 세 가지 주요 범주가 있습니다:이배체 우성,대부분의 동물에 의해 입증 됨;반수체 우성,모든 곰팡이 및 일부 조류에 의해 입증 됨; 그리고 식물과 일부 조류에 의해 입증 된 세대의 교대.이 응용 프로그램을 사용하면 다음과 같은 작업을 수행 할 수 있습니다.이 콘텐츠를 개선하기위한 아이디어가 있습니까? 우리는 당신의 의견을 사랑합니다.이 페이지를 개선하십시오.