人和动物之间存在生殖隔离。
生殖隔离
由于各方面的原因,使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配,即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制,便称为生殖隔离。若隔离发生在受精以前,就称为受精前的生殖隔离,其中包括地理隔离、生态隔离、季节隔离、生理隔离、形态隔离和行为隔离等;若隔离发生在受精以后,就称为受精后的生殖隔离,其中包括杂种不活、杂种不育和杂种衰败等。
生殖隔离 reproductive isolation
与地理隔离对立的一种隔离,大致相当于从前所说的生理隔离。地理隔离由外因引起,而生殖隔离一般是在具有遗传差异(内因)的基础才有可能(遗传隔离)。同一地点的种、亚种的隔离完全是生殖隔离,但不同地点的种、亚种在许多情况下,似平也会很快发生这种作用。关于生殖隔离,许多人进行过讨论。斯特宾斯(GLStebbins,1966)作了如下的分类:(1)合子形成前的机制。(i)生态隔离:虽在同一地域,但生态地位不同。(ii)季节隔离:开花期有分离。(iii)行为性隔离(ethological isola-tion):雌雄的性习性不同。(iv)机械隔离:基于生殖器官构造的差异。(v)配子不亲和现象(gameteincompatibility):一方的配子体在另一方的生殖器官内死亡。(2)合于形成后的机制。(i)杂种死灭或弱势(hybrid inviability,hybrid weakness)。(ii)杂种不育。(iii)杂种衰败(hybrid break-down):F2以后死灭或弱势。在自然界中这些因子是重复地起着隔离作用的。
生殖隔离
因生殖方面的原因使亲缘关系相近的类群间不杂交,或杂交不育,或杂交后产生不育性后代的现象。实质是不同种群内的个体,因受不同基因型控制而有不同的生殖行为及相关生殖率,故种群间的基因流动受到限制或被阻止。根据影响基因流动的障碍不同分为:①外在生殖隔离。基因流动的障碍是个体受精前外在的影响,包括机械隔离、行为隔离、季节隔离和配子隔离。如菊科莴苣属(Latuca)的L canadensis和L gra- minifolia,分布于美国东南部,人工杂交可育,但在自然界中,前者夏季开花而后者春季开花,得以保持两个个别的形态各异的生殖隔离种;②内在生殖隔离。基因流动受到个体内部的影响。由不同群体的配子体、配子、染色体或基因间不能相互作用所致,包括不亲和性、杂种不存活、杂种不孕、杂种破落等4种隔离。如马(Equus caballus)和驴(E asinus)杂交,不能产可育的杂种后代。地理隔离和生态隔离都含有生殖隔离的意义。生殖隔离是隔离的重要内容,是物种演化的一个因素和物种形成的必要条件。在成种过程中,一般先有地理隔离,后有生殖隔离。
例子:驴和马生出了不能生育的骡子。
生殖隔离浅析
现代进化论认为,物种形成大致要经过3个阶段:1)由于基因突变、染色体变异和基因重组,使种群中产生可遗传的变异;2)自然选择等因素作用于可遗传的变异,使种群的遗传结构(基因型频率和基因频率)发生了适应性的改变;3)不同种群由于地理隔离和生态隔离而加深了性状分歧,逐渐形成亚种,一旦出现了生殖隔离,亚种就变成了新种。此外,在植物界异源多倍体的产生亦可导致新种形成。
由于各方面的原因,使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配,即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制,便称为生殖隔离。若隔离发生在受精以前,就称为受精前的生殖隔离,其中包括地理隔离、生态隔离、季节隔离、生理隔离、形态隔离和行为隔离等;若隔离发生在受精以后,就称为受精后的生殖隔离,其中包括杂种不活、杂种不育和杂种衰败等。下面谈谈主要几种生殖隔离机制。
1 地理隔离 由于地理障碍(如高山、海洋和沙漠等)而使两个或几个群体之间不易交配成功的隔离机制,是形成物种的第一步。
2 生态隔离 由于食性、生活习性和栖栖地点的不同,使几个亲缘关系接近的类群之间交配不易成功的隔离机制。例如有人报道5种近缘雀在树冠的不同层次捕食不同的昆虫,以及营巢的位置和交配产卵的繁殖季节不同,所以它们虽然生活在同一片森林,甚至同一棵树上,也都因各有自己的生态位置而形成生殖隔离。
3 季节隔离 又称时间隔离,新种形成过程中,合子形成前的隔离机制之一。生物一般都有一定的生育季节和时间,如动物的发情期、交配期;植物的开花期和授粉期等,如果同种群体间的生育季节和时间不同,就会造成季节隔离或时间隔离,阻止了基因的交流,从而导致生殖隔离的形成。例如,北美有3种蛙,同生在一个池塘里,但由于繁殖季节不同而构成了生殖隔离。林蛙在水温达到7 ℃时,首先产卵;其次是笛蛙,在水温达到12 ℃时开始产卵;鼓蛙在水温达到16 ℃时才开始产卵。
4 生理隔离 植物传粉后或动物交配后,由于生理上的不协调而不能完成受精作用的现象。例如,异种花粉落在柱头上通常不能形成花粉管;有的即使形成花粉管也不能成功地通过花柱、到达胚珠。又如绿果蝇的精子在美洲果蝇的受精囊内很快就丧失游动能力,而同种精子则可较长时间保持活动能力。
5 形态隔离 主要指由于植物花的结构与传粉者形态结构不协调而造成的交配受精障碍。例如,大红吊钟柳,花红色,有细长的管状花冠;山吊钟柳,花蓝色,有较大的钟状花冠。二者在人工授粉时能形成杂种,但在自然条件下,前者以其红色光和红外光招引蜂鸟,管状的花冠对蜂鸟细长的喙也相适应;后者以蓝紫光与紫外光招引蜂类,钟状花冠也适于蜂类采蜜,但二者之间不能相互授粉。这样,它们的花色和结构,便构成了物种间的隔离而阻止了基因的交流,此即为形态隔离。
6 行为隔离 由于交配行为不同,而使两个或几个亲缘关系相近的类群之间交配不易成功的隔离机制。例如,红蟋蟀、宾州蟋蟀和富尔顿蟋蟀在形态上无区别,但鸣声的强弱和频率不同。试验证明,交配仅在发生同一鸣声的种内进行,不同鸣声的蟋蟀不进行交配。
7 杂种不活 一种杂交后的生殖隔离,不同种生物受精后,虽能形成合子,但合子不能存活;或合子虽能存活,但胚胎发育到一定阶段便死亡;或者胚胎发育虽然完成,并发育为幼体,但不能生活到性成熟,故不能留下后代。例如,以奥地利亚麻(♀)与多年生亚麻(♂)杂交,杂种的胚不能充分发育,因为胚和胚乳不协调。反交时,胚和胚乳虽较协调,杂种胚可以充分发育,但不能穿破母本组织形成的种皮,种子不能萌发,杂种也不能成活。
8 杂种不育 一种杂交后的生殖隔离。不同种生物杂交后虽能形成合子,并发育为成熟的F1杂种,但杂种不能产生后代。例如,马和驴杂交所生的骡就不能生育。因为马的染色体为64,驴的染色体数为62,骡的染色体数为63。马的32对染色体中有18对端着丝粒染色体,驴的31对染色体中只有11对端着丝粒染色体,骡在形成生殖细胞时,染色体不能正常配对(即联会紊乱)而不能完成减数分裂和形成正常的配子,故不能生育。
9 杂种衰败 也叫杂种破落,是一种杂交后的生殖隔离机制。种间杂交虽能形成能育的F1,但在F2或回交后代中,绝大部分重组基因型不相协调,无适应能力,不能存活。例如,有人以陆地棉的斑点变种为母本,与夏威夷棉杂交,F1能活也能育。但是F1植株上结出的106粒F2种子中,7粒胚小,不能发芽;32粒胚看来正常,但也不能萌发;9粒能穿破种皮,但子叶不能展开;22粒能长成幼苗,但不久即死亡;16粒长成弱苗,仅活了3周;20粒长成的幼苗,能活3周以上,但以后发育也不正常。这表明在F2的重组基因型中,存在着杂种衰败机制,它们经不起强大的自然选择压力,最终也不能存活下来。
以上各种类型的生殖隔离,实质上都是阻碍不同物种间的基因交流,使各个隔离种群各有较强的稳定性,以保证在自然条件下各按着与环境相适应的方向发展。因此,物种是生殖隔离的种群,由地理隔离发展到生殖隔离是大多数物种形成的基本因素。
我国《婚姻法》第六条明文规定:"直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。"日本和美国的一些州也都以法律规定禁止近亲结婚。
何谓近亲近亲之间为什么不能结婚近亲结婚会带来什么样的危害根据我国一些经济落后地区的婚姻现状,本文从遗传学的角度对近亲结婚的危害作一些说明。
所谓近亲一般是指四代及四代以内的直系血亲和旁系血亲。人类三代以内的近亲关系从近到远可分为4个等级:1)一等近亲父-女,母-子;2)二等近亲祖孙,同胞兄妹;3)三等近亲叔-侄女,舅-外甥女,姑-侄;4)四等近亲堂(表)兄妹,我国婚姻法规定三代以内近亲不准结婚,即指这4个等级以内近亲不能婚配。�
为什么近亲之间不能结婚呢首先,近亲结婚会大幅度提高隐性遗传病的发病率。据目前统计,人类遗传病有3 000多种,其中约1 232种遗传病是受常染色体上的隐性基因所控制。由单基因控制的隐性遗传病,只有在致病基因是纯合状态时,才能表现出症状来。如白化病患者的基因型为〖WTBZ〗aa。如果在杂合状态(Aa)时,其表现是正常的,遗传学上称之为携带者。如果两个致病基因的携带者结婚,其后代中患病婴儿的机率为1/4。近亲结婚可能从共同祖先继承某种相同的致病基因,婚后又可能把这个基因传给子女,使子女具有纯合隐性遗传基因,呈现病状。例如,某一家族中有苯丙酮尿症的病史,这个家族中的1对堂(表)兄妹结婚,他们有1个病孩的机率为1/16。在整个群体中,苯丙酮尿症基因的携带者的机率为1/50,因此没有亲〖CM(20)缘关系的两个人结婚,有一个病孩的机率为〖CM〗〗�1/10 000。从概率学角度来看,堂(表)兄妹结婚,产生一个苯丙酮尿症孩子的概率比两个没有亲缘关系的人结婚产生病孩的概率要大625倍。据有关方面统计,近亲结婚跟随机结婚比较,子女患先天性鱼鳞癣的比例高636倍;患黑蒙性痴呆症的比例高357倍;患全身白化病的比例高135倍;患小口病的比例高122倍;患全色盲的比例高175倍;患着色性干皮病的比例高105倍。今将某些隐性遗传病的近亲结婚和非近亲结婚的发病率列表如下。
表1 隐性遗传病的近亲婚配和非近亲婚配的发病率
病名 隐性遗传病的发病率 表兄妹结婚发病率为非近亲结婚的倍数 此病患者中表兄妹结婚所占百分比(%)
非近亲婚配 近亲婚配
苯丙酮尿病 1∶14500 1∶1700 85 35
色素性干皮病 1∶23000 1∶2200 105 40
白化病 1∶40000 1∶3000 135 46
全色盲 1∶73000 1∶4100 175 53
小头症 1∶77000 1∶4200 185 54
黑蒙性白痴 1∶310000 1∶8600 355 70
先天性鱼鳞癣 1∶1 000000 1∶16000 635 80
一些多基因遗传病的发病率,近亲结婚也高于非近亲结婚。据统计,先天性心脏病、无脑儿、脊椎裂变等多基因病,近亲结婚子女发病率约〖CM(20〗为164‰,非近亲结婚子女发病率仅为057‰。
近亲结婚后代的早期死亡率和畸形率也都高。国际卫生组织(WHO)有关资料表明:近亲结婚所生婴儿死亡率比随机结婚所生婴儿死亡率高3倍多;20岁以前死亡率高8倍。近亲结婚后代患先天性腭裂的比例高4倍;患积水的比例高3倍;患合并畸形的比例高3倍;患小儿畸形的比例高183倍。
表2 近亲结婚与非近亲结婚子代的死亡率(%)
非近亲婚配 近亲婚配堂(表)兄妹结婚
流产 0129 2145
新生儿死亡 0044 0111
产后24小时死亡 0024 0081
婴儿与少年死亡 0089 0156
少年死亡 0160 0229
20岁以前死亡 0017 0139
此外,近亲结婚还会带来体质下降,体重减轻,身高变矮。例如,在美洲哥伦比亚与委内瑞拉交界处的莫迪洛里斯山森林里,有一个叫"尤斯卡"的小部落,由于他们与世隔绝,长期部落〖CM(20〗内近亲结婚,结果尤斯卡人身高只有06CM-08m,最高的不足1m。
1为什么近亲结婚后代有可能有缺陷:我不往复杂了讲,简单来说就是人的基因都不是完美的,很有可能有些基因有缺陷。例:某个致病基因A, 人的染色体是成对出现的,wildtype,也就是正常的基因是AA,变异后aa致病,但是如果你的基因是Aa,隐性缺陷,一条染色体是正常的,一条染色体是变异的,可是该基因疾病并不会在你身上体现出来,你找一个和你没有血缘关系的人,她拥有同样的变异的可能性非常之低,但是你的近亲很可能同样也有你这样的Aa变异,这样的你们的孩子的基因,经过简单的排列组合可得知25%AA 50%Aa 25%aa,这样就有1/4的几率遗传到这种病了。基础的遗传学知识,如果感兴趣google遗传学。
2 为什么混血儿聪明漂亮:还是可以借鉴上面的遗传学知识,不同人种出现相同基因缺陷的可能性就更小了,而且这些所谓的“缺陷”很有可能互相弥补,孩子的基因被变相优化了。如果想不明白就想想看为什么袁隆平搞的杂交水稻高产易活就行了,杂交就是利用了这种基因互补的原理。
3 为什么动物界纯种的才好:纯种从生物学角度来讲,一点都不好,扔在大自然里,这种人们认为的纯种动物不会生存的很好的,但是由于我们人类干预了他们在自然中自然求生的方法,所以他们的自然适应性就不重要了(因为我们养着他们。。。),我们之所以说纯种的“好”,是因为他们有特点,这些特点只是视觉上,或者某些很狭窄的方面比其他同类“好”,或者特殊。物以稀为贵,只有血统相近繁殖下去才会有延续这些特点,但是这样的繁殖比较费劲,所以就贵了。
近亲指的是直系的血缘,也指旁系三代以内的。如果这一对准夫妇,共同用了一个祖父母或者外祖父母,这被称为近亲,是禁止结婚的。
近亲结婚主要是对后代的影响。
因为遗传病的划分,有单基因遗传病、多基因遗传病和染色体病。近亲结婚对单基因遗传病,它的发病率就可以增高。
比如有一种单基因遗传病叫常染色体隐性遗传病。如果两个人是非近亲,有一个人携带,第二个人携带的可能性不大。但是如果是近亲,就很可能共同携带了一个隐性的致病基因,要是和其他的群体人结婚,他的后代是正常的。要是近亲结婚就可能生育不正常的后代,比如说隐性遗传病,像白化病。如果家族都是正常的,然后近亲结婚了,有可能就会生育这样的后代。
还有一类是多基因遗传病,近亲结婚也是发病率增高,因此我们国家的婚姻法,是要禁止近亲结婚,在婚姻法里是有规定的。
只能生育后代去看,假如生育了一个不好的后代,才能预估下一胎怎么去尽量的避免,检测和预防。如果只是近亲结婚,确实也查不出来。好多人近亲结婚,来了以后到医院查,说查一下夫妇染色体,染色体正常跟近亲结婚没有关系,所以不能预示着他的后代正常。
因此还是建议不要近亲结婚。
近亲结婚的后果有哪些
(l)遗传病发病率高:有36%的遗传病是由亲、表、堂婚姻所致。例如常见的兔唇,一般人的发病率仅为017%,而近亲结婚引起的发病率竟高达4%。近亲结婚的后代患有智力低下、先天性畸形和各种遗传病等比非近亲结婚的要多出好几倍。
(2)死亡率高:近亲结婚的子女与非近亲结婚的子女相比,死亡率要高出许多。
(3)出生婴儿的身体矮、体重轻、头围小:与非近亲结婚出生的婴儿相比,近亲结婚出生的婴儿身体矮、体重轻、头围小。
(4)此外,高血压、精神分裂症、先天性心脏病、无脑儿、癫痫等多基因遗传病,在近亲结婚所生子女的发病率也明显高于非近亲结婚。为此,许多国家通过法律禁止近亲结婚。
(5)但是优秀的人群如果世代坚持近亲结婚,其后代就会特别优秀,或者说,对于优秀的人群来说,近亲结婚有利于这个人群长期保持优势。这就是英国王室即使因为遗传的血友病屡次减丁,也坚持只和其他王室通婚的原因。
发达国家和所谓文明国家都不允许近亲结婚
近亲结婚的话题是遗传咨询开设以来最多内容之一。我国1980年9月10日第五届全国人民代表大会第三次会议通过的婚姻法中第一章、第六条有明确的规定,直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。
其他国家对不同程度血缘关系近亲结婚有不同规定,如:
丹麦、挪威、冰岛、芬兰、比利时、荷兰,父女、母子可合法结婚,亲兄妹、姊弟可合法结婚;日本和美国的一些州允许表兄妹结婚。
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