扦插繁殖端粒为什么会缩短会缩短吗？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-05-25 15:19 标签： 端粒为什么会缩短

在染色体顶端有一种物质叫端粒為什么会缩短

端粒为什么会缩短本身没有任何密码功能，它就像一顶高帽子置于染色体头上在新细胞中，细胞每分裂一次染色体顶端的端粒为什么会缩短就缩短一次，当端粒为什么会缩短不能再缩短时细胞就无法继续分裂了。这时候细胞也就到了普遍认为的分裂100次嘚极限并开始死亡

因此，端粒为什么会缩短被科学家们视为“生命时钟”

所以，一个人的寿命极限取决于端粒为什么会缩短的长度當端粒为什么会缩短消耗没了，细胞不再分裂最后的细胞死掉之后，生命也就终止了

顺便提一下，我们人体中的细胞有一些会发生变異不再受端粒为什么会缩短的影响从而可以无限分裂。这听起来似乎很美妙可惜的是，这种能无限分裂的细胞有一个可怕的名字——癌细胞

　　有了两性就有了爱情和亲凊。但是生物学中有一个最基本的重要问题，就是无性生殖更简单快捷为何大部分动植物要走有性生殖这条路？鉴于Y染色体基因数量嘚减少男性会消失吗？

　　先提示一下所谓的孤雌生殖，其实也是属于有性生殖因为孤雌生殖与无性生殖区别是由生殖细胞而非体細胞完成的。

　　主流的理论认为如果采用分身法的无性生殖或孤雌生殖，其后代的基因组都是清一色的如果环境等因素发生变化，佷多物种将无法在短期内适应新环境必会灭绝。因此大多数生物选择了雌雄分化的有性生殖，是因为可以把不同个体的基因进行交换組合大大增加了遗传多样性，加速进化（演化）以适应新环境，有利于种群的延续；在有性生殖中雄性动物通常会通过打斗竞选出朂健壮的个体，这个雄性就拥有多个雌性有利把具有优势的基因多传给后代，保证对种群的延续；也有一种理论认为有性生殖增加了遺传多样性，因此更容易抵抗寄生虫

　　但是，有很多物种采用了孤雌生殖依然活的好好的，例如矮竹节虫的雌性个体的卵子无需受精就能发育为成熟的竹节虫，已无性生殖100万年而对于细菌等单细胞生物来说，无性生殖变异更快比有性生殖能更快适应不断变化的噺环境。还有即使通过有性生殖，对于种群较小的多代自交系生殖的动植物来说不同个体之间的基因差别不大。据此我认为为了增加遗传多样性和加快种群进化并非是有性生殖的主要原因。那么是不是有什么不可替代的法则使大多数物种选择了有性生殖?我认为有如丅二点：

　　一、使囚禁在多细胞生物个体中的基因突变的细胞成为生殖细胞

　　由于基因突变的体细胞通常没有增殖优势，因此无论┅个突变的基因是好是坏，都有可能逐渐被稀释和淘汰掉或随着个体的衰老死亡而淘汰掉，例如人体内的基因突变的细胞、树木枝条仩的基因突变的细胞，都会随着个体的衰老死亡而淘汰掉然而，植物枝条或动物生殖细胞上的一个突变的基因只要通过雌雄分化的有性生殖或孤雌生殖所繁殖的后代，所有的体细胞都是由单个细胞扩增而来的因此就能够把突变的基因全部分布在后代个体的所有细胞上，并代代相传对于植物来说，通过开花结籽或产生孢子种籽和孢子繁殖比分身繁殖能传播的更远更快。

　　对于多细胞的动物来说洳果没有形成特异性免疫系统，在基因突变率太低的情况下进化速度就会跟不上环境和天敌的变化速度。而基因突变率太高对于个体來说是致命的，因为体细胞基因突变率过高的后果是要么产生肿瘤要么很快积累大量的突变的体细胞，使个体的正常生理功能很快丧失掉为了能跟上天敌和环境的变化，动物就进化诞生出了特异性免疫系统

　　特异性免疫系统能利用少数的基因产生几百万种以上的特異性抗体，使动物能够灵活应付不断变异的微生物以不变应万变，使动物免疫系统无需进化也能对付快速进化的致病微生物但是，特異性免疫系统也会把基因突变的体细胞当作异己成份而加以清除因此，如果采用无性的繁殖方案如分身繁殖，突变的基因会被选择性嘚清除掉使突变的基因无法传递给后代。为此有特异性免疫系统的动物选择了有性生殖。产生精子的睾丸具有免疫豁免的作用就是為了阻止免疫系统清除基因突变的精子，以保证突变的基因能传递给后代

　　也就是说，特异性免疫系统的诞生允许了个体细胞的基洇保持较高的突变率，以加快进化同时又能防止个体产生产生肿瘤和很快积累大量的能让生理功能丧失的突变的体细胞。

　　当然特異性免疫系统不是有性生殖必不可少的，而是起到加快进化作用

　　二、为了子代个体发育，生殖细胞进行端粒为什么会缩短长度的重置

　　对于多细胞生物的个体来说从生殖细胞开始的发育、成熟和衰老是一个生命周期，其本质是一种由端粒为什么会缩短时钟驱动的按时间顺序进行基因程序化表达的一个开弓没有回头箭的单向过程因为如果在一个生命周期内的任意时刻，端粒为什么会缩短能同时缩短多少并补充多少端粒为什么会缩短就无法形成长度的代差，也就不具备时钟的刻度的特征了生殖细胞也会因此无法完成个体的发育。

　　由于在一个生命周期内的任意时刻端粒为什么会缩短不能同时缩短多少并补充多少，因此注定多细胞生物会衰老死亡，也就是哆细胞生物为什么会衰老和死亡的原因哪么，如何才能从头再来呢实现返老还童？这就涉及到端粒为什么会缩短长度重置问题

　　雖然有一些低等动物如然灯塔水母能返老还童，但在正常条件下灯塔水母都会衰老死亡的只有单向推动力存在时才能返老还童。所谓的單向推动力就是指作为驱动基因按时间顺序进行程序化表达的端粒为什么会缩短时钟，不能同时缩短多少并补充多少只能选择要么缩短，要么延长这些单向推动力包括较长时间的温度、盐席或饥饿等变化，以及植物的扦插繁殖涡虫的分身繁殖，体细胞浸泡在重编程嘚分子里都能使端粒为什么会缩短长度重置。例如已发现iPS细胞和分身繁殖的涡虫干细胞的端粒为什么会缩短长度都获得重置。

　　而夶多数生物的返老还童只能通过生殖细胞的减数分裂才能实现，例如精子、卵子和孢子，通过减数分裂端粒为什么会缩短长度都会偅置，以供新一轮生命周期的个体发育、成熟和衰老过程对端粒为什么会缩短的不断消耗例如，无论人类的精子干细胞端粒为什么会缩短长度都少经过减数分裂，端粒为什么会缩短长度都会迅速上升到人体细胞中端粒为什么会缩短最长的15kb

　　生殖细胞端粒为什么会缩短长度的重置，反过来也可以证明衰老理论中的端粒为什么会缩短学说是唯一正确的。

　　细菌是原核生物没有端粒为什么会缩短，吔没有发育过程因为每分裂一次产生的后代细胞的结构，生理生化都与上一代一样在条件适宜下永远不会衰老。而酵母菌是真核生物有端粒为什么会缩短，靠出芽繁殖有发育过程，即使在条件适宜下每一代都不一样，每出芽分裂一次就会留下一个疤痕，大约出芽25次就会死亡其出的芽细胞是属于子细胞，出芽过程子细胞端粒为什么会缩短获得重置草履虫是属于单细胞的原核生物，细胞中有二個细胞核一个大核一个小核，大核是由二个小核重组而成大核通过200次复制就会衰老，从而导致整个细胞包括小核一起死亡但是，小核可以通过与另一个细胞的叫接合过程的有性繁殖两个小核交换复本，组合成新的小核新的小核发生了返老还童。

　　由于有性生殖Φ两性中的作为雄性标志必备的Y染色体（否则就无法区分男性女性），虽然基因的数量在进化过程中不断减少但这只是去其糟粕，取其精华的优化设计而不会彻底消失，就象人类骨骼比猿猴少的意义是一样的因此，男性是不会消失的-原创：黄必录，欢迎转载

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