筆者 東(dong) 邪

一般情況下，孩子的長相應該和父母是最相似的，但人群中也有一些特殊的案例，即孩子的長相與(yu) 父母的父母相似。有人將這種現象簡單地定義(yi) 為(wei) “返祖現象”，實際上這個(ge) 定義(yi) 並不嚴(yan) 謹，因為(wei) 返祖現象指的是現代生物出現了祖先的某些性狀，這裏“祖先”的定義(yi) 至少是3、4代以上，因此孫子長得像祖父母或外祖父母，這並非返祖現象。

那麽(me) 是什麽(me) 原因導致這種現象的出現呢？歸根結底就是遺傳(chuan) 物質在發揮作用。學過中學生物的朋友應該知道，性狀是基因表達的結果，不同基因的表達體(ti) 現為(wei) 形狀不同。換而言之，孫子和祖父母或外祖父母長得像，內(nei) 在原因是祖輩的一些基因遺傳(chuan) 給了孫輩，並在孫輩體(ti) 內(nei) 獲得表達的機會(hui) 。

因此很多人想知道，自己從(cong) 祖輩那裏獲得的遺傳(chuan) 物質到底有多少？我們(men) 身上還存在幾萬(wan) 年前祖先的遺傳(chuan) 物質嗎？

孫子身上有多少來自祖父母的基因？

理論上，孩子體(ti) 內(nei) 的基因有一半來自父親(qin) ，有一半來自母親(qin) ，因為(wei) 精子和卵子各自攜帶了一半的基因融合在一起。而父親(qin) 和母親(qin) 各自都有一半的基因來自其父親(qin) 和母親(qin) ，按照這樣的層級關(guan) 係進行計算，孫子體(ti) 內(nei) 大約有四分之一的遺傳(chuan) 物質來自每一個(ge) 祖父母，並且隨著祖輩關(guan) 係逐漸延伸，我們(men) 身上還保留了一定數量的遺傳(chuan) 物質來自祖輩的祖輩。

然而遺傳(chuan) 學家告訴我們(men) ，人類真實的遺傳(chuan) 方式並非嚴(yan) 格按照公式和邏輯進行的，25%隻是一個(ge) 大概的數字，基因在傳(chuan) 遞過程中其實並沒有嚴(yan) 格按照平均分配的原則。至於(yu) 為(wei) 什麽(me) 會(hui) 出現這種情況，目前還沒有確切的理論進行解釋。而且研究發現，如果按照理論上的遺傳(chuan) 方式進行的話，最後導致祖輩中一人的基因無法傳(chuan) 遞到孫輩，這是為(wei) 什麽(me) 呢？

首先我們(men) 要明確一點，基因是染色體(ti) 上的DNA片段。人體(ti) 內(nei) 有23對染色體(ti) ，前22對染色體(ti) 是常染色體(ti) ，最後一對染色體(ti) 是決(jue) 定性別的性染色體(ti) 。無論是常染色體(ti) 還是性染色體(ti) ，上麵都存在相應的基因分布。如果按照平均分配的原則，那麽(me) 孩子的染色體(ti) 有一條是來自父親(qin) ，有一條是來自母親(qin) ，而且每一條都保持完整度。

經過兩(liang) 代的遺傳(chuan) ，後代的染色體(ti) 中就可能出現沒有祖輩染色體(ti) 的情況。經計算，大約每840萬(wan) 個(ge) 人中就會(hui) 有一個(ge) 人出現這種情況。但染色體(ti) 在分配過程中並非一條條完整地進行分配，而是會(hui) 與(yu) 其他染色體(ti) 發生交叉互換。也就是說，來自父親(qin) 的染色體(ti) 和來自母親(qin) 的染色體(ti) 並不是簡單地湊在一起，它們(men) 還會(hui) 相互交換基因片段。

總而言之，孩子不可能從(cong) 父母那裏獲得一條完整的染色體(ti) ，而父母也無法從(cong) 祖父母那裏獲得一條完整的染色體(ti) ，遺傳(chuan) 下來的染色體(ti) 都經過基因重組，這在很大程度上避免了孫輩丟(diu) 失祖輩遺傳(chuan) 物質的情況。因此文章開頭說到的那種情況是有可能發生的，即孫子長得和祖父母相似，根本原因是孫子體(ti) 內(nei) 存在和祖父母輩一樣的遺傳(chuan) 物質。

那麽(me) 我們(men) 從(cong) 曾曾曾祖父母那裏獲得了多少遺傳(chuan) 基因？

盡管基因重組是隨機的，但孩子從(cong) 父母那裏遺傳(chuan) 到的基因大約各一半，而我們(men) 的父母從(cong) 他們(men) 父母那裏獲得的基因也大約各有一半，因此從(cong) 理論上是可以計算出自己從(cong) 曾祖父母那一代獲得的基因有多少？從(cong) 曾曾祖父母那一代獲得的基因又有多少？下麵這張表就列出了計算結果，我們(men) 可以看到孫子從(cong) 曾祖父母那裏可以獲得12.5%的基因，從(cong) 曾曾祖父母那裏可獲得6.25%的基因。

得益於(yu) 基因重組的方式，一個(ge) 宗族的基因並不會(hui) 輕易地丟(diu) 失，隻是隨著輩數的增加基因被不斷地稀釋，因此你現在體(ti) 內(nei) 肯定有前10代、前100代祖先的基因。可能大多數朋友還是認為(wei) 這隻是理論計算得出的結果，實際的遺傳(chuan) 情況真是這樣的嗎？這裏就不得不搬出真實的考古案例了，曾近有考古學家在歐洲地區發現了尼安德特人的遺骸。

他們(men) 通過對該遺骸的研究和鑒定，不僅(jin) 確定了該遺骸來自3萬(wan) 多年前，還確定有一部分歐洲人身上還保留著和尼安德特人相同的基因片段，由此可見尼安德特人和智人在曆史上曾經進行過基因交流。在討論孫輩從(cong) 祖輩那裏獲得多少遺傳(chuan) 物質時，男性的情況往往要比女性特殊一些，因為(wei) 男性性染色體(ti) 中的Y染色體(ti) 是女性所沒有的。

這條Y染色體(ti) 在遺傳(chuan) 過程中遵循“傳(chuan) 男不傳(chuan) 女”的規律，這裏不是提倡封建思想，而真實情況就是這樣。這使得男性後代的Y染色體(ti) 上保留了父輩、祖父輩、曾祖父輩甚至更遙遠祖先的基因片段。因此科學家也可以通過溯源一個(ge) 男性的Y染色體(ti) 來探索他的祖先都有哪些基因片段。相比之下，女性在性染色體(ti) 的繼承上更為(wei) 全麵，一半來自父親(qin) ，一半來自母親(qin) 。

來自父母的遺傳(chuan) 物質真的是平均的嗎？

大多數情況下，孩子和父母相似的概率更高一些，即使如此孩子的長相也不太可能是父親(qin) 和母親(qin) 長相的平均值，這在本質上也是遺傳(chuan) 物質決(jue) 定的。有性生殖讓後代從(cong) 父母雙方獲得幾乎相同的基因數量，但實際上後代從(cong) 母親(qin) 那裏獲得的遺傳(chuan) 物質要更多一些，因為(wei) 卵細胞內(nei) 的一個(ge) 細胞器在發揮作用，它就是線粒體(ti) 。

線粒體(ti) 是眾(zhong) 多細胞器中比較特殊的存在，它不僅(jin) 是產(chan) 生能量的重要場所，而且還擁有自己的遺傳(chuan) 物質，在將遺傳(chuan) 物質傳(chuan) 遞給後代時並不嚴(yan) 格遵循平均分配的原則。研究表明，受精卵中的線粒體(ti) 隻從(cong) 卵子那裏獲得，可能是因為(wei) “一山不能容二虎”的原因，精子在與(yu) 卵子結合的過程中它的線粒體(ti) 就丟(diu) 失了，最後隻能由卵子來傳(chuan) 遞線粒體(ti) 。

除此之外，在微觀領域中卵細胞的體(ti) 積要遠比精子大，因此它為(wei) 後代提供的細胞質要比精子多。總而這兩(liang) 方麵的原因，後代從(cong) 母親(qin) 那裏得到的遺傳(chuan) 物質要比從(cong) 父親(qin) 那裏得到的遺傳(chuan) 物質多一些，因此孩子有時候長得像母親(qin) 是可以理解的。

有性生殖有什麽(me) 優(you) 勢？
理論上，無論後代與(yu) 祖先隔了多麽(me) 遙遠的時間距離，後代身上還是保留了祖先的基因痕跡，這種情況歸根結底是有性生殖的結果。有性生殖是自然界中最常見的生殖方式，它指的是親(qin) 本產(chan) 生有性生殖細胞，例如精子和卵細胞，然後兩(liang) 者通過結合形成受精卵。受精卵再通過發育形成新個(ge) 體(ti) 。和無性生殖相比，有性生殖存在許多方麵的優(you) 勢，都表現在什麽(me) 地方呢？

首先，在有性生殖的過程中，基因會(hui) 通過廣泛變異來提高後代對自然選擇的適應能力。這裏的變異並不僅(jin) 僅(jin) 是指基因突變，還包括基因重組。基因的隨機組合可能對子代產(chan) 生有利的影響，也可能產(chan) 生不利的影響。占據有利影響的個(ge) 體(ti) 在適應自然環境的過程中會(hui) 慢慢勝出，而占據不利影響的個(ge) 體(ti) 會(hui) 因為(wei) 不適應自然選擇而逐漸被淘汰，大自然就是這麽(me) 現實。

其次，有性生殖的方式提高了生物多樣性和基因多樣性。地球上最早出現的生命毫無疑問是簡單的微生物，它們(men) 之中有些掌握了有性生殖的繁殖方式，有些掌握了無性生殖的繁殖方式。前者通過有性生殖能快速繁殖出多種不同的後代，後代再經過地理隔離、基因突變等方式演化成不同物種，物種多樣性就這樣出現了。

自然界還有那些不可思議的生殖方式？

除了有性生殖之外，自然界還有一些鮮為(wei) 人知的生殖方式，它們(men) 顛覆了人類對生殖這件事的認知。首先是孤雌生殖，顧名思義(yi) 就是雌性個(ge) 體(ti) 在繁殖後代的過程中隻靠自己，完全不需要雄性個(ge) 體(ti) 的參與(yu) 。有些生物在進行孤雌生殖的過程中，卵細胞還是需要精子的誘導才能出現進一步的發育，但精子並不會(hui) 和卵子結合，因此這種方式也是單性生殖。

第二種是幼體(ti) 生殖，顧名思義(yi) 就是從(cong) 幼體(ti) 時期開始就具備生殖能力了。一般情況下，動物幼體(ti) 需要經過一段時間的發育達到性成熟，然後生殖器官內(nei) 才會(hui) 產(chan) 生適合繁殖的精子或卵細胞。但有一些動物的幼體(ti) 並不需要達到性成熟，在幼體(ti) 階段就已經能進行繁殖了。這種生殖方式下所產(chan) 生的不是卵細胞，而是直接產(chan) 生幼體(ti) ，因此科學家認為(wei) 這也算是胎生的一種方式。

大自然無奇不有，有性生殖在大多數生物中流行，其他生殖方式在少數生物中流行，正因為(wei) 有不同的生殖方式出現，地球生物圈才會(hui) 發展成今天這般豐(feng) 富多彩的局麵。


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