有性繁殖的生物Dna是怎么越变越多的?
你这个问题问得很有意思，它涉及到生命繁衍的核心机制。生物的DNA，简单来说，就像一本生命的蓝图，指导着生物体的生长、发育和所有生命活动。有性繁殖，顾名思义，就是需要两个生物个体共同参与的繁殖方式，而DNA数量在这个过程中，并没有“越变越多”的概念，反而有着一个非常精巧的平衡和传递过程。
让我为你仔细讲讲这个精巧的“DNA传递”过程，尽量还原成一个我们平时聊天时能理解的解释方式。
你想啊，我们人类（以及大多数有性繁殖的生物）是怎么来的？是我们爸爸妈妈的DNA结合在一起，然后发展成了我们，对吧？那么，这个结合的过程，DNA总量是增加了吗？
其实不是的，DNA的数量是 保持相对恒定 的。这里面有个关键的机制，叫做 减数分裂（Meiosis）。
想象一下，你平常生活中接触到的生物体（比如你、我、你家的小猫小狗），它们的身体细胞里的DNA数量，我们通常称之为“二倍体”（Diploid），用“2n”来表示。这就好像是每个人都拿到了一整套完整的蓝图。
那么，这对“二倍体”的爸爸妈妈，他们是如何生育后代的呢？
第一步：产生生殖细胞（Gametes）—— 减半的蓝图
为了保证下一代获得的DNA总量是正确的（仍然是2n），身体细胞在制造生殖细胞（比如男性产生精子，女性产生卵子）时，会经历一个特殊的“减数分裂”过程。
你可以把减数分裂想象成一个非常精密的“蓝图复制与分割”过程。
1. DNA复制： 首先，身体里的DNA会先复制一份，就像你复印一份重要的文件一样。这时，细胞内的DNA总量暂时翻倍了。
2. 两次分裂： 然后，这个细胞会进行两次连续的分裂。
第一次分裂（减数第一次分裂）： 在这次分裂中，成对的染色体（我们身体里大部分的DNA都打包在染色体里）会先分开。你可以想象成，你有一套ABCD四个文件，现在你把成对的A和a，B和b分开，然后分别送到两个新的“小房子”里去。这次分裂是关键，它把原本成对的染色体分开了，使得每个细胞只拥有一半数量的染色体，但每条染色体仍然是复制过的（就像文件是复印件一样）。这时候形成的细胞叫做“单倍体”（Haploid）细胞，用“n”表示。
第二次分裂（减数第二次分裂）： 接着，这两个细胞又会各自进行一次分裂。这次分裂，就像是把刚才复印过的文件再分开，把复制的两个“副本”分开。所以，经过两次分裂后，最初一个二倍体（2n）的细胞，最终会产生四个单倍体（n）的细胞，每个细胞都只拥有一半数量的染色体，而且这些染色体都不是成对的了，而是单条的。
所以，爸爸的身体会产生携带“n”数量DNA的精子，妈妈的身体则会产生携带“n”数量DNA的卵子。
第二步：受精（Fertilization）—— 蓝图的重组与恢复
当一个精子（n）和一个卵子（n）在恰当的时机相遇并结合时，就发生了受精。
这时，精子和卵子各自携带的“n”数量的DNA就融合在一起了。
精子（n）+ 卵子（n）= 受精卵（2n）
瞧！通过这个过程，DNA的总量又恢复到了“二倍体”（2n）的状态。这个新形成的细胞叫做受精卵，它继承了爸爸和妈妈各自一半的遗传信息，就像是两本蓝图的一部分被整合到了一起，形成了一个全新的完整蓝图。
这个受精卵，就像一个种子，然后就开始通过我们熟悉的 有丝分裂（Mitosis） 来不断地复制细胞、生长和发育成一个完整的生物体。有丝分裂是将已经复制好的DNA平均分配到两个子细胞中的过程，它保证了身体里所有的细胞都拥有相同的、完整的“2n”套DNA蓝图。
为什么要有性繁殖？DNA没变多，但“新意”来了！
你可能会问，那有性繁殖这么费劲，DNA总量也没变多，有什么好处呢？好处就在于 基因重组（Genetic Recombination）。
在减数第一次分裂的过程中，有一步非常关键，叫做 同源染色体交叉互换（Crossing Over）。想象一下，爸爸的染色体和妈妈的染色体是一对对的，它们携带的基因（就是控制你眼睛颜色、头发颜色、身高等等的“代码”）在相同的位置上。在减数分裂时，成对的染色体在靠近，它们会像 Velcro 一样，把彼此的片段进行“交换”。
爸爸的染色体A和妈妈的染色体a，在某个位置交换了片段。
这样一来，同一个精子或卵子中，携带的DNA虽然数量还是“n”，但这些DNA的组合方式就变得 独一无二 了。它不是爸爸的原样，也不是妈妈的原样，而是爸爸妈妈基因的“混搭”版本。
这就是为什么有性繁殖的后代，虽然继承了父母双方的基因，但每个个体都是独特的，和父母都不完全一样，也和兄弟姐妹（除非是同卵双胞胎）不完全一样。
总结一下：
有性繁殖生物的DNA总量并不是“越变越多”。它是一个 精确传递和重组 的过程：
1. 减数分裂 将亲本细胞的DNA（2n）减半，产生单倍体的生殖细胞（n）。
2. 受精 将两个单倍体的生殖细胞的DNA（n+n）结合，恢复到二倍体（2n）的状态形成受精卵。
3. 基因重组（交叉互换）在减数分裂过程中发生，使得后代拥有父母基因的新组合，增加了遗传多样性。
这种机制保证了物种的基因组在世代之间保持稳定，同时又通过不断地“洗牌”和“混搭”，为生命演化提供了源源不断的“新素材”。这是一种既稳定又充满创新的繁殖方式！
让我为你仔细讲讲这个精巧的“DNA传递”过程，尽量还原成一个我们平时聊天时能理解的解释方式。
你想啊，我们人类（以及大多数有性繁殖的生物）是怎么来的？是我们爸爸妈妈的DNA结合在一起，然后发展成了我们，对吧？那么，这个结合的过程，DNA总量是增加了吗？
其实不是的，DNA的数量是 保持相对恒定 的。这里面有个关键的机制，叫做 减数分裂（Meiosis）。
想象一下，你平常生活中接触到的生物体（比如你、我、你家的小猫小狗），它们的身体细胞里的DNA数量，我们通常称之为“二倍体”（Diploid），用“2n”来表示。这就好像是每个人都拿到了一整套完整的蓝图。
那么，这对“二倍体”的爸爸妈妈，他们是如何生育后代的呢？
第一步：产生生殖细胞（Gametes）—— 减半的蓝图
为了保证下一代获得的DNA总量是正确的（仍然是2n），身体细胞在制造生殖细胞（比如男性产生精子，女性产生卵子）时，会经历一个特殊的“减数分裂”过程。
你可以把减数分裂想象成一个非常精密的“蓝图复制与分割”过程。
1. DNA复制： 首先，身体里的DNA会先复制一份，就像你复印一份重要的文件一样。这时，细胞内的DNA总量暂时翻倍了。
2. 两次分裂： 然后，这个细胞会进行两次连续的分裂。
第一次分裂（减数第一次分裂）： 在这次分裂中，成对的染色体（我们身体里大部分的DNA都打包在染色体里）会先分开。你可以想象成，你有一套ABCD四个文件，现在你把成对的A和a，B和b分开，然后分别送到两个新的“小房子”里去。这次分裂是关键，它把原本成对的染色体分开了，使得每个细胞只拥有一半数量的染色体，但每条染色体仍然是复制过的（就像文件是复印件一样）。这时候形成的细胞叫做“单倍体”（Haploid）细胞，用“n”表示。
第二次分裂（减数第二次分裂）： 接着，这两个细胞又会各自进行一次分裂。这次分裂，就像是把刚才复印过的文件再分开，把复制的两个“副本”分开。所以，经过两次分裂后，最初一个二倍体（2n）的细胞，最终会产生四个单倍体（n）的细胞，每个细胞都只拥有一半数量的染色体，而且这些染色体都不是成对的了，而是单条的。
所以，爸爸的身体会产生携带“n”数量DNA的精子，妈妈的身体则会产生携带“n”数量DNA的卵子。
第二步：受精（Fertilization）—— 蓝图的重组与恢复
当一个精子（n）和一个卵子（n）在恰当的时机相遇并结合时，就发生了受精。
这时，精子和卵子各自携带的“n”数量的DNA就融合在一起了。
精子（n）+ 卵子（n）= 受精卵（2n）
瞧！通过这个过程，DNA的总量又恢复到了“二倍体”（2n）的状态。这个新形成的细胞叫做受精卵，它继承了爸爸和妈妈各自一半的遗传信息，就像是两本蓝图的一部分被整合到了一起，形成了一个全新的完整蓝图。
这个受精卵，就像一个种子，然后就开始通过我们熟悉的 有丝分裂（Mitosis） 来不断地复制细胞、生长和发育成一个完整的生物体。有丝分裂是将已经复制好的DNA平均分配到两个子细胞中的过程，它保证了身体里所有的细胞都拥有相同的、完整的“2n”套DNA蓝图。
为什么要有性繁殖？DNA没变多，但“新意”来了！
你可能会问，那有性繁殖这么费劲，DNA总量也没变多，有什么好处呢？好处就在于 基因重组（Genetic Recombination）。
在减数第一次分裂的过程中，有一步非常关键，叫做 同源染色体交叉互换（Crossing Over）。想象一下，爸爸的染色体和妈妈的染色体是一对对的，它们携带的基因（就是控制你眼睛颜色、头发颜色、身高等等的“代码”）在相同的位置上。在减数分裂时，成对的染色体在靠近，它们会像 Velcro 一样，把彼此的片段进行“交换”。
爸爸的染色体A和妈妈的染色体a，在某个位置交换了片段。
这样一来，同一个精子或卵子中，携带的DNA虽然数量还是“n”，但这些DNA的组合方式就变得 独一无二 了。它不是爸爸的原样，也不是妈妈的原样，而是爸爸妈妈基因的“混搭”版本。
这就是为什么有性繁殖的后代，虽然继承了父母双方的基因，但每个个体都是独特的，和父母都不完全一样，也和兄弟姐妹（除非是同卵双胞胎）不完全一样。
总结一下：
有性繁殖生物的DNA总量并不是“越变越多”。它是一个 精确传递和重组 的过程：
1. 减数分裂 将亲本细胞的DNA（2n）减半，产生单倍体的生殖细胞（n）。
2. 受精 将两个单倍体的生殖细胞的DNA（n+n）结合，恢复到二倍体（2n）的状态形成受精卵。
3. 基因重组（交叉互换）在减数分裂过程中发生，使得后代拥有父母基因的新组合，增加了遗传多样性。
这种机制保证了物种的基因组在世代之间保持稳定，同时又通过不断地“洗牌”和“混搭”，为生命演化提供了源源不断的“新素材”。这是一种既稳定又充满创新的繁殖方式！
网友意见
地球生物是混沌的，不要说差了 1 个碱基什么的，差了几亿个碱基、染色体数量不同、染色体组数不同都可能不影响产生可育后代。
DNA 不是生物体的性状和功能的支配者，而是记录信息的工具，其错误可以被细胞无视或另找途径弥补，在很大程度上可以耐受。
- 非编码区多了几个碱基、少了几个碱基之类，染色体的数量没变，往往是不影响产生合子且不影响合子发育出的后代的性状的；
- 蛋白质编码区或调控序列被偶然地额外复制的场合，多出来的基因可能增强生物在某些方面的能力，不但不影响产生合子，还能作为有利性状在种群中加速蔓延；多复制的部分若是不完整或突变得没有功能，则可能并不影响生存、可以视为中性性状存续下去；
- 自己复制的逆转录转座子和新打进生殖母细胞里的病毒序列，可以在很大范围内增加配子的总碱基对数并打乱其若干碱基的位置，有很大概率不影响产生合子，造成遗传病的概率也往往只有千分之几；
- 配子里多了几条或几组染色体，产生的合子也有概率能正常生存——在一定程度上，这要看这种生物的细胞协调其出错的基因组、调控多出来的基因、以其他基因代替损毁或丢失的基因的能力。哺乳类在这方面相对而言比较菜，但 Y 染色体现在进行时的崩解（包括崩成 X0 型性别决定的情况）、家猪等罗伯逊易位造成的染色体数改变也没有影响产生合子；植物、鱼之类很擅长在染色体成组增加的情况下继续生活，染色体多倍化是许多植物和鱼产生新物种的途径。
有些常见生物就是多倍体：金鱼、鲑鱼、蚂蟥、扁形虫、有尾目、蕨类植物。
- 在日常农产品里，香蕉、姜、无籽西瓜是三倍体，土豆、玉米、花生、棉花、芸薹属植物（如白菜和油菜）是四倍体，面包小麦是六倍体，草莓、甘蔗是八倍体。市面上的葡萄有二倍体、三倍体、四倍体的品种，养殖的鱼也有一些是三倍体。农产品中还有不少异源多倍体，例如小黑麦是六倍体，其中四套染色体来自小麦，两套染色体来自裸麦。这些农作物有不少是人类亲手创造的新物种。
- 三倍体动植物有的可以营养生殖、出芽生殖，有的可以雌核生殖或孤雌生殖，并可能在温度剧烈变化、化学物质影响等条件下加倍为六倍体、恢复有性生殖。
- 二倍体植物因低温而偶然产生四倍体后代的事时有发生，四倍体植物可能产生八倍体后代，诸如此类。
- 多倍体鲫复合种包含行两性有性生殖的四倍体鲫 Carassius auratus 和行单性雌核生殖的六倍体银鲫 Carassius gibelio。银鲫是由有 100 条染色体的四倍体鲫发生一次额外的同源多倍化而来，含有 150 条染色体，在行单性雌核生殖的过程中还具有整合外源基因组从而形成更高倍性的合成多倍体的潜能。
- 2015 年到 2020 年，桂建芳团队将有性生殖四倍体鲫的精子整合到雌核生殖六倍体银鲫的卵子中，产生人工合成八倍体群体。这些合成八倍体的体细胞含有 200 条染色体，其中 50 条染色体来自四倍体鲫父本，四倍体鲫的 X/Y 性染色体及其性别决定系统也随之整入。研究发现，部分合成八倍体雄鱼是可育的，特别是有一尾雄性合成八倍体获得了与四倍体鲫雄鱼相同的有性生殖能力，与四倍体鲫雌鱼交配获得的胚胎发育正常。这些胚胎发育为性别比为 1:1 、性染色体组成为 XXX 雌性和 XXY 雄性的合成六倍体群体。这些发现为脊椎动物多倍化后的性别决定系统转移和生殖方式转换提供了典型事例，为银鲫的多倍化育种提供了理论和技术支撑。
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