生殖隔离的实例——骡子

把玉红

摘 要：以骡子为例，简单解答了学生在学习生殖隔离时提出的一些与骡子相关的问题。

关键词：高中生物;生殖隔离;骡子

人教版高中生物必修2第七章中讲述了“隔离与物种的形成”，作为生殖隔离的特例，对骡子进行了简单的介绍，引起了许多学生的好奇心。学生们提出了许多有趣且有价值的问题，本文就此展开做一个简单的解答。

生殖隔离是指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，或者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。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。生殖隔离的实质是种群间由于基因频率的明显改变而导致基因库的巨大差异，这就使得种群间的基因无法正常交流。骡子就是生殖隔离中比较常见且有意思的实例之一。

骡子是马和驴发生种间杂交而产生的种间杂种，具有劲头大，耐力强，身体健，不易病，耐粗饲的优点，是“杂种优势”的典型实例。骡子可以分为马骡和驴骡：主要取决于母本。公驴和母马的基因更容易结合，所以大部分骡都是马骡。公马和母驴基因结合的几率很小：有的马用了6年时间才成功地交配并使母驴怀孕。

由于骡子的体细胞来自马和驴的受精卵，即每个体细胞中染色体组成为一个马的染色体组和一个驴的染色体组，因此，骡子是异源二倍体生物。马的体细胞中含有32对同源染色体，驴的体细胞中含有31对同源染色体，因而骡子的体内含有的染色体数为63条（32+31）。一般来说，骡子没有生殖能力就是因为染色体不成对，生殖细胞进行减数第一次分裂时联会紊乱，无法形成正常的生殖细胞。从理论上来说，骡子也存在产生正常生殖细胞的几率，但数值太小。所以，极偶然的时候也会有骡子产仔的传闻。我们可以进行简单的计算，推算一下骡子生出小牲口的概率。在减数分裂时，由于没有同源染色体，所以每一条染色体都没有相对应的同源染色体进行联会，这样，每一条染色体分到哪个配子里都是随机的，趋向于随机分离自由组合。在形成的众多配子中，只有完全且只含有马的染色体组或者驴的染色体组的配子才具有生育能力。骡子产生完全含有却仅含有马的染色体组的生殖细胞的概率是1/263，产生完全含有且仅含有驴的染色体组的生殖细胞的概率也是1/263，所以骡子产生可育配子的概率仅为1/262（1/263+1/263）。当骡与马或者骡与驴回交时，有1/263的概率产生马或者驴（马或者驴均能产生正常的配子），还有1/263的概率产生一头小骡子（骡子含有且仅含有马或者驴的染色体组的生殖细胞与马或者驴产生的正常的生殖细胞受精）;当雌性骡子与雄性骡子杂交时，产生后代的概率为1/262×1/262=1/2124，其中生出驴的概率为1/263×1/263=1/2126，生出马的概率为1/263×1/263=1/2126，而生出骡子的概率为2×1/263×1/263=

1/2125。

最后，骡子作为一种时代的产物，到底算不算是一个物种呢？根据物种的概念：物种是指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然条件下能够相互交配和繁殖，并且能产生可育后代的一群生物个体。在这个定义中包含了生物地理学、形态学和遗传学三个方面的判断标准。而判断生物是不是一个物种，主要是以遗传学中的“能否自由交配且产生可育后代”为标准。根据上面的计算结果可以推知，在自然条件下，骡子几乎不可能产生正常的生殖细胞，也就是说几乎无法通过相互交配产生可育后代，因此，在生物学范畴中，骡子并不是一个物种。

？誗编辑 杨兆东endprint