无脊椎动物和遗传学

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无脊椎动物和遗传学之间的区别

无脊椎动物 vs. 遗传学

无脊椎动物（Invertebrate）是背侧没有脊柱的动物，包括棘皮动物、软体动物、腔肠动物、节肢动物、海绵动物、线形动物以及脊索動物門的頭索動物及尾索動物等。其种类数占动物总种类数的95%，是动物的原始形式。无脊椎动物多数体型小，但软体动物门头足纲大王乌贼属的动物体长可达18米，体重约2吨。. 遗传学是研究生物体的遗传和变异的科学，是生物学的一个重要分支Hartl D, Jones E (2005)。史前时期，人们就已经利用生物体的遗传特性通过选择育种来提高谷物和牲畜的产量。而现代遗传学，其目的是寻求了解遗传的整个过程的机制，则是开始于19世纪中期孟德尔的研究工作。虽然孟德尔并不知道遗传的物理基础，但他观察到了生物体的遗传特性，某些遗传单位遵守简单的统计学规律，这些遗传单位现在被称为基因。 基因位于DNA上，而DNA是由四类不同的核苷酸组成的链状分子，DNA上的核苷酸序列就是生物体的遗传信息。天然DNA以双链形式存在，两条链上的核苷酸互补，而每一条链都能够作为模板来合成新的互补链。这就是生成可以被遗传的基因的复制方式。 基因上的核苷酸序列可以被细胞翻译以合成蛋白质，蛋白质上的氨基酸序列就对应着基因上的核苷酸序列。这种对应性被称为遗传密码。蛋白质的氨基酸序列决定了它如何折叠成为一个三维结构，而蛋白质结构则与它所发挥的功能密不可分。蛋白质执行细胞中几乎所有的生物学进程来维持细胞的生存。DNA上的一个基因的改变可以改变其编码的蛋白质的氨基酸，并可能改变此蛋白质的结构和功能，进而对细胞甚至整个生物体造成巨大的影响。 虽然遗传学在决定生物体外形和行为的过程中扮演着重要的角色，但此过程是遗传学和生物体所经历的环境共同作用的结果。 例如，虽然基因能够在一定程度上决定一个人的体重，人在孩童时期的所经历的营养和健康状况也对他的体重有重大影响。.

生殖细胞

生殖细胞（germ cell）是進行有性生殖的生物體在產生配子的過程中任何一個細胞的總稱。在許多動物中，原始生殖細胞源自於胚胎的原線，並經由卵黃囊區（yolk sac）遷移至原基性腺的生殖嵴（genital ridge），並與它作用形成初級性索（primary sex cord）。接著他們會開始進行減數分裂，最終形成成熟的配子，例如：精子、卵细胞。植物不像動物一樣在胚胎發育時就有生殖細胞，取而代之的，他們的生殖細胞可以由成體體細胞轉變而來(例如开花植物中花的分生组织)。.

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蛋白质

蛋白质（protein，旧称“朊”）是大型生物分子，或高分子，它由一个或多个由氨基酸残基组成的长链条组成。氨基酸分子呈线性排列，相邻氨基酸残基的羧基和氨基通过肽键连接在一起。蛋白质的氨基酸序列是由对应基因所编码。除了遗传密码所编码的20种“标准”氨基酸，在蛋白质中，某些氨基酸残基还可以被改變原子的排序而发生化学结构的变化，从而对蛋白质进行激活或调控。多个蛋白质可以一起，往往是通过结合在一起形成稳定的蛋白质复合物，发挥某一特定功能。 与其他生物大分子（如多糖和核酸）一样，蛋白质是地球上生物体中的必要组成成分，参与了细胞生命活动的每一个进程。酶是最常见的一类蛋白质，它们催化生物化学反应，尤其对于生物体的代谢至关重要。除了酶之外，还有许多结构性或机械性蛋白质，如肌肉中的肌动蛋白和肌球蛋白，以及细胞骨架中的微管蛋白（参与形成细胞内的支撑网络以维持细胞外形）。另外一些蛋白质则参与细胞信号传导、免疫反应、细胞黏附和细胞周期调控等。同时，蛋白质也是动物饮食中必需的营养物质，这是因为动物自身无法合成所有氨基酸，动物需要和必须从食物中获取必需氨基酸。通过消化过程将蛋白质降解为自由氨基酸，动物就可以将它们用于自身的代谢。.

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有性生殖

有性生殖是生殖的一种类型，它导致了后代加强基因多样化。它可以用两个进程刻画。第一个是减数分裂，涉及将染色体个数减半。第二个是受精，它使得两个配偶子融合，并恢复原来的染色体个数。在减数分裂时，每对染色体通常交叉以达到基因重组。 性的演变是现代演化生物学的重大谜团。最早的有性繁殖的生物的化石证据是来自狭带纪的真核细胞，距今约12到10亿年。有性生殖是绝大多数可见生命体的繁殖形式，包括几乎所有的动物和植物。细菌接合（bacterial conjugation），也就是两个细菌之间的DNA转移，有时被错误地视为有性生殖，因为机理其实很相似。 当代进化论观点提出了为何虽然单性生殖在有些方面是更强的生殖形式，但有性生殖依然持续存在的一些理由。有性生殖可能是因为在进化树本身上的压力而保持下来 - 因为通过有性重组比单性繁殖更能产生适应变化的环境的分支，並有效處理突變與寄生蟲而将物种散布出去。或者，有性生殖可能像'棘轮'那样控制了进化发展的速度，因为一个进化枝会和另一个竞争有限的资源。.

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无性生殖

无性生殖是指生物体不以透過生殖细胞的结合方式，也就是不經由減數分裂來產生配子，直接由母体細胞分裂後产生出新个体的生殖方式。主要分为、分裂生殖、出芽生殖、斷裂生殖和營養器官繁殖、孢子繁殖等。这种生殖的速度通常都較有性生殖快很多。但是，這種生殖方式的生物常常會因為其後代無法適應新環境而滅絕，這也是無性生殖的缺點之一。 个别雌性脊椎动物在人工圈养或濒临灭绝的情况下也可能通过无性生殖的方式繁育下一代。.

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