在上麵已經提到,在地球生物進化的30餘億年中,有20餘億年生命是停留在無性生殖的階段的。由此可見,無性生殖在生物進化中起著非常重要的作用。那麼無性生殖到底是如何發生的,又是如何去扮演生物進化的主角呢?在這裏,你會找到一個答案。
1.無性生殖的含義
無性生殖是指親體不通過兩性細胞的結合而產生後代個體的生殖方式,又稱無配子生殖,多見於無脊椎動物;從本質上講,由體細胞進行的繁殖就是無性生殖。它是有性生殖的對應詞;包括分裂生殖、出芽生殖、孢子生殖、營養生殖、組織培養等。無性生殖的優點是能保持母本的性狀。
2.無性生殖的方式
(1)分裂生殖
分裂生殖又叫裂殖,是生物由一個母體分裂出新子體的生殖方式。分裂生殖生出的新的個體,大小和形狀均大體相同。在單細胞生物中,這種生殖方式比較普遍。例如,草履蟲、變形蟲、細菌都是進行分裂生殖的。
(2)出芽生殖
出芽生殖又叫芽殖,是由母體在一定的部位生出芽體的生殖方式。芽體逐漸長大,形成與母體一樣的個體,並從母體上脫落下來,成為完整的新個體。酵母菌和水螅(環境惡劣時水螅也進行無性生殖)常常進行出芽生殖。
(3)孢子生殖
有的生物,身體長成以後能夠產生一種細胞,這種細胞不經過兩兩結合,就可以直接形成新個體。這種細胞叫做孢子,這種生殖方式叫做孢子生殖。例如根黴,它的直立菌絲的頂端形成孢子囊,裏麵產生孢子。孢子落在陰濕而富含有機質的溫暖環境中,就能夠發育成新的根黴。一般的低等植物和真菌都是這種生殖方式,如鐵線蕨、青黴、曲黴。
(4)營養生殖
由植物體的營養器官(根、葉、莖)產生出新個體的生殖方式,叫做營養生殖。例如,馬鈴薯的塊莖、薊的根、草莓匍匐枝、秋海棠的葉,都能生芽,這些芽都能夠形成新的個體。
營養生殖能夠使後代保持親本的性狀,因此,人們常用分根、扡插、嫁接等人工的方法來繁殖花卉和果樹。
在自然狀態下進行營養繁殖,被稱為自然營養繁殖。如草莓匍匐枝,秋海棠的葉,馬鈴薯的塊莖;在人工協助下進行營養繁殖,叫做人工營養繁殖,如扡插、嫁接等。
扡插:把枝條剪成小段,插入土中,生根發芽後成為新植株。
嫁接:把一株植物的枝條(或芽)接到另一株植物的枝幹上,將兩者的形成層對準,使它們彼此愈合起來,長成為一個植株。
接穗:接上去的芽或枝。
砧木:被接的植物體,其成活原理是利用形成層的再生能力而進行的。
值得注意的是,砧木的成活關鍵是一定要注意使接穗的形成層與砧木的形成層密合在一起。這樣一來,兩個形成層分裂出來的細胞,就把接穗與砧木合成。
植物的無性繁殖需要的條件,比如扡插,除去光照、水分、溫度、濕度等環境條件外,用作扡插的植物莖段需要具備的條件有:莖段(保留兩節),上方切口水平,下方切口斜上;葉片:上一節去掉部分,下一節去掉全部。
(5)組織培養
因為植物細胞具有全能性,所以根據這一理論,用植物的組織培養技術達到完成植物繁殖的目的。植物組織培養的大致過程如下:在無菌的條件下,將植物器官或組織切下,放在適當的人式培養基上培養,這些器官或組織就會進行細胞分裂,形成新的組織。不過,這種組織沒有發生細胞分化,在適當的光照、溫度和一定的營養物質與激素等條件下,這部分細胞便開始分化,產生組織器官,進而發育成一棵完整的植株。