题目

线粒体为什么也有基因?
它要遗传什么?

提问时间：2021-03-12

答案

这涉及到一个关于真核生物起源的假说.
地球上最初出现的生物是细菌和蓝藻,都是原核生物,没有明显的核,没有细胞器,而者的区别是细菌不含叶绿素,而蓝藻含叶绿素.
原核生物统治地球达很多亿年,然后突然出现了真核生物.注意,是突然出现,这非常奇怪,这种飞跃实在是太大了,尤其是真核生物细胞内的各种细胞器,很难让人相信它们会在这么短时间里进化出来并这么完备.
于是一种假说认为,当时一种大型细菌,与一些小型细菌和蓝藻的共生关系,导致了真核生物的出现.
假说认为,线粒体是寄生在大型细菌体内的小型细菌,而叶绿体是寄生在大型细菌体内的蓝藻.当然也有人认为小型细菌和蓝藻是被吞噬的,但没有被消化,而是形成共生关系.
它们之所以形成共生关系,是因为各取所需,小型细菌具有超强的能量代谢功能,蓝藻这能进行光合作用,这都是大型细菌所需要的,而大型细菌则为它们提供庇护、提供食物和养分来源.
在长期的进化中,分工逐渐细化,大型细菌自身能量代谢功能退化,完全依靠线粒体进行代谢；而线粒体和叶绿体则成了不能独立生活的个体.
这种共生关系的典型证据,一是线粒体和叶绿体都有基因或基因的痕迹,二是它们都有与细胞膜或细胞壁类似的膜结构,三是它们都通过母系遗传,因为性的产生是在它们和大型细菌形成共生关系之后,它们并没有参与性的进化.
其它的细胞器,也可能是类似的来源,不过目前的证据还不是太多.