不同物種間可以進行基因交流嗎？

01-02

物種的定義首先便是生殖隔離，即不可產生後代或產生不可育後代，但進化史上也出現過例如眼點基因跨界轉譯的例子。《自私的基因》一書中提出生物體不過是基因為了遺傳自身而製造的機器，那麼作為最基本的遺傳單位，基因有沒有可能在不同物種間傳播？有沒有可能遺傳下去？
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關於眼點的問題是我沒說清楚，就是有些學者認為動物眼睛的基因最早是從綠藻中」移植「來的，大概就是「生命大躍進」第一集里講的那一套，我也是對這方面產生疑問的，基因可以這麼隨便的在不同生物」機器「間來回跑嗎？

當然可以。

不同物種間的基因交流，是生物演化很關鍵的推動力量，我個人認為，其意義恐怕要大於自身基因組變異所帶來的影響。

首先舉一個大家都知道的例子，高中課本上的肺炎雙球菌實驗

R型菌是怎麼變成S型菌的？這就是一種基因的交流。

下面我們來說真核生物。

對於人和病毒的恩恩怨怨，請看在人類基因方面有什麼有趣的發現或研究？ - 段承焉的回答。令人玩味很久的一點，真正的胎盤，極可能是病毒帶給人類，以及所有後獸亞綱動物的祖先的。這一次戰略合作發生在恐龍時代。形成胎盤所需的合胞體原本是病毒蛋白，最終為我們的祖先所「馴化」，成為自己的基因。哺乳動物在新生代稱霸地球，與此的關係恐怕是巨大的。

如果我們把眼光放到元古代（也可能是太古代，who knows……反正是好幾十億年前了），所有真核生物的祖先與一群營有氧呼吸的立克次氏體發生了內共生。DUANG的一聲，一個有線粒體的真核細胞誕生了。通過獲得線粒體，真核生物對能量的利用效率大幅提升，終於成為了生物演化的「溫拿」。日久天長，很多與線粒體相關的基因，也慢慢轉移到了核基因組中。這恐怕是地球歷史上最成功，也最關鍵的一次基因交流了。

重要性僅次於此的，同樣是一次內共生事件。那個獲得了線粒體的第一個真核細胞，誕下了許多後代。其中有一個，與遍布原始海洋的藍細菌發生了內共生，DUANG的一聲，第一個可以營光合作用的真核細胞誕生了，那個藍細菌變成了原始的葉綠體。與線粒體一樣，許多與葉綠體相關的基因也轉移到核基因組中。

圖片來自wiki，更多內容參閱：Endosymbiont

在此之後，內共生還發生過很多次，帶來了很多新的可以進行光合作用的物種。內共生就好像夫妻倆結婚，而它們基因上的交流，就好比把許多婚前財產也列為了共同財產……如此，他們變成了一個更緊密的新個體。

而且，如果僅是通過基因組變異的方式，這種側面上的演化似乎是很難發生的。

時至今日，在微生物，以及簡單的多細胞生物層面上，物種間的基因交流依然在頻繁地發生。那麼，作為更複雜的生物，比如人類，是否也擁有一些來自遠緣物種的基因呢？答案似乎是肯定的。

今年（2015年）年初，一篇發表在Genome Biology上的文章聲稱，基因從低等生物向高等生物轉移，甚至向人類轉移，應該是可能的。

——Crisp等比較了來自40種動物的基因組序列，包括果蠅和蛔蟲到斑馬魚、大猩猩和人類。對基因組中每個基因，研究人員都搜索了已有資料庫，以便在動物之間以及非動物之間找出最近的匹配基因，其範圍包括植物、真菌、細菌和病毒。當一種動物基因更密切匹配一種非動物基因，而與其他任何動物基因不匹配時，便進行更深入研究，利用計算方法確定初始資料庫搜索是否曾發生錯誤匹配。研究人員最終確定了數百種似乎從細菌、古生菌、真菌、其他微生物和植物轉移給動物的基因。對人類而言，研究人員發現有145種看起來源自更簡單生物體，包括17例過去曾報道的水平基因轉移現象。Crisp說，這一發現表明，基因水平轉移不僅局限於微生物之間，同時也在許多動物，甚至可能是所有動物進化中起到了重要作用。——新聞稿原文請參見Humans may harbor more than 100 genes from other organisms

目前這篇發在IF10的刊物上的文章，9個月已經被引了20多次了，雖然支持與反對並存，不過我倒傾向於認為它是真的。

以上。

不請自來，權當是我的自嗨,求評論輕噴

首先物種這個概念很難有一個唯一的定義，也並不是能不能產生可育後代這麼簡單的，這是因為研究過程中往往不可能基於能否產生可育後代來分種（通常基於形態、分子上的差異等），所以按照可育後代這個標準分種的話，會有大把的例外= =

以下是不能用這個標準分種的各種理由：

首先是化石種，滅都滅絕了，也不能去判斷到底能不能生孩子了。

動物很多生殖隔離是發生在受精之前的，比如行為和性成熟時間上的差別，這些可能都是有一些彈性的。

植物亦然，傳粉者的差異開花時間上的差異都會導致自然狀態下受精的隔離，然而這並不代表他們沒有產生可育後代的可能。

......

基於上述標準劃分出來的物種發生種間雜交是可以普遍存在的，而且近緣種的雜交在演化歷程之中可能也扮演了相當重要的角色。

以下是例子：(大部分來自wikipedia，主要是答主沒有認真看引文，以后豐富吧)

農作物中間，尤其是糧食作物，種間雜交是十分普遍的，比如小麥

自然狀態下，被子植物大約有2%~4%是有過種間雜交的，這一比例在蕨類植物中可能可以達到7%[1]

動物種間雜交相對少，但也有部分例子[2]

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以下是跟問題本身沒有關係，而且也缺乏事實證據的題外話：

題主問題背景提到的眼點相關的東西：

很遺憾，答主並不是做動物功能基因組的，關於眼點那個現象本身並沒有具體的了解，加上這個中文翻譯實在是看不明白......建議把關鍵詞標上英文，檢索文獻的時候會方便一點。

如果按照我的理解（因為真的看不懂，所以可能跟原意差了十萬八千里 = =），題主大概是認為在親緣關係極遠的種中間，眼點這個性狀從功能到內部的遺傳機制都很相似，於是就可能存在基因從一個種傳遞到另一個遠緣種的現象。「跨界」這麼大的距離，這麼多蛋白編碼基因和相關的調控序列，一下子從一個種跑到另一個種裡面，在沒有看到支持性的文獻之前，總我感覺怪怪的 = =

以下是基於經驗的不靠譜猜想：

親緣關係差異很大的不同物種中，很多序列其實都可能是高度同源甚至於保守的，保守的基因很多是與基本的生命活動相關的（比如各種基礎能量代謝相關的基因）。另外，序列的同源性和功能一致性間的對應可能並不密切，同源序列的產物可能功能差異很大，而且同一序列的功能在演化過程中也不是固定的。所以更可能是以下兩種情況：1.這個功能在進化中本身就是同源而且遺傳上保守的2.趨同進化中同源序列的表達產物恰好重新又有了相似的功能。

Reference：

[1] Otto, S.; Witton, P.J. Polyploid incidence and evolution. Annual Review of Genetics. 2000, 34: 401–437.doi:10.1146/annurev.genet.34.1.401.

[2] Larsen, P.A.; Marchán-Rivadeneira, M.R.; Baker, R.J. Natural hybridization generates mammalian lineage with species characteristics. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 5 January 2010,107: 11447–11452. doi:10.1073/pnas.1000133107.

謝邀～～～

推薦幾個詞，題主感興趣可以理解一下: 雜交，基因漸滲，水平基因轉移，新基因。

水平基因轉移，你知道你的基因有部分是源自於細菌和病毒的嗎

看了一樓的啟發，我感覺應該分類討論。

一，對於高度保守序列是因為唯一選擇，自然選擇淘汰了其他並且日益變異淘汰篩選循環到現在

二，對於保守序列，就是篩選後分類的結果就是說，不是唯一選擇而是多個選擇，因為由一系列的相對應的路線（就像不同啟動子被不同的因子識別），所以有了多個選擇的線路，再後來就是多歧分化和孤頻變異。

三，而這個線路的選擇過程則是1樓說的2的結果，比如硒代半胱氨酸的密碼子選擇

回到題主，，，因為我們使用基因的就是為了繁殖生長的調控。

一，不算人，單體生物物種的繁殖信息時間器官地點等都有分離和組合。

二，構件生物因為自身的局限性必然出現特別明顯的雜交，但雜交水平隨著進化和適應會減小並且細胞群體的自我意識也越來越強。

三，微生物和病毒，，，，，，就算了吧，，，還要在分類說太麻煩，總的來說就和人類一樣都喜歡在這兒那兒搗鼓搗鼓，個人認為這些基因交流造成了兩個基因爆炸的時代，創造了太多的可能性，至於是福是禍，不敢妄議了，畢竟爆炸之後我們看到的活下來的種類遠遠小於淘汰的種類。

四，所以定義的有比較穩定基因庫的成熟物種是一般拒絕種間基因交流的。

有啊，轉基因技術用的農桿菌轉染就是，反轉錄病毒和轉座子都是

記得14年有一個細斑原海豚，就是兩個海豚物種融合（用詞不怎麼恰當）而成。

轉基因。