单性生殖

单性生殖（/ˌpɑːrθɪnoʊdʒɛnɪsɪs, -θɪnə-/; 来自希腊语 παρθένος, parthénos, 'virgin' + γένεσις, génesis, 'creation'）是无性繁殖的一种自然形式，其中胚胎的生长和发育发生在配子中（ 卵子或精子）而不与另一个配子结合（例如，卵子和精子融合）。 在动物中，孤雌生殖是指未受精的卵细胞发育成胚胎。 在植物中，孤雌生殖是无性生殖的一个组成过程。 在藻类中，孤雌生殖可能意味着从单个精子或单个卵子发育出胚胎。

单性生物天然存在于一些植物、藻类、无脊椎动物物种（包括线虫、一些水熊虫、水蚤、一些蝎子、蚜虫、一些螨虫、一些蜜蜂、一些锈虫和寄生蜂）和一些脊椎动物（如一些鱼 、两栖动物、爬行动物和鸟类）。 这种类型的繁殖已经在包括鱼类、两栖动物和老鼠在内的一些物种中被人工诱导。

正常的卵细胞在减数分裂过程中形成，是单倍体，染色体数量是母体细胞的一半。 然而，单倍体个体通常不能存活，孤雌生殖后代通常具有二倍体染色体数目。 根据恢复二倍体染色体数量所涉及的机制，孤雌生殖的后代可能具有母亲所有和一半的等位基因之间的任何位置。 在某些类型的孤雌生殖中，具有母亲所有遗传物质的后代称为完全克隆，而只有一半的后代称为半克隆。 完整克隆通常在没有减数分裂的情况下形成。 如果发生减数分裂，后代将仅获得母亲等位基因的一小部分，因为在减数分裂期间会发生 DNA 交换，从而产生变异。

使用 XY 或 X0 性别决定系统的物种的孤雌后代具有两条 X 染色体并且是雌性。 在使用 ZW 性别决定系统的物种中，它们要么有两条 Z 染色体（雄性），要么有两条 W 染色体（大多数不能存活，但很少有雌性），或者它们可能有一条 Z 和一条 W 染色体（雌性）。

单性生殖不适用于等配物种。

一些物种完全通过孤雌生殖（例如蛭形轮虫）进行繁殖，而其他物种则可以在有性生殖和孤雌生殖之间切换。 这称为兼性孤雌生殖（其他术语为周期性孤雌生殖、异配或异性生殖）。 此类物种的有性和孤雌生殖之间的转换可能由季节（蚜虫、一些瘿蜂）、雄性缺乏或有利于种群快速增长的条件（轮虫和枝角类动物，如水蚤）触发。 在这些物种中，无性繁殖发生在夏季（蚜虫）或只要条件有利。 这是因为在无性繁殖中，成功的基因型可以迅速传播，而不会因性别而改变，也不会在不会生育的雄性后代身上浪费资源。 有些物种既可以通过有性生殖又可以通过孤雌生殖来生产，而热带蜥蜴同一窝中的后代可能是有性生殖和孤雌生殖的混合体。 在加利福尼亚秃鹰中，即使有雄性存在并且雌性可以与之繁殖，兼性孤雌生殖也会发生。 在压力时期，有性繁殖产生的后代可能更健康，因为它们具有新的、可能有益的基因组合。 此外，有性繁殖提供了非姐妹染色体之间减数分裂重组的好处，这是一个与修复 DNA 双链断裂和其他可能由压力条件引起的 DNA 损伤相关的过程。

许多具有异源性的分类群中有已经失去有性阶段并且现在完全无性的物种。 在染色体不能配对进行减数分裂的多倍体和杂种中发现了许多其他专性孤雌生殖（或雌核生殖）的情况。

通过孤雌生殖产生雌性后代称为产雌孤雌生殖（例如蚜虫），而通过孤雌生殖产生雄性后代称为产雌孤雌生殖（例如蜜蜂）。 当未受精的卵同时发育成雄性和雌性时，这种现象被称为后雌生殖。

单性生殖可以通过有丝分裂卵子发生而在没有减数分裂的情况下发生。 这称为无融合生殖孤雌生殖。 成熟的卵细胞由有丝分裂产生，这些细胞直接发育成胚胎。 在开花植物中，配子体的细胞可以经历这个过程。 无融合生殖孤雌生殖产生的后代是其母亲的完整克隆。 例子包括蚜虫。

涉及减数分裂的单性生殖更为复杂。 在某些情况下，后代是单倍体（例如雄性蚂蚁）。 在其他情况下，统称为自交孤雌生殖，倍性通过各种方式恢复为二倍性。 这是因为单倍体个体在大多数物种中都无法存活。