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  • 1 # 秦浚川

    沒有聽說基因塌陷,兩隻老鼠長時間繁殖的後代屬於近親繁殖,基因突變的缺陷不能相互彌補而積累導致體質越來越差,會出現病死早夭畸形等死亡率升高,同時種系和基因組會得到純系化。

  • 2 # 裸猿的故事

    啥叫基因塌陷?您是想說近親繁殖導致的遺傳病流行嗎?

    在科學上,為了讓實驗結果穩定,減少干擾,科學家的確培養過許多近交系動物,其中也包括老鼠,近交系動物的特點就是彼此之間的基因高度相似,近乎於同卵生子。近交系就是透過在近親之間反覆雜交來得到所謂的“純種”!但是在做這種近交系動物時,常常遇到的情況就是得到一大群患有各種嚴重遺傳病的老鼠,那怎麼辦?不怎麼辦,把所有患病的老鼠剔除,留下看起來健康的繼續繁殖,如果運氣夠好,那麼就能得到健康的或者至少問題不嚴重的近交系老鼠,所以不是不會發生“基因塌陷”——這個詞蠻有意思——而是凡是發生了“基因塌陷”的個體,都會被人工淘汰,如果全都被淘汰了,那就只有重來了。

    圖示:從一對老鼠開始繁殖近交系老鼠。

    近交之所以會容易出現許多遺傳性疾病,是因為有性生殖的物種,大多數基因都是成雙成對的,即雙份!這樣的話,多數情況下,只要其中一個基因正常,那就會表現正常,哪怕另一個基因是不正常的也沒關係。由於這個原因也就導致群體中很少有個體擁有的基因全都是正常的,這在機率上幾乎是不可能的,因此每個個體多多少少總會帶有一些不正常的基因,但反正也表現不出來,所以無所謂。

    圖示:紅綠色盲遺傳圖。女性正常(兩個基因都正常)與色盲男性結婚,會生出色覺正常的男性後代和攜帶了一個隱性不正常基因的女兒,但表現是正常的,因為女性有兩個X染色體,只需要一個基因正常,就能表現正常,但男性只有一個X染色體,所以只要是X染色體上的基因突變,男性都會因此受傷,這大概就是男性比女性脆弱的關鍵原因,畢竟X染色體可是一條很大的染色體,含有上千個基因。

    這就是為什麼,大多數動物都會“本能”地避免近交繁殖的原因,避免不正常的基因的成雙成對,越是近親,越可能擁有同樣的不正常基因,這很糟糕,按照遺傳學的規律,這意味著兩個看起來健康的父母也會有1/4的機率得到一個不正常的後代,這是對生育資源和時間的巨大浪費。

    圖示:假如高莖是正常,矮莖是不正常。當純種高莖和純種矮莖結合後,生出的都是表現正常的高莖孩子,但它們體內全都帶有矮莖基因,一旦兄弟姐妹間婚配,那麼它們的後代就會有1/4的個體是矮莖,這是孟德爾基因分離定律所決定的。

    它們或者主動避開,能識別自己的父母子女兄弟姐妹,主動避免與它們交配,或者使用被動避開的方式,比如將雌性後代或者雄性後代從群體中驅除,它們會加入一個新的群體中去,這就能被動避免近親繁殖。透過這種方式來規避,題主發明的“基因塌陷”。而人類文化中廣泛存在的亂倫禁忌也是基於同樣的本能,雖然在遺傳學誕生前,我們無法解釋這種本能的道理。

    圖示:在遺傳學誕生前,許多人猜想過亂倫禁忌的原因,但他們都猜錯了答案。

    雖然近交在動物中罕見,但是這在植物中卻是常見現象,不要說近交,許多植物甚至是自交的,自己產生精子和卵子,自己和自己交配,產生後代,如豌豆,是一種嚴格自交的物種,這讓它成為遺傳學家喜愛的研究材料,因為它雖然自交,卻可以透過人工授精的方式,進行異花傳粉,因此方便遺傳學家進行異交和自交實驗。豌豆自交代代相傳,沒有發生“基因坍陷“,那是因為發生了”基因塌陷“的個體都被大自然淘汰了,留下的豌豆,每一個基因座上都是純合的,並且沒有毛病和缺陷,至少沒有嚴重到影響生存和繁衍。

    圖示:只有基因座上的每對基因都是一樣的,即純合子,那麼不論是自交還是近交,對後代都沒有影響。這種有性生殖方式,更近乎無性生殖。

    圖示:不考慮基因突變的情況,無性生殖產生和親代遺傳組成完全一樣的子代。

  • 3 # 驕立天子

    題目所述,大致可以表達為,為什麼小白鼠供應商的白鼠可以一直繁育,後代並沒有明顯缺陷!

    答:因為這些白鼠已經經過人工選育了很多代,這個過程淘汰了跟多個體,能夠健康活著的個體,繼續繁育,繼續選擇,簡單的利用了近交原則,和封閉小群體原則,就有機率,選育出這樣的個體,當然過程中肯定伴隨著不良基因表達,比如,各種外表變化,骨骼變化,智力變化。這樣選育的結果是,小白鼠基因背景簡單。可以當做是複製出來的個體進行各種實驗。

    基因突變,定義很清晰了,所有生物個體的基因突變隨機隨時的進行著,基因突變後,需要遺傳過程,比如個體分裂,個體繁殖,來保持這個基因。而且開始的時候,這個基因所佔個體數量少。基因突變需要能遺傳,還沒有用還需要表達才行,典型的就是某些細菌,在水裡生活可以長成一種形態,在土地上生活是另一種形態。真菌也有不同表達形態。

    生物抗病選育本質是對基因突變選擇,淘汰不適應的個體過程。並非引起基因突變的原因,引起基因突變的因素很多可以自己查閱資料。

  • 4 # 來看世界呀

    因為你記錯了,老鼠近親繁衍一樣會有基因缺陷。人類培育了很多純種小鼠用於生物實驗,因近親繁殖遺傳疾病頻繁,但多數都被人為淘汰,留下相對健康的用於生物實驗。

    兩性繁衍具有優勢也有劣勢。優勢是基因來源於兩個個體,雙方單倍體染色體組的生殖細胞結合為具備完整基因組的雙倍體受精卵,因為不同的個體存在基因差異,這樣的結合會使兩性繁衍的生物具備更多樣性的基因,而自然基因突變絕大多數都是中性突變,基因更具多樣性則使後代的適應性更強;漫長的進化使生物本能地避免近親繁殖,大概是由於具有相應傾向的生物難以逃離基因缺陷的命運,最終導致成活率降低。

    劣勢在於交配物件的選擇和環境影響。兩性繁衍的個體必須有相當的個體,相互之間不能相距太遠,離得太遠顯然無法交配,之前一則新聞就報道了一頭十分倒黴的黑熊,獨自跋涉了數百公里都沒能找到一個交配物件;另一個缺陷是一旦發生環境上的隔離,生物的繁衍會陷入障礙,一般而言兩性繁殖的生物會盡量選擇非家族成員間的交配,而生物的食物、適宜的棲息環境面積會縮小,導致種群數量的減少,繁衍的本能的影響會導致近親繁殖的增多,最終使生物種群的繁衍中斷。據分析猛獁象的就因為近親繁殖和遭遇了人類而滅絕,後期的猛獁象的脊椎的形態更病態,不像它們的祖先那樣挺直。

    小鼠是哺乳動物,自然狀態下也是最廣泛存在的兩性繁衍方式,成年後的個體離家打自己的洞、尋找自己的配偶,兄弟姐妹之間分離。由於小鼠和人類基因以及解剖結構的相似性,小鼠被廣泛應用於生物實驗,用於觀察生物的生理作用規律、生理構造以及疾病的發生發展過程。而為了觀察一些遺傳病或者其它基因相關疾病,就需要直接開展小鼠的近交,觀察在人類中較多的白化病的產生和機理,也需要培育純種的小鼠,這樣的小鼠的基因在物理化學因素的引導下更易發生腫瘤等疾病,可供人類觀察和研究腫瘤的治療方式,藥物實驗也常用到小鼠,去試驗藥物的藥效、藥代和LD50(半數致死劑量)。

    近交是培育這類小鼠的重要手段,結果是培育了很多看起來很健康的小鼠,但是實際上卻是一個相當殘酷的過程。小鼠的繁殖週期短、繁殖數量多,因此近交的培育方式會很迅速地產生小鼠個體,不同個體的基因存在差異,相對而言有的健康些有的卻更具缺陷,人類所做的就是不斷地挑選相對健康的個體,然後再用它們繼續地近交,最終培育出相對健康的純合子小鼠。也根據不同的試驗需求,可以培育轉基因、基因敲除等小鼠型別,經長期人工飼養選擇培育,已育成1000多近交系和獨立的遠交群。

    也因此,小鼠的培育都需要遵守一定的倫理學程式,需要培育什麼樣的小鼠、小鼠用於什麼試驗、實驗後小鼠的處理都有一定的規定。其實遭人類改造的物種很多,為了培育所謂的純種貓狗等家禽家畜,人類也用了大量的雜交、近交的培育方式,導致現在的很多貓狗品種天生地具有嚴重的遺傳疾病或者畸形。

  • 5 # 悟空科學

    兩隻老鼠為什麼可以一直繁衍,而不發生基因塌陷?

    如果兩隻老鼠一直繁衍,那這個鼠群就會變成近郊系動物,群體成員之間的交配行為就會發生在親代和若干子代之間,包括父女、母子、姐弟和兄妹這種連續性親子或同胞交配,而近郊系小鼠就是比較有名的近郊系動物群體之一。

    那麼,既然老鼠能夠多代近親繁殖,那是不是就不會發生基因塌陷,或者說沒有什麼現實問題發生?

    關於近郊系小鼠的誕生

    儘管近郊系小鼠並不是什麼稀有動物,但可能並不是所有人都對這種特殊的動物有所瞭解。要知道小鼠的起源其實是中國,“花老鼠”一詞中國在公元前1100年的時候就開始使用了。小鼠形狀的遺傳與一般鼠類不同,而這一點被人們發現至少可以追溯到大約三千年以前,即便在西方特別受歡迎的小鼠寵物也源自中國南京。

    後來,隨著科學研究的發展,開始有研究人員把小鼠作為實驗動物的一種,尤其是在遺傳理論的測試上得到極大利用,近郊系小鼠就是在這樣的環境下於1909年誕生,而第一個近郊品系小鼠就命名為DBA小鼠。簡單來說,當小鼠交配到F20的時候,個體的基因純合性就能高達88.6%以上,但要小鼠的所有基因點位皆為純合子,那就需要交配達到F150。

    從某種層面來說,雜交動物就像是近郊系動物的對立面,如果父母是兩個不同亞種,那麼它們在交配之後得到的新生命就是雜交動物,比如馬和驢交配後產下的雜種就是騾子嗎,由於生殖隔離在具有親緣關係接近的物種之間普遍存在,所以雜交動物往往都存在雜種不育、雜種衰敗和雜種不活的問題。當然,在大自然中,通常是不會自然發生不同亞種之間的交配關係,主要是人為有計劃去實施的結果。

    近郊動物就不存在近親繁殖隱患?

    不可否認,近親繁殖也有其優點,比如這個種群的優良性狀會隨著純化會變得越來越穩固,而個體在病理和生理改變上也具有共性。但可以肯定的說,只要是近親繁殖就存在既定隱患,近親交配所產後代更容易突發先天疾病,也包括了個體畸形等問題,因為近親所攜帶的有害隱形等位基因更容易相遇。

    具體來說,一級近親會比非近親繁殖發生隱性等位基因相遇機率大31倍,而同胞通婚更是將這一風險提升到了125倍之多。事實上,當近交小鼠繁殖到第5到7代地時候,就會有明顯地生命力下降趨勢,包括、但不限於繁殖退化和幼崽畸形這些比較高發的情況。

    如果大家養過一些所謂的純種寵物,那一定就不難發現,這種動物的生存能力明顯比非純種的同類更弱,在飼養的時候也有更多需要注意的地方。所以,科學家們培育近郊系動物的現實意義,更多的是服務於免疫學、腫瘤學和遺傳學等領域的發展,而不涉及到非普通意義上的倫理道德問題。

    生殖隔離和近親繁殖有什麼區別?

    首先,我們可以從繁殖物件的關係來進行區分,所謂近親繁殖指的是親緣或血統關係近的交配物件,它們不僅存在相似的個體特徵,還具有相近的基因型,但生殖隔離則發生在只具有接近親緣關係的類群之間。在自然條件下,如果繁殖物件不知道彼此具有親緣或血統關係,分屬同類的它們是有可能發生交配行為的,但後者存在明顯外在差異的不同亞種則一般不會有交配行為自然發生。

    所以,在人類社會,如果兩個人要結婚是必須出示戶口本的,它就好比是一個“血統”資料一般,戶口本上會有家庭成員的基本資訊,而直系血親和單帶以內的旁系血親想要近親結婚也早就被明令禁止。道理很簡單,除了人倫道德方面因素之外,如果人類發生近親繁殖還會給後代帶來危害,兩個親緣關係接近的人很容易攜帶一樣的隱性致病基因。

    一旦這兩種基因相遇就會讓後代更容易有遺傳病,而這些所謂的“基因塌陷”的個體就會被自然淘汰。生殖隔離其實比較複雜,有生態隔離、地理隔離、生理隔離、行為隔離、機械隔離和季節隔離以及之前提到的雜種成活問題。而雜交本身就是在打破生殖隔離,然後達到將物種優良基因進行重組的目的,如果這個世界上原本存在生殖隔離的動物都不再保持這一特性,那科學家們可能就要忙著給新物種取名字了。

  • 6 # 弄潮科學

    是說兩隻老鼠可以一直繁衍,而不會發生基因鏈與細胞無法正常工作的事情?

    這是近親繁殖的缺陷,如果是人類一定會出現問題,為什麼老鼠不會?

    老鼠的繁殖能力十分驚人,據科學家研究,一隻雌鼠一年可產幾千只。老鼠的孕期只有21天,一胎有6~10只,幼鼠一週會爬,不到兩

    周就睜眼,2~3個月就成熟又可以繁殖了。如果雌多雄少,那麼數量是呈幾何數上升。雌雄雙鼠一年能繁殖成千上萬只簡直毫無懸念。

    大鼠生小鼠後,小鼠又能與大鼠繁殖,沒有一點生殖隔離的障礙,不會有智障,沒有先天殘缺,老鼠的基因都能完好遺留。

    “近交系”老鼠實驗

    這就是生物實驗上的“近交系”,而老鼠是“開創者”。

    近交系,就是第一代與第二代反覆雜交20代以上後得到的純種鼠。

    1921年,哈佛大學的一個生物研究所曾進行過大量近交系老鼠實驗,有黑色的、白色的、有褐色的、有無毛的...但最成功的是c57BL6黑色系,這是“金子般的血脈”。這一系除了有小量掉毛,堪稱完美。其它的不是易得糖尿病就是易藥物過敏等等遺傳病。

    老鼠常被科學家用來做實驗品,尤其是小白鼠,以致人們一聽到白鼠就會聯想到實驗室。而全世界用於科研的老鼠有上億隻,它們不限於白鼠,什麼老鼠都有。它們在實驗室裡甩掉了“人人喊打”的臭名,搖身一變成了“實驗英雄”,它們是新藥的敲門磚、是疾病的模型、是實驗的榜樣!或許世界上有無數人因老鼠的傳播而喪失了生命,但也有更多的人由於它們獻身於研究新藥而康復!

    人類不會有近親繁殖

    不止人類,其實猩猩、猴類等較高智商的生物都有不同程度的生殖隔離,這樣的生物近親之間會消失熱情或衝動。就算近親繁殖的後代也會出現畸形兒、免疫力低、命短...各種遺傳病。

    這樣的事在古埃及尤盛。古埃及為了血統純正,限制了兄弟姐妹的後代才能繼承法老的權位,以致第十八代法老圖坦卡蒙在19歲就英年早逝。

    當然由於科學技術的普遍提高,人類的近親繁殖已越來越低,人類的基因融合也越來越廣泛,世界各地都降生了更聰明、更完善的人種。

  • 7 # 展翔的天馬

    看題目的意思就是,兩隻老鼠的後代可以一直繁衍下去,而不需要引進其他的老鼠,也可以繁殖得非常好。只要有一點生物常識的,都知道這是非常荒謬的,就算是近親繁殖,是個生物的後代也會出現很大的問題,何況還是兩隻老鼠一直繁衍。

    基因塌陷

    生物學裡面是沒有基因塌陷這個詞的,而在網路上又沒有對這個詞語的解釋。“塌陷”原指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落,並在地面形成塌陷坑(洞)的一種動力地質現象。

    看來這個是題主將基因和塌陷聯合在一起,從而組成了一個新的詞語。大概的意思也就是和近親繁殖的後果差不多吧。

    猛獁象的基因組坍塌

    現在科學家研究發現,大約在4300年前,大陸上的猛獁象基本上已經滅絕,僅剩300頭存活在西伯利亞海岸的弗蘭格爾島上,由於這個島嶼與世隔絕,所以這些猛獁象的繁衍就只能在這300頭猛獁象的後代裡面繁殖。

    科學家透過基因對比發現,4300年前弗蘭格爾島的猛獁象與45000年前的猛獁象基因相比,它們樣本的基因組充滿了基因缺失和大量被稱為終止密碼子的序列(終止密碼子的作用是告訴細胞何時停止轉錄DNA片段)。

    一個比較明顯的後果就是,弗蘭格爾島的猛獁象嗅覺已經退化,這只不過是其中的一個後果,還有很多其他的後果還沒有研究出來。

    其實自然界中的動物進行近親繁殖是不可避免的,但它們是處在大自然中,如果它們後代的基因出現一些問題,很容易就會遭到自然淘汰,因為競爭太激烈了,基因不優秀的後代,所需要面對的壓力也更大。

    而那300頭在弗蘭格爾島裡面生活的猛獁象,它們與世隔絕,自然界影響的因素就比較少,然後它們一些獲得不利基因的後代也可以繼續繁衍下去,然後是它們的後代產生的基因很大情況只會比它們更差。最終做起群猛獁象的滅絕,也就不可避免。

    兩隻老鼠一直繁衍

    老鼠的繁殖能力非常強,在它們長到二三個月的時候,就可以進行下一代的繁殖,一年四季都可以繁殖,而且懷孕期大約只有三週,一年可以生長6~8胎,而每胎也可以繁殖6~10個老鼠,這樣一年下來,按照指數計算,一隻雌鼠就可以產生近千隻的老鼠。

    所以老鼠的繁殖能力是非常強的,但這並不意味著老鼠可以進行近親繁殖也沒有問題。題目中所說的就只有兩隻老鼠,比上面所說的300頭猛獁象的數量還要少很多,這樣做兩隻老鼠的後代,就更加容易造成基因的缺失了。

    如果是在野外的老鼠這樣繁殖下去,由於基因的缺失,那麼它們很快就會被自然界淘汰。如果是人工繁育的話,一般都是被用來做實驗的,那麼它們的基因缺失就不會有太大的影響,但它們的後代的生命力也會下降,科學家要想更好地做實驗,還是需要換一批老鼠的。

    綜上所述,兩隻老鼠一直繁殖下去,不產生基因塌陷是不可能的。

  • 8 # 百草兔湖北

    你說的基因塌陷是什麼意思?是近親繁殖的基因缺陷問題?還是指後代不能正常生長髮育或者成年後沒有生育能力?從題目看,應該是討論直系近親繁殖的。這個在育種技術中,主要是用來提高想要的基因淘汰不想要的基因,,如家蠶是野蠶中選育的,特點是絲量多,容易密集養殖。而野蠶大量養殖死亡率很大,但野蠶生命力頑強自然雜交攜帶基因種類多。

  • 9 # 獵奇動物社

    題主問的應該是關於近交系動物的問題,在近交系動物中,最具代表性的就是近交系小鼠和Wistar大鼠了,所謂的近交系動物是指至少連續20代以上都是由親代和子代或者是同胞兄弟姐妹交配而培育的、近交係數大於98.6%動物品系。目前世界各地實驗室中最常用的實驗動物就是近交系小鼠和Wistar大鼠。這就出現了一個問題:我們都說近親繁殖會導致近交衰退(也就是所謂的基因塌陷),那麼為什麼還會出現近交系動物呢?我們一起來探討一下這個問題。

    在開頭我們說了很多相對專業的術語,所以許多小夥伴會看得迷迷瞪瞪,不過沒關係,我們接下來先來展開的一一的慢慢的說:

    首先是近交系動物。近交系動物簡單的說就是有一對雌性動物共同參與繁殖,它們就是親一代,它們繁殖產生的後代無論是幾個我們稱之為子一代。此後,子一代會慢慢長大,而親一代還會繁殖產生新的子一代,子一代長大又能繁殖新的子一代,此時不同時期出生的子一代(兄弟姐妹)近親繁殖,也與之前的子一代,甚至是親一代再次繁殖,一直持續了20代以上。此時,如果所有個體的近交係數大於98.6%,那麼這個動物群體就被稱為近交系動物。

    其次是近交係數。近交係數是指近交系動物中每一個個體與其他個體的基因座的相似度,而近交係數大於98.6%,簡單的說就是在這20代以上的近親繁殖中,每一個個體的基因高度的重合和穩定。

    最後是近交衰退。近交衰退簡單的說就是由於物種近親繁殖導致的適應能力下降的現象。我們舉個例子,在一個環境中,灰色的兔子更有利於自己的隱蔽,但是,灰色兔子的隱性基因中,有棕色毛髮的基因,當近親繁殖時,就會很大的機率將這種不利隱性基因變為顯性基因,出現棕色的兔子,而棕色的兔子更容易暴露在天敵的視野中。

    當然,除了毛髮顏色外,近親繁殖還會導致許多不利隱性基因變為顯性基因,於是先天性發育不足、抗病能力差等等不利基因也越容易被激發出來。在自然界中,動物們都在儘量地避免近親繁殖,所以獅群會在雄獅長到2-3歲時,把它們驅逐出獅群。因為一旦近親繁殖就可能會大機率地導致後代的生存能力下降,而被自然淘汰掉。

    既然近親繁殖的弊端如此之多,為什麼還會產生近交系動物呢?

    首先,近交系動物都是在人為干預下產生的。就拿上面我們說的老鼠來說,世界上第一組近交系老鼠是由美國Wistar研究所於1907年培育出來的,因此這個品系被命名為“Wista大鼠”。Wista大鼠的第一代為白化的馴化後的褐家鼠。這種老鼠的特點是繁殖能力很強而且很穩定,Wista大鼠從出生後約60天即可繁殖,每一次繁殖妊娠期約22天左右,單次可以產下10只後代。在如此強的繁殖能力下,即使近親繁殖會出現一些先天性發育不足的後代,人工也完全可以把它們篩選掉,讓剩下的健康的後代們繼續雜交。

    當然,子一代的動物相對親一代來說,基因的丟失也是在所難免的,所以為了不讓這些基因丟失,再讓子一代與親一代雜交,再次篩選,如此往復,就能得到一群基因高度一致的鼠群。

    其次,近交系動物雖然面臨著近交衰退的問題,但是在實驗室條件下,它們壓根就不需要具備生存能力,簡單的說可以張嘴吃東西就死不了。所以,至於近交衰退帶來的壽命短等問題也被強大的繁殖能力抵消掉了。

    總結一下

    兩隻老鼠確實可以無限繁殖,而且還能透過不同世代的後代雜交進行繁殖,從而得到近交系老鼠。這並不代表這個老鼠種群不會面臨基因塌陷(近交衰退),只不過是因為這些老鼠的繁殖能力太強了,在人工的飼養和篩選下,每一代總是會有優良的個體,這樣一代代的篩選下去,這些基因塌陷的都被剔除掉了,剩下了可以幫助人類完成一些科學實驗的群體。

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