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1 # 星辰大海路上的種花家
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2 # 科學船塢
無論是瓜果蔬菜,還是經濟農作物,亦或是動物,回交這種方法是獲得優良性狀的辦法。可以這麼去簡單理解,種植經濟農作物本質是為了獲利,所以就必須要提高產量,提高產量需要這個經濟農作物不僅要抗病蟲害,還要有一定的抗旱、抗澇能力,說白了就是抵抗力強。那麼怎樣才能獲得這樣的優良品種呢?
回交就是辦法。
假設一種經濟農作物其中一個品種(A)具有產量高、抗旱、抗澇的優點,同一個品種的另一個實驗物件(B)具有抗病蟲害的優點,但是產量不高,也不是那麼的抗旱、抗澇。回交這個辦法就是讓產量高、抗旱、抗澇、抗病蟲害這所有的優點全部集中在一個物件身上。
大致的實施辦法是這樣的:
先讓A與B雜交,產生眾多的子一代,然而子一代中的個體往往不是那麼讓人滿意,並沒有具備全部的優點,而往往是隻具備了幾個優點而缺少另一個,比方說抗旱抗澇,但就是不抗病蟲害,那麼怎麼辦呢?
就讓這子一代中具有更多優點的個體與親本其中之一再次雜交,比方說其它優點都具備了,但不具備抗病蟲害,那麼就與親本B進行雜交,這樣的辦法就是回交。這樣的回交可以進行多次,以最大化的過濾掉不良的性狀,而取得最優良的品種。
以上只是對回交的簡單描述,實際操作中是很複雜的。
我們日常生活中吃到的柑橘類水果,比如柑橘,就多次與柚子進行雜交、後代回交,從而獲得了不同的口感與性狀,誕生了如今眾多品種的橙子、橘子,滿足了廣大吃貨們的要求。
植物進行回交沒有什麼問題出現,也不會有倫理道德方面的顧慮,但動物就不一樣了,如果動物進行回交,會帶來近親繁殖造成的畸形後代的後果,不過,動物的回交多采用另一種辦法。比方說親本A與B雜交,產生子一代,子一代如果缺少某個優良性狀,那麼就去找另一個具有這種優良性狀的親本C,讓子一代與親本C進行回交,這個辦法就沒有什麼近親繁殖的問題了。而如果說用子一代與親本A或B的回交辦法,則會造成一系列後代基因缺陷的問題。這不僅存在倫理道德的問題,也存在個體生理健康的問題。
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3 # 鍾銘聊科學
無論回交也好,雜交也罷,其實都是育種專家們為了獲得想要的物種性狀,所採用的一種交配方式,一般都在植物身上做實驗,孟德爾就經常在豌豆身上做實驗。除此之外,動物也會回交,只不過是有一定風險的。今天,我們就來聊一聊:回交。
孟德爾豌豆雜交實驗孟德爾最著名的是豌豆雜交實驗,之所以選用豌豆,是因為豌豆是自花授粉,在花還未開放時就已經完成了授粉,這樣就不會與其他品種的豌豆雜交授粉,可以保持絕對純種。
再者是因為豌豆的形狀比較明顯,有高杆豌豆也有矮杆豌豆,有開紫花的豌豆也有開白花的豌豆。
孟德爾選用了七組不同性狀的豌豆,進行了雜交實驗。
我們以其中一組高莖和矮莖為例,詳細瞭解一下孟德爾豌豆雜交實驗。
孟德爾對高莖和矮莖兩種不同的形狀的豌豆進行了雜交,結果在第一代子代中,所有的豌豆都是高莖。
孟德爾又對這些雜交而來的高莖豌豆,進行了第二次種植,這一次他讓這些豌豆自花授粉,也就是自交,結果顯示有2/3的豌豆,都是高莖。
由此,孟德爾解開了遺傳規律,後人把它歸納為孟德爾第一定律,又稱為分離定律:
在生物體細胞裡,控制同一個性狀的遺傳因子都是成對存在,不會相互融合。在繁衍後代時,成對的遺傳因此會發生分離,分別進入不同的配子當中,隨著這些配子遺傳給下一代。
回交回交就是在第一代親本中,與父本或者母本再次進行雜交實驗,以此來鞏固我們想要的形狀。
比如:
父本是aa,母本是AA(這裡的a或者A就是遺傳因子)母本的基因是我們想要的,也就是說A越多越好,那應該咋樣呢?
F(第一代雜交實驗)的結果全部是:Aa
第一次回交實驗:Aa*AA(母本)
F1結果是=1Aa:1AA
第二次回交實驗:Aa和AA*AA(母本)
F2結果是=3AA:1Aa
第三次回交實驗:3AA:1Aa*AA(母本)
F3結果是=AA:7AA:1A
.....
透過這個實驗你會看到, 回交可以把我們想要的性狀固定下來,在一次次的回交之中,我們想要的那個基因在總體中佔比越來越多。
回交會有倫理道德風險嗎?其實回交分為兩種,一種是動物,一種是植物,先說植物。
植物的回交是沒有風險的,首先是因為,一部分植物是一年生植物,當它們產生後代時,它們已經走向了生命的終點,因此子代不會和它直接進行雜交,而是和它性狀相同的品種進行回交。這種是沒有任何倫理道德風險的。
還有一種植物是多年生植物, 多年生植物雖然回交時,是子代直接與父本(或母本)進行回交,比如蘋果,利用這顆蘋果的花粉和別的蘋果品種雜交後,所產生的後代能再與這棵樹進行雜交嗎?
實際上也是可以的,這是因為大多數植物有自花授粉的功能,也就是說即使一片土地上只有1顆蘋果樹,那麼這顆蘋果樹仍然可以利用自己的花粉,完成授粉結果。
因此,子代也可以與父本(或母本)回交。
我們經常使用的小麥,水稻等一系列農作物,很多都是透過回交來改良自己的性狀的。
動物的回交會有風險嗎?其實,動物的回交是有一定風險的,這種風險不是倫理道德,而是遺傳病。
我們知道,人類近親結婚容易導致遺傳疾病的發生,尤其是帶有隱形治病基因的家庭,因為很多疾病是隱形基因控制,當擁有一個治病基因時,不會發病。但當這個後代的子女近親結婚時,更容易生出帶有遺傳疾病的後代,其實動物的回交也一樣,雖然回交能鞏固優良的形狀,但也放大了患病的風險,因此在動物種群中,大多會主動避免回交和近親交配。
比如一個雄獅在一個獅群中大多情況下只會待兩年,而在這兩年內,它所生的獅寶寶還沒有長大,因此不會有回交的風險。
還有,在獅群中的雄獅長大後就會離開自己的家,去外面建立自己的種群,而雌獅一般情況下只會待在一個種群中,這樣也避免了近親交配。
當然,絕對沒有回交的存在是不可能的,只能說在自然界中發生的機率比較低而已。
有些寵物育種師,為了得到品相完美的寵物,會將某一個形狀的後代與親本反覆回交,不過這個親本也不一定真的就是父親或者母親,而是和父母同一品種的狗狗或貓貓。
但是,回交在小白鼠身上比較常見一些,科學家為了快速得到自己想要的性狀,會讓小白鼠與自己的親本回交。
回覆列表
動物的回交是什麼情況?沒有倫理道德問題嗎?
回交是子一代和兩個親本任意一組進行雜交的方式,為避免歧義,特意用子一代與親本任意一組來區分,因為對於不熟悉動物雜交繁殖或者植物育種方式的朋友來說,回交這兩個字的理解上可能會存在聯想,它的過程絕對不會產生倫理道德問題,但過程比較有意思!
為什麼要進行回交?這是改變物種品種性狀的一種方法,一般我們常見的改變方式有雜交,比如將甲和乙的進行雜交,繼而培育出同時具有甲乙兩個品種優良性狀的品種,但這往往是理想化的,一般情況下甲乙雜交的品種同時可能會攜帶甲乙中形狀不好的基因,此時需要再次雜交來改良這個品種,那麼第三次親本的選擇時候,可以選擇甲,也可以選擇乙,或者第三方進行雜交,如果選擇的是甲和乙,那麼這次雜交就就被稱為是回交。比如:
甲品種水稻性狀:抗倒伏、抗病蟲害
乙品種水稻形狀:高產、不抗病蟲害
甲和乙雜交後最理想的情況是:抗倒伏+高產+抗病蟲害,但往往事與願違,一般的結果會是:抗倒伏+高產+不抗病蟲害,此時就需要再次和甲品種水稻來一次雜交,將抗病蟲害的基因加強,得到抗倒伏+高產+抗病蟲害的水稻品種!而這個甲+乙雜交的品種再和甲雜交的過程就稱之為回交
當然上文只是做個說明,而雜交水稻的育種遠沒有這麼簡單,但這足以解釋的回交的過程,回交改變形狀這是目的,但回交的意義在於利用雜種優勢帶給下一代,也可以匯入標誌性狀,或者用於遠源雜交,也可以用於打破基因連鎖(如果不能直接雜交,那麼透過各自的遠源拐個彎完成雜交工作)。
但各位請不要搞錯了概念,甲並不只是個體,而是整個甲種水稻品種,所以這個回交沒有倫理問題,當然這在植物上並不嚴重,但當回交的範圍擴散到動物時,倫理道德問題馬上就會變得非常尖銳!
動物的回交其實回交最早應用的是動物回交,因為1866年遺傳學鼻祖孟德爾才發表了《植物的雜交實驗》,生長週期短的豌豆就成了孟德爾的實驗物件,第一次從科學的角度闡述了生物界的遺傳現象,但比較可惜的是一直到1884年孟德爾去世都沒有引起科學界的注意!一直到1900年初才有三位生物學家幾乎同時發現了這個孟德爾的成果,因為他們的研究將要發表時才發現孟德爾在三十幾年前就已經發表的《植物的雜交實驗》!
而動物的交配這是主動的,不想植物有性繁殖那麼隱性,因此人類在很久以前就意識到動物是可以雜交的,因此動物的雜交史比植物的人工雜交要早得多!同理回交的發展也比植物要早得多!
動物回交的目的是改良物種的基因,馬的配種總希望下一代馬具有強壯又有耐力並且對環境要求低的品種,而對豬的要求則是出肉率高,生長快,最好還是瘦肉型的,要不然瘦肉精用了總覺得不是那麼放心!
因此馬的回交和植物是類似的,兩個品種的馬雜交後的第二代,如果某個優勢缺失,那麼執行的操作會是這個第二代和第一代的兩個品種馬進行再次雜交,產生第三代!如果第三代滿足要求,那麼這個過程就可以結束了。但要搞清楚的是回交時選擇的並非是原來的母馬或者公馬,而是同一個品種的其他公馬或者母馬,這在雜交意義上有一代和二代甚至三代的區別,但在倫理上各自都是平等且互不相干的!
不過另一種回交的確會產生嚴重的倫理道德關係,如下案例:
1966年Riyadh Bawa發現一隻加拿大的短毛貓生下一隻毛髮稀疏的小貓,Riyadh Bawa將這隻貓長大後和母親交配,得到了一個完全無毛的品種,這就是斯芬克斯貓的來歷!
斯芬克斯無毛貓
從動物自然演化來看,無毛對於貓的禦寒能力會產生嚴重的挑戰,如果在溫帶和寒帶地區,那麼將會被自然淘汰,而寵物則避免了這個命運,因此人類的介入使得寵物的演化變得不再是自然選擇!
生殖隔離:這是不可能出現的
與血親直接交配,保留寵物特殊特性的方式,也是回交的一種,這在寵物界非常普遍,簡單的說這是一種病態的方式,因為近親繁殖會出現嚴重的遺傳疾病,比如:比如阿拉斯加犬的髖關節結構不良,博美母犬的開放性動脈導管疾病。但寵物繁殖上又需要保留大家所喜歡的特性,因此在金錢利益的驅動下,寵物的回交上在很多情況下都存在嚴重的倫理道德問題!
所以各位對回交的理解也並不都是錯的,但除了寵物界的回交比較特殊以外,植物的回交和其它動物作為改良品種的回交是並不需要特殊理解!