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回交有哪些好處?為什么科學家要讓動物進行回交?

筆者 東邪

古時候的王公貴族出于階層的考慮,通常會讓自己的孩子與位于同一社會階層的親戚結婚,這種選擇的結果可能會導致產下的后代患上先天性疾病。到了18、19世紀,生物遺傳學迅速發展起來,人們才意識到原來近親繁殖是導致孩子患上先天性疾病的根本原因,因此如今大多數國家都不提倡近親結婚,我國的《婚姻法》更是對近親結婚作出了明確的禁止。

雖然人類近親繁殖容易誘發遺傳疾病,但生物學家通過研究發現自然生物在這方面的問題似乎并沒有那么明顯,尤其是植物。從18世紀開始,遺傳學之父孟德爾就提出了利用豌豆的子代進行回交的方法,如今不少農作物都通過這種方式來進行育種和選種。那么動物是否也存在回交現象?如果不在人為因素的干預下,動物會主動發生近親繁殖嗎?

植物回交有什么好處?

回交是近親繁殖的一種,這種交配方式指的是子代中的個體與親代中的個體進行交配,從而產生回交后代。從遺傳學規律來看,這么做的目的是加強某一種基因的表現和遺傳。學過中學生物的朋友應該對顯性基因和隱性基因不陌生,同時也應該了解回交的過程。如果親代是一個顯性純合子和一個隱性純合子,那么子一代就是同時含有顯性因子和隱性因子的個體。

利用子一代的個體與親代中的顯性純合子進行雜交,得到的后代中一個擁有顯性純合子,另一個同時擁有顯性因子和隱性因子,與子一代的基因情況相比,回交后產生的后代擁有更多顯性因子。如果某種植物的某個優勢性狀是由顯性因子控制的,那么培育人員一般會通過回交的方法加強顯性因子的遺傳和表達,讓后代獲得更優秀的基因。

目前回交培育的方法在植物育種方面擁有廣泛的應用,比如為了加強水稻的性狀,可以選用抗倒伏、抗蟲害或者耐干旱的品種進行雜交后再進行回交,這套流程所產生的后代通常擁有比親代更棒的性狀。除了提高植物的性狀之外,回交還可以用于拯救瀕危植物,例如伍德蘇鐵。這種植物從恐龍時代延續至今,但世界上一度只有一棵伍德蘇鐵,而且還是雄性的。

該如何不讓伍德蘇鐵滅絕呢?植物學家想到了回交的方法,他們找來和伍德蘇鐵關系最近的內塔爾蘇鐵,先對它們進行雜交,然后利用雜交后代與伍德蘇鐵進行回交。通過多代的回交,后代的遺傳因子十分接近伍德蘇鐵。雖然所有后代都不是純正的伍德蘇鐵,但隨著回交的次數越多,后代的遺傳因子就越接近伍德蘇鐵。

動物回交會導致哪些問題?

雖然回交在植物身上的應用比較多,但放到動物身上往往會出問題。生物學研究發現,動物體內的許多遺傳疾病都是由隱性基因控制,但一個隱性因子與一個顯性因子結合時,遺傳病很難有表現的機會,但如果兩個隱性因子湊成隱性純合子,那么遺傳病發生的概率非常高,而近親繁殖很容易出現隱性基因聚集的問題。

盡管如此,動物界還是存在不少動物回交的現象,但這些現象基本都是在人為因素的干預下發生的,其中最典型的回交案例就是斯芬克斯貓。這種貓的起源最早可以追溯到1966年,一位動物學家偶然發現一只短毛貓產下了一只毛發十分稀疏的小貓,于是他嘗試著將這只小貓與親代進行回交,結果發現回交產下的后代竟然沒有長出毛發。

無毛的斯芬克斯貓就這樣誕生了,它的出現得到了一部分人的喜愛,也得到了一部分人的反對,因為從生物學上來看,斯蒂芬克斯貓是回交后代,隨著回交的次數越多,后代獲得隱性致病因子的可能性越大,導致許多斯蒂芬克斯貓在成長的過程中容易出現骨折、關節炎等骨骼弱化的問題。

除了斯蒂芬克斯貓之外,泰迪犬、阿拉斯加犬以及折耳貓都是近親繁殖的產物,這類動物的后代通常都會出現骨骼關節疾病。

動物回交育種有哪些優勢?

動物回交是不值得提倡的,但科學家發現動物回交育種能夠幫助一些動物獲得先天性的生存優勢。美國曾有動物學家在小雞身上進行回交育種實驗,他們在實驗中發現有些雞具有禽流感的抗病基因,但這些雞的肉質少且味道一般。而有些雞雖然沒有禽流感的抗病基因,但它們的肉質更多更鮮美,因此動物學家考慮如何將這兩種優勢性狀結合在一起。

最終想到了雜交加回交的方法。為了讓肉質好的雞獲得抗禽流感病毒的基因,實驗人員先讓兩種各有優勢的雞進行雜交,然后產下子一代。然后用子一代的個體與親代中肉質好的品種進行回交,反復進行多輪回交后,產下的后代鞏固了肉質好的優勢。這種方法不僅可以避免養殖戶出現濫用藥物的現象,還可以提高小雞的免疫力。

其實自然動物會主動避免回交

雖然如此,但自然界中幾乎不存在主動尋求近親繁殖的動物,絕大多數動物回交的案例都是在人為因素干預下發生的。動物之所以不主動尋求回交的機會,是因為它們本能地意識到近親交配會產生大問題,因此在同一個獅子群里長大的雄性獅子到了交配的季節會脫離原來的群體,去尋找新的群體,并努力融入新群體。

從人類的角度來看,動物的回交其實也違背了倫理道德,這種事情如果發生在人類身上,勢必會受到巨大的社會輿論壓力。而回交發生在動物身上卻少被人類關注,其實回交后代也會遭受疾病的折磨,我們不應該為了一己私利而讓這些動物承受痛苦。

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