为什么要让植物回交(植物为什么要迁移)
时间:2023-12-07 浏览:12次
自交就是将自己的花粉授到自体的柱头上。它在育种学上的意义是可以分离和纯化材料。理论上讲,杂合体在自交以后可以分离出很多种类型,各个类型分别连续多代自交后,逐渐趋于纯合,形成具有不同形状的各种株系。
回交就是A杂交B得到F1,F1再和B杂交得到BC1,然后再和B杂交……,用一个亲本反复和回交后代杂交,只用一次的亲本叫非轮回亲本,通常是有单一有益性状的亲本,反复用的亲本叫轮回亲本,通常是综合性状优良而不含有非轮回亲本所包含的有益性状。其育种学意义就是可以使轮回亲本得到改造,使之在原有优良综合性状的基础上,加入非轮回亲本的有益性状。
什么是回交,动物回交有伦理道德吗?在生物学中,我们学习了孟德尔的遗传定律,由于豌豆具有形状容易辨认、繁殖时间短的特点,所以孟德尔以这种植物为研究对象。
通过多次回交之后发现,子代和亲本的优良性状都可以集于一体,而这种方法也逐渐被应用到培育植物的优良品种上,因此植物通过回交可获得理想性状的品种,那么动物回交会有伦理道德问题吗?
什么是回交?
简单来说,回交是指有血缘关系的近亲进行繁殖,与杂交一样,是一种近亲繁殖的育种方式,具体指的是两个品种通过杂交以后,所产生的子一代与其两个亲本中的任意一个再次进行杂交的一种育种方式。
以水稻为例,打个比方来说,甲种水稻具有高产、抗虫害以及不抗倒伏的特性,而乙种水稻具有高产、抗倒伏、不抗虫害的特性,当甲品种与乙品种的水稻杂交之后,其子一代不仅具备有甲和乙这两种水稻的优秀基因,而且也会具备甲和乙不太好的基因。
一般情况下,当甲和乙杂交之后,其子一代可能至少会出现两种结果,一是具备理想的高产、抗倒伏以及抗虫害的特性,二是可能存在高产、不抗倒伏和不抗虫害的特性。
那么我们要想使水稻能够同时具备高产、抗倒伏和抗虫害的特性,就要用回交的育种方式来完成,即把甲和乙杂交后所得到的子一代再与甲品种或乙品种再进行一次杂交,以进行育种改良。
不过这种回交育种的过程是比较复杂的,一次或者两次有可能达不到效果,可能需要进行多次回交。
这种育种方式从人性的角度来看,就涉及到了伦理问题,但事实上,这种方式在育种中十分常见。
为什么要进行回交?
第一,回交在育种上可以使其保持好的亲本性状,让后代有更优良的品质,比如水稻杂交之后可以培育出高产、抗虫害、抗倒伏的优良品种。
第二,通过回交的方式可以保存一定的生物多样性,有一些动物在发展的过程中由于不适应时代的发展,渐渐因为物种比较稀缺可能完全消失,而我们为了保存生物的多样性,就可以通过回交的方式保证它们的繁殖数量。
第三,通过回交还可以培育出新品种,比方说著名的斯芬克斯猫,在1966年,一位动物学家发现一只短毛猫生下来一只毛发稀疏的小猫,因为好奇,他在这只小猫长大后,进行了回交,结果新的品种诞生了——无毛的斯芬克斯猫。
回交涉及伦理道德吗?
其实所谓的伦理道德也是根据人类的伦理道德来讲的,并不能应用到大自然所有的生物身上。就拿植物来说,回交并没有什么危害,因为许多植物都是一年生植物,还没开始产生后代就要走向生命终点了。
因此子代不会和它直接进行杂交,而是和它性状相同的品种进行回交,这种方式是没有任何伦理道德风险的,因此一部分植物可以通过自交的方式来繁殖后代。
比如豌豆就属于自花授粉。但是对于动物来说,就涉及到所谓的伦理道德了,因为大多数动物,特别是哺乳动物,其繁殖方式并不是无性生殖,而是有性生殖。
在有性生殖的时候,这就要避免与近亲繁殖,由于血缘相近的个体,基因相似度较高,当一个家族中有携带的隐性致病基因,然后再近亲繁殖的时候,特别容易生出携带患病基因的后代。
所以动物的近亲繁殖(回交)与我们人类一样,有患病的风险,而在动物的种群中,大多会主动避免回交和近亲交配。
比如狮子,在狮子的种群中,成年之后的狮子会离开自己生活的群体,去别的地方挑战狮王,如果赢了就可以加入其他的种群,而这就是为了避免了自己以后繁衍的后代是和自己有血缘关系的,同样母狮子也是这样,会选择离开自己从小生长的环境,和别的种群的狮子进行交配,形成新的家庭。
在我们人类也是如此,比如欧洲王室曾为了保证血统的纯正,各国王室之间都实行近亲结婚,导致了血友病出现在各个王室之中。因此为了减少隐性患病基因的存在,无论是人类还是动物,都应该避免近亲结婚。
总而言之,之所以人类提出了伦理道德绑架,把近亲结婚视为违反道德的。但是动物们并没有思想,它们也不懂什么道德伦理,所以我们是不能用我们人类所制定出的标准去衡量动物们的行为。
近亲繁殖是禁止的,但育种专家却喜欢让动植物回交,这不矛盾吗?首先要说明一下无论是杂交还是回交,这些都是育种的手段,目的也很简单就是为了得到优良的性状,例如提升农作物的产量、提高抗病能力抗虫能力,对于一些动物可以提升它们的产仔率,或者说变的身体强壮可以干更多的农活。
但在这里就出现了一个矛盾点,对于人类来说是禁止近亲结婚的,因为亲缘关系很近的时候,可能身体内都含有致病的隐性基因,当夫妻双方都含有这种致病基因的时候,那么后代变呆傻的可能性就很高。用一个模型来说明:假设基因型为Aa,在这里a代表着的是致病基因,那么如果亲缘关系较近的两个人,基因型就可能都是Aa,在这种情况下后代的基因型可能是AA、Aa、aa三种,而aa型的孩子可能就是呆傻的。
但如果夫妻二人中只有一个是Aa型的,另外一个是AA的,那么后代就百分之百的不会出现问题。
但是育种专家却喜欢用回交的方式进行育种,这应该是矛盾所在!因为回交从本质上来说就是近亲繁殖,为了避免引起大家的歧义,在这里用植物来举例说明。例如有两种棉花,其中A棉花有着很好的性状,深受大家喜欢,这种棉花耐寒、耐旱、颗粒饱满并且非常的柔软,但是却有一个缺点那就是不抗虫,经常因为虫灾损失惨重。
而B棉花没有什么特别好的性状,但是有一点比较好,那就是它抗虫灾。因此育种专家为了得到更完美的个体,它就需要应用回交育种的方式。A棉花作为轮回亲本,B棉花作为非轮回亲本,A和B棉花杂交产生子一代F1。在F1中找到具有抗虫病能力的个体,之后与亲本A进行杂交得到F2。按照这个筛选条件不断的让子代个体和轮回亲本进行杂交,回交的次数越多,最后得到的个体就越接近于轮回亲本A同时兼具了亲本B的优良性状。
回交的方式如果放在动物中进行的话,那就存在着很严重的伦理道德问题。并且对于动物来说繁殖周期很长不也支持反复多次的回交工作。但这并不意味着动物不能回交,例如一些实验室的小白鼠,有的时候就需要让它们进行回交。除此之外还有一些纯种的宠物狗也存在这个问题,例如某种非常纯的狗子,在业界可能就有那么几只种狗,因此主要是这种狗都去找那几只进行配种,最后就出现了回交的问题。
因为狗这个物种比较特殊,从生物学分类上来说,我们所能看见的所有类型的狗,它们都属于同一个物种,实际上都是灰狼的亚种,原则上它们之间是可以交配产生后代的。因此也就出现了各种“串”,但是种狗很多人不喜欢,都喜欢纯种的狗。因此一些纯种的狗也是存在一些遗传上的问题的,并且都是先天上的缺陷。BBC就曾拍摄过一个纪录片,有一项研究发现,研究发现,英国的不同家庭里有10000只哈巴狗,神奇的是它们都是50只狗的后代,可想而知遗传病有多严重,其实这些都是人类造成的。
在自然界中大多数动物都会通过一些方式避免发生近亲繁殖或者说回交。例如非洲狮群,一般一个狮群中有1-2只雄狮,6-7只雌狮,还有一些小狮子。当小雄狮长到2岁左右,就会被“狮王爸爸”逐出狮群。我们在《狮子王》中看到的那种情况是不可能发生的,倒是刀疤成为狮王还是比较符合正常情况的。就是为了避免回交的发生,因此小雄狮才会被赶出去另起炉灶。
而小的雌狮会一直留在狮群中长大到成熟,之所以会这样,是因为狮王每两三年可能就会更替一次,重新有年轻力壮的新雄狮上位,因此也不会出现回交的问题。
回交是会出现劣质的后代,当然也可能出现优质的后代,但是对于育种工作就是为了筛选出优质的后代,因此舍弃一些劣质后代也是值得的。但是对于人类来说任何个体都是重于泰山,不可抛弃的,因此禁止近亲结婚是必需的手段,而回交育种确实一种很好的育种方式。
文/科学黑洞,图片来源网络侵删。
人类为什么要让动植物回交,回交违反伦理道德吗?
回交是目前生物育种的一种方式,它可以大大加快生物育种的速度,所以很多育种科学家在培养新物种时,会不可避免地使用回交。
那么回交究竟是怎么回事呢?有没有伦理道德的风险呢?
回交有伦理道德风险吗?
提到回交,很多人认为是违反伦理道德的,但是伦理道德一共有两种,一种是人为规定的,另外一种是自然界的。比如:《红楼梦》中焦大骂贾府扒灰的扒灰,养小叔子的养小叔子。这就是违反了人类世界中的伦理道德,但是并没有违反动物世界的伦理道德。
育种科学家采取的回交,是将亲代与子代繁殖,也就是说生物的回交违反了自然界的伦理道德。但是这种技术只要应用得当,其实可以造福于人类和生物本身。
以水稻为例,野生水稻并不是一种高产、易于收获的食物,在人类刚刚驯化水稻时,水稻的亩产量并不高,而且很多情况下水稻的产量还不如播种量。
人们为了获取产量更高的水稻,只能一代代地将颗粒饱满、抗病性好的水稻培养下去,就这样驯化了几千年之后,水稻的产量才有所增加。
到了19世纪时,神父孟德尔在自己的院子里种植了一些豌豆,并通过豌豆杂交实验,得到了生物的遗传规律,他就发现子代的形状是遗传自亲代,但是亲代的配子有的是显性性状,有的是隐性性状,如果生物体内含有显性形状的配子(也就是显性基因),那么生物将会表现出显性性状。但如果生物体内部含有显性形状的配子,那么生物就会表现出隐性形状。
有了孟德尔的遗传规律之后,育种科学家们育种时,就可以将一些携带了显性基因突变的个体挑选出来,为了保证它的后代全部都能表现出显性性状,科学家们会采用“回交”的方式提纯。
经过3-5次的提纯之后,得到的后代性状比较稳定,可以大规模商业推广。
回交的好处,是可以大大提高育种的速度。这是因为在过去,生物即使拥有了“有利基因”,但该基因也很难快速在种群中扩散。
除此之外,回交还可以拯救濒危生物。
回交拯救濒危生物
由于种种原因,有一些生物在我们刚发现它们时,它们的数量就已经稀少到濒临灭绝的程度,甚至只剩下1个个体。
比如:平塔岛象龟和伍德苏铁。这两种生物都是只剩下1个个体,而且都属于有性生殖,都需要找到与自己性别不同的个体才能够繁衍后代。
这就决定了在自然界中它们无法寻找到另一半,所以注定了灭绝的悲剧。但是回交可以拯救它们,科学家们可以将它们与其他还未形成生殖隔离的物种进行交配,然后将得到的子代与该品种回交,等到4-5次回交之后,就可以得到无限接近该品种的个体,从一定程度上来说,可以避免该物种的灭绝。
回交的危害
回交其实是一项技术,当技术被滥用到不应该应用的领域,将会对生物带来伤害。
我们知道,大多数动物都具有感知疼痛的能力,而生物在回交时,除了会加强某一个有利的基因突变,也会将一些隐性基因加强,造成生物患病。
在过去,这种情况主要发生在近亲繁殖上,比如:皇家血友病,由于欧洲皇室之间近亲通婚严重,以至于血友病在各个皇室之间流传,所以血友病又被称之为皇家血友病。
而回交也是近亲繁殖的一种,也会加强隐性致病基因,而动物具有感知疼痛的能力,这种繁殖方式将可能会造成生物活着的每一天都非常痛苦。
一般情况下,育种师在培育牲畜以及家禽过程中,会在回交之后再次使用杂交等方式改善一下生物基因,去除致病基因,留下想要的基因,然后才会大规模推广。这是因为牲畜以及家禽需要大规模养殖,一旦有致病性基因将会导致个体养殖成本上升,使得收益下降。为了提高收益,大家会更倾向于健康的品种。
但是宠物育种师们为了快速获得收益,在回交之后很少会将生物杂交改良基因,以至于很多宠物都携带大量基因性疾病,比如:加拿大无毛猫,折耳猫等。
也正是因为如此,所以回交技术才被很多人诟病。但其实,回交这种技术本身并没有好坏之分,只要应用得当,回交也可以挽救生物。但如果不恰当地使用该技术,将可能会对生物造成严重的伤害。
【高中生物】杂交,自交,测交,正交,反交,回交的作用分别是什么?杂交一般是纯合子杂交,主要是为了判断生物体性状的显隐性。
自交可以区分纯合子杂合子,如果明确知道杂合子自交,就可以判断显性,还能提高后代纯合比例。
测交一般是判断个体基因型为纯合还是杂合。
正交反交是相对应的,主要是判断是否为细胞质遗传。
回交是为了某些性状稳定遗传,主要用于育种。
1.正交和反交
基因型不同的两种个体甲和乙杂交,如果将甲作父本,乙作母本定为正交,那么以乙作父本,甲作母本为反交;反之,若乙作父本,甲作母本为正交,则甲作父本,乙作母本为反交。
在实践中,正反交常用于判断某性状的遗传方式是细胞核遗传还是细胞质遗传,在细胞核遗传中,也可利用正反交判断是常染色体遗传还是伴性遗传。具有相对性状的两个亲本杂交,若正交和反交的子代性状表现相同,则该性状属于细胞核遗传,由常染色体上的等位基因控制,例如高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,正交和反交F1均为高茎;若正交和反交的结果不同,子代性状在雌雄性中的比例并不都是1:1,表现出交叉遗传的特点则该性状属于细胞核遗传,由X染色体上的等位基因控制,例如红眼果蝇和白眼果蝇正反交;若正交和反交的子代性状表现不相同,且子代总表现出母本性状,则该性状属于细胞质遗传,例如紫茉莉的正反交实验遗传。为了保证实验结果的可靠性,应该选择多对符合要求的亲本进行正反交。
2.测交
测交的定义是孟德尔在验证自己对性状分离现象的解释是否正确时提出的,为了确定F1是杂合子还是纯合子,让F1代与隐性纯合子杂交,这就叫测交。但有时候即使已知某个个体是杂合子,该杂合子与隐性纯合子的交配也叫测交。同时教材上孟德尔在验证对两对性状重组现象的解释时,让F1与双隐个体进行测交,不少学生就误以为在研究两对相对性状时,只有亲本组合是双杂和双隐时,才叫测交,其实任何遗传规律都源于先对一对相对性状的观察。观察两对性状的遗传规律时,都是先单独观察的,所以只要保证每对性状都是测交,整个组合就是测交。
在实践中,测交往往用来鉴定某一显性个体的基因型和它形成的配子类型及其比例。在子代个体数量足够多的前提下,若所有子代均为显性个体,则F1是纯合子,若子代显性个体和隐性个体的数量接近1:1,则F1是杂合子。其原理是亲本中隐性纯合子只产生一种仅含隐性基因的配子,子代的性状种类和数量关系实际上体现了F1(显性亲本)所产生配子的种类和数量关系。例如,假设豌豆的高茎相对于矮茎是显性,现有一未知基因型的高茎豌豆,如何确定其基因型呢?可以用矮茎与之交配。如果后代全是高茎,则其为纯合体;如果后代既有高茎,又有矮茎,且两者比例接近1:1,则其为杂合体,
回交是什么交配方式,为什么要让动物回交?回交,就是指亲代和子代的交配。一般来说,动物会尽量避免回交,最常见的就是子代和亲代不生活在同一个区域。比如:公狮在亚成年时会离开自己的种群,通过武力的方式赶走原来的狮王,自己成为新狮王而加入别的狮群。而人类则是成年女性通过婚姻加入别的家族。
之所以生物要竭尽全力避免回交,其实是因为回交也是近亲繁殖的一种,会导致人体内的致病基因被提纯,从而导致生物患病。
回交
对于育种师而言,回交具有许多好处,可以缩短培育新物种的时间。比如:A豌豆拥有抗倒伏的优势,而B物种拥有高产的基因。为了同时得到A的优势和B的优势,育种师会先将A和B进行杂交,得到杂交一代F1。
F1虽然会继承B的优点高产,但如果高产基因是显性基因,那么F1自交后的后代则会一部分高产,一部分不高产。
为了得到较为稳定的性状,育种师们通常会将F1与轮回亲本B进行回交,巩固它的性状。一般来说,轮回回交次数越多,基因就会越接近轮回亲本。
育种师利用回交曾经培育出加拿大无毛猫,在上个世纪时,有一个猫主人发现自家猫咪生出的一窝小猫毛发比较稀疏,对市场敏锐的她立刻意识到有许多爱猫人士由于对猫毛过敏无法养猫,如果能培育出一种没有毛发的猫,或许会受市场欢迎。
于是,她从自家小猫中挑选了一只毛发最为稀疏的小猫,同母猫进行回交,最终得到了无毛猫。
无毛猫虽然很受市场欢迎,但很快回交繁殖的后果就暴露了出来。
由于回交也是近亲繁殖的一种,所以回交时不仅会导致生物有利性状被提纯,一些隐性致病基因也会被提纯。因此无毛猫刚出现时,被很多爱猫人士诟病,因为它携带多种遗传病,导致猫生存在世界上的每一天都痛苦不堪,所以猫协会拒绝承认这种品种。
后来,又有另外一批爱猫人士,将无毛猫与其他猫杂交,改良基因后再通过一些方式得到无毛猫,这种无毛猫被称为斯蒂芬无毛猫,由于基因进行改良过,所以携带的遗传疾病较少,因此才被猫协会所承认。
虽然回交会给动物带来一定痛苦,但是回交也能够保护动物物种不被灭绝。
回交与濒危动物
对于有性生殖的动物来说,必须要和异性交配才能繁殖出后代。然而就是这么一条非常不起眼的规则,使得某些生物注定灭绝,比如:平塔岛象龟。
在加拉帕戈斯群岛上,生活着一群象龟,这些象龟生活在不同的岛屿之中,在足够长的时间地理隔绝下,生活在不同岛屿之间的象龟出现了非常明显的体型差异,因此形成了不同的亚种。其中就有一种亚种叫做平塔岛象龟。
很不幸的是,当人们发现平塔岛象龟的存在时,平塔岛象龟只剩下1只个体,它也因此被人们称之为“孤独的乔治”。
为了保护平塔岛象龟不被灭绝,科学家们想要通过回交的方式,让平塔岛象龟和其他品种的象龟交配,这样经过多次回交之后,就能够得到无限接近平塔岛象龟的品种。
然而由于平塔岛象龟和其他象龟分家时间过远,两者之间已经形成生殖隔离,因此无法繁衍后代。
但是回交技术在另外一个品种上取得了胜利,那就是伍德苏铁。伍德苏铁虽然是植物,但却雌雄异株,和平塔岛象龟一样,当人们发现伍德苏铁时,全世界也只有一颗雄性,其余几颗为它的无性繁殖体,相当于它的克隆。
如果不为伍德苏铁寻找一位“新娘”的话,基因多样性严重缺乏的伍德苏铁很可能会在未来灭绝。然而科学家在野外始终没有找到一株雌性伍德苏铁,迫不得已之下,科学家们为它找了一株雌性内塔尔苏铁,由它们杂交之后,再与伍德苏铁进行回交,这样就会得到无限基金伍德苏铁的品种使得该品种的基因能够继续被保留下来。
回交的应用
除了挽救濒危生物之外,回交还应用于培育新品种上,尤其是植物。这是因为植物不具有感官系统,所以一些致病基因不会对它们造成痛苦。而且,很多植物在野外也会自交,所以回交并不会对它们造成严重伤害,反而能够帮助人们加快进度,培育新品种。
而如今,人们更是采用分子回交方式,将需要的基因标记出来,这样培育新品种的时间就能够大大加快了。
- 上一篇:变色风信子壁纸(风信子颜料画)
- 下一篇:为什么植物越剪越多(植物为什么要剪掉顶端)
印刷车间主任年终总结 转眼间,20××年即将过去,迎来崭新的20××。回首过去,20××年是改革发展,有意义、有收获的一年,在辞旧迎新...