如何制造纯种狗?
以现在的科研水平,人类还无法彻底控制遗传疾病和缺陷,因此所谓的“纯种”是不能被定义的——只要不是近亲繁殖,任何动物都会带有不同基因突变的杂合个体,而我们通常所说的“纯种”是相对于杂交而言,指的是个体携带特定遗传基因的概率更高一些。 题主的问题其实可以这么表述:怎样在配种过程中尽可能多地获取含有预期遗传变异的胚胎(用于后代繁育)?
对于犬猫等哺乳动物来说,这个问题已经得到了解决:利用胚胎移植技术,从含有特异性遗传基因的母本动物体内获得含有预定遗传变异的早期胚胎,然后植入到另一个母本体内,进而产下具有预期遗传变异的后代。 这个实验中,研究人员首先建立了2个小鼠品系:一个是转基因受体鼠,身上表达绿色荧光蛋白(GFP);另一个是不含转基因的品系作为对照。然后将含有一个雌激素反应元件(ERE)的DNA片段插入GFP基因内,构建重组表达载体。最后将受体小鼠分为4组,每组5只,分别腹腔注射上述四个不同的质粒DNA片断,1周后观察到3个品系的雄性小鼠阴囊出现绿黄色颗粒,表明已经成功表达了ERE-GFP报告基因。 接下来他们检测了这70个胚胎,发现其中8个胚泡期胚胎的GFP阳性细胞在睾丸里聚集成团,而在另外62个胚胎中GFP阳性细胞则散布在整个睾丸里。进一步分析这些胚胎的基因型,研究者发现6个胚胎携带有两个拷贝的突变基因,而另两个胚胎各仅带有一个拷贝的突变基因。 以上结果表明,通过胚胎移植技术能够选择携带指定遗传突变的后代。
不过这项研究也存在一定的局限性,因为只能获得含预期遗传突变胚胎,而不能获取其配子(精子或者卵细胞)从而实现纯合。如果最终获得的胚胎是一个杂合体,那么它的表型会呈现中间状态,既不完全像野生型,也不完全像超突变型。随着下一代的累加,这样的中间类型会越来越少,最后形成新的纯合品系。