简答题

雌核发育和雄核发育的人工诱导有什么应用价值?

正确答案

1、雌核发育的应用
(1)异育银鲫
在用兴国红鲤为父本、方正银鲫为母本的杂交实验中,人们发现异源精子不仅能刺激银鲫雌核发育,而且还能影响子代的生长、性比、体色等性状,故而把这种表现出异源精子生物学效应的雌核发育称之为异精雌核发育。银鲫异精雌核发育的子代统称为异育银鲫。异育银鲫具有明显的生长优势,已在全国许多地方推广并取得了较高的经济效益。
(2)快速建立纯系
在人工雌核发育中,阻止第一次卵裂产生的雌核发育二倍体,由于所有的基因都处于纯合状态,下一代如重复雌核发育即可以产生克隆种群。克隆种群的形成,使过去需要几十年、几百年才能完成的纯系培养,甚至在理论上需要无数次兄妹交配才能完成的完全纯系培育在几年内就可实现,所以在水产动物育种中有着极高的应用价值。
(3)性别控制和单性种群利用
雌性鲤的生长速度要比雄性的快15%-25%,因此,通过培育全雌鲤可以提高产量。
洄游性鲟的鱼籽(雌性生殖腺)有极高的经济价值,养殖全雌鲟的经济效益比雌雄混合群体养殖的要大得多。
由于雌雄对虾个体大小相差悬殊,在养殖群体中如果能够提高雌性对虾的比例,就可以大大提高对虾养殖的产量。
雄性罗非鱼比雌性罗非鱼的生长快得多,且不存在产卵繁殖问题,因此全雄罗非鱼的养殖可直接用于提高产量和产生巨大的经济效益。
(4)确定性别遗传机制
由于水产动物的染色体数量多,个体小,雌雄个体之间难以找到具有形态差异的染色体,更难以确定性染色体,因此要确定性别决定机制是属于雌性同配还是雌性异配颇为困难。采用雌核发育的办法,只需确定雌核发育子代的性别即可得知。
(5)基因一着丝点作图
在人工诱导的雌核发育中,通过计算杂合后代在群体中的比例,就可以推算基因重组频率,根据基因重组频率可以确定基因在染色体上的位置及基因间的距离,从而能绘制基因连锁图。
2、雄核发育的应用
(1)濒危物种保护
精子的冷冻保存比较容易,在有些种类已经达到实用化阶段。如果能够由精子生产出个体,对于濒临灭绝的种类,就不再需要以个体或胚胎的状态保存,而可以以精子的形式进行半永久保存。即使在精子的保存期间,该种不幸灭绝,也可以借近缘种的卵使该种复活。因此,精子冷冻和雄核发育技术相结合,将成为物种保护的重要手段之一。
(2)全雄生产
培育全雌或全雄的单性群体是水产动物育种学研究的重要课题。利用性转换技术和雌核发育技术,全雌鱼生产已经变成了现实。另一方面,利用雄核发育技术,由Y精子诱导雄核发育得出的个体成为YY超级雄性,YY超级雄鱼与正常的雌性(XX)交配子代全成为雄性(XY),进而实现全雄生产。
(3)克隆
遗传上完全均一的生物的生产,无论是作为试验动物还是作为有用性状的固定方法,都是极为重要的。抑制第一次卵裂得到的雄核发育二倍体为完全纯合体,成熟后如果用雄性诱导雄核发育二倍体,用雌性诱导雌核发育二倍体,就可以得到克隆群体。
(4)有害隐性基因的排除
有害隐性基因在与正常基因处于杂合体时不表达,因此将其从某一群体中完全去除比较困难。但是,如果诱导出雄核发育完全纯合个体,有害隐性基因就会全部表达出来。当有害程度比较强时,将成为致死性,而被自然淘汰掉。
(5)核质杂种
借用异种卵子由精子生成个体,就会在精子供体和卵子供体之间形成核质杂种。以往这样的杂种都是通过卵子的去核和核移植的显微手术获得。利用雄核发育技术,不需要显微操作就可以实现核质杂种的大量生产。核质杂种不仅可以用于基因表达、细胞质遗传等研究,对于水产动物育种也具有重要意义。

答案解析

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