【一】
1.对于植物来说,杂种优势的保持是否只能用营养繁殖?杂种优势在动物方面能保持吗?
采用种子繁殖的植物,如水稻、小麦、玉米、油菜、大豆等,杂种优势的“保持”靠每年配制新的F1代,而且配种的亲本必须非常“纯”,与前一年用的一致。当然,也可以利用前一年配制好的F1。
对于不是采用种子繁殖的植物(因为种子繁殖的后代高度分离),如苹果、桃、李、柑橘、玫瑰等,一旦获得具有优势品质的F1后(通常从一个很大的杂交群体中才能选择出少数单株),就可以用营养繁殖(如,扦插、压条、组织培养等)的方法保持杂种优势,因为用于营养繁殖的植物都来自于“F1”。如果这时还用原来用的亲本杂交,尽管在理论上可以产生与前一次杂交相同的后代,但实际很难找到与前一次杂交后代相同的优势植株。这是因为这些作为亲本的植物本身是高度“杂合”的。
在动物方面,由于目前还没有突破体细胞繁殖的难关,所以只能像种子繁殖的植物一样,杂种优势的“保持”靠频繁配制新的F1代。以养鸡为例,无论是生产商品肉鸡还是商品蛋鸡,都是将具有某些优势性状的品系作为亲本,再将这些亲本进行杂交得到的子代,作为商品肉鸡或蛋鸡。这样的话,这些商品肉鸡和蛋鸡就具有了双亲的杂种优势,但是这种优势并不能保持下去。养鸡场为了能持续不断供应品质优良的商品肉、蛋鸡,就必须将具有优势性状的亲代品种一直保持下去,以便能持续不断地产生具有杂种优势的子代肉、蛋鸡。
2.生物个体冷冻会死亡,为什么精液冷冻却不死?胚胎冷冻为什么也不死?重新恢复精子活性的程序是什么?
精子和胚胎在冷冻过程中,需要添加冷冻保护剂,如二甲基亚砜、己二醇等,冷冻前要进行平衡。在平衡时,这些冷冻保护剂会渗透到精子或胚胎中去。这样,在冷冻时,精子或胚胎内部就不会形成对精子和胚胎造成致命伤害的冰晶。精子只是一个细胞,胚胎也只有很少数量的细胞,这使冷冻保护剂能够很容易就渗透到细胞中去。而生物个体,尤其是高等生物,细胞数目繁多,不可能在短时间内使冷冻保护剂渗透到所有细胞;并且一般的冷冻保护剂都或多或少对细胞有毒害作用,长时间浸润其中,会导致生物个体的死亡,所以到目前为止,还没有复杂生物个体冷冻成功的例子。
重新恢复精子活性的程序是:将装有精子的毛细管从液氮或干冰中取出,立即放入盛有温度为39℃左右的水中,摇晃10s左右,取出,擦干毛细管表面的水分,就可进行人工输精了。如果用于体外受精,还必须用洗涤的方法洗去其中的冷冻保护剂。
3.请概述试管家畜技术的操作过程,它可以解决生产中的什么问题?
试管家畜和试管婴儿一样,并不是指家畜是在试管中进行培养和出生的,而是指把本应该在家畜体内完成的部分生理过程转移到体外来完成。
一般来说,生产试管家畜所需要的卵子多数是来源于屠宰场废弃的卵巢,对其进行培养成熟以后,在体外进行受精进而生产胚胎,这样可以扩大胚胎来源,降低生产成本。除此之外,还可以通过手术的方法从品质优良的家畜活体采集卵子,来生产高产优质的家畜胚胎。将试管家畜的生产技术和胚胎移植技术相结合,就可以快速对家畜进行繁殖。随着此项技术的逐渐成熟,就有可能建立胚胎工厂,使家畜的前期繁殖控制在实验室中,从而大大降低人力和物力的投入。
例如:我们可以从牛的屠宰场收集废弃的卵巢,从其中吸取卵细胞,在体外培养成熟后,让这些卵细胞与精子(冷冻的或新鲜的)结合完成受精过程,再在体外培养一定时间发育成桑椹胚或囊胚。这时候,一方面可以进行胚胎移植,即移植到同期处理的受体牛子宫内,让其怀孕产犊;另一方面可以把胚胎冷冻保存起来,即冷冻到液氮罐内,等到有适宜的受体时再进行胚胎移植,这样就可以使牛的生产不受时间空间的限制。冷冻牛胚胎就像平时我们所交易的商品一样,可以进行运输和买卖。牛一般一胎只生一个牛犊,在生产中,还可以一次移植两枚胚胎,让牛一次产两个牛犊,这样就可使生产效率提高一倍。
4.胚胎分割在胚胎发育的什么阶段效果?分割份数与所生成的个体的生存质量有什么关系?
胚胎分割在早期胚胎不同时期都可以获得成功,但以囊胚期。对囊胚分割时,每一份必须带有一定数量的内细胞团细胞才能产生正常的后代,由于内细胞团细胞数量是有限的,因此胚胎分割的份数也是有限的。
分割份数一般不会影响个体的存活能力,但有时会影响个体的出生体重。囊胚是初步分化的胚胎,其外围的滋养层细胞将来发育成胎盘,内细胞团细胞发育成个体,因此从理论上讲,只要含有两种细胞的分割胚胎就能产生后代。胚胎分割类似植物中的扦枝,枝条的大小在一定时期影响植物生长。胚胎分割份数越多,每份的细胞数就越少,所以,分割份数会影响到胚胎的发育。
【二】
1、转基因技术育种:是指按照人们的意愿,把一种生物的某个基因克隆出来,加以修饰和改造,再转移到另一种生物的细胞里,从而定向地改造生物的遗传性状。包括目的基因的制备和目的基因导入受体细胞的过程。
2、转基因植物的实例:转基因烟草、转基因耐贮藏番茄、转基因抗虫作物(抗虫棉、抗虫玉米、抗虫杨树和抗虫甘蓝)、抗除草剂作物。
3、转基因动物的实例:超级小鼠、绵羊、兔等。
4、细胞杂交育种:指将同类或不同类生物体地原生质体或体细胞,在一定的物理或化学条件下进行融合形成杂种细胞,再创造条件将杂种细胞培养成完整的杂种生物个体。(如马铃薯--番茄植株和白菜??甘蓝)
【三】
1.对于植物来说,杂种优势的保持是否只能用营养繁殖?杂种优势在动物方面能保持吗?
采用种子繁殖的植物,如水稻、小麦、玉米、油菜、大豆等,杂种优势的“保持”靠每年配制新的F1代,而且配种的亲本必须非常“纯”,与前一年用的一致。当然,也可以利用前一年配制好的F1。
对于不是采用种子繁殖的植物(因为种子繁殖的后代高度分离),如苹果、桃、李、柑橘、玫瑰等,一旦获得具有优势品质的F1后(通常从一个很大的杂交群体中才能选择出少数单株),就可以用营养繁殖(如,扦插、压条、组织培养等)的方法保持杂种优势,因为用于营养繁殖的植物都来自于“F1”。如果这时还用原来用的亲本杂交,尽管在理论上可以产生与前一次杂交相同的后代,但实际很难找到与前一次杂交后代相同的优势植株。这是因为这些作为亲本的植物本身是高度“杂合”的。
在动物方面,由于目前还没有突破体细胞繁殖的难关,所以只能像种子繁殖的植物一样,杂种优势的“保持”靠频繁配制新的F1代。以养鸡为例,无论是生产商品肉鸡还是商品蛋鸡,都是将具有某些优势性状的品系作为亲本,再将这些亲本进行杂交得到的子代,作为商品肉鸡或蛋鸡。这样的话,这些商品肉鸡和蛋鸡就具有了双亲的杂种优势,但是这种优势并不能保持下去。养鸡场为了能持续不断供应品质优良的商品肉、蛋鸡,就必须将具有优势性状的亲代品种一直保持下去,以便能持续不断地产生具有杂种优势的子代肉、蛋鸡。
2.生物个体冷冻会死亡,为什么精液冷冻却不死?胚胎冷冻为什么也不死?重新恢复精子活性的程序是什么?
精子和胚胎在冷冻过程中,需要添加冷冻保护剂,如二甲基亚砜、己二醇等,冷冻前要进行平衡。在平衡时,这些冷冻保护剂会渗透到精子或胚胎中去。这样,在冷冻时,精子或胚胎内部就不会形成对精子和胚胎造成致命伤害的冰晶。精子只是一个细胞,胚胎也只有很少数量的细胞,这使冷冻保护剂能够很容易就渗透到细胞中去。而生物个体,尤其是高等生物,细胞数目繁多,不可能在短时间内使冷冻保护剂渗透到所有细胞;并且一般的冷冻保护剂都或多或少对细胞有毒害作用,长时间浸润其中,会导致生物个体的死亡,所以到目前为止,还没有复杂生物个体冷冻成功的例子。
重新恢复精子活性的程序是:将装有精子的毛细管从液氮或干冰中取出,立即放入盛有温度为39℃左右的水中,摇晃10s左右,取出,擦干毛细管表面的水分,就可进行人工输精了。如果用于体外受精,还必须用洗涤的方法洗去其中的冷冻保护剂。
3.请概述试管家畜技术的操作过程,它可以解决生产中的什么问题?
试管家畜和试管婴儿一样,并不是指家畜是在试管中进行培养和出生的,而是指把本应该在家畜体内完成的部分生理过程转移到体外来完成。
一般来说,生产试管家畜所需要的卵子多数是来源于屠宰场废弃的卵巢,对其进行培养成熟以后,在体外进行受精进而生产胚胎,这样可以扩大胚胎来源,降低生产成本。除此之外,还可以通过手术的方法从品质优良的家畜活体采集卵子,来生产高产优质的家畜胚胎。将试管家畜的生产技术和胚胎移植技术相结合,就可以快速对家畜进行繁殖。随着此项技术的逐渐成熟,就有可能建立胚胎工厂,使家畜的前期繁殖控制在实验室中,从而大大降低人力和物力的投入。
例如:我们可以从牛的屠宰场收集废弃的卵巢,从其中吸取卵细胞,在体外培养成熟后,让这些卵细胞与精子(冷冻的或新鲜的)结合完成受精过程,再在体外培养一定时间发育成桑椹胚或囊胚。这时候,一方面可以进行胚胎移植,即移植到同期处理的受体牛子宫内,让其怀孕产犊;另一方面可以把胚胎冷冻保存起来,即冷冻到液氮罐内,等到有适宜的受体时再进行胚胎移植,这样就可以使牛的生产不受时间空间的限制。冷冻牛胚胎就像平时我们所交易的商品一样,可以进行运输和买卖。牛一般一胎只生一个牛犊,在生产中,还可以一次移植两枚胚胎,让牛一次产两个牛犊,这样就可使生产效率提高一倍。
4.胚胎分割在胚胎发育的什么阶段效果?分割份数与所生成的个体的生存质量有什么关系?
胚胎分割在早期胚胎不同时期都可以获得成功,但以囊胚期。对囊胚分割时,每一份必须带有一定数量的内细胞团细胞才能产生正常的后代,由于内细胞团细胞数量是有限的,因此胚胎分割的份数也是有限的。
分割份数一般不会影响个体的存活能力,但有时会影响个体的出生体重。囊胚是初步分化的胚胎,其外围的滋养层细胞将来发育成胎盘,内细胞团细胞发育成个体,因此从理论上讲,只要含有两种细胞的分割胚胎就能产生后代。胚胎分割类似植物中的扦枝,枝条的大小在一定时期影响植物生长。胚胎分割份数越多,每份的细胞数就越少,所以,分割份数会影响到胚胎的发育。