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雌核生殖

发表时间:2019/3/2 16:09:49
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所谓雌核生殖指在没有精子的情况下使卵子发育成个体。雌核生殖俗称假受精,意指精子虽能正常地钻入和激活卵细胞,但精子的细胞核并未参与卵细胞的发育,使精子产生这种变化的诱变剂,可以是某些自然因子,也可以是某些实验因子。从遗传学角度看,雌核生殖相似于单性生殖。从克隆的角度来看,雌核生殖是一种无性克隆技术。

自然界里,人们早已发现在一些无脊椎动物中存在雌核生殖。人工诱导雌核生殖,一方面必须首先使精子染色体失活,另一方面还得保持精子穿透和激活卵细胞启动发育的能力。早在1911年,赫特威氏就第一个成功地人工消除了精子染色体的活性。他在两栖类研究中,利用辐射能对精子进行处理时发现:在适当的高辐射剂量下,能导致精子染色体完全失活,精子虽然能穿入卵细胞内,却只能起到激活卵细胞启动发育的作用,而不能和卵细胞结合,所以精子在这里只是起到了刺激卵细胞发育的作用,成为科学家手中的牺牲品。

我国卓越的胚胎生物学家朱洗,利用针刺注血法,在癞蛤蟆离体产出的无膜卵细胞上,进行了人工单性发育的研究,并获得世界上第一批没有"外祖父的癞蛤蟆个体",证明了人工单性生殖的子裔是能够传种接代的。

凡雌核生殖的个体,都具有纯母系的单倍体染色体。因此,雌核生殖的生命力,依赖于卵细胞染色体的二倍体化。在一些天然的雌核生殖过程中,是由于卵母细胞的进一步成熟分裂通常受到限制,染色体数目减半受阻,而使雌核生殖个体成为二倍体。所以人为地阻止卵母细胞分裂,均有可能使雌核二倍体化发育。

在两栖类、鱼类和哺乳类动物中,生物学家们早已开展人工诱导雌核生殖技术的研究。总的说来,要达到实验性二倍体雌核生殖,必须解决两个最主要的问题,第一是人为地使精细胞的遗传物质失活;第二是阻止雌性个体染色体数目的减少。

雌核生殖的鉴别:经人工或自然诱导的雌核生殖个体,经作一定的鉴定,以证明它确属雌核生殖的个体。换句话说,应证明精子在胚胎发育中确实没有在遗传方面作出贡献。鉴别雌核生殖的个体,通常以颜色、形态和生化等方面的指标为根据。通过细胞学的研究,无疑更能精确地判别雌核生殖。若是雌核生殖,其囊胚细胞中只出现一套来自雌核的染色体。 否则,雌核和雄核染色体各占一半,得到的是杂交种。近年来,还运用了遗传标志的方法,来鉴别雌核生殖的二倍体化。

雌核生殖具有产生单性种群的能力。在同型雌性配子的品种中,雌核生殖产生的所有后代,都应该是雌性个体(XX);而在异型雌性配子(X或Y)的品种中,雌核生殖的后代,可能是雌性个体,也可能是雄性个体。

在人工诱导雌核生殖过程中,由于使精子染色体失活的处理,往往会导致基因突变。在两栖类和鱼类的发育中,即出现胚胎早期的死亡现象。故有人称之为"外源精子致死效应"。显然这种引起个体死亡的基因突变,属隐性致死突变型。致死效应决定于隐性致死突变基因在两个同源染色体上的状态,如果呈现相同等位基因情况,个体发育到胚胎早期就会死亡。因此,雄核发育有可能为遗传学研究提供某些致死突变种的生物品系,成为个体发育研究和遗 传育种实践的好材料。

雌核生殖的研究,自20世纪初以来,虽有某些方面的突破。但从目前的研究状况来看,不能不说它的进展还是比较缓慢的。尚存在许多薄弱环节,有待进一步解决。尽管如此,近年来国内外在这方面的研究仍取得不少成就。在人工诱导雌核生殖的鱼中,获得了能够正常受精的雌性个体,并成功地得到了人工雌核生殖的第二代和第三代。我国在鲤鱼等品种上,在人工诱导雌核生殖和建立纯系方面也已获得成功。所以说,人工雌核生殖的技术和方法正在不断发展和日臻完善,预计作为细胞工程学手段之一,将有可能对解决遗传改良和生殖控制等关键性问题作出贡献,而在按照人们的意愿改造和创新生命的进程中,将具有无可置疑的前景。

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