比特与土佐配会生什么?
这是去年(2017年)知乎上的一个问题,问题下的答案已经很多了,我这里放一些有意思的。 先亮身份,本人不是学遗传学的,所以从专业的角度讲我的答案肯定是不正确的,但希望可以提供一种不同的思考方式。 首先,我们得明确第一个问题,什么是杂交不亲和? 简而言之,就是两个亲缘关系较远的物种杂交后,导致后代不育或者受精率极低的现象,我们就称之为杂交不亲和。 第二个问题,什么是近亲繁殖? 这个也很好理解,近亲繁殖就是把双亲(父本母本)自身个体上所携带的基因进行传递和重复。我们知道一个生物体由无数个基因控制,这些基因有可能来自父方也有可能来自母方,但如果某对染色体有两个基因位点完全相同(例如A、Z染色体),那么这两个基因一定来自于同一亲本,我们把这样一对染色体的基因定义为近亲基因。
下面开始答题,我答这个题目有个前提,就是两个杂交的不亲和性是由不同物种个体间存在遗传差异导致的,也就是杂交不亲和性属于基因型(基因组)之间的差异。我们可以通过测交的方式判断某个基因是否属于近亲基因——如果测交后代具有与双亲同样的表现型,就说明该基因是远亲基因;否则就是一个近亲基因。 测交:自交是一种不引入外源DNA的杂交,其基因型只有两种:RR/rr,SS/ss。对于基因型的区分,可以用显性遗传定律来判定。假如R/r与S/s表现为显性,那么我们就可以根据子代的表现型判断亲本的基因型,进而推断出杂交不亲和的基因位点是近亲基因还是远亲基因。 如果测交后代的表现型为RRSS/rrrrsss,则说明R/r与S/s这两个基因位点是近亲基因;而如果测交后代的表现型为RrSs/rrsSss,则说明R/r与S/t这两个基因为远亲基因。 用数学模型可以更形象地表述上面的结论,以两个杂交组合为例: Aa×BB Bb×AA aa×bb AA×BB Aa×Bb aa×bb 两对基因的遗传符合遗传定律,因此每个杂交组合都可以得到4个表现型,而把这8种可能的表现型记录下来,并且统计其中同时包含RRSS和RrSs的组合比例,我们就可以判断哪一个基因位点是近亲基因位点,哪一个基因位点是远亲基因位点了。
以上是假设性的推理过程,实际上只要知道杂交不亲和的基因位点在两个亲本中都是杂合的即可完成验证。现在已经有大量的转基因植物和转基因动物,我们甚至可以借助CRISPR技术方便地改造基因型,因此可以通过改良品种的方式来逐渐淘汰杂交不亲和的品种。 当然,上面的一切都建立在杂交不亲和是由于基因型差异导致的前提下,如果是其他原因导致的不亲和,比如环境刺激引起的不亲和或雌雄性别认定导致的不亲和,则不在此讨论之列。