动物遗传论文

选修论文

张晓谦

资环院222010*********

动物遗传多样性保护的意义

随着时代的变迁，社会经济和科学技术的蓬勃发展，特别是改革开放以来，我国畜牧生产持续20年的快速增长，畜牧业生产的集约化、规模化程度越来越高，为了适应这种生产模式，培育和引进了大量品种，少数培育和引进品种在生产中占了主导地位，使我国畜禽遗传资源发生了一定的变化。外来品种的侵蚀和生境条件的恶化，我国畜禽遗传多样性的保护正受到巨大的压力，遗传多样性迅速缩小的趋势以致消失的严重现实。目前34%的牛，71%的猪，44%的马驴，20%的家禽，15%的绵羊等遗传资源受到不同程度的威胁。无论是从保护我国古老文明遗产和保护畜禽遗传资源特有基因，还是保存满足未来需求基因的角度，我国特有动物（畜禽）遗传多样性的保护都是一项紧迫的工作，具有十分重要的经济、科学和历史文化意义。

首先，保护动物遗传资源多样性，实现可持续发展战略动物遗传资源多样性具有不可再生性，一旦丧失，就很难恢复。目前，180多个国家和地区在《生物多样性公约》签字，说明了动物遗传资源多样性是维持人类生存的物质基础，是实现可持续发展战略资源；随着社会经济的发展，难以预测未来变化的性质和程度，人类社会对动物产品的消费将提出新的要求。因此，仅凭少数畜禽品种维系的畜牧业不可能持续发展，只有保持畜禽品种遗传的多样性，才能满足人类社会经济和自然发展的需要。

然后，培育畜禽新品种，有利于提高畜牧生产水平，具有重要的经济意义畜禽良种是建设现代畜牧业，提高畜产品市场竞争力的基础。畜禽良种的培育依赖于畜禽遗传资源的优良基因。现代畜牧生产表明，畜禽遗传资源对食物和农业的贡献率达30%～40%。目前，生产上普遍使用的少数畜禽品种是人工培育和改良的品种，通常是使用闭锁繁育、级进杂交，高强度的人工选择而形成，都是为了满足目前人类生产的需要，使某些有利基因纯化程度较高，而控制其它性状的未知基因消失殆尽，特别是随着人工授精、胚胎移植等技术的广泛应用，只有数量很有限的公畜在繁殖后代，导致遗传背景贫乏，使畜禽遗传基础越来越窄，品种进一步改进的潜力减小。

其次，科学研究意义生物在发展和繁衍后代的过程中，其遗传信息DNA能准确地复制并传递给后代，以保持遗传性状的相对稳定。遗传多样性的存在是自然选择和生物体自发突变动态平衡的结果，对于一个生物群体（种、亚种）在时间上是延续不断的，才是进化的基本单位，随着遗传变异的不断积累，遗传多样性不断得到丰富，遗传多样性变异越丰富，群体对环境变化的适应能力越强，进化潜力越大。大量研究表明，生物群体遗传变异的大小与其进化速率成正比。因此，保护生物遗传多样性对于合理而有效的利用生物资源以及保护生物遗传资源具有十分重要的现实意义。

再次，历史、文化和美学意义动物遗传资源是伴随着人类

文明发展史——动物驯化史和自然选择双重作用的结果，是人类的科学文化遗产，祖先留下的宝贵财富。我国地域辽阔、气候类型多样、地貌类型丰富，西南部有青藏高原的隆起，为各种生物种类的产生和繁衍提供了多样性的生境，悠久的历史和古老的文明，祖先留给我们许多优良的独特地方品种，使我国成为世界上动物遗传多样性最丰富的国家，对这些遗传资源进行保护和鉴定为我国历史文化遗产提供了活的见证。人类还从动物遗传资源中得到快乐和美感。

总而言之，保护动物，保护其遗传资源非常重要。

动物遗传资源保护相关的生物技术

生物技术研究是指人们运用现代生物学、工程学和其它基础学科的知识，按照预先的设计对生物进行控制和改造或模拟生

物及其功能，用来发展商业性

加工、产品生产和社会服务的新兴技术领域。近十几年来，生物技术迅猛发展，呈方兴未艾之势。目前，许多生物技术成果已在动物遗传资源保护中得到应用。如我国对虾白斑病基因的破译，为其病害防治技术提供了可靠的药物筛选依据；水产病害检测技术的发展也为控制疾病的发生提供了必要的措施；通过免疫手段来防治水生动物疾病已成为当前研究的热点；另外，利用生物技术保护水生环境、治理污染也是水体生态环境保护及其产业可持续发展的重要生物工程手段。也有利于保护水生动物的生长，使其免受灭顶之灾。

动物在生殖遗传过程中有可能会发生基因遗传变异，而导致其遗传变异的因素可以通过生物技术中染色体多态性的检测、同工酶和蛋白电泳技术或DNA多态性分析技术等方法进行分析。而有时遗传资源的保护需要进行遗传物质的低温保存，这可以通过对动物精子、动物细胞株、哺乳动物胚胎或哺乳动卵的

冷

冻保存来完成。

动物遗传繁殖对方式可以有很多种：人工授精、胚胎移植、体外受精、显微受精、动物转基因和动物克隆。这些都与生物技术有着密切相关的联系。动物疾病的诊断和控制也可以和生物技术联系起来并在动物遗传资源保护中得到

应用。生物技术在动物遗传资源保护的应用主要表现为以下几方面：

第一，基因操作技术：

1.基因克隆这是一种以蛋白质特殊功能为前提的克隆方法，也是基因克隆中较早采用的策略之一。首先，构建基因或cDNA表达文库，然后将表达文库分成若干亚文库分别转染细胞，通过一些特定的灵敏的生理生化指标或抗体免疫反应来检测亚文库表达产物的功能，在检测得到阳性亚文库后，一种途径是进一步对亚文库再分小，重复筛选，直至最后得到单克隆功能基因；另一种途径则是利用原位免疫组化的方法分离出呈阳性反应的单细胞，进而分离出相应的功能基因。此外，还有许多新的基因克隆技术如基因组错配筛选（GMS）、代表性差异分析（RDA）、外显子扩增技术以及mRNA差异显示技术也具有广泛的应用潜力。

2. 基因转移作为生物遗传改良、培育快速生长和抗逆优良品种的有效技术手段，已成为应用技术研究发展的重点。大批量、高效转基因方法是基因转移研究的重点，除传统的显微注射法、基因枪法和精子携带法外，目前已发展了逆转录病毒介导法、电穿孔法、转座子介导法及胚胎细胞介导法等。近几年研究集中在目标基因筛选，如抗病基因、胰岛素生长因子基因及绿色荧光蛋白基因等作为目标基因。

3. 遗传标记限制性内切酶（RFLP）技术、随机扩增多态性技术、DNA指纹分析技术、扩增片段长度多态性（AFPL）等分子标记技术用于基因多样性分析，为种质鉴定和遗传育种提供依据。

第二，细胞和染色体组技术：

1. 多倍体诱导通常动植物细胞染色体组为2组。由自然环境因素或人工特殊处理形成2组以上染色体的动物体称为多倍体。一般人工诱导的主要目的在于利用三倍体，三倍体具有生长快、净肉率高、肉质好，生命周期长等特点；另外三倍体还有利于种群控制，具有较高的抗病力和抗逆性。

2. 雌核发育雌核发育指的是卵子需要精子的激活但精子并不提供遗传物质的一种单性生殖方式。自然界存在这种单性生殖的动物，人工诱发手段也可使未受精卵进行雌核生殖，但产生的个体绝大多数是单倍体，难以存活，需紧接着二倍化的特殊处理。除了可以加快建立选育系和控制性别外，还可以使一些稀有的隐性等位基因显现而产生优良性状，使具有重要经济性状的显性基因转为纯合状态，雌核发育后代还可用来鉴定其近交衰退现象等。

3.细胞核移植技术是将一细胞核移植到另一去核的未受精

卵或细胞内的生

物技术。

4.细胞培养技术是把生物的细胞分离、培养、诱导再生或快速繁殖的技术。

第三，免疫防治技术:DNA疫苗在动物疾病防治上，传统的疫苗是用灭活菌体疫苗或弱毒性的菌体疫苗，前者往往效果不明显，后者却仍可造成轻微感染或回复突变为病原株的危险。DNA

疫苗又称基因疫苗或核酸疫苗，它是将病毒或微生物中负责转译抗原蛋白的基因片段分离出来，在体外与载体连接形成重组DNA，然后转移入宿主细胞，在宿主细胞内表达抗原蛋白，达到免疫的效果。这种疫苗制备方法简单，成本低，适宜大规模生产，

它在体内能长期表达，不断

刺激机体的免疫系统，可组成多价疫苗，即一种疫苗能诱导产生针对多个抗原表位的免疫保护作用。

目前，转基因在农作物生产中得到广泛运用，而转基因这种新型生物技术生产出产品提高了食品安全，增进了牲畜的健康。生物技术对改善畜牧业也具有很大潜力，例如：减少动物排泄物及其磷氮含量和气味。发展并使用这些生物技术将有助于保护环境。新型动植物生物技术的发现与发展，是走向农业生物技术产品商业化的环节之一。管理程序中的一个重要内容，是检查转基因作物、转基因动物或者使用了生物技术产品的动物的构成等同性。具有等同性将说明，经过基因改良的动物没有因此发生实质上的改变。转基因农作物与动物遗传资源保护虽无直接联系，但其间接影响着动物的生殖发育，因此它们之间也存在着间接的联系。

生物技术在动物遗传资源保护中发挥着至关重要的作用，它是动物遗传资源可以得到更好保护的基础。只有充分掌握了生物技术在动物遗传资源保护上的应用才能更好的挽救那些已濒临灭绝的动物，让世界处于一种和谐的生态环境下。这不仅

是科学家的责任也是我们全人类应共同努力完成的使命，刻不容缓！

转基因技术对动物遗传资源多样性的影响

转基因动物技术的核心，是把遗传的功能单位──基因转移到动物体内，使它成为动物体内的一部分。被转移的基因可以来自同种或异种动物，也可以来自植物或微生物。这样一来，就打破了物种之间的界线，也可以说动物能与植物、微生物杂交了。不过目前的杂交是低水平的，只限于主管一两个性状的一两个基因。随着科学技术的发展，一次可以转移的遗传信息将越来越多，那时就可以实现真正意义上的动植物之间的杂交。从科学上讲，这将是一个大突破。

目前，世界

显微注射DNA的方法上已报道了多种生产转基因动物的方法，但真正成熟并可以稳定生产转基因动物的方法只有两种，即显微注射DNA的方法和精子介导的基因转移法。是对单细胞的胚胎进行基因操作，涉及复杂的操作步骤。精子介导的基因转移是把精子作适当处理后，使其具有携带外源基因的能力。

利：转基因动物技术的实用意义是：①生产出性状优良的家畜家禽，如长得快的，繁殖力高的，能抗病的等；②利用动物体作为反应器，生产珍贵的蛋白质，如一些只能从人体内提取的蛋白质；③利用动物作研究模型，比如，知道高血压症是由某种原因造成，可以生产一些高血压小鼠，让医

生在小鼠身上试用各种疗法；④生产玩赏动物，如同猫一样大的小马，如同鼠一样大的兔子，以及各种不同毛色和花纹的观赏动物。

弊：转基因动物对人类健康短期的、直接的影响较小，但长期的、累积的和间接的影响还很难定论；转基因动物对生态环境和生物多样性破坏的可能性较大，如果控制不好，甚至是灾难性的，应该对此予以高度的重视。

我国是全球生物多样性大国之一，具有独特的优势，既有丰富的基因资源和传统知识，又有较先进的生物技术，因此，更应当在关于生物多样性公约和遗传资源的保护争论中持积极的

态度。根据邓小平同志关于“发展是硬道理”的论述，建议我国在注意加强基因资源和传统知识保护的同时，更要积极进行遗传资源的开发和利用，并加强知识产权保护，以便使其尽早产业化，变成可以为人类造福的食品、药品等产物，以促进我国的经济发展，尽快增强我国的综合实力。

在遗传资源保护方面，建议我国采用多管齐下的方针，从多方位采取行之有效的措施。首先，应当提高遗传资源持有人的自我保护意识，并附之以行政手段，只有在知情同意和利益共享的前提下才能提供遗传资源；其次，要积极研究开发我国的遗传资源，使其尽快转化成为可以通过现有知识产权制度进行保护的客体；最后，还要加强我国对生物技术等高新技术领域的知识产权保护，以便更好地促进我国遗传资源的开发利用，并充分发挥

知识产权保护制度对于技术创新的促进作用。

在研究转基因技术对动物遗传资源的多样性时要从利弊两个方面进行探究，以辩证的思想看待问题。