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哺乳動物雜交與生殖調控 版權信息
- ISBN：9787030724823
- 條形碼：9787030724823 ; 978-7-03-072482-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
哺乳動物雜交與生殖調控 內容簡介
本書共分為七章，**章“生命的誕生和進化”，為讀者介紹了生命誕生與進化的基礎知識，激發讀者對生命科學與現代生物技術的興趣。第二章“動物性別分化和有性生殖”，重點介紹哺乳動物有性生殖的由來、受精與生命發生及哺乳動物個體性別決定機制。第三章“自然界的動物雜交”、第四章“動物的人工雜交”分別介紹家畜、野生動物常見雜交例子，從生殖生物學角度讓讀者認識這些科學問題。第五章“異種動物受精與生殖隔離”、第六章“動物繁育與生殖調控技術”基于編者開展的科學研究，介紹現代家畜繁殖生物技術在科學研究與產業應用領域中的熱點，這部分也是本書的核心內容。*后，第七章“人類生殖繁衍和生存危機”，結合環境變化、傳染病、人類生殖輔助技術等社會熱點問題，激發讀者對科學的追求及對美好生活的期望。
哺乳動物雜交與生殖調控 目錄
目錄
**章 生命的誕生和進化 1
**節 生命的定義 1
第二節 地球生命的誕生 3
第三節 生物演化 7
第四節 地球外是否存在生命 13
參考文獻 16
英漢對照詞匯 17
第二章 動物性別分化和有性生殖 18
**節 生物和生殖 18
第二節 哺乳動物的個體誕生 24
第三節 哺乳動物的性別決定 35
參考文獻 40
英漢對照詞匯 43
第三章 自然界的動物雜交 44
**節 馬、驢雜交和騾子的生殖特性 44
第二節 黃牛、牦牛雜交和犏牛的生殖特性 76
第三節 羊的雜交和雜交羊的生殖特性 89
第四節 豬的雜交和雜交豬的生殖特性 98
參考文獻 107
英漢對照詞匯 113
第四章 動物的人工雜交 115
**節 獅、虎雜交和獅虎獸的生殖特性 115
第二節 駱駝、羊駝雜交與駝羊的生殖特性 125
第三節 馬鹿、梅花鹿雜交和雜交鹿的生殖特性 134
參考文獻 139
英漢對照詞匯 142
第五章 異種動物受精與生殖隔離 143
**節 動物進化與生殖隔離 143
第二節 動物交配模式與“精子運動的受精推流” 152
參考文獻 168
英漢對照詞匯 170
第六章 動物繁育與生殖調控技術 171
**節 人工授精與性別控制 171
第二節 體外受精與胚胎移植 189
第三節 動物克隆 213
第四節 動物基因編輯技術 229
參考文獻 261
英漢對照詞匯 266
第七章 人類生殖繁衍和生存危機 268
**節 人類性別分化與發育特點 268
第二節 人類的不孕不育與精準醫療 280
第三節 人口、環境和未來 305
參考文獻 317
英漢對照詞匯 320
彩版
**章 生命的誕生和進化 1
**節 生命的定義 1
第二節 地球生命的誕生 3
第三節 生物演化 7
第四節 地球外是否存在生命 13
參考文獻 16
英漢對照詞匯 17
第二章 動物性別分化和有性生殖 18
**節 生物和生殖 18
第二節 哺乳動物的個體誕生 24
第三節 哺乳動物的性別決定 35
參考文獻 40
英漢對照詞匯 43
第三章 自然界的動物雜交 44
**節 馬、驢雜交和騾子的生殖特性 44
第二節 黃牛、牦牛雜交和犏牛的生殖特性 76
第三節 羊的雜交和雜交羊的生殖特性 89
第四節 豬的雜交和雜交豬的生殖特性 98
參考文獻 107
英漢對照詞匯 113
第四章 動物的人工雜交 115
**節 獅、虎雜交和獅虎獸的生殖特性 115
第二節 駱駝、羊駝雜交與駝羊的生殖特性 125
第三節 馬鹿、梅花鹿雜交和雜交鹿的生殖特性 134
參考文獻 139
英漢對照詞匯 142
第五章 異種動物受精與生殖隔離 143
**節 動物進化與生殖隔離 143
第二節 動物交配模式與“精子運動的受精推流” 152
參考文獻 168
英漢對照詞匯 170
第六章 動物繁育與生殖調控技術 171
**節 人工授精與性別控制 171
第二節 體外受精與胚胎移植 189
第三節 動物克隆 213
第四節 動物基因編輯技術 229
參考文獻 261
英漢對照詞匯 266
第七章 人類生殖繁衍和生存危機 268
**節 人類性別分化與發育特點 268
第二節 人類的不孕不育與精準醫療 280
第三節 人口、環境和未來 305
參考文獻 317
英漢對照詞匯 320
彩版
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哺乳動物雜交與生殖調控 節選
**章 生命的誕生和進化 **節 生命的定義 生物界所有生物的基本單位是細胞（cell）。生物（life）有細菌和酵母那樣的單細胞微生物（single-cell microbe，single-cell microorganism），無細胞結構的病毒（virus），也有多細胞組成的植物（plant）、動物（animal），可以說細胞是微生物（不包括病毒）、植物、動物生命的基本單位（邁克爾 艾倫 帕克，2014；常洪，2009）。 根據考古研究推測大約35億年前（Ni et al.，2013），在地球的原始海洋中誕生了生命——單細胞生物，這類生命的基本結構就是細胞，我們把此時的細胞稱作原始細胞（archaeocyte）。顧名思義，這種原始細胞的生命機制和現在的細胞相比應該是非常簡單的模式。原始細胞隨著地球環境的逐漸變化而發生了結構和機能上的生物演化（life evolution），形成了現在的原核生物（prokaryote）和真核生物（eukaryote）。原核生物絕大部分為單細胞構造，也有像螺旋藻、魚腥草這種多細胞的藻類；而真核生物有單細胞也有多細胞，多細胞生物演化地位不斷提升，*終形成哺乳動物（查爾斯 達爾文，2018；李一良和孫思，2016；周長發，2009）。生命的基本概念，強調一個“活”或“動”的特點，我們可以從以下三個要素來定義（圖1-1）。 圖1-1 體現生命體基本三要素的個體起源模式圖 一、自身延續能力（新陳代謝） 生命可以被理解為一臺自動調控的生物機器，新陳代謝（metabolism）是生命*基本的過程。它從外界獲得所需的能量，通過新陳代謝來維持其自身的種系延續，這是生命和非生命的根本區別（理查德 道金斯，2013；周長發，2009）。例如，一座山、一棟建筑或者是一臺機器經過風吹雨打，或不斷使用，逐漸被風化、老化，或者破損甚至解體，但它本身沒有修復能力，而生命通過遺傳調控的物質代謝可完成自身的修復和延續個體的生存。新陳代謝包括兩個過程：一是生物體從外界攝入物質，經過一系列的轉化與合成過程，將其轉變為組成自身的物質，并儲存能量，稱為同化作用；二是生物體將自身的物質進行分解，釋放出能量，把分解所產生的廢物排出體外，稱為異化作用。同化作用與異化作用是一對矛盾，但是這兩個生命過程必須同時進行，生命有機體就是在矛盾中不斷更新、修復和成長的（Dodd et al.，2017；Ni et al.，2013）。 二、系統延續能力（生長、繁育和繁殖） 生物的生殖方式多種多樣，很多生物可以通過一分為二的分裂方式產生與自身遺傳特性完全一樣的子代細胞，并由細胞形成組織和生命體；高等植物、動物的繁殖主要通過形成單倍體雌雄生殖細胞，然后通過受粉、受精產生有性生殖后代（沃恩等，2017；常洪，2009；張昀，2019；Christopher and Christopher，2002）。在進行細胞分裂時，細胞內的遺傳物質——脫氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）首先進行自我復制，然后把兩套完全一樣的DNA分配到兩個子代細胞。這種細胞分裂方式在單細胞生物、多細胞生物、個體生長和生殖細胞發育過程中均可見到。這樣由同一祖先來源并在此基礎上實現內部的有序性、發展與繁殖的種群稱作生命系統（living system），生物就是通過這種方式來維持生命系統的延續。病毒不具備“自我保存”和“自我增殖”能力，所以還不能稱作生命系統。 三、演化法則（遺傳、變異和進化） 生物演化是在生物延續的漫長歲月中，由于內外因素的影響而自然發生的物種生存、變異的生命現象。因為生物具有演化特征，所以才形成了不同的系統，出現了千姿百態的生物種類（據估計地球上現存的生物種類約有250萬種）。生物的演化是歷經千百萬年漫長的過程由DNA的突變累積引起的。通過進化，生物對自然的適應能力增強，而不適應環境變化的種類被逐漸淘汰，這就是英國生物學家達爾文在19世紀中期提出的進化論觀點。生物演化是一個漸進過程，只要生物存在，這種演化就會延續。但是，隨著近幾十年來遺傳學和生物技術的快速發展，特別是以DNA為基礎的生物遺傳機制的新成果和新發現，推動了生物遺傳的“人工操作”[動物克。╝nimal cloning）、轉基因技術（transgenic technology）、基因編輯（gene editing）、干細胞生物學（stem cell biology）]，使我們對生命和生物演化有了進一步的認識（李喜和，2009）。生物演化是一個從量變到質變的漫長過程，形成了地球上千姿百態的物種，而生殖隔離（reproductive isolation）是新物種演化形成的標志性生理特點，究竟DNA的變異累計多大，或者是發生什么關鍵DNA變異就產生了生殖隔離，這是關于物種發生的遺傳學、進化學研究的重要領域。 第二節 地球生命的誕生 一、宇宙、太陽、地球 原始宇宙（universe）處于真空狀態。距今大約120億年，宇宙的某處一個高溫、高壓的能量團發生了大爆炸，由此而產生了原子（atom），并形成了分子（molecule），出現了物質世界，F在宇宙中*簡單的元素為氫（元素符號為H，原子量為1）、*復雜的元素為鈾（元素符號為U，原子量為238），合計共有92種元素存在于自然之中。 物質的產生造就了無數的星云體。我們居住的地球（earth）所屬的銀河系（Milky Way Galaxy）就是其中之一。銀河系是一個直徑約10萬光年（1光年為光在真空中1年內所行的距離）的圓形星云體，太陽系（solar system）位于距銀河系中心約3萬光年的地方。太陽（sun）為自己發光的恒星體，有9個行星圍繞太陽轉動，這9個行星自身不能發光，保持圍繞太陽的“公轉”和“自轉”兩種運動形式，地球是其中之一（圖1-2）。地球位于金星和火星之間，據目前的研究和推測是唯一有生命的星球體。根據火星探測結果推測，火星可能也有生命體存在，但還沒有找到確鑿證據。地球上之所以有生命，是因為它具備了其他星球所沒有的生命生存條件，這些條件為：①液態水；②適宜的溫度；③能源（光）。另外一個很重要而有趣的現象是由于太陽與地球之間的距離和地球本身的大小，產生了適度的重力，而這個重力恰好使液態水和空氣能夠保持在地球上或邊緣，為生命的存續創造了一個得天獨厚的環境。 圖1-2 風云四號A星拍攝的地球彩色合成圖像（董瑤海，2016） 二、海的形成 地球形成時不斷受到其他小行星的沖擊，由此產生的熱量和火山噴發使地球表面處于一種熔巖狀態，這個時期的地球大氣主要以火山煙為主，F代火山煙的主要成分為水蒸氣，此外還含有氫氧化鈉（NaOH）、二氧化碳（CO2）、氮氣（N2）和硫（S）等成分，與原始火山煙的成分可能基本相似。原始大氣中的水蒸氣積累到一定程度，隨著地球溫度的下降以雨的形式落到地球表面，并在低凹地帶匯聚，這就形成了原始海洋（proto-ocean）。據推測，原始海洋為pH 0.3左右的酸性水，在漫長的歲月中通過溶解海底的玄武巖中的鈉（Na）、鉀（K）、鎂（Mg）及鈣（Ca）而逐漸中和。另外隨著降雨的不斷發生，把溶解的鹽類物質（以NaCl為主）帶入海洋，使得海水的鹽分濃度不斷增加，F代海水的pH為8.1，略呈堿性，鹽分含量為3.5%。地球表面72%被水覆蓋，這種情況恐怕除地球外沒有第二個行星如此，這也是生命在地球產生的基礎條件（邁克爾 艾倫 帕克，2014；李一良和孫思，2016）。 三、生命起源學說 迄今為止提出了許多關于生命起源的假說——神創論、宇宙發生論或自然起源論等。在這里之所以稱“假說”，是因為生命起源到目前為止還沒有定論，但有一點可以肯定，那就是生命是伴隨著地球環境物質的化學進化而出現的。在自然起源論中，大部分與地點或代謝有關，包括了基于各種科學家自己喜歡的生物分子命名的各種各樣的前生物世界。通常來說，“生命來自哪里？”與“生命是怎么來的？”并不是同樣的問題。但是，在生命起源研究群體中，關于*早的自然起源生命是光能自養還是化能自養，或是異養的問題還未達成共識。此外，生命起源研究的核心是建立了一套以遺傳密碼為核心的模擬生化系統，生命的起源和遺傳密碼是兩個緊密聯系的科學問題，對其中一個科學問題的了解需要對另一個科學問題的了解，也有助于對于另外一個科學問題的了解。 （一）神創論 神創論認為世界萬物都是由神所創造！妒ソ洝飞险f，“起初，神創造天地”（邁克爾 艾倫 帕克，2014；李一良和孫思，2016）。神創論的質疑者認為神創論的根源是類比于人的制造能力，以及對概率論的錯誤應用。他們認為這種推理的根本錯誤在于忽視了自然界普遍存在的自組織現象（如雪花、沙丘在一定條件下自動形成某種規則的形狀，這顯然不是被某高級主體有意制造的，而且也不能用概率論來推斷）。生命體的*根本特征是由遺傳密碼控制的自組織個體，同時可以通過自我繁殖來延續種系，而不是被外來力量制造的。 （二）宇宙發生論（或生命外來論） 這一假說提倡“一切生命來自宇宙”的觀點，認為地球上*初的生命來自宇宙間的其他星球，即“地上生命，天外飛來”（張昀，2019；周長發，2009）。這一假說認為，宇宙中的“生命胚種”可以通過隕石或其他途徑跌落在地球表面，即成為*初的生命起點，F代科學研究表明，在已發現的星球上，自然狀況下是沒有保存生命體的條件的，因為沒有氧氣，溫度接近絕對零度，又充滿具有強大殺傷力的紫外線、X射線和宇宙射線等，所以任何“生命胚種”是不可能保存的。這個假說實際上把生命起源的問題推到了無邊無際的宇宙中，同時這個假說對于“宇宙中的生命又是怎樣起源”的問題，仍是無法解釋的。 （三）自然起源論 自然起源論又稱“自生論”或“無生源論”，認為生物可以隨時由非生物產生，或者由另一些截然不同的物體產生，如中國古代所謂“肉腐出蟲，魚枯生蠹”（李一良和孫思，2016；周長發，2009）。中世紀有人認為樹葉落入水中變成魚，落在地上則變成鳥等。自然起源論在19世紀前廣泛流行，這種假說認為，生命是從無生命物質自然發生的，如我國古代認為的“腐草化為螢”（即螢火蟲是從腐草堆中產生的）、腐肉生蛆等。在西方，亞里士多德（公元前384～前322年）就是一個自然起源論者。 （四）化學起源論 1953年，美國化學家和生物學家斯坦利 勞埃德 米勒（Stanley Lloyd Miller）設計了一個有趣的實驗，為生命的蛋白質學說提供了有力的證據（邁克爾 艾倫 帕克，2014；李一良和孫思，2016；張昀，2019；周長發，2009）。這個實驗模仿原始大氣的主要成分和海洋環境，把氫氣（H2）、甲烷（CH4）、氨氣（NH3）、水蒸氣（H2O）和一氧化碳（CO）置于一個封閉的玻璃容器內，長時間放電誘發各種物質之間的化學反應（圖1-3）。米勒通過對回收物質的分析，結果驚奇地發現合成了生物體蛋白質（protein）原料的多種氨基酸（amino acid）成分，而這些氨基酸在他后來采集到的隕石中均得到了證實。米勒的實驗也同時發現了組成核酸（nucleic acid）[指脫氧核糖核酸和核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）]的數種堿基成分。據此實驗結果，米勒提出了生命起源的“蛋白質學說”，他認為原始生命產生于海洋中紫外線達不到的地方，而蛋白質是生命的先驅體。1983年，同是美國科學家的托馬斯 羅伯特 切赫（Thomas Robert Cech）在發現RNA的酶促功能之后，提出了生命起源的“RNA學說”。目前這兩種學說各據其理，但是還沒有更直接的科學證據證明各自真偽。我們可以暫且帶著這個問題來進入下面的話題，也許有一天某位讀者會解開這一生物學難題。 圖1-3 美國化學家和生物學家米勒（S. L. Miller）的生命起源實驗（Miller
哺乳動物雜交與生殖調控 作者簡介
李喜和，日本東京農業大學畜產學博士，現任內蒙古大學生命科學學院蒙古高原動物遺傳資源研究中心主任、研究員、博士生導師，同時為內蒙古賽科星研究院院長、內蒙古師范大學兼職教授、英國劍橋大學Gurdon發育生物學研究所訪問研究員，中國奶業協會繁殖專業委員會副主任、內蒙古生物工程學會理事長。主要研發技術領域為家畜繁殖與育種應用技術、動物雜交生殖調控、干細胞生物學等。2007年入選重量“百千萬人才工程”、享受國務院特殊津貼，2010年獲得“內蒙古自治區科學技術特別貢獻獎”，2018年獲“中國僑界貢獻獎”一等獎。主持或參加國家、地方及國際科技合作項目31項，發表科學論文160余篇，出版專著3部。
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