對(duì)于很多家禽、家畜,若生下來(lái)是雄性,幾乎即刻就被判了死刑。雄性的奶牛是人類所不需要的,因?yàn)樗鼈儾划a(chǎn)奶;雄性的小雞也經(jīng)常一孵出來(lái)就被宰殺,因?yàn)樗鼈兾磥?lái)不會(huì)下蛋。
最近,以色列科學(xué)家利用基因編輯術(shù)(CRISPR)讓這件事情變得更為人道:干脆讓我們所不需要的雄性家畜少生,生清一色的雌性后代。
研究人員在小鼠身上做了實(shí)驗(yàn)。雄性小鼠擁有XY染色體,雌性小鼠擁有XX染色體。其原理是,利用基因編輯術(shù),在未出生的小鼠胚胎中,自動(dòng)摧毀雄性Y染色體,導(dǎo)致雄性胚胎流產(chǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),研究人員對(duì)Y染色體上的3個(gè)基因添加了標(biāo)記,使它們成為“編輯”對(duì)象。這3個(gè)基因每一個(gè)對(duì)于胚胎發(fā)育都至關(guān)重要,只要?dú)У粢粋€(gè)就會(huì)導(dǎo)致流產(chǎn)?,F(xiàn)在一下子標(biāo)記3個(gè),是為了提高準(zhǔn)確率。
然后讓這些小鼠與另一群轉(zhuǎn)基因小鼠交配。轉(zhuǎn)基因小鼠的DNA上攜帶有基因編輯術(shù)所使用的“剪切工具”——一段叫“Cas9”的DNA片段。這個(gè)DNA片段來(lái)自細(xì)菌。
理論上說(shuō),這樣兩群小鼠交配之后只會(huì)產(chǎn)下雌性后代。不過(guò),由于基因編輯有時(shí)候定位不準(zhǔn),會(huì)出差錯(cuò),所以在實(shí)踐中還是會(huì)產(chǎn)下一定比例的雄性小鼠。目前雄雌比例為3:20。如果對(duì)Y染色體上更多的關(guān)鍵基因做編輯,那么雄雌比例會(huì)進(jìn)一步降低。
2018年,科學(xué)家曾經(jīng)用類似辦法消滅了攜帶瘧疾的蚊子。與這次稍有不同的是,他們?cè)谖米覻染色體上進(jìn)行編輯,嵌入一段外來(lái)基因,使雄蚊子最后都發(fā)育成了雌蚊子,從而讓整個(gè)瘧蚊種群無(wú)法繁衍后代。
不過(guò),當(dāng)前這一方法用于家禽家畜還存在幾個(gè)問(wèn)題。一個(gè)問(wèn)題是,并非所有動(dòng)物都擁有XY性染色體。例如,雞像許多鳥(niǎo)類一樣,雄性擁有的是ZZ染色體,雌性則是ZW染色體。所以,上述方法不能奏效。不過(guò),這個(gè)問(wèn)題遲早可以解決。
另一個(gè)問(wèn)題是,利用這種辦法來(lái)產(chǎn)生清一色的雌性后代,需要讓動(dòng)物不停地流產(chǎn),直到懷上雌性孩子,但這樣效率太低了。
最大的問(wèn)題則是,由于公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因的反對(duì),這項(xiàng)技術(shù)用于家畜不可能獲得批準(zhǔn)。