第三章控制动物性别
动物医学课件：性别控制技术
通过性别控制技术，可以生产 更多的雌性或雄性后代，以满 足生产的需要和市场的需求。
性别控制技术也可以帮助畜牧 业生产者更好地管理动物繁殖 和生产过程，提高动物的健康
状况和生产性能。
野生动物保护中的应用
在野生动物保护中，性别控制技术可以用于濒危动物的保护和管理。
通过性别控制技术，可以生产更多的雌性或雄性后代，以增加濒危动物的数量和 种群。
未来研究方向与挑战
未来研究方向
未来的研究将进一步探索性别控制的机制，包括细胞分化、 基因表达和表观遗传修饰等方面的研究。同时，需要关注性 别控制技术在实践中的应用，例如在畜牧业和野生动物保护 领域的应用。
面临的挑战
性别控制技术面临着许多挑战，包括技术难度、伦理问题、 成本和法规限制等。例如，当前的基因编辑技术和细胞分化 控制技术在伦理和法规方面仍存在许多争议。此外，性别控 制技术的成本和应用范围也需要考虑。
性别控制技术的生物学原理
染色体计数与配对
通过人为控制染色体数目或干 扰染色体配对过程，影响性别
的正常发育。
激素调节
通过调节生殖细胞或性激素水平 ，影响性别的正常发育。
环境因素
通过改变生物个体所处的环境因素 ，影响性别的正常发育。
02
动物性别控制技术的应用
畜牧业中的应用
畜牧业中动物的性别控制技术 可以优化繁殖生产，提高产量
加强国际合作与交流
性别控制技术的研究和应用不仅限于一个国家或 地区，需要加强国际合作与交流，共同推动性别 控制技术的发展和应用。
THANKS
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荷尔蒙
荷尔蒙是指动物体内分泌系统分泌的物质， 可调节动物的生殖和行为等生理过程。
性别控制技术
人工控制奶牛性别技术
人工控制奶牛性别技术作者：孙肖明来源：《养殖与饲料》 2013年第3期孙肖明吉林工商学院生物工程学院,长春130062对于奶牛养殖户(场)而言,除了提高奶牛的单产水平以外,提高经济效益的另一重要途径就是利用现有母牛繁育出更多的雌性犊牛,以便于持续扩繁、生产更多的牛乳。
如此一来,人为地控制奶牛性别显得较为重要。
奶牛性别控制的方法有多种,现介绍胚胎鉴定法、外环境控制法和精子分离法3种,并将最适于生产应用的精子分离技术总结如下。
1 胚胎鉴定法胚胎性别鉴定技术就是利用胚胎分割和冷冻技术对奶牛的胚胎进行性别鉴定。
用冷冻精液对母牛进行体外授精,生产大量纯种胚胎,然后人为采用机械或化学方法,进行早期胚胎性别鉴定。
事实证明,胚胎不仅能够进行性别鉴定,而且分割后的胚胎发育正常;但是缺点在于技术繁琐、设备造价昂贵,因此难以实现大范围推广和应用。
2 外环境控制法使用外环境控制法实现性别控制的途径有多种,但原理大致有以下3种。
1)控制营养与年龄。
饲料供应不足或采食酸性饲料的母牛多产雄犊;反之,饲料供应充足或采食碱性饲料的母牛多产雌犊。
年老的母牛多产雄性后代;中年母牛多产雌性后代;父母双方都是中年牛多产雌性后代。
2)控制母牛生殖道的pH 值。
由于含X染色体的精子对酸性环境的耐受力比含Y 染色体的精子强,因此,通过控制母牛生殖道的pH 值,可以达到控制犊牛性别的目的。
3)控制授精时间。
排卵前一定时间授精的母牛多产雌性犊牛。
虽然控制授精时间较简单,但该法对人授精的技术要求较高且性别控制准确率较低。
3 精子分离法胚胎鉴定法和外环境控制法虽然理论上可以成立,但是在现实应用中都存在着一些不足,以致无法推广和普及。
所以,研究一种既能减轻养殖户(场)负担又能达到较高的性别控制准确率的方法显得意义重大。
通过对含X 染色体和含Y 染色体的精子进行分离再实行人工授精从而有效控制性别的技术,正从若干种技术中脱颖而出,并逐渐实现了产业化,越来越多地被应用于养殖户(场)的实际生产中。
动物医学课件性别控制技术
05
性别控制技术的效果与伦理问 题
性别控制技术的效果评估
准确率
性别控制技术对于准确识别动物性别的能力是一个重要的评估指标。在实践中，这种技术 的准确性可能会受到多种因素的影响，例如样本质量、测试条件、技术更新等。
操作简便性
性别控制技术的操作流程和需要使用的设备也是评估其效果的重要因素。越简单、越快速 的技术越受欢迎。
案例二：野生动物性别控制技术的保护价值
总结词
野生动物性别控制技术有助于保护濒危物种，提高种群数量 和生存率。
详细描述
野生动物性别控制技术可以通过人工干预，控制野生动物后 代的性别比例，以促进种群增长。例如，在熊猫保护中，可 以通过人工受精和胚胎移植技术，控制熊猫后代的性别比例 ，提高种群数量和生存率。
基因型与表现型
动物的性别不仅由性染色体决定，还 受到其他基因的影响，表现出基因型 与表现型的差异。
环境对性别的影响
01
02
03
温度和湿度
一些爬行动物和昆虫的性 别受到环境温度和湿度的 影响，如鳄鱼和蟑螂。
营养条件
一些动物的性别受到营养 条件的影响，如海龟和鲨 鱼。
化学物质
一些化学物质可以影响动 物的性别比例，如农药和 工业废水。
02
雄性激素和雌性激素在胚胎期由 不同的组织产生，并按照特定的 时间和空间顺序作用于生殖腺， 从而决定性别。
环境因素对性别分化的影响
环境因素包括温度、湿度、光 照、毒素等，可以对性别分化 产生影响。
在一些爬行动物中，孵化时的 温度可以影响性别的分化。高 温会导致孵化出雄性，低温则 导致孵化出雌性。
发展
近年来，随着基因编辑技术的进步，性别控制技术也得到了进一步的发展。例如，通过CRISPR-Cas9 等基因编辑技术，可以在受精卵阶段干预生物体的性别比例。此外，一些新兴技术如人工配子、胚胎 移植等也为性别控制技术的发展提供了新的途径。
鸡性别控制因素
鸡性别控制技术研究进展摘要：鸡的性别与其生产力关系极大，养鸡的目的不同，就要求不同的性别，在肉鸡生产中一般选择公鸡，公鸡比母鸡饲料利用率高，生长速度快，生命力强，而蛋鸡生产中则选择母鸡。
因而性别控制成为了提高养鸡生产效益的一种重要技术途径。
关键词：鸡；性别分化；性别控制；在家禽产业，如果性别能被有目的地变换，将会给生产者带来巨大的经济效益，因为只有母鸡能产蛋，公鸡在提高生长速度和饲料转化率方便更具有价值。
鸡性别控制是指通过人为干预，获得人们所需性别后代的技术。
在遗传选育上，鸡的性别比例不存在遗传差异，不能选育出某类性别占优势的群体，故及性别控制技术主要包括性别鉴定和人工诱导的性翻转等。
1 鸡性别控制机制遗传学研究证实，动物的性别由遗传物质决定。
就鸡而言，性别决定机制目前公认的有以下三种学说。
1.1 性染色体决定学说1906年Stevens首次提出了性别决定于性染色体的理论，认为一个个体的性别，取决于受精时雌雄配子所携带的性染色体的类型。
早在30年代就有人报道公鸡具有两条11 染色体，而母鸡只有一条。
家禽的性别特征、性别决定和性别分化与哺乳动物显著不同。
在哺乳动物中，生殖细胞决定初始性别的启动，性腺为生殖细胞的发育成熟提供环境，体细胞构成具有性别特征的躯体其他部分[1]。
家禽的卵是一个独立的营养系统，并以胚盘、营养、保护3 个子系统支持胚胎的发育，胚盘集中了父母代的全部遗传信息[2]。
就禽类性别决定而言，在染色体中，公鸡具有2条Z染色体，母鸡只有1条[3]。
正常情况下，母鸡性染色体组成是ZW（即雌性异配型），雄性为ZZ（雄性同配型），与哺乳动物雄性异配型刚好相反。
此机制是决定鸡性别发育与形成的主要机制。
1.2 常染色体平衡学说虽然公母鸡的性别与性染色体有关，但在一些畸形性别中，发现性别的决定不完全取决于性染色体的构成，而与常染色体倍数的增减有关。
Crew（1954）提出了鸡的常染色体平衡学说，认为鸡的性别决定取决于性染色体与常染色体的比例（性指数），即取决于性染色体Z 的个数与常染色体倍数之比。
动物医学课件：性别控制技术
野生动物疫病控制
一旦发现野生动物疫病，可以利用性别控制技术对患病个体进行隔离
和治疗，有效控制疫病的扩散。
家畜疫病的监测与防控
家畜疫病监测
利用性别控制技术对家畜种群进行疫病监测，可以及时发现疫病的症状和流行趋势，为制 定防控措施提供科学依据。
家畜疫病预防
通过性别控制技术，可以减少家畜种群中易感个体的数量，从而降低疫病的传播风险。例 如，对于一些垂直传播的疫病，可以通过性别控制技术避免雌性个体的感染。
家畜疫病控制
一旦发现家畜疫病，可以利用性别控制技术对患病个体进行隔离和治疗，有效控制疫病的 扩散。此外，对于一些繁殖力强的疫病，可以利用性别控制技术减少病原体的数量，减轻 疫病的危害。
宠物疫病的监测与防控
宠物疫病监测
宠物疫病预防
利用性别控制技术对宠物种群进行疫 病监测，可以及时发现疫病的症状和 流行趋势，为宠物主人提供科学养宠 建议。
性别控制技术的发展历程
早期的性别控制技术
在古代，人们通过观察动物的行为和外观来判断其性别，如观察孔雀的尾巴、观察羊的尾 巴等。
现代性别控制技术
随着科技的发展，人们开始使用生物学方法和化学方法来控制动物的性别比例。如利用X 、Y染色体的差异，通过人工受精技术控制性别比例；或通过口服药物、注射药物等方法 ，改变胚胎的性别比例。
重要性
在畜牧业中，控制动物的性别比例对于优化资源利用、提高 生产效率和减少环境压力具有重要意义。
性别控制技术的应用场景
1 2
畜牧业
通过控制动物的性别比例，提高雌性繁殖效率 ，增加生产效益。
野生动物保护
保护濒危物种时，可采用性别控制技术来控制 种群数量，保护稀有基因。
3
医学研究
第三章遗传的基本规律-动物遗传学习题
第三章遗传的基本规律(一) 名词解释：1、性状：生物体所表现的形态特征和生理特性。
2、单位性状：把生物体所表现的性状总体区分为各个单位，这些分开来的性状称为。
3、等位基因(allele)：位于同源染色体上，位点相同，控制着同一性状的基因。
4、完全显性(complete dominance)：一对相对性状差别的两个纯合亲本杂交后，F1的表现和亲本之一完全一样，这样的显性表现，称作完全显性。
5、不完全显性(imcomplete dominance)：是指F1表现为两个亲本的中间类型。
6、共显性(co-dominance)：是指双亲性状同时在F1个体上表现出来。
如人类的ABO血型和MN血型。
7、测交：是指被测验的个体与隐性纯合体间的杂交。
8、基因型(genotype)：也称遗传型，生物体全部遗传物质的组成，是性状发育的内因。
9、表现型(phenotype)：生物体在基因型的控制下，加上环境条件的影响所表现性状的总和。
10、一因多效(pleiotropism)：一个基因也可以影响许多性状的发育现象。
11、多因一效(multigenic effect)：许多基因影响同一个性状的表现。
12、基因位点(locus)：基因在染色体上的位置。
13、交换：指同源染色体的非姊妹染色单体之间的对应片段的交换，从而引起相应基因间的交换与重组。
14、交换值（重组率）：指同源染色体的非姊妹染色单体间有关基因的染色体片段发生交换的频率。
17．相引相：在遗传学中，把两个显性基因或两个隐性基因的连锁称为是相引相。
18．相斥相：在遗传学中，把一个显性基因和一个隐性基因连锁称为相斥相。
15、基因定位：确定基因在染色体上的位置。
主要是确定基因之间的距离和顺序。
16、符合系数：表示干扰程度的大小,指理论交换值与实际交换值的比值，符合系数经常变动于0—1之间。
17、干扰(interference)：一个单交换发生后，在它邻近再发生第二个单交换的机会就会减少的现象。
Ch4-性别决定与性别控制
• 间接免疫荧光法 将胚胎用H-Y 抗体处理30分钟，再用异硫氰酸盐 荧光素（FITC）标记的二抗处理，有荧光者为雄性， 无荧光者为雌性。 牛的雌性鉴定准确率为89%，猪为81%，绵羊为 85%。 • 囊胚形成抑制法 利用H-Y 抗体对雄性桑椹期向囊胚期发育具有可 逆性抑制的原理。 大鼠H-Y 抗体与大鼠桑椹期胚共同培养6小时， 形成囊胚者为雄性胚，未形成囊胚者为雌性胚。
3.控制发育条件
（1） 调节发育温度 对鱼类、两栖类、爬行类的性别发育有很大影响。 鳄鱼无性染色体，性别有胚胎发育的温度决定： 30℃以下→全是雌性；34℃以上→全是雄性； 32℃以下→有雌有雄，但雄性比雌性多4倍。 （2） 使激素处理 用性激素控制鱼类性别取得很大进展。一般认为， 在性分化即将开始而性别尚未决定之前，连续投放 有激素的饵料，可控制性别发育。但已完成性分化 的鱼苗，不能完成性反转，只能抑制副性征。
3
免疫学方法
利用H-Y抗原或H-Y单克隆抗体检测胚胎上是否 存在雄性特异性H-Y抗原，从而对胚胎进行性别鉴 定。 • 细菌毒性分析法 在胚胎培养液中加入H-Y 抗血清与补体，在 培养过程中继续发育者为H-Y- （雌性）;卵裂期溶 解或不能发育到囊胚期者为H-Y+ （雄性）。此法因 破坏部分胚胎（雄性），很少使用。
第四章
性别决定与性别控制
一.性别及其控制的意义 二.性别发育的概念 三.性别决定 四. 胚胎性别鉴定 五. 性别控制
一. 性别及其控制研究的意义
1.不同性别家畜的生产性能和经济价值差异很大： 母鸡产蛋，母牛产奶，公畜役力强、皮毛优，公鹿 产鹿茸，雄蚕产丝多等。 2.增加选育强度 ，加快遗传进展：采用 MOET技术 （Multiple Overlation and Embryo Transfer），只需常规 育种所需25%的优良种畜，就可使遗传进展提高1.27 倍。 3.作为胚胎移植, 核移植的配套技术。
动物医学课件：性别控制技术
04
动物性别控制技术的发展前景和挑战
性别控制技术的发展趋势和前景
染色体工程
利用染色体工程技术，如X射线照射、化学物质诱导等手段对动物性别进行控制，提高动 物的繁殖效率和生产效益。
基因工程
通过基因工程技术，将特定的基因导入到动物受精卵中，实现对动物性别的控制。随着基 因编辑技术的发展，基因工程已成为性别控制的重要手段之一。
细胞工程
利用细胞工程中的细胞培养、细胞融合等技术，实现动物性别的控制。例如，通过将雌性 或雄性的生殖细胞进行融合，得到雌雄同体或异体受精卵，从而实现对动物性别的控制。
性别控制技术的挑战与局限性
01
技术难度和成本
目前，动物性别控制技术仍处于研究和实验阶段，其技术难度和成本
较高，需要进一步研究和改进。
。
这些方法通常会影响动物生殖 系统的正常发育，因此可能会 对动物的生殖能力和健康产生
不良影响。
动物的生殖系统与性别分化
动物的生殖系统包括生殖腺、输精管道、卵巢等器官。
在胚胎期，生殖腺逐渐分化为睾丸或卵巢，进而影响生殖管道的发育，最终形成 雄性或雌性的生殖系统。
性别分化是一个复杂的过程，受到多种基因和环境因素的影响。
通过精子分离技术，可以将X和Y精子分离 ，从而实现性别选择的目。
胚胎性别鉴定
激素处理
在胚胎移植前，可以通过显微操作、基因检 测或细胞化学染色等方法对胚胎进行性别鉴 定。
通过激素处理，可以影响受精卵的着床位置 、数量和性别比例。
猪的性别控制技术
总结词
猪的性别控制技术对于提高生产效 率和降低成本具有重要意义。
开展相关研究和实验
积极开展性别控制技术的研究和实验工作，为该技术的 推广和应用提供科学依据和实践经验。
动物遗传学-第三章 性别决定和伴性遗传
结果表明：
X:A=1
➪雌性
♂：AA+ZZ A+Z AA+ZZ ♂
♀：AA+ZW
A+Z A+W
AA+ZW ♀
➢大多数鸟类、若干鳞翅类昆虫、少数海胆类、甲壳虫类 等属于这一类型。
（4）ZZ—ZO型 ➢雄性—ZZ，雌性—ZO
♂：AA+ZZ ♀：AA+ZO
A+Z
A+Z A+O
AA+ZZ ♂ AA+ZO ♀
➢少数昆虫
3、性别决定的基因平衡理论
环境条件只改变性别发育的方向，并不能改变它们的性染色体组成。
第三节 性别分化
一、基因和性别分化
二、激素和性别分化
调节机体内部或生理环境的激素系统并不直接影响性别决 定的基本过程，但是它对第二性征的发育是十分重要的。 高等动物的性激素经脑下垂体激素刺激后由卵巢、睾丸和 肾上腺合成。肾上腺产生类固醇，类固醇在化学上与生殖 激素有关，并影响第二性征。睾丸、卵巢具有双重功能， 它们即产生配子（精子和卵子），也合成性激素，进而影 响第二性征，引起生理差异、骨的结构、声音和乳房的发 育等。
5、性别决定中Y染色体的作用
➢在人类和哺乳动物中，Y染色体参与性别决定 ➢凡性染色体组合为XY型均与雄性相联，凡XX型组合均与
雌性相联 ➢ Y染色体具有决定未分化生殖上皮向睾丸发育方向发展的
动物繁殖技术：性别控制技术
人类：避免患上与性别相关的遗传疾病 畜牧业：提高畜牧业生产的效率
二、性别控制技术的发展概况
1、1906年Stevens和Wilson23年Painter发现人精子中的X染色体,Y染色体。 3、 1959年Welshons和Jacobs等提出Y染色体决定雄
第六节 性别控制技术(Sex control)
一、性别控制技术定义和意义 二、性别控制技术的发展概况 三、哺乳动物的性别控制技术 四、性别控制技术的发展前景
一、性别控制的定义和意义
（一）定义：指通过对动物正常生殖过程进行 人为干预，使成年雌性动物产出人们期望性 别后代的一种繁殖新技术。
受精之前——通过在体外对精子进行干预，使 在受精之前便决定后代的性别。
性的理论。 4、 1966年Jacobs发现雄性性别决定因素位于Y染色体
的短臂 5、1989年Palmer等找到了Y染色体上的性别决定区
（sex determing region of the Y chromosome, SRY)。 6、1992年英国的剑桥Mastercalf公司利用分离的精子 和体外受精技术得到性控犊牛。
三、哺乳动物的性别控制技术
（一）X、Y精子的分离 1、 X、Y精子的差异DNA含量 DNA含量的差异是由于性染色体的不同所引
起，但因测定方法的不同而引起测定值各异。 1968年，Schilling用沉淀法分离精子，他发现 沉淀于下层精子的DNA含量高于上层的精子，但 DNA含量之差却因测定方法不同而异。用显微光 谱法测定时为3.7％，用福尔根法测定时为0.3％， 用紫外线分光镜测定时为4.9％。
1、核型分析法：细胞遗传学方法又称为核型 分析法。常采用切割胚，一半用于鉴定性别， 一半用于冷冻或移植。其基本原理是取一部 分细胞，先用秋水仙素处理，再固定染色， 检查性染色体，根据人色体中期的谱带差异、 Y染色体的大小及形态判断性别，准确绿达 100%。但过程复杂，且要求操作人员有丰富 的经验。
动物繁殖技术：性别控制技术
人类：避免患上与性别相关的遗传疾病 畜牧业：提高畜牧业生产的效率
二、性别控制技术的发展概况
? 1、1906年Stevens和Wilson， 以昆虫为研究对象，首 先发现精子中 X染色体,Y染色体。
? 2、1923年Painter发现人精子中的 X染色体,Y染色体。 ? 3、 1959年Welshons 和Jacobs等提出Y染色体决定雄
受精之后——通过对胚胎性别鉴定，从而获得 所需性别的后代。
（二）性别控制的意义：
1、可使受性别限制的生产性状（如泌乳性状） 和受性别影响的生产性状（如肉用 ,毛用性状 等）能获得更大的经济效益。
2、可增强良种选种中的强度和提高育种效率 , 以获得最大的遗传进展。
3、对人类来说 ,通过精子性别的选择 ,可以避免 怀孕一个与 X相关隐性疾病的婴儿。而与 X相 关的隐性疾病至今已有370多种。
?随后的研究表明，这一差值并不是因为
X 精子、Y精子的不同而引起的，若以单 倍体的平均DNA 含量的百分比表示，则 X 精子、Y精子DNA 含量差值在所有动物 都介于2.5 ％一4.5 ％之间。随着流式细 胞分类器的问世，人们已成功分离出含 DNA 多的X 精子和含DNA 少的Y精子。
2、X精子与Y精子的分离技术
①细胞毒性分析法：在补体（豚鼠血清）存
在的情况下，H-Y抗体可以与H-Y阳性雄性 胚胎结合，使卵裂球溶解，破坏胚胎的发 育。
②间接免疫荧光法：间接免疫荧光法是以H-Y 抗体作为第一抗体，以异硫氰酸荧光素 （FLTC ）标记的山羊抗鼠r-球蛋白作为第二 抗体。将上述两种抗体依次与胚胎共同 培养， 雄性胚胎上的抗原先与第一抗体结合，第一抗 体再与第二抗体结合，通过洗涤，将没有结合 到胚胎上的第二抗体去除，由于第二抗体是荧 光标记的，所以在荧光显微镜下观察，有荧光 的为雄性胚胎，无荧光的为雌性胚胎。
浅谈性别控制技术
浅谈性别控制技术摘要：家畜性别的控制与鉴定技术在畜牧业中的作用越来越重要。
本文主要介绍了家畜性别控制技术的一些方法的原理、理论基础和基本方法，并进一步讨论了性别控制技术的研究进展、应用情况、存在的问题及发展前景。
关键词：性别控制、精子分离、胚胎性别鉴定Abstract: Sex control and livestock identification technology in the increasingly important role in animal husbandry. This paper describes the animal control some of the ways gender principles, theory and basic methods, and further discussion of gender control technology research, applications, problems and prospects.Key words: Sex Control，Sperm separation，Embryo sexing动物的性别控制技术是通过对动物的正常生殖过程进行人为干预,使成年雌性动物产出人们期望性别后代的一门生物技术，它能显著提高家畜的繁殖效率，一直是生物科学领域的一项重要课题。
1 性别控制技术的意义性别控制在畜牧业中具有重要的生产意义。
第一，在经济方面，通过充分发挥优势性别作用以大大提高经济效益，如运用此技术提高大量雌性个体如奶牛、母鸡的数量，同时节约雄性个体在繁殖年度的饲料消耗，相反亦可通过此技术控制多产雄性肉牛、肉鸡、绵羊和猪等具有增重快、肉质优等特点的雄性后代。
第二，在育种方面，通过性别控制可以增加选择家畜遗传和表型性别的强度,消灭不理想的隐性性状，加快家畜的遗传进展、畜群的更新。
此外，随着分子遗传学和发育生物学以及其他相关科学的发展,性别控制技术将成为胚胎工程中的一项配套技术, 它对各项生物技术的发展和应用都具有重要的促进作用。
动物的性别决定机制
动物的性别决定机制性别在动物界中是从很低等生物开始就已经具有的一个特性，并且这种特性随着动物分类地位的提高而更加显著。
在高等动物中雌性和雄性的许多性状都存在着明显差异，例如鸟类雌雄个体间不仅生殖系统间有差异，形体、羽色、鸡冠形状甚至鸣声也都不同。
动物的个体发育除了极低等的几种以外，多是从受精卵开始的，而性别决定与分化基本上是在胚胎时期就已完成，对于不同动物而言，其性别决定的影响因子也各不相同。
总的说来，与性别决定有关的因子有两大类，一类是环境因子，一类是遗传因子。
性染色体就是与性别分化直接相关的染色体。
根据研究，性染色体的出现最早是在鱼类等较为低等的动物当中，在两栖、爬行、鸟类、哺乳动物中一般都有可以从形态上鉴别出的性染色体。
1930年Fisher等人提出假说，认为哺乳动物Y染色体上至少存在一个与性别决定有关的基因，并假设这个基因要么与Y染色体连锁，要么对位于其它染色体上的性别决定基因起着调控作用。
1940年Ajost等人通过阉割胎兔实验认识到性别决定实际上等同于睾丸的决定，直到1 959年人们才真正认识到哺乳动物睾丸的分化取决于Y染色体，并推测Y染色体上有一个基因编码睾丸决定因子TDF，决定哺乳动物胚胎的性嵴发育为睾丸。
人的Y染色体可以分为两个不同的功能区，一个是拟常染色体区，位于Y染色体短臂末端，可以与X染色体上同源区段进行配对和交换。
第二个功能区在减数分裂时不与X染色体进行配对、交换，而一旦这一区域与X染色体发生了不正常的交换，性别决定的染色体基础就可能破坏。
60年代初期，一些学者根据Y染色体在显微镜下可见的缺失或易位及由此而发生性别异常的病例之间的关系初步将TDF定位于Y染色体着丝粒附近，并绘制了Y染色体的缺失定位图，将Y 染色体划分为7个区段，但由于Y染色体非常小，不便于从形态学水平进行进一步的研究。
后来人们主要将TDF的定位和克隆研究工作集中在Y染色体短臂，Page等人认为TDF应位于Y染色体的短臂第一区段，接近拟常染色体区。
畜牧业概论-家畜遗传育种及繁殖学基础(二)
n
生产实例：牛群中出现一头特别优秀的公牛， 通过与其女儿、或该公牛的子女互配，可保持 其优良血统。
n
常用于品系繁育（系祖建系）
亲缘选配－近交的用途
3.
n
4.
n n
5.
n
n
提高畜群的同质性 随着近交程度的增加，畜群分化明显，当F=1时，畜群分 化为不同品系，品系内基因型完全一致且纯合。 固定优良性状 近交使优良性状基因纯合，以固定优良性状； 固定速度快于同质选配，固定效果优于同质选配。 提供试验动物 近交可产生高度一致的近交系，如近交系小鼠、近交系 猪等， 为医学等研究领域提供试验动物（滇南小耳猪、五指山 猪）。
n
此时，VD + VI 为非加性方差。
几组概念对照表
变异 variation 表型 phenotype 基因型 genetype 表型变异 phenotypic ~ 遗传变异 genetic ~ 效应值 value 表型值 phenotypic ~ 基因型值 genetypic ~ 加性效应 additive effect 显性效应 dominance effect 上位性效应 epitasis effect 方差 variance 表型方差 phenotypic ~ 遗传方差 genetypic ~ 加性方差 additive ~ 显性方差 dominance ~ 上位性方差 epitasis ~ 非加性 nonadditive
第三章 家畜遗传育种及 繁殖学基础（二）
第一节 家畜遗传学基础
p 1、 家畜性别决定和伴性遗传 p 2、 家畜数量性状的遗传 p 3、 杂交与近交
1、家畜性别决定和伴性遗传
一、性别决定的方式
（1）XX-XY型：
n n
高中生物新人教版教案-拓展视野 话说哺乳动物的性别控制-省赛一等奖
《话说哺乳动物的性别控制》教学设计大连第二十三中学王晗一、教材分析《话说哺乳动物的性别控制》是人教版高中生物选修三专题三拓展视野的内容重点介绍了“X 精子、Y精子的分离技术”、“SRY-PCR胚胎的性别鉴定技术”两种哺乳动物性别控制的方法，本节课的教学为一个课时完成。
本节课的内容是胚胎工程的应用及前景的基础上，针对性别控制的生物前沿问题，本节课的内容建立在基因工程、胚胎工程的基础之上，帮助学生整合旧知识，解决新问题。
通过本节课程的学习能够有效的帮助学生掌握并应用基因工程、胚胎工程的相关知识。
二、教学目标1.简述哺乳动物的性别控制的时期、方法及应用。
2.简述SRY-PCR胚胎性别鉴定技术的过程及其结果。
3.认同哺乳动物的性别控制技术的重要性及发展的意义。
三、教学重点难点教学重点：1.哺乳动物性别控制的时期及方法。
2.SRY-PCR胚胎性别鉴定技术的过程及结果。
教学难点：3.SRY-PCR胚胎性别鉴定技术的过程及结果。
四、教学策略本节课内容要求学生应用基因工程、胚胎工程等知识来解决控制哺乳动物性别的问题。
拓展视野模块的内容涉及生物学领域的先进技术，学生对此部分可能会感觉到陌生。
本节课利用问题导入新课，在导课过程中介绍畜牧业生产中奶牛、肉牛的性别需求现实情况，提出人们是如何实现控制肉牛性别的问题。
通过调动学生对问题的思考，激发学生的学习热情。
在通过教师辅助，学生通过查找相关资料，结合已有的知识经验，自主探究检测细胞中SRY基因的方法及演示实验过程，使学生掌握哺乳动物的性别控制技术的时期和方法。
最后利用本节课所学的知识，解决导课时提出的畜牧生产中的肉牛性别控制的问题。
五、课前准备多媒体课件制作；PCR技术、基因工程技术所需教具六、教学过程七、板书设计八、教学反思本节课进行的效果，在很大程度上取决学生对之前胚胎工程、基因工程内容的掌握。
要求教师在课堂上引导学生复习，才能实现模拟实验环节的教学效果。
本节课的最大亮点在于巧妙的设计的模拟实验，帮助学生从死记硬背中走出来，整合实验过程，将微观的实验过程具体化、形象化。
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动物的性别
生理性别。在遗传性别控制下通过个体发育的生化过程而 形成的。
性腺性别。生理性别的基础取决于原始性器官的类型，该 基础性别称为性腺性别，再进一步分化为雌雄异体和雌雄 同体。
外部性别。鱼类的雌雄异形由第一和第二性征决定。第一 性征是直接与繁殖活动有关的性征，即性附属器官，如软 骨鱼类雄鱼的鳍脚、鳉科鱼雄鱼的生殖足、鰕虎鱼雄鱼的 臀突和鳑鲏鱼雌鱼的产卵管等。第二性征是与繁殖活动无 直接关系的性征，与性腺发育和分泌活动有关，如雄鱼的 婚姻装及珠星等。
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芳香化酶基因 在性激素产生过程中，有一系列的酶参与
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温度因素对鱼类性别决定分化的影响作用 常常大于其遗传因素。因而鱼类的性别趋向可 塑性是哺乳类和鸟类无法比拟的。由于自然水 体中温度因素变化是有规律的，和长期演化的 鱼类性别遗传因素相结，使温度对其性别影响 作用常常破忽视。养殖鱼类的经济价值常因为 其性别则不同差异很大，如乌苏里鱼拟雄鱼生 长快而味美，养殖价值远高于雌性；鲑科鱼和 鲟鱼的雌性由于生长较快且能生产鱼子酱，其 价值远大于雄性个体。
③XO/ XX 与ZO/ ZZ 型。除形态的差异外, 性染色体 也可能存在数目的差异, 即2 个性别相差1个性染色体, 一般而言, 在XO/ XX 型中,XX 型为雌性, 而XO型为雄 性, 即雄性缺少Y 染色体, 灯笼鱼科中的几种鱼类属于 此类型。在ZO/ ZZ 型中,ZZ 型为雄性,ZO 型为雌性, 即雌性缺少W 染色体。鲱形目的短颌鲚为此类型。
究竟是髓质部得以发育还是皮质部得以 发育，既取决于遗传因素，也受环境因素影 响。
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温度对鱼性别的影响
江黄颡鱼的性分化是属于 温度依赖型性别决定。
不同的温度
20℃：雄性率~50% 30℃：雄性率83%，可使 幼鱼性腺发育趋向雄性。 34℃：雄性率26%，使幼 鱼性腺发育趋向雌性。
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案例
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性别的分化
雌雄性别分化是生物界最普遍的现象。
性伞
细菌的有性生殖
毛
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性别分化的意义
性别分化
有性生殖
有性生殖加强了不同 生物体遗传物质的相 互交换，有利于生物 群体的进化。
无性生殖
增加 遗传多样性：一个物种内基因型的多样性 物种多样性：地球上各生命有机体的丰富程度
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一 个 比 较 复 杂 的 问 题
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温度控制性别的价值
在科研和生产实践中经常运用雌核 发育、伪雄(雌)生产或外源性激素诱导生产 单性群体的方法，其或周期长，或费用高， 或对食品安全有隐患，在生产实践中均有 不易被推广的缺焰。而用温度干预鱼类的 性别选择不仅在理论上可行，在实践上也 具备一定的可操作性，对提高养殖生产经 济效益租有帮助。
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温度对性别产生影响的机制
温度诱导水产动物性别分化的机理尚处于探索中, 温度如何影响水产动物的性别分化?
就鱼类来说，较为认同的看法是温度影响体内性
激素(雄激素和雌激素)的产生。在雄激素的作用
下，鱼会趋向雄性分化；而在雌激素的作用下，
鱼则趋向雌性分化。
高温诱导
卵母细胞凋亡
基因型雌性斑马鱼→表型雄性
的固醇类激素受体的调节。
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温度的改变很可能改变鱼类性别决定的生 化通路，并且影响雌雄发育的概率。仅仅 5℃波动，普通鲤鱼的雌二醇分泌量就相差 20倍。温度也同样影响罗非鱼、鳟和鲤鱼 精巢中类固醇的分泌量。
升温可使尼罗罗非鱼的芳香化酶mRNA表 达水平降低，雌二醇分泌量少，最终发育 趋向雄性化。
罗非鱼成熟早、繁殖快，如莫桑比克罗非 鱼3-4个月可达到性成熟，以后每隔25-40 天可产卵一次，池塘中往往造成繁殖过剩 、密度过大、个体过小，影响产量。
人工控制性别进行单性(全雄)养殖是控制 群体密度的有效方法。
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延长生长期 虹鳟雄鱼一般2龄成熟，雌鱼3龄成熟，成
熟后的个体生长率降低，死亡率提高，肉 质和外观较差，对生产不利。 国内养殖虹鳟2年上市，此时雌鱼没有充分 长大。若能使雄性虹鳟转化为雌鱼进行全 雌养殖，到第3年上市，可以有效延长生长 期，达到大幅度增产的目的。
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由于鱼类在进化上的原始性, 性别决 定机制具有多样性鱼类几乎具有所有脊椎
动物的性别决定方式, 存在从雌雄同体到雌 雄异体的各种性别类型, 性逆转在鱼类也是 较为常见的现象。
与高等脊椎动物一样, 鱼类性别决定的 基础仍然是遗传基因, 但不同的是在许多鱼 类中,决定性别的基因并不明显地集中于性 染色体上, 常染色体上的基因也参与到性别 决定中。
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芳香化酶 基因
Sox 基因家族
Dmart 基因家族
BKM序列
性别决定 相关基因
DAX-I
SRY基因
锌指蛋白 基因 ZFY
DMY基因
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SRY基因、 Sox 基因
1990 年首次分离出了SRY基因，它具有高度 的进化保守性, 在许多物种中已发现SRY 的同 源基因, 把同SRY 保守区HMG基序具有60 % 以上相似性的基因统称为SRY 基因即Sox 基因 , Sox 基因在胚胎发育及性别分化过程中起着 重要的作用。
许多动物中，性别特征甚至在成年生活 中都是相当可塑的。
性腺固有的可塑性，性腺既可以发育成 睾丸，也可以发育成卵巢，选择发生在胚胎 的生命过程中，在某些鱼类等高等动物，这 种选择在成长过程中也许会再次发生。
性腺具有双重潜能。发育的早期阶段， 性腺既可能成为睾丸，也可能成为卵巢。
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决定性别 的因素
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决定性别 的因素
遗传因素
性染色体 基因
激素 酶
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环境因素
理化环境 群体关系
在高等动物中，雌雄性别的分化是由染色体 即性染色体决定的。性别决定通常有XY型、 XO型、ZW型等类型实用。文档
高等动物
低等动物
鱼类是脊椎动物中分布最广, 种类最多 的类群, 也是性别决定方式最为多样的一个 类群。在脊椎动物系统进化中,鱼类处于承 前启后的关键地位, 鱼类的性别决定机制一 直是研究的热点之一。
遗传因素
性染色体 基因
激素 酶
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环境因素
理化环境 群体关系
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内环境
激素
温度
环境因子
人工诱导 酶抑制剂
盐度/光照 水质/pH
种群关系
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红鲷鱼
环境因素对性别决定和分化影响的现 象己在包括野生型种群和实验种群在 内的39种硬骨鱼中发现。最主要的因 素是温度，其次是种群密度、盐度、 pH值、光周期等。
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调节鱼类性别的基因位于性染色体和常染色体 上,鱼类的性别是由染色体上雄性和雌性的基 因产物数量优势来决定：如果雄性决定因素超 过雌性决定因素,则雄性比例较高,反之,雌性决 定因素超过雄性决定因素,则雌性比例较高。
在行天然雌核发育的银鲫、彭泽鲫等种群中存 在少量的雄性比例,这一事实说明鱼类的常染 色体似乎确有控制性别的基因存在。
对于研究鱼类性腺的分化规律对研究水产 动物进化史和发育史具有重要的意义。
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控制性别的意义
提高生长速度 许多水生动物雌雄之间的生长速度有明显
差异：罗非鱼、罗氏沼虾、河蟹、牛蛙等 雄性比雌性长得快；鲤、鲫、草鱼、鳗鲡 、青蟹和对虾等雌性比雄性长得快。 养殖鱼类的性别如能得到控制，在同等条 件下进行单性养殖，会提高产量、降低成 本、提高效益。
目前对鱼类Sox 基因家族的分析已成为了鱼类 性别决定基因研究的一个重要方面。利用与基 因组DNA 的Southern 杂交和PCR 技术, 已经 在黄鳝、斑马鱼、泥鳅、虹鳟、青鱂等鱼类中 发现SRY 同源片段。
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Dmrt 基因
是新克隆到、被认为脊椎动物中最原始的 性别决定基因, 位于常染色体上( 即在雌雄性基 因组中均存在) , 但雌雄中的表达不同, 该基因 的功能可能与精巢的足细胞发育有关。 DMRT1 具有一个锌指样的DNA 结合结构域, 称为DM 结构域。DM 结构域以调控目的基因 转录的方式来调节发育过程。Dmrt1 在罗非 鱼、虹鳟中表达都呈现出雄性特异现象。
康吉鳗的雌鱼重可达90kg余，而雄鱼却 不超过1.5kg。
•分子生物学方法：鉴别性染色体类型（遗 传性别）
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性别 变化？！
遗传性别
遗传物质 性染色体
生理性别
性腺 第一性征 第二性征
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方法：激素+手术
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有趣的变性现象
蓝 条 石 斑 鱼
雀鲷鱼
黄鳝
牡蛎
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鹦嘴鱼
动物性别的可塑性
雄性占25% 雄性个体占58%
大西洋月银汉鱼 受精卵
1725℃
雄性占88%
泥鳅
25℃
雄性个体占85%
30℃
雄性个体占86%
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温度依赖型性别决定（ＴＳＤ）
大致可以划分为３ 种类型： 第１ 种类型是高温下生成较多的雄性低温则
生成较多的雌性，大多数鱼类均属于此种类型 。如罗非鱼、斑马鱼 第２ 种类型则与之相反，高温下为雌性，低 温为雄性。如海鲈鱼、大马哈 第３ 种类型是高低温均诱导出单性雄性种群 ，中间温度发育为性比１ ∶１ 的种群。如泥 鳅、牙鲆
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提高养殖产量
牙鲆的养殖，2 龄的雌鱼比雄鱼大16%，3 龄时大24%，4龄时大50%。真鲷、鲈鱼、 虹鳟、大马哈鱼和对虾等，其雌性个体都 比雄性的同龄个体大。
罗非鱼、黄颡鱼、牛蛙等，其雄性个体都 比雌性的同龄个体大。
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控制过度繁殖
大多数鱼类到了产卵繁殖期，生长停滞， 而将大部分能量消耗。
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胚胎学的研究证明： 早期的胚胎在性别上无雌 雄之分，其性腺是中性生 殖腺。中性生殖腺来源于 生殖嵴，生殖嵴继续发育 形成皮层和髓层两个区， 之后中性生殖腺是向雄性 还是向雌性分化，取决于 髓层还是皮层的优先启动。