第四章_雌核发育

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2.化学药品处理 • 甲苯胺蓝(Toludine blue) 、乙烯脲
( Ethylenewea) 、二甲基硫酸盐 (Dimethylsulfate) 以及丫啶黄(Trypaflavine) 和噻嗪(Thiazine)等 • 处理浓度、处理时间有待进一步研究。
运铁蛋白来说，雌性等位基因不同于雄性，雌 核发育后裔中检测不出来源于雄性的等位基因
1.鲤鱼的运铁蛋白谱带：a-f，红鲤8305E等位基因纯合带，g.其他鲤个体的A等位基因纯合带 2.酯酶同工酶在鲤各组织中的表达L.肝，E眼，H心，B脑，M肌肉，S血清 3.红鲤8305血清脂酶同工酶谱a-d：红鲤8305只有G2纯合带，e-f，红镜鲤G1纯合带
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4.雄核发育（Androgenesis）
精子入卵后，卵核不起作用，只依 靠雄性原核进行发育的一种生殖方式， 其遗传物质全部来自父方。
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3.2人工雌核发育（artificial gynogenesis） 用遗传失活的精子激活卵子的发育，
P121,表5-1、5-2
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3.沾血的玻璃针刺入卵内，可以将血球带 入卵内，使卵子得到某种东西，并通过某 种机制向雌核发育提供分裂中心（即双星 光及纺锤体）。在两栖类获得成功，但鱼 类尚无成功的报道。
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2.孤雌生殖（Parthenogenesis）
是在有性生殖的生物钟卵子不经受精而发育 成子代的一种生殖方式。 可以分为： 1)产雄孤雌生殖 eg：蜂王产生受精和未受精卵，未受精卵发育成雄 蜂。 2)产雌孤雌生殖 eg：轮虫、水蚤等在夏季食物充足、气候适宜的条 件下，熊体不发育，雌体产夏卵，卵大而薄，营 孤雌生殖，后代全为雌性。
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4、杂交:种间杂交的某些组合可以产生雌核 发育后代。
据研究，种间杂交诱发雌核发育的机制 是异质精子穿入卵内，精核不参与发育，但 是近侧中心粒向卵子提供了精子星体，从而 提供了雌核发育所必需的双星光，使个体得 以进行。 如：鲽和拟庸鲽；川鲽和拟庸鲽；草和鲤
马氏珠母贝和大珠母贝及长耳珠母贝 栉孔扇贝、虾夷扇贝正反交
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1.物理方法：温度休克；静水压； 2.化学药物：秋水仙素，CB，6－DMAP等 3. 远缘杂交
迄今已获得人工雌核发育二倍体的鱼类 多达30种以上。
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二、卵子染色体的二倍体化。 人工诱发二倍体雌核发育的方法与诱
发多倍体的方法基本相同。 不同的是：前者用的是经辐射处理的失
活精子激活卵子，而后者用的是正常精子 受精的卵子。
这些方法包括物理（温度与静水压）、 化学和生物（杂交）的三种。
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用6- DMAP 抑制第一、二极体释放的方法诱导太平洋牡蛎产生四倍体。
3.3 天然雌核发育鱼类的染色体组成 天然雌核发育鱼类的染色体组成具有
某些共同特点，除了偶尔产生三倍体亚马 逊花鳉、克氏美洲银汉鱼、德国和日本的 一种银鲫为2倍体（2n=100）以及日本的 四倍体关东系银鲫外，一般为三倍体
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3.4 鱼类雌核发育的细胞学原理
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3)人工孤雌生殖
我国著名实验生物学家朱洗（1961） 等用涂血针刺蟾蜍（Bufo Bufo asiaticus）为受精卵，而获得一批孤雌 生殖的小蟾蜍，性成熟后注射脑垂体产 卵后受精(正常精子)得到了一批没有外 祖父的癞蛤蟆，且大部分生活正常。
精子不参与合子核的形成，卵子紧靠雌核发 育成胚胎的现象。
单倍体 综合症
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三、鱼类的雌核发育
3.1 天然雌核发育的鱼类
亚马逊花鳉（Poecilia formosa）
银鲫 Carassius auratus
克氏美洲银汉鱼(Menidia clarkhubbsi) 胎生贝湖鱼 Comephorus baicalensis
主要包括卵子发生和成熟卵的受精生物 学两部分。
卵子发生：涉及鱼类雌核发育子代如何 保持倍性（即保持染色体数目），
成熟卵的受精生物学：要了解同源或异 源精子进入雌核发育卵后父本染色体在合子 中的命运
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银鲫：雌核发育受精状态下，卵质中促进精核核膜 解体的功能异常。（楼允东，1999） 草鱼：精核在卵内主要有两种变化，始终保持固缩 状态；形成雄性原核。（邓岳松，1998） 中国对虾：精核有原核化和迁移运动现象，但没有 融合。（蔡难儿，1995） 太平洋牡蛎和皱纹盘鲍：形成雄性原核，但不形成 染色体而是形成致密的染色质小体。（Li等，2000）
UV
照
射
红色、散鳞：雌核
F1
青色、散鳞：杂合
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散鳞镜鲤♀ （ss）
×
精 子 经 UV 照 射
全鳞镜鲤♂ （SS，Ss）
F1 散鳞后代：雌核
Nagy等（1978）
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生化：运铁蛋白位点变异、脂酶
高渗透压、低渗透压、机械摩擦、振荡和电流 刺激等 化学方法
酸、碱、盐、氯仿、CO2、酶和激素处理等 生理刺激
缺氧和卵子过熟等
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3.雌核发育（Gynogenesis）
雌核发育是指卵子须经精子激发才能产生只 具有母系遗传物质的个体的有性生殖方式。
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第二节 雌核发育的二倍体化
目前，人工诱发雌核发育都要经过两个主要步骤： 一是精子染色体的失活（诱发卵子雌核发育）； 二是卵子染色体体的二倍体化（使雌核发育卵子在第一
次卵裂前二倍体化） 。
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视泡期胚胎脑部形态观察 人工雌核发育单倍体胚胎（与失活精子人工授
精）脑部呈S形畸形，而天然雌核发育及人工雌核发 育二倍体胚胎脑部正常。 红细胞大小
方正银鲫红细胞及核的长径、短径、面积、体 积均大于二倍体野鲫，即二倍体与三倍体的核体积 和面积各达到了预定的比例1：1.5和1：1.3
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第三节 雌核发育二倍体的鉴定
3.1天然雌核发育鱼类的鉴别（方正银鲫） • 人工繁殖：用正常鲤鱼精子与排出的成熟卵作人工授
精，子代不具吻端须 • 辐射精子人工繁殖：遗传失活鲤鱼精子作人工授精，发
育的胚胎不出现单倍体综合症，孵出仔鱼正常。 • 人工授精卵的细胞学观察 A：人工授精卵切片光镜观察（精核始终保持密致状态） B：囊胚细胞压片镜检（检测染色体数目）
形态
鲤鱼
青色显性
体色
红色隐性
全鳞显性 鳞片
散鳞隐性
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红鲤（红色）♀
×
普通鲤（青色）♂ 精子经UV照射
红色、全鳞：雌核 F1
青色、全鳞：杂合
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红镜鲤♀ （红色、散鳞）
×
精 子
镜鲤♂
经 （青色、散鳞）
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肝脏及肝细胞的大小 方正银鲫的整个肝脏几乎覆盖整个肠管，重
量约重体重的6-7%，胞质稀疏；鲫的肝脏分布肠 管之间，胞质浓，方正银鲫肝重为鲫的二倍 体细胞染色体计数
天然雌核发育鲫鱼染色体数目基本为150 侧线鳞数目
鲫侧线鳞片数小于30；银鲫侧线鳞大于30。
（2）UV射线
• 安全、廉价、易得。 • 主要作用在DNA上,经紫外线照射后的DNA结构局
部变形,从而严重影响DNA 的正常复制和转录。 • DNA可能在光复活酶的光复活作用下所修复 • 穿透力弱
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Hertwig 效应
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第四章
雌核发育和雄核发育
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第一节 雌核发育 第二节 雌核发育的二倍体化 第三节 雌核发育二倍体的鉴定 第四节 雄核发育
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第一节 雌核发育
一、概念
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雌核发育与孤雌生殖的区别 • 孤雌生殖胚胎发育完全由各种外界刺激引
起，不需要精子参与。 • 雌核发育需要同种精子或异种精子进入卵
内，起诱发作用，但不参与发育。
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雌核发育的特点
1）卵子具有与母本完全相同的染色体组型 2）卵子被近缘两性型种类雄鱼的精子激发后才能 发育，但精子只起激发作用，并未发生雌雄原核 的融合或配子配合 3）后代不具父本性状，所有雌核发育后代全为雌 性。
一、精子染色体的遗传失活
1.辐射处理
（1）γ、X射线
• 具有较好的穿透力 • 原理是诱发染色体断裂。当达到一定剂量
时，能够使精核中的DNA完全被破坏。 • 不安全；经γ、x射线处理过的精子生存
力和受精力都较差,在雌核发育的胚胎中 还可能存在大量的精子染色体碎片
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单倍体（Haploid）：指体细胞内具有一个染 色体数目的个体。
单倍体育种：属于“染色体组工程”，应用各 种途径产生单倍体，以获得优良品种的一 种育种方法。
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单倍体生物特点
• 体弱：个体较小（这大半是由于细胞较小）、 生活力差（通常较高的死亡率）
遗传、育种工作者对此很感兴趣，因为雌 核发育二倍体没有精子来的遗传物质，二倍体 完全以雌核为基础，所以各基因点有较多的纯 合机会，可以为纯系建立、性别控制、遗传机 制的研究等提供一条简便的途径。
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斜齿鳊
亚州箭齿鲽 Atherethes evermanni 14
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若在诱发雌核发育之后，紧接着进行特殊处 理，使之二倍化，称为雌核发育二倍体。那么，这 种个体在鱼类不仅可以成活，而且可以生育。
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3.2人工雌核发育二倍体的鉴定
1)采用与母性有亲缘关系的另一种鱼类的辐射精子， 此时，任何父性遗传可以通过下列几种方法识别出
来： a.杂种是不能存活的 b.杂种在形态上是可以识别的 c.杂种在生化上是可以识别的
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鱼类的人工孤雌生殖 前苏联学者卡赞斯基（Kasansky）报导，用
人类的唾液处理成熟的鲤鱼和鲫鱼未受精卵数分 钟，结果不但达到胚体形成阶段，而且孵化出膜 并长成成鱼。
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人工孤雌生殖的方法
物理方法 加温，降温、针刺、X射线与紫外线辐射、
• 不育：不能进行正常的减数分裂，由此而产生 的生殖细胞多因染色体不齐全而造成不育。
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二、单倍体产生途径 1.孤雄生殖
孤雄生殖是在有性生殖的生物中精子不 经受精而发育成子代的一种生殖方式，在自 然界，孤雄生殖几乎是不存在的，但是可以 用人为的方法促进雄性生殖细胞不经受精而 直接发育成新个体。如植物的花粉培育 （Pollen culture）