第四章 性别控制技术讲解
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
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。
动物医学课件:性别控制技术(Sex control)
2、X精子与Y精子的分离技术
Johnson(1994)研究表明,X精子与Y精子 在染色体的DNA组成上存在最高可达12.5 %的差别,这是两者之间的不同,依据这 一原理设计出流式细胞分类器。
各种动物X、Y染色体DNA含量差异
精 子 分 离 流 程 示 意 图精子分离Cha源自ber(二)早期胚胎的性别鉴定
流式细胞分离法: 用流式细胞分离法测量DNA的含量能将含X
染色体和Y染色体的精子分开,分离后的精子 纯度超过90%。此法分离X精子、Y精子的依 据是两条性染色体DNA含量不同。哺乳动物 的X精子比Y精子一般大2.9%~4.2%,且X 精子带的DNA比Y精子多2.8%~7.5%(猪为 3.5%、牛为3.9%、羊为4.2%)。
定法:从早期胚
胎中取出一个或
几个卵裂球,用
特异性引物扩增
胚
SRY基因,能够 产生出扩增DNA
胎
片段的胚胎即为
性
雄性,反之为雌
别
性。 再把确定
鉴
性别的胚胎移植
定
到子宫。
3、免疫学方法
免疫学方法是指利用H-Y抗血清或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,从而进行胚胎性别鉴定的一种方 法。细胞毒性分析法、间接免疫荧光法和 囊胚形成抑制法。
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
性的理论。 4、 1966年Jacobs发现雄性性别决定因素位于Y染色体
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
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。
性别控制
三、碱性食物
1.根据科学家们对于食 物的研究,发现有些食 物的属性是酸性的,而 有些则是碱性的。 2.碱性食物如新鲜的蔬 菜、牛奶、柳丁、香蕉、 海带等。
四、咸味食物
• 1.南非科学家认为,吃红肉和咸食快餐会 生男孩,而吃巧克力则有助于生女孩。 • 2.食用多糖食物时,产下的幼崽雌多雄少; 而血糖保持正常水平时,幼崽则雄雌比例 约各占一半。 • 3.生男生女是由精子中包含的一条染色体 决定的,X 染色体为女孩,Y 染色体为男 孩,咸味饮食会改变携带X 或Y 染色体的 比率
•
但是!
• •
“多胎对胎儿和孕妇都有 一定的危险,在妊娠的三个 时期都有不同危险存在。” 北医三院的生殖医学专家乔 杰对此表示了明确观点。因 为多胎属于高危妊娠,并发 症也会增多,多胎孕妇所承 受的痛苦和危险是普通孕妇 的数倍!
THANK YOU !
生男生女是由精子中包含的一条染色体决定的x染色体为女孩y染色体为男孩咸味饮食会改变携带x或y染色体的比率幼崽则雄雌比例哪些人不宜生男孩
性别控制
小组成员:孙冲 侯新影 韩也 曹苑青
性别控制技术在家畜育种中的应用
性别控制途径主要有3 种: 1、在受精之前, 通过体外 对精子进行干预, 使在受 精之时便决定后代的性别, 从而达到控制性别的目的。
多吃四种食物生男孩概率大
一、蛤蚧
• 1.尤其是蛤蚧的尾部 • 2.如果女性在服用蛤蚧期 间怀孕,胎儿易出现双胞 胎或多胞胎现象。
二、高热量食物
• 1.在怀孕前日常摄取含热 量较高食品的孕妇中, 56%的人后来生了男孩。 • 2.怀孕前每天早餐吃谷物 的孕妇中,59%的人后来 生了男孩。 • 3.而很少吃或不吃早餐的 孕妇生男孩的比例只有 43%。
2024年版全新青春期性教育课件
2024年版全新青春期性教育课件一、教学内容本节课我们将使用2024年版《青春期性教育》教材第四章“性别认同与性取向”的详细内容,重点讨论性别角色的认知、性取向多样性以及尊重个人选择的重要性。
二、教学目标1. 理解性别角色是社会构建,并非固定不变,每个人都有权利选择自己的性别认同。
2. 认识到性取向的多样性,尊重他人的性取向,培养包容和理解的价值观。
3. 掌握正确的性健康知识,建立积极的自我认同和健康的人际关系。
三、教学难点与重点教学难点:性取向的多样性和性别角色的社会构建。
教学重点:尊重个人选择,培养健康的性观念和人际交往能力。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、教学视频、挂图。
2. 学具:学生手册、分组讨论记录板。
五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)展示不同性别角色和性取向的正面案例,引导学生思考。
2. 理论讲解(15分钟)性别角色认知:讲解性别角色的社会构建,强调个体选择权。
性取向多样性:介绍不同性取向,强调尊重和包容。
3. 例题讲解(10分钟)通过具体案例,解析性别角色认知和性取向尊重的重要性。
4. 随堂练习(10分钟)学生分组讨论,分享对性别角色和性取向的认识,教师点评指导。
5. 小组讨论(10分钟)围绕“如何尊重他人性别认同和性取向”展开讨论,促进课堂互动。
六、板书设计1. 性别角色认知社会构建、个体选择2. 性取向多样性尊重、包容、理解七、作业设计1. 作业题目:请结合教材内容,谈谈你对性别角色和性取向的认识。
举例说明如何在实际生活中尊重他人的性别认同和性取向。
2. 答案:学生需结合教材内容,围绕尊重、理解、包容进行论述。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:教师反思课堂教学效果,针对学生的掌握情况进行调整。
学生反思自己在课堂上的表现,提高对性别认同和性取向的认识。
2. 拓展延伸:推荐相关阅读材料,加深学生对性别角色和性取向的认识。
组织课后实践活动,让学生在实际生活中践行尊重、理解、包容的价值观。
性别控制
Y特异性DNA探针法
Jone等(1987)曾用DNA探针来鉴定精 子的性别,但所有的探针要进入到细胞核中 的DNA上,从而引起精子破坏,所以实用价 值不大。
用控制酸碱度来控制性别
免疫学分离法
此方法是利用H-Y抗体检测精子质膜上存 在的H-Y抗原,以此分离X精子和Y精子。由于 H-Y抗原极弱,因此对细胞表面H-Y抗原进行 血清学和免疫化学的检测曾一度被搁置起来, 随着生产高效价H-Y抗体方法的发展,极大地 促进了对H-Y抗原的生化和血清学研究,
免疫亲和柱层析法
Bryant(1980) 应 用 H-Y 抗 体 免 疫 亲 和 免 疫 柱层析法,首次成功地分离人和小鼠的H-Y阳 性和阴性精子。
PCR结果图示
♂
♀
♂
样品孔
内标 雄性特异条带
PCR-ZFX/ZFY
Aasen E等(1990年)扩增ZFY/ZFX基因 用来鉴定人、牛、绵羊和山羊的性别。使用一 对通用引物扩增ZFY/ZFX的基因后再进行RFLP 分析,在两性别之间产生不同的酶切片段,达 到胚胎性别鉴定。2000年Virta J等用荧光探针 鉴定牛胚胎性别。即ZFX/ZFY同其它基因组区 域同时扩增扩增产物作为模板用巢式引物和性 别特异荧光探针杂交。省却了电泳检测的步骤。
间接免疫荧光法
将胚胎先用H-Y抗体处理30min,再用异硫氰 酸盐荧光素(FITC)标记的二抗处理、拘特异荧 光来判断。有荧光者为雄胚,无荧光者为雌胚。 这种方法的优点是不损害胚胎,鉴别的准确率也 不低,但其不足是对荧光强度的估计有主观性。 此外,荧光强度对胚胎质量也有一定影响。
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。
4.6性别控制
细胞工程性别控制性别控制自然条件下动物性别比为1︰1。
随着生物技术的发展,人们为了达到某种生产要求人为的对动物的性别加以控制,生产出所需要的动物后代的过程叫性别控制(sex control)。
一、动物的性别决定1)雄性异配子型XYXO 绝大部分哺乳动物某些鱼类和两栖类某些昆虫和线虫2)雌性异配子型ZOZW3未受精产生雄性1.性染色体与性别决定2.Y染色体性别决定区基因SRYSRY(sex-determining region of Y-chromosome)基因位于Y染色体短臂1区1带3亚带上,它是睾丸决定因子(testis determining factor, TDF)的最佳候选基因,已被许多实验证实。
SRY蛋白含有204个氨基酸,其中部约80个氨基酸区域(High mobility group, HMG)即HMG盒是SRY基因编码蛋白质的唯一功能区。
3.环境对性别的影响动物的性别主要是由于性染色体和性别决定基因遗传决定的,但是环境因素对动物性别也有一定的影响。
特别是温度和激素。
如小蝌蚪温度在34℃以上都发育为雄性,在30℃以下都发育为雌性。
二、性别控制的方法和技术1.X、Y精子的分离1)X、Y精子的差别Y精子的F小体精子的重量(X>Y)精子运动速度精子的耐酸碱性(Y嗜碱性)精子表面H-Y抗原及分布2)X、Y精子的分离方法沉降法离心沉降法电泳法免疫学分离法流式细胞分离法化学药品处理法2.胚胎的性别鉴定方法细胞学方法(核型分析)生物化学微量分析法(与X染色体相关酶法)免疫学方法(利用H-Y抗体)分子生物学方法(利用SRY基因)细胞毒性分析法间接免疫荧光法囊胚形成抑制法DNA探针法PCR扩增法3.激素处理利用一些雄激素或雌激素可以起到性别控制的目的。
比如一些鱼类中已经获得成功,通常用的雄激素是17α 2甲基睾酮,雌激素是17β 2雌二醇。
三、性别控制的意义1.在临床上通过性别控制可以避免一些与性别相关疾病的发生。
第四章 性别决定与性连锁(新)
3. 斯蒂文斯(女)的发现:1905年,在研究粉虫 染色体时发现雌雄虫的染色体数目是相同的。
雌虫:20条, 卵子:10条
雄虫:19+1条
精子:10条 异染色体
精子:9+1条
3/52
3. Edmund B. Wilson的总结:
以两种性染色体模式说明染色体与性别的关系
XO:雄性;XX:雌性 XY:雄性;XX:雌性
2A+X: 正常雄性,
X/A=0.5
2A+2X: 正常雌性,
X/A=1.0
2A+3X: 变性雌性(超雌),X/A=1.5 ( >1.0,死亡) 3A+X: 变态雄性(超雄),X/A=0.33(<0.5,死亡)
3A+2X: 雌雄兼性,
X/A=0.67(0.5~1,不育)
3A+3X: 正常雌性,
X/A=1.0
1. 基因型性别决定
(1)性染色体决定性别 (2)性指数决定性别 (3)染色体组的倍数决定性别
2. 环境性别决定
6/52
(1)、性染色体决定性别
① XY 型 性 别 决 定
人类:
女性:44A+XX X
男性:44A+XY X Y
果蝇: 雌性:XX
雄性:XY
XO型:雄性,但不育
7/52
(1)、性染色体决定性别
② ZW型性 别决 定
家蚕:
雌性:54A+ZW 雄性:54A+ZZ
8/52
(1)、性染色体决定性别
③ XO 型 性 别 决 定
蝗虫:
雌性:22A+XX
雄性:22A+XO
9/52
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。
性别决定及其控制
性别控制是通过人为地干预并按人们的愿望使雌性动物繁殖出所需性别后代的一种繁殖技术。
可以通过人工授精或体外授精将分离的优良精子注入受体,精子的分离可通过物理、免疫、流动细胞等分离方法进行分离。
授精后,可通过胚胎性别鉴定,如染色质、染色体组型鉴定法、雄性特异抗原鉴定或分子生物学SRY-PCR鉴定。
性别控制对我们的生产、生活都有很重要的作用。
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;对于平衡一个家庭后代的性别比例也将起到积极的作用,从而可以控制人口增长。
两栖爬行动物性别决定的研究进展摘要:两栖爬行动物性别决定的方式有基因型性别决定和环境型性别决定两种类型.本文综述了两种类型的最新研究进展,推测两种性别决定机制在分子水平上可能是一致的,对进一步研究存在的问题作了一定的分析.性别决定和分化机理的研究一直是生命科学的一个热点领域.科学家们经过异常艰苦的研究才逐步揭开了性别决定的神秘面纱.众所周知,哺乳动物的性别是由性染色体决定的,在受精时,带有Y染色体的精子与卵子结合发育为雄性,带有X染色体的精子与卵子结合发育为雌性,X染色体与Y染色体在动物性别决定中似乎具有同等的作用,但随着细胞生物学、分子遗传学、发育生物学等学科的迅速发展,专家们发现,位于Y染色体上的SRY(Sex determing of Y chromosome)基因才是辜丸决定因子TDF(Testis determing factor,Tl)F)的最佳候选基因[ 1]. SRY基因的缺失可以使动物个体发育过程出现性反转(2),这更进一步证明了SRY基因在性别决定中的重要作用‘可是,两栖爬行动物的许多物种没有性染色体的分化,这说明两栖爬行动物性别决定机制可能具有多样性.目前认为两栖爬行动物性别决定的方式有二:一是基因型性别决定,二是环境型(主要是温度依赖型)性别决定.1、两栖爬行动物基因型性别决定(Gene type sex determination, GSD)两栖爬行动物基因型性别决定遗传学上的证据:基因型性别决定是指子代的性别是通过性染色体来决定的,它不受外界环境的影响,胚胎发育成雌性或雄性的趋向取决于其性染色体的组成,XY型(或zz型)将发育成雄性,而XX型(或zw型)将发育成雌性.哺乳动物是基因型性别决定的代表.二十世纪五十年代以前,两栖爬行动物染色体是否有性染色体的分化,尚未完全清楚,直到1962年sew[31第一次报道了爬行类有异型染色体的存在,继此之后,性染色体在两栖爬行动物中才相继被发现.在蛇类中,性染色体的分化最为明显,其性染色体为zw(或ZZ)型,其分化程度从低等到高等逐渐增高[41.经典的分类和解剖学认为,蟒蛇科是较原始的类群,而游蛇科是由其演化而来的,蝗科又是在游蛇科的基础上进一步发展来的,性染色体的分化也表现这一规律.蛇类的性染色体一般是由核型中的第四对大染色体分化形成.在这种分化中,z染色体一直保持不变,仅w 发生了变化,这种变化主要通过缺失卜倒位及重复等形式而进行[s1蜘蝎类目前已有7科约70多种发现具有性染色体〔6-71.龟鳖目大多缺乏性染色体的分化!8-91鳄目至今未发现有异型染色体〔10-111.两栖类即使有异型染色体分化的种类,也仅在性相关区有分化〔121.在两栖爬行动物中,具有性染色体的物种,其性别是由异型性染色体决定的,或者说是由基因型决定受精卵发育为雄性或雌性;其性别决定机制与哺乳动物和鸟类相似.例如,动胸龟科中沙氏赓香龟与大1!d香龟是具异型性染色体的,雄性为XY型,雌性为XX型;中华大婚蛛也具异型性染色体,雌性为zw型,雄性为zz型.而在虎绞蛙、乌龟、平胸龟、中华鳌等物种中,雌雄个体均未见有异型性染色体的分化,这些物种*基因保守区的克隆及序列分析也显示[13一‘6),雌雄个体间未有差异,这些物种性别决定为EST)机制.这就从反面证实了性染色体的分化是GSI〕机制的遗传基础.1.2 两栖爬行动物基因型性别决定分子方面的证据有性染色体的分化,为基因型的性别决定提供了物质基础.问题在于,性染色体上存在有众多的基因,其中究竟那一些是性别决定基因,科学家们经过了长期锲而不舍的探索,终于弄清了哺乳动物的雄性性别由Y染色体决定,并证明了Y染色体上有一个控制性别的决定因子又称为肇丸决定因子(TDF),为解释该因子的作用机理,科学家们又进行了卓有成效的研究,提出了H-Y抗原基因、BMK卫星DNA片段、ZFY基因、SRY基因等为性别决定因子的假说1,17-201,目前,SRY基因作为TDE的最佳候选基因,在学术界已是一个不争的事实.在人类,SRY基因位于Y染色体短臂紧邻拟长染色质区,为单一外显子的DNA片段,这种片段在多种哺乳动物中普遍存在,但不同物种所处位置不尽相同,经研究确认SRY在人类是距边界35Kb(千碱基对)的范围内,小鼠是14Kb.它是一个长约250饰,编码HMGI, HMG2蛋白A,B结构域高度同源的单拷贝基因,编码的蛋白质约80个氨基酸,即HMG(High Mobility Group)盒[1.211,具高度的保守性和特异性.HMG盒是SRY基因编码的蛋白质与DNA发生作用的部位,很多其它基因所编码的蛋白质也被证实有HMG盒.研究发现,在一些XY女性中,由于SRY蛋白的HMG区发生突变,丧失了与靶位点的结合能力,从而导致性别逆转[21.这说明SRY蛋白的DNA结合活性对辜丸发育和雄性性别的决定是必须的,SRY基因是性别决定和分化的开关“基因”.很多基因所编码的蛋白质已被证实有HMG盒,现已把编码蛋白质与HMG盒有60%同源性的基因,称为Sox基因(SRY-related HMG-box gene) [22〕目前已在两栖爬行动物中通过PCR方法克隆出多条,x基因[13-16,233,称Sox 家族.通过对人sox基因序列及其在染色体上位置的比较,发现SRY基因与位于X染色体上的SOX3基因可能原本是一对等位基因,SRY基因由SOX3进化而来,关于SOX3的作用,现在较为广泛接受的观点是SRY与SOX3相互作用调节SOX9[2a1. SOX9基因被定位于人类染色体的17824.1一825.1区域内,是继SRY基因之后发现的关于性别决定的SOX家族的又一成员,它是紧靠着SRY基因的一下游基因,是与性别决定直接相关的基因,它的表达与否直接决定辜丸发育与否:在雄性中,SRY抑制SOX3,SOX9没有SOX3的抑制得以发挥作用,诱导皋丸发育,在雌性中,无SRY, SOX3产物抑制SOX9,因而无肇丸发育.另外,位于X染色体短臂上的DAM 基因可能负责卵巢的分化,并对SRY基因起着剂量上的拮抗作用[25-x61.正常雄性个体DAM 基因只有一个拷贝,不足以抑制SRY基因的表达,正常雌性个体虽然也只有一个活性拷贝,但因为无SRY基因的拮抗作用,所以卵巢得以正常分化.总之,性别决定及性腺分化取决于以上各基因间的相互作用和相互影响,任何一个基因的确失、突变或过量表达都有可能引起性反转或性别分化异常.2 两栖爬行动物环境型性别决定(Environmental Sex Determination, ESD)环境型的性别决定指子代的性别由环境中的影响因子决定(如温度、湿度等),过去三十多年的研究证明,多数两栖爬行类的性别决定由卵的孵化温度所决定,到目前为止,两栖爬行动物已证实存在ESI〕机制的种类有94种,具ESD机制的物种均无异型染色体的分化.1966年,Charmier第一次报道了温度对爬行类性别分化的影响,他把蝴蝎的卵置于26一27℃下孵化,其子代97.8%为雌性,在29℃下子代100%为雄性,他的发现引起了生物学者的重视,以后在龟类中报道了相似的结果.到1979年,Bull和Vogt在研究了温度对5种龟性别的影响之后〔27-281,才明确提出了温度依赖型性别决定(Temperature Dependent sex Determination, TSD)这一专业名词,使这一问题系统化,并促进了对其研究.目前通常认为TSD机制有三种模式:A型为低的孵化温度产生雌性,高的孵化温度产生雄性,也称FM型.I型正好相反,低的孵化温度产生雄性,高的孵化温度产生雌性,也称1F 型.C型为低温产生雌性,中间温度产生雄性,高温也产生雌性,称FMF型.FM型多存在于鳄类和晰蝎类中;NE型则在许多龟类中存在JMF型在已知的具TSD机制的所有类群中均有发生〔29-301.结合哺乳动物性别决定机制的研究成果,已在两栖爬行动物中分离和鉴定出控制动物性腺发育的有关基因的同源基因有:BMK, H - Y, ZFY同源基因Zfc,SRY同源基因Sox.结合两栖爬行动物性别决定研究的最新成果〔13,16-231,从分子水平上我们可以看出,龟鳖目中,由于没有性染色体的分化.Sox 基因在雌雄个体中共同表达,无性别特异,〕\'S。
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。
繁殖名词解释
繁殖学名词解释牛郎出品,必属精品生殖激素:直接作用于生殖活动,与动物的性器官,性细胞,性行为等的发生和发育以及发情,排卵,妊娠和分娩等生殖活动有直接关系的激素统称为生殖激素。
外激素:动物向外界排放一种或多种活血物质的混合物,通过媒介物空气和水,刺激动物的味觉或嗅觉,可以引起接受他的动物一种或多种生理和性行为反应。
垂体门脉系统:垂体上动脉在垂体柄的神经部形成脉细血管丛,神经细胞分泌释放GnRH 被毛细血管吸收,通过血流进入垂体门脉,再到垂体的毛细血管区,最后进入静脉窦。
辅助黄体:亦称副黄体或附加黄体,为马属动物所特有,母马妊娠40~120天之间,子宫内膜杯状组织产生PMSG,他能引起卵巢数个卵泡生长成熟或排卵,并转变为数个辅助黄体。
辅助黄体也合成,分泌孕激素,弥补原发性妊娠黄体功能的不足。
公羊效应:公羊的气味是一种外激素,也成为性引诱剂。
可是青年母羊提早发情,提早结束季节性伐情,提早排卵,提高怒养的排卵率和产羔率。
异相作用:长时间或大剂量应用GnRH及高活性类似物,会出现抗生育作用,即抑制排卵,延迟附植,阻碍妊娠甚至引起性腺萎缩。
这种作用与GnRH本来生理作用相反,故称为GnRH 的异相作用。
发情:指母畜随着初情期的到来,在激素的调节下,伴随卵泡成熟,排卵所出现的周期性生理现象。
初情期:动物初次发情和排卵的时期,是性成熟的初级阶段,是具有繁殖能力的开始。
性成熟:动物到达初情期时,虽然产生并排出生殖细胞,但生育力较低,需再经一段时期,生殖器官发育成熟,发情和排卵正常,才具备正常的生育能力,称为性成熟。
初配适龄(配种适龄):在性成熟以后根据母畜生长发育情况所确定的用于配种的年龄。
静止期:动物在胎儿时期或出生后不久,初级卵母细胞进入第一次成熟分裂前期的双线期,则出现一般长时间分裂中断期,称为静止期或核网期。
复始:静止期的卵母细胞一直维持到排卵前才结束,LH峰解除休眠,随之第一次成熟分裂开始,称为复始。
红体:成熟的卵子破裂后,卵子排出,由于液体排空,遗留的卵泡腔内产生负压,因此卵泡膜的血管破裂流血,并积聚于卵泡腔内形成凝块,称为红体。
性别控制技术
性别控制技术动物的性别控制(sex control)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。
性别控制技术在畜牧生产中意义重大。
首先,通过控制后代的性别比例,可充分发挥受性别限制的生产性状(如泌乳)和受性别影响的生产性状(如生长速度、肉质等)的最大经济效益。
其次,控制后代的性别比例可增加选种强度,加快育种进程。
通过控制胚胎性别还可克服牛胚胎移植中出现的异性孪生不育现象,排除伴性有害基因的危害。
一、性别控制技术的发展概况性别控制是一项历史悠久而又朝气蓬勃的生物技术。
早在2500年前,古希腊的德漠克利特就提出通过抑制一侧睾丸控制后代性别比例的设想,尽管这种设想非常谎谬,但反映了人类对这一技术的渴望。
性别控制技术与性别决定理论的发展密不可分。
在20世纪随着孟德尔遗传理论的重新确立,人们提出性别由染色体决定的理论。
1923年,Painter证实了人类X和Y染色体的存在,指出当卵子与X精子受精,后代为雌性,与Y精子受精,后代为雄性。
1959年Welshons和Jacobs等提出Y染色决定雄性的理论,后来,Jacobs等在1966年发现雄性决定因子位于Y染色体短臂上。
1989年,Palmer等找到了Y染色体上的性别决定区(sex determing region of the ychomosome,SRY),它的长度为35kb,编码79个氨基酸,在不同哺乳动物中有很强的同源性。
SRY序列的发现是哺乳动物性别决定理论的重大突破。
尽管SRY序列诱导性别分化的具体机理有待深人探讨,但是它对性别控制技术的发展有重要意义。
目前哺乳动物性别控制的方法有多种多样,但最有效的方法是通过分离X、Y精子和鉴定早期胚胎的性别来控制后代的性比。
二、哺乳动物的性别控制技术(一)X、Y精子的分离1.X和Y精子的差异从20世纪50年代开始,人们就对X和Y精子的大小、带电荷数、密度和活力等作了深入比较研究,但是目前发现除了X精子的染色体的含量高于Y精子和Y染色体上特异的SRY序列外,两者在其他方面没有明显差异。
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3、免疫磁珠技术
流式细胞分离法
流式细胞术(flow cytometry,FCM) 是近年迅速发展起来的细胞或细胞颗粒 定量分析和进行细胞分类研究的新技术。
流式细胞仪(flow cytometer)又称荧 光激活细胞分类器(FACS)是流体喷射 技术、激光光学技术、电子技术和计算 机技术综合性的高科技产品。
性别控制(sex control,SC)指通过人为 干预并按人们的愿望使雌性动物繁殖出 所需性别后代的一种繁殖新技术。
二、性别控制技术的发展概况
20世纪初,McChung(1902)在研究蝗虫精细胞时, 首先提出了性别决定的染色体理论。
此后,Stevens和Wilson 用昆虫进行一系列研究后指 出,雌雄个体中不同的性染色体与性别有关,并将性 染色体定义为X染色体和Y染色体。
精子的分离
X、Y精子分记方法的发展 物理分离法 免疫分离法 流式细胞分离法
物理分离法
沉积分离法 电泳法 层流分离法 白蛋白液柱分离法 传递逆流电流法 Y精子F小体检测
物理分离法(1)
沉积分离法:根据X精子比Y精子稍重,故 沉降速率稍快。
电泳法:X精子带有较多的净负电荷,因此, X精子向正极移动的速度比Y精子快。
层流分离法:根据X精子和Y精子具有不同 的游动方式和行为来分离精子,X精子集中 在液柱的始端而Y精子集中在较远的一端。
物理分离法(2)
白蛋白液柱分离法:在粘滞的白蛋白液柱中, Y精子的游动速率比X精子快。
传递逆流电流法:用热传递和逆流沉积法结 合电流的方法来分离人精子。比较轻的Y精子 移动缓慢,从而分别收集到X和Y精子。
1959年Welshons和Jacobs等提出Y染色体决定雄性的 理论,引起了人们从染色体上寻找性别决定基因。
1966年,Jacobs等发现雄性决定因子位于Y染色体短臂 上
1989年,Palmer等找到了Y染色体上的性别决定区(sex determining region of the Y chromosome,SRY), 它的长度为35kb,编码79个氨基酸,在不同哺乳动物中 有很强的同源性。SRY序列的发现是哺乳动物性别决定理 论的重大突破。目前,用分子生物学方法确定胚胎细胞中 是否存在SRY基因来鉴定胚胎性别的技术已进入实际应用
物理分离法(3)
Y精子F小体检测 对男性染色体染色,发现 Y染色体长臂发出荧光比其他染色体强,并 且,在分裂期间细胞中发现很量的斑点(F 小体)。39%-47%人精子呈现F小体。F小 体并非在全部哺乳动物中见到,但在大猩猩 和家畜精子中均发现了F小体,因此可用于 家畜精子分离。
免疫学分离法
免疫亲和柱层析法 H-Y抗血清直接输入法 免疫磁珠技术
精子的分离 调节授精环境的pH值 控制授精时间
哺乳动物精子可分为两类,一类携带X染色 体 (X精子),一类携带Y染色体(Y精子)。
这两类精子在比重、体积、表面电荷、表面 抗原等方面略有差异。
根据这些差异,设计了诸如沉降法、离心法、 过滤法、电泳法、H-Y抗原法等分离方法试 图将这两类精子分开,达到控制后代性别比 例的目的。
主要组件:液流系统、激光器、荧光检 测器、散射光检测器、偏转板、细胞收 集器以及电子控制系统和计算机系统。
随后,许多研究证实,哺乳动物的正常性别是由一对 性染色体决定的。动物个体的性别取决于受精时雌、 雄配子所携带的性染色体类别。
1923年,Painter证实了人类X和Y染色体的存在, 指出当卵子与X精子受精,后代为雌性,与Y精子受 精,后代为雄性。
1955年Eichwald和Silmser发现雄性特异性弱组织 相容性抗原(male specific minor histocompatibility-Y antigen, H-Y抗原)后, 许多人致力于用H-Y抗体来控制动物性别,但后来 通过其他方法验证的结果,用H-Y抗体来分离X和Y 精子及胚胎性别鉴定都不理想。
三、性别控制的意义
目的是在动物出生前即用人工方法控制 其性别,以改变后代的自然性别比例, 进而按照人们的意愿进行特定性别的畜 禽生产,显著提高畜牧业经济效益。
对高效优质的发展畜牧业具有重要意义
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;
第四章 性别控制
性别控制定义 性别控制技术概况 性别控制的意义 性别控制的方法 性别控制技术前景
一、性别控制定义
畜牧生产中,肉、奶、蛋等重要经济性 状在性别间有差异,有的是限性性状。
奶牛 蛋正常情况下,自然界动物群体公、母 性别比例基本上近于1:1,保持性别比例 平衡是生物进化的结果。
1、免疫亲和柱层析法
用这种方法分离小鼠精子进行人工授精,发现 H-Y-组获得4.2%的雄鼠(对照组为46.6%),HY+组获得92%的雄鼠。
2、H-Y抗血清直接输入法
Zavos等(1983)给家兔阴道输入H-Y 抗血清,15 min后进行人工授精,获得了 74%的雌性仔兔;未输入H-Y抗血清的对照 组,雌兔率为44.4%。
可增强良种选育中的选择强度,加快遗传 改良的进度;
可以排除畜群中有害基因或不理想的基因 (如避免患有伴性遗传疾病后代的出生)。
四、性别控制的方法
主要两方面,一是受精之前,二是受精 之后。
受精前的性别控制 胚胎的性别鉴定 胎儿出生前的性别鉴定 生物技术
(一)受精前的性别控制
近交系小鼠性别间皮肤移植实验:
雄性 雄性、雌性 不发生排斥反应。
雌性、雌性
雄性均
雄性 雌性时出现了排斥反应。
表明雄鼠皮植片具有一种雄性特有的细胞表面成 分。这种成分被称为雄性特异性次要组织相容性 Y抗原(male specific minor histicmpatibility-Y antigen),简称H-Y抗原。