第七章_性别控制技术0226
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。
发育生物学课件8sex性别决定
性联遗传和常染色体遗传的区别
性联遗传：与性别相关联的遗传方式，如X染色体和Y染色体上的基因
常染色体遗传：与性别无关的遗传方式，基因位于常染色体上
遗传特点：性联遗传的遗传特点与性别相关，常染色体遗传的遗传特点与 性别无关 遗传概率：性联遗传的遗传概率与性别相关，常染色体遗传的遗传概率与 性别无关
性别决定的遗传机制
染色体数目与 性别决定：性 染色体组成对 性别决定的影
响
基因表达与性 别决定：基因 在性别决定中
的作用
基因互作与性 别决定：不同 基因之间的相 互作用对性别
决定的影响
环境因素与性 别决定：环境 因素如何影响 性别决定的遗
传基础
性别决定的生物学过程受精卵的性别决定来自受精卵的性别由精子决定
精子携带的染色体决定性 别
受精卵的性别决定与环境 无关
性别决定是生物进化的结 果
胚胎发育过程中的性别决定
受精卵的性别决定
性别决定与性腺发育的关系
添加标题
添加标题
胚胎发育过程中的性别分化
添加标题
添加标题
性别决定与性激素的作用
生殖器官的发育和性别特征的形成
性别决定的影响因素
遗传因素对性别决定的影响
染色体数目和结构异常
基因突变
性别决定异常的 遗传学机制：了 解基因突变和染 色体异常对性别 决定的影响，有 助于深入了解性 别决定的遗传学 机制，为未来的 研究提供新的思 路和方法。
性别决定的医学应用
产前诊断和遗传咨询
• 产前诊断：通过羊水穿刺、脐血取样等方法，对胎儿进行染色体核型分析， 判断是否存在染色体异常，从而预测胎儿的性别。
发育生物学课件8性别决定
汇报人：PPT
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
性别控制技术的研究与应用进展
性别控制技术的研究与应用进展蔡健锋1，潘淳烨1，黎文聪1，陈慧芳1，张献伟2，白银山1*（1.佛山科学技术学院生命科学与工程学院，广东佛山 528231；2.温氏食品集团股份有限公司，广东新兴 527439）摘 要：性别控制指通过人为干预使动物的繁育按照人们所希望的性别繁殖后代的技术。
随着畜牧业生产智能化的迅速发展，高效准确的性别调控技术成为提高畜禽生产经济效益的重要研究方向。
本文主要综述了性别分化调控、性别反转和X、Y精子分离技术，以期促进畜牧业养殖性别控制技术的发展和应用。
关键词：性别控制；性别分化；性别反转；X、Y精子分离中图分类号：S814 文献标识码：A DOI编号：10.19556/j.0258-7033.20200512-09性别控制是使动物按照人们所希望的性别繁殖后代的技术[1-2]。
随着畜牧业智能化的发展，人类对特定性别的畜禽需求显著增大，因此性别控制技术在畜禽繁殖中有重要的研究价值。
根据X、Y精子DNA含量的差异，运用流式细胞技术可以有效分离X、Y精子[3-5]。
在奶牛繁育中，运用流式细胞仪分选X、Y精子进行性别控制，获得的母犊率超过90%，且成活率、体重等与自然交配后代无显著差异，极大地提高了经济效益[6]。
研究显示，通过调控X、Y精子活力的分离方法以及根据X、Y精子蛋白特异性表达通过免疫学技术分离X、Y精子的方法，都能获得较好效果[7-8]。
这些技术是在配子水平上进行性别控制，不影响基因表达和生殖发育，但目前研究并不完善。
性别差异使畜禽肉品质存在显著不同，根据性别分化规律人为干预性别分化基因的表达，可实现畜禽性别反转，促进肉品质改善，这将成为畜禽生产中有应用前景的技术[9-10]。
通过基因编辑技术使性连锁基因缺失也能改变后代性别的比例[11-12]，表明通过改变基因表达获得特定性别后代的可行性。
本文综述了性别决定基因调控分子机制，探讨了性别反转技术机制及应用前景，汇总了最新的X、Y精子分离技术的方法并分析其优缺点，以促进性别控制技术的应用和推广。
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%。
性别控制设计方案
性别控制设计方案性别控制设计方案是指通过科学手段进行性别选择或者性别调控的方案。
这一领域主要研究人类生殖系统的工作机制以及相关的技术，以实现对人类生殖过程中性别的操控。
以下是一个性别控制设计方案的示例。
1. 背景介绍和问题陈述：在某些特定的社会、文化背景中，人们对子女性别有特定的偏好，因此需要一种可靠的方法来进行性别控制。
然而，现有的性别控制方法存在一些限制，例如效果不稳定、费用高昂等。
因此，需要设计一种新的性别控制方案来解决这些问题。
2. 目标和原则：设计性别控制方案的目标是实现稳定、可控、经济高效的性别选择或性别调控。
方案应该尽量遵循以下原则：- 安全性：方案应该安全、无副作用，对人体健康无损害。
- 可靠性：方案应该能够稳定地实现性别选择或性别调控。
- 高效性：方案应该在短期内产生可见效果。
- 倫理性：方案应该符合伦理、法律以及社会的道德标准。
3. 设计方案：（1）基因工程方法：利用现代基因工程技术，通过调控胚胎的基因表达模式来实现性别控制。
该方案的优势是高效、可靠，但需要深入研究基因调控机制并解决伦理问题。
（2）荷尔蒙调控方法：通过荷尔蒙的注射或者药物治疗来调控胚胎的性别发育。
该方案的优势是成本相对较低，但需要解决荷尔蒙滥用可能带来的副作用和安全性问题。
（3）体外受精-胚胎筛选法：通过体外受精后，在胚胎发育的早期对性别进行筛选，然后选择性别符合要求的胚胎进行移植。
该方案的优点是操作简便、可控性强，但需要克服胚胎植入率低的问题以及道德争议。
（4）遗传学方法：通过遗传学研究发现性别决定基因，然后设计相应的基因测序方法，以达到性别控制的目的。
该方案的优势是无侵入性，但在实际应用上可能存在技术和伦理等方面的挑战。
4. 实施计划：（1）研究性别决定机制：通过深入研究性别决定机制，探索性别中的关键基因和调控通路。
（2）开发性别控制工具：根据以上的研究成果，开发出可靠、安全、高效的性别控制工具，例如基因工程工具或荷尔蒙调控药物。
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。
性别控制技术研究与应用
性别控制技术研究与应用讲解奶山羊养殖难题，提高养殖技术！在畜牧业生产中，通过控制后代的性别，可充分发挥受性别限制的生产性状（如雌性泌乳）和受性别影响的生产性状（如雄性生长速度、肉质等）的优势，获得最大经济效益。
有选择地繁殖出具有预知性别的后代将能大大提高畜牧业生产的效益和效率。
在群体扩繁方面，以奶山羊为例，假如按照常规生产方式，繁殖得到雌雄羔羊的比例分别为50%左右，而雄性羔羊价值远小于雌性羔羊，若实现性别控制技术，就可以从其优质高产的核心群中繁殖出更多的母羔羊，以增加或更新其群体从而大大提高产奶量。
在良种繁育方面，如果通过性别控制产下后代的准确率在90%以上，可为家畜育种工作者节省育种时间、精力和费用，从而加大选择强度，加快遗传进展，提高育种效率。
哺乳动物含有一对性染色体（X 和 Y），XX为雌性，XY为雄性，并且雌性卵子性染色体为X，雄性精子性染色体为X 或Y 。
而受精之前先分离 X、Y 精子，再采用相应性别的精子进行人工授精，得到所需要性别的后代是较理想的方法。
首先研究哺乳动物 X、Y 染色体差异，用流式分选法定量哺乳动物 X、Y 染色体差异，发现对精子的前处理，可以达到在受精之前控制和选择后代性别的目的。
现在，流式细胞分选仪分离 X、Y 精子效果最为稳定可靠。
由于 X 精子所含有DNA 比Y 精子多，其结合上的染色剂就相对比较多，所激发出的荧光会比 Y 更强。
荧光分析归类为 X 精子、Y 精子和无法判断3 种，荧光信号通过光电倍增管探测并转变成电信号，传递给流式细胞分选仪的信息处理芯片，由它迅速根据 DNA 含量的差别分辨出哪个是 X 精子哪个是 Y 精子，处理得到的信息又迅速反馈回到液流上，使之充上正电荷、负电荷或者不充电。
与此同时，由于喷嘴产生高频率的震动，喷射形成一滴滴包含有 X 精子或者 Y 精子并带有正电荷或者负电荷的液滴，液滴的两旁放置有电极，产生高压电场。
这样，携带不同电荷的液滴在电场作用力的引导下，落入左右两侧的收集容器中，而死精子由于没有电荷落入中间的收集容器中，这样 X 精子和Y 精子得以分离。
性别控制技术及其在家畜生产中的应用
性别控制技术及其在家畜生产中的应用郭海燕;张昊;李拥军;程国虎【摘要】繁殖力是畜牧生产中重要的经济指标，繁殖新技术对畜禽生产与繁殖起着巨大的推动作用。
性别控制技术是繁殖新技术发展史上的一个重要里程碑。
对性别控制技术及其在家畜生产中的应用进行了综述。
%Fertility is an important economic indicator in animal production.Breeding new technology plays a huge role in promoting the pro-duction and breeding of livestock.And sex control technology is an important milestone in the history of the development of new technology of reproduction.Based on these, we reviewed the sex control technology and its application in livestock production.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2016(044)025【总页数】3页(P116-118)【关键词】繁殖力;性别控制;家畜生产【作者】郭海燕;张昊;李拥军;程国虎【作者单位】扬州大学动物科学与技术学院，江苏省动物遗传繁育与分子设计重点实验室，江苏扬州225009;扬州大学动物科学与技术学院，江苏省动物遗传繁育与分子设计重点实验室，江苏扬州225009;扬州大学动物科学与技术学院，江苏省动物遗传繁育与分子设计重点实验室，江苏扬州225009;扬州大学动物科学与技术学院，江苏省动物遗传繁育与分子设计重点实验室，江苏扬州225009【正文语种】中文【中图分类】S814繁殖力是评价家畜经济效益的重要指标，对种畜而言繁殖力就是生产力。
拓展视野 话说哺乳动物的性别控制
拓展视野:
话说哺乳动物的性别控制
龙川县实验中学
钟明声
学习目标
通过学习解释哺乳动物的性别遗传的原 理。
能用生物学知识例举哺乳动物的性别控 制的方法。
样品1： -TAGGGAGAGC…… TCAATACTATGC-ATCCCTCTCG ……AGTTATGATACG-
样品2： -TAGGGAGTGC ……TACATACTATGC-ATCCCTCACG ……ATGTATGATACG-
ATC
引物1
-*-*- TCG ……AGT-*-*-
SRY特异性探针
沉降法或者离心法?
根据X精子、Y精子 的质量和密度不同， 利用沉降法或者离心 法实现精子的分离
沉降法或者离心法的不足
• 但由于不同发育时期 的精子尾部和顶体的 大小差异往往会掩盖 染色质含量的微弱差 异，故较大的Y精子 很可能会重于较小的 X精子。所以，依据 整个精子的重量或密 度来分离两性精子的 方法一般不会很理想。
哺乳动物性别遗传原理？
一．哺乳动物的性别遗传的原理
经过整理后的男、女染色体成对排序图
男
女
XX XY
女 性染色体 男 性染色体
女性卵细胞和男性精子各有几 种？
模拟实验
1.含Y的折叠纸团代表Y精子，含X的折叠纸团代表X精 子和卵细胞。
2. 学生四人一组，先将10个含Y的折叠纸团和10个含 X的折叠纸团放入一个纸盒中，这20个折叠纸团表示精 子，再将20个含X的折叠纸团放入另一个纸盒中，这20 个含X的折叠纸团表示卵细胞。
性别决定和性相关遗传
性别
表型
Ba _ Ts _ ♀♂ 叶腋长雌花序，顶端长雄花序，
Ba_ tsts
♀
叶腋和顶端都长雌花序
baba Ts_
♂
叶腋不长花序，顶端长雄花序
baba tsts
♀
叶腋不长花序，顶端长雌花序
26
雌株
雄株
正常株
5
Ba_Ts_ babaTs_ Ba_tsts
双隐性雌株
babatsts
图7-4 玉米的性别
雄性: 2n=23(X0)
植物中花椒也是属于XO型。在鳞翅目昆虫中
也有雄性为ZZ，雌性为ZO的类型，称为ZO型。
18
Figure 7.3 (a) The
Proteror
mode of sex
determination
where the
heterogametic
sex is XO and
produces gametes
1. 由复等位基因决定性别
喷瓜（Ecballium elaterium）
基因
aD
a+
ad
决定性别
♂
两性
♀
基因型
aDaD，aDa+，aDad
a + a + ，a + a d
adad
25
2. 由二对基因决定
玉米（Zea mays）
Ba：显性控制叶腋长穗状雌花序,其隐性等位基因ba
Ts：显性控制顶端长雄花序，其隐性等位基因ts顶端长雌花序。
X-连锁隐性遗传病的遗传特征是：
⑴男性病儿的母亲必为隐性基因携带者。
⑵遗传通常由母系而来，不可能有从男到男的传递。
⑶男婴中一半正常，一半为病人，而女婴中一半正常，
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。
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。
奶牛性别控制技术剖析
1项目概述近年来我国奶牛业取得了长足发展，但与世界平均水平相比仍相当滞后，2006年我国有奶牛1363万头，个体产奶量2380kg，纯种荷斯坦奶牛约360 ~ 420万头，一个泌乳期产奶量在6t以上的纯种荷斯坦奶牛约96万头。
因此，我国良种奶牛目前尚处在数量很少的阶段，如何加速提高良种奶牛存栏量，已成了我国发展奶牛业的关键环节。
家畜的性别控制技术是人工授精、胚胎移植、体外受精和性别控制四大繁殖新技术之一，人们希望让特定性别的家畜进行按需生产。
在自然条件下奶牛的雌雄比为1:1，两性个体对后代的遗传贡献相等，对生殖和进化同等重要。
但在用作经济动物时，雌雄个体的价值则大不相同，因为畜牧生产中许多重要的经济性状都与性别有关，例如：肉、蛋、奶、毛、茸等。
因此，通过人为方法控制出生奶牛的性别有着非常重要的意义。
性别主要是由遗传决定的，即是由性染色体决定。
但染色体理论并非性别决定机制的全部，外部环境中的某些因素也是性别决定机制中的重要条件，这些因素包括温度、光照、营养、激素、体液的酸碱度、输精时间、胎次及年龄等。
当遗传基础和环境条件发生变化时，后代性别也将发生变化。
关于哺乳动物的性别控制，目前主要是利用X, Y精子个体在大小、密度、电荷、DNA含量等方面的差异，采用离心法、电泳法、免疫法等方法分离X,Y精子及胚胎的性别鉴定。
从理论上讲，这类方法最为可靠，但由于受经济、设备、技术、操作要求、技术人员等条件的限制，短期内很难在广大生产单位得到推广应用。
因此，从性别决定机制的环境因素中寻找一条简单可行的性别控制途径成为本课题研究的重点，通过控制母畜的授精环境来达到性别控制的目的。
1.1研究内容1.1.1输精时间对性别影响研究1.1.2子宫内粘液PH值对性别影响研究1.2技术难点和技术关键奶牛性别控制技术规程1.3主要技术经济指标母犊牛出生率达到90%1.4计划进度及考核指标（分年度填写）2010年分别开展输精时间对性别影响的研究、子宫内粘液PH值对性别影响研究，产母率分别达到80%、75%。
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。
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♀XX +♂XY
EE2雌性化 雌鱼 Female
第 一 步 ， 获 得 XY 生理雌鱼
♀XX
♀XY
雌核发育 Gynogenesis
EE2雌性化
♀XX
第二步，经雌核 发育后获得YY超 雄鱼，并将其性 逆转得到YY生理 雌鱼
种间杂交
罗非鱼种间杂交获得单一性别的后代(全雄)， 且杂种具明显的生长优势。
罗非鱼种间杂交能获得全雄鱼的组合有6个， 其中奥利亚罗非鱼♂×尼罗罗非鱼♀和霍诺 鲁姆罗非鱼♂×莫桑比克罗非鱼♀两个组合 具实践意义。
理论上奥利亚罗非鱼♂×尼罗罗非鱼♀杂交 后代应该是全雄染色体外，与 常染色体有关；亲本的纯度。
三系配套技术
原系：自然群体中未经性反转的雌雄鱼。 莫桑比克和尼罗 罗非鱼就是XX♀与XY♂。
转化系：遗传型雄鱼用雌激素诱导性转化后的表型雌鱼，即 雌性化雄鱼(XY♀)。
雄性纯合系：通过原系XY♂与转化系XY♀交配获得的YY型 雄鱼，或称超雄鱼(YY♂)。
三系配套的具体做法： 1、选择自然群体中的雄性仔鱼，用雌激素诱导出出雌性化雄
性别决定为ZZ/ZW型鱼类全雌和高雌性化鱼苗培育技术路线
近缘和远缘鱼类
ZW型雌性鱼类
ZW/ZZ自然群体
建立鱼类精子冷冻库
同源或异源精子 诱导
遗传物质 灭活
光照、温度、水流 和营养调控
成熟未受精卵
激素、温度或其它 因素诱导
雌性特异标记遗传 检测甄别
冷冻、压力和化学休克
染色体加倍 性别转化伪雄 精子冷冻
从遗传型雄鱼向表现型雌鱼性反转也在31种鱼类 成功，所用雄性激素有15种，常用天然 的17β雌二醇。
我国从20世纪70年代开始用类固醇激素控制鱼类 性别，在莫桑比克罗非鱼、尼罗罗非鱼、鲫鱼、 石斑鱼和虹鳟等获得成功。
类固醇激素的应用，人仅能促进生长，提高产量， 而且能产生期望的性转变，还有助于了解性别分 化和性别决定机制。
激素处理的方法：饲料添加法、浸泡、注射 和硅胶管移植法等。最常用的是饲料添加法 (药饵投喂/口服)。
对鱼类施行性别转化的激素处理，必须在性 别分化前进行，宜早不宜迟，一般当鱼苗第 一次摄食就可用药饵投喂。
据1995年统计，从遗传型雌鱼向表现型雄鱼性反 转已在青鳉、鲤鱼、罗非鱼、花鳉、斑马鱼、虹 鳟、大西洋鲑、大马哈鱼等47种鱼类成功，所用 雄性激素有16种。人工合成的17α-甲基睾酮最为 常用。
超雄鱼
转化系XY♀与原系XY♂交配，仅得到1/4 超雄鱼。超雄鱼与一般雄鱼外形上很难辨别， 采用测交法区分： YY♂× XX♀→全雄， XY♂× XX♀→雌雄1:1。
YY♂(雄性纯合系) × YY♀(雄性纯合转化 系)→ YY♂(100%超雄鱼) 。
三系配套技术控制鱼类性别，激素不与商品 鱼直接发生关系，只要有少量YY型超雄鱼， 然后与原系雌鱼自交或杂交，可得到大批量 纯种或杂种全雄鱼。
鱼ZW♂
技术
雌核发育后代（ZZ♂和WW♀）
×
生殖
调控
分子标记遗传检测
ZW♀普通雌鱼
×
单 性
普通ZZ♂ ×
人工培育和筛选WW♀
精 子
冷
ZW全雌鱼苗
冻
ZW高雌性化鱼苗
库
向养殖公司及科研单位应用
鱼类性别的人工控制
种间杂交 激素处理 三系配套技术 人工诱导雌核发育 人工诱导雄核发育 鱼类不育技术
奥尼鱼
奥尼鱼是用奥利亚罗非鱼为父本和尼罗罗非鱼为 母本进行杂交，而获得的杂交优势明显的杂交种。 奥尼鱼雄性率达90%以上，生长速度比父本奥利 亚 罗 非 鱼 快 17-72% ， 比 母 本 尼 罗 罗 非 鱼 快 1124%，抗病力和抗寒力较强。奥尼鱼的制种比较 简单，不需要进行人工催情产卵和流水刺激。只 要水温稳定在18℃以上，将成熟的雌雄亲鱼放入 同一繁殖池中，待水温上升到22℃时，就能自然 杂交繁殖鱼苗。在水温25-30℃的情况下，每隔 30-50天即可杂交繁殖一次。
适宜生长温度20-35℃。全国各地均可养殖。
Oreochromis nilotica
O. aurea
hybrid of O. nilotica ♀ x O. aurea ♂
激素处理
鱼类的性别可以用类固醇激素控制，但类固 醇激素只能改变鱼类的生理性别，而不能改 变遗传性别，即所能改变的是生理表型，而 不是基因型。
罗非鱼种间杂交产生全雄鱼
罗非鱼存在ZW♀-ZZ♂以及XX♀-XY♂两 种染色体类型。
罗非鱼种间杂交产生全雄鱼是两大类性染 色体之间杂交的结果，即 XX♀×ZZ♂→XZ♂，表现出和XY一样的 特点，所以是雄鱼。
如果两种罗非鱼亲本，雌、雄鱼都是配子 同型(XX♀，ZZ♂)，就能产生100%的雄性 后代。
鱼，XY♂(原系雄鱼)→ XY♀(转化系)。 2、转化鱼成熟后与自然群体中的雄鱼交配，获得雄性纯合系
(超雄鱼)，XY♀ (转化系)×XY♂(原系雄鱼)→YY♂(雄性纯 合系)。 3、雄性纯合系成熟后再与自然群体中的雌鱼交配，获得全雄 鱼，YY♂(雄性纯合系) × XX♀(原系雌鱼)→ XY♂(全雄鱼)。
EE
♀YY × ♂YY
× ♀XX
2
雌
正常雌鱼 性
化
EE2雌性化
♀YY
♂YY
雌鱼
超雄鱼
Female Super-male
超雄鱼繁育体系
♂XY
全雄鱼 All-male
全雄鱼繁育体系
第三步，将YY超 雄鱼与YY生理雌 鱼交配,可批量生 YY超雄鱼；将YY 超雄鱼与正常雌鱼
交配可规模生产全
雄鱼
性别决定为XX/XY型鱼类全雄苗种培育技术路线
主要内容
鱼类性别控制共性技术研究：鱼类性别特异标记筛选技术 研究和重要海淡水鱼类性别特异标记筛选，鱼类卵裂雌核 发育诱导技术，鱼类性逆转规模化诱导技术建立，天然性 逆转鱼类性别人工控制技术的建立和应用，红鳍东方魨性 别控制技术研究。
鱼类单性苗种规模化制种技术集成与应用：半滑舌鳎雌性 化苗种规模化培育技术的建立与应用，黄颡鱼性别控制技 术集成与全雄苗种规模化制种技术研发，罗非鱼性别控制 技术集成与全雄苗种的产业化生产与应用，大黄鱼全雌苗 种规模化制种技术的集成与推广应用，褐牙鲆全雌苗种规 模化制种技术的集成与推广应用。