动植物的性别控制
动植物的性别控制
在生育和优生上，人类作为自然界的一个物种之一，所追求的高质高量抗病损与其他生物是一样的，动植物是人类的表率，也是人类大规模的动植物试验。
在国内，很多单位都在进行动植物的性别控制，而且成就斐然。像中国农大、中国农科院畜牧所、新疆畜牧科学院、江西农大、广西大学、西北农大动物医学院、华南农大、青岛农大等，都有自己的独到之处；目前，我们国内对奶牛、水牛、山羊、鱼类的性别控制比较成熟，成功率也比较高。
但在国际上，动物良种的买卖，已经基本上全部变成了冷冻胚胎的买卖，很少再见到从别个国家空运良种奶牛这样的情况了，这一方面我们国家还存在明显不足，还需要向美国、英国、以色列、澳大利亚、日本等畜牧业发达的国家学习，迎头赶上。
对于植物性别的控制，20年来国内发展也非常迅速。对植物性别有影响的因素，主要是营养、温度、日照长度、光质、光照强度、水分供应、空气成分等。
一般说来，充足的氮素营养，较高的空气含量和土壤温度，较低的气温（特别是夜间低温），蓝光，种子播前冷处理等，有利于雌性分化；这点与人类非常相像；
前面说到的，大棚中使用烟熏法增加一氧化碳的含量，可以提高黄瓜结果率；也就是提高雌花开花率；矮壮素喷撒黄瓜幼苗，能使黄瓜幼苗完全雌性化，不开雄花，只开雌花和结果。
一些无机离子，比如Ag+（常用AgNO3）和钴Co2+（常用CoCl2）能在一些植物的雌株中诱导出雄花，这一点与人类又非常相像，仅仅是人类不是使用银离子和钴离子，而是钙、锌这样的阳离子。
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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.
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。关于常染色体平衡学说最早是由美国生物学者Bridges（1932）以果蝇为材料提出并证实的。此后，Mecarry和Abbott在研究鸡的整倍体和非整倍体与性别的关系中发现，染色体的组成为AAZZZ (A为常染色体，Z为性染色体)或AAAZZZ的个体是雄性，AAAZZW个体为中间性[4]。而Halverson等则报道AAZZW个体也为雄性[5]。若此说法正确，那么根据常染色体平衡学说，ZO (0表示没有染色体)型染色体的鸡也应该是雌性,但在实际中尚未见到该类型的鸡。而雌雄嵌合体的研究提供了有关的证据，现报道的雌雄嵌合体均是左侧为雌性，右侧为雄性，左、右两侧细胞的性染色体组成分别为ZO和ZZ[6]。支持这一学说的证据目前仅见于鸡的一些异常性别中。常染色体对性别的影响只有在其倍数发生变化的时候才体现出来。因此，这一学说不是鸡性别决定的主要机制。 1.3 TDF学说 在对哺乳动物的性别研究中发现，哺乳动物雄性是由位于Y染色体上的一种称之为睾丸决定因子(testis determination factor，TDF)的基因所编码的组织相容性抗原H—Y所决定的。后来又发现这种抗原在异配性别中都存在，而且将其称为H—W。但后来的研究又发现这一抗原在ZZ个体中也存在，只是抗原水平低于ZW个体。Muller等研究发现，染色体型为雄性的小鸡(ZZ)经雌二醇诱导后表现型转为雌性的小鸡中也有所谓的H—W抗原表达，表明这一抗原的存在并不能成为鸡性别决定的主要控制原因[7]。
性别决定与性别控制
性别决定（Sex Determination）与性别控制（Sex Control） （正文） 一、概述 1．什么是性别？ ●《高级汉语词典》中“性别”条目：----雌雄两性的区别，一般指男女两性的区别。一 般对应于英文词汇“sex，gender”。 ●《Longman Dictionary of Contemporary English》中“Sex”条目：----The condition of being either male or female. ●《美国传统词典》（双解）中“sex”条目：----The property or quality by which organisms are classified as female or male on the basis of their reproductive organs and functions.（基于生殖器官和功能而将生物体分为雌或雄的性质或特点）；Either of the two divisions，designated female and male，of this classification.（两性之一这种分类中雌或雄两性中任一个）；The condition or character of being female or male；the physiological，functional，and psychological differences that distinguish the female and the male.（性特征作为雌或雄的情况或特点，以区分雌雄的生理、功能和心理区别）。 ●《维基百科英文版》中“Sex”条目：----生物中有许多物种可以划分成两个或两个以 上的种类，称之为性别。这些不同的性别个体会互相补足结合彼此的基因，以繁衍后代，这种过程称为繁殖。典型的情况下，一个物种会有两种性别：雄性与雌性。雌性被界定为生产较大配子（gamete，也就是生殖细胞）的那一方。 ●“Gender”条目：----是指一个人或个性中所带有的阳刚气质（masculinity）或阴柔气 质（femininity）。一个人的总体性别是很复杂的，包含了无数外表、言语、动作等等各方面的特质。总体性别通常不容易作一个简单的分类，虽然社会倾向于假设有一个简单的二元划分。 2．性别的类型有哪些？ ●生物的性别类型： 一般为两种，雌性和雄性，也有例外，如雌雄同体（贝类动物中有些为雌雄同体）。 个别生物仅发现一种性别，可以同性繁殖。在澳大利亚的昆士兰州有一种蜥蜴，其种群中不曾发现过一个雄性，雌性不需要精子来受精，它们的卵在预定的时间分裂，然后便长成一只小蜥蜴，而所有以这种方式产生的蜥蜴都是雌性。 但从理论上讲，一种生物可以有多种性别。如个别生物多达13种性别，如有种黏液霉菌就有13种“性别”。但这些多性别的物种很稀有，大多数物种都只有雌性和雄性两种性别。 大自然孕育了生物，生物在进化过程中慢慢地出现了性别。性在进化上究竟有什么好处？为什么大多数生物都选择了两性的繁殖方式？ 早在1958年，对现代达尔文主义的创立有重大贡献的生物学家罗纳德?费舍尔在他的著作《自然选择的遗传学理论》中，就明确提出了这个问题。但这个问题在此后40多年的时间内都没有得到很好的解答。 在澳大利亚墨尔本举行的第19届国际遗传学大会上，温哥华英国哥伦比亚大学的进化
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。 2 性别决定的研究 2.1 遗传机制 早在本世纪初,科学家就获知哺乳动物的雌、雄两性各具有不同的性染色体,
性别决定与性别控制
第六章性别决定与性别控制 雌雄性别分化是生物界最普遍的现象之一，也是遗传学研究的一个重要内容。在自然条件下，两性生物中雌雄个体的比例大多是1：1，是典型的孟德尔比数，这说明性别和其他性状一样受遗传物质的控制。 第一节性别决定的遗传理论 关于性别决定的机制问题，曾有过多种假说，直到1902年，威尔逊(E. B.Wilson)、萨顿(W.S. Sutton)等首次发现了性染色体后，性别决定自然与性染色体联系起来，逐步形成了性染色体决定性别学说，这也是目前最流行的学说。在动物中，除性染色体决定性别外，还有基因平衡理论、H-Y抗原及染色体的倍数等与性别有关理论。 一、性染色体类型与性别决定 在二倍体动物以及人的体细胞中，都有一对与性别决定有明显直接关系的染色体叫做性染色体，其他的染色体通称为常染色体。有些生物的雄体和雌体在性染色体的数目上是不同的，简称性染色体异数。例如，蝗虫的性染色体，即X染色体，在雌虫的体细胞里是一对形态、结构相同的染色体(可用XX表示)，但雄虫的体细胞里却只有一条性染色体(可用XO表示)。另一些生物的雌体和雄体的每个体细胞里都有一对性染色体，但它们在大小、形态和结构上随性别而不同。例如，猪雄性体细胞中是一对大小、形态、结构不同的性染色体，大的一条叫X染色体，小的一条叫Y染色体，雌性的体细胞中是一对X染色体。 X、Y性染色体在形态和内容上都不相同，它们有同源部分也有非同源部分。同源部分和非同源部分都含有基因，但因Y染色体上的基因数目很少，所以，一般位于X 染色体上的基因在Y染色体上没有相应的等位基因。 从进化角度看，性染色体是由常染色体分化来的，随着分化程度的逐步加深，同源部分则逐渐缩小，或Y染色体逐渐缩短，最后消失。例如，雄蝗虫的性染色体可能最初是XY 型，在进化过程中，Y染色体逐渐消失而成为XO型。因此X与Y染色体愈原始，它们的同源区段就愈长，非同源区段就愈短。由于Y染色体基因数目逐渐减少，最后变成不含基因的空体，或只含有一些与性别决定无关的基因，所以它在性别决定中失去了作用(如果蝇)。但是，高等动物和人类中随着X和Y染色体的进一步分化，Y染色体在性别决定中却起主要作用。 多数雌雄异体的动物，雌、雄个体的性染色体组成不同，它们的性别是由性染色体差异
生物的性别主要是由遗传物质决定的。如性染色体类型的差异
1.受环境影响的性别决定 生物的性别主要是由遗传物质决定的。如性染色体类型的差异（XY型、ZW 型）、性染色体数目的差异（XO型、ZO型）、染色体组的倍性决定及基因差异决定型等。但有些生物的性别决定也受到环境因素的影响。通常影响生物性别决定的环境因素有温度、日照长短、营养条件和位置等。 １．温度 温度对生物性别决定的影响在两栖类和爬行类中是普遍存在的。爬行动物的性别决定机制有两种：一种是异形性染色体决定，另一种是温度决定。温度决定性别被称为TSD（temperature-dependent sex determination）。TSD在许多龟鳖、蜥蜴和鳄鱼中都能观察到。实验显示，扬子鳄和密西西比鳄的卵在不同的温度下，发育为不同的性别，当温度在30℃和30℃以下，发育为雌体；当温度在34℃或34℃以上发育为雄体；乌龟的卵在23℃-27℃的温度下发为雄性，在32℃-33℃时发育为雌性。所以当他们产卵在不同高度的海岸线或河岸时由于温度不同而影响子代性别的分化。有人认为导致这种现象的原因可能是温度对爬行动物性激素的合成有直接的影响。由于爬行类的性别比例由环境温度决定，而且有合适性别比例的温度范围又很窄，因此有人提出白垩纪恐龙灭绝的原因之一就是恐龙的TSD及气候剧变。 两栖类的性别分化也与温度有关。某些蛙类中，雄蛙的性染色体是XY，雌蛙是XX。如果让它们的蝌蚪在20℃温度下发育时，雌雄比例大约为1∶1；如果让这些蝌蚪在30℃温度下发育时，不管它们具有什么性染色体组成，全部发育成雄蛙。这里要说明的是，虽然XX型的蝌蚪在高温下发育成雄蛙，但它们的性染色体仍然是XX，高温只能改变性别的表现型，不能改变性别的基因型。 在植物中，环境温度对性别分化也有重要作用。例如，南瓜在发育过程中，晚上的温度在10℃左右时，就形成较多的雌花，如果低温和8小时日照结合起来，雌花就占绝对优势。实际上，短日照和较低的夜温有利于发育产生较多雌花的现象在葫芦科植物里是很常见的。 ２．日照长短 除葫芦科植物外，大麻的性别分化也受日照长度影响。延长日照或缩短日照，均可以改变大麻的性别。大麻在夏季播种，只有正常的雌株或雄株，从秋季到翌年春季这段时间内，特别是在12月里，把大麻播种在温室里，50—90%的雌株逐渐出现性转换，最后完全变为雄株。 ３．营养条件 蜜蜂的受精卵可以发育成为能正常生育的雌蜂(蜂王)，也可发育成为不育的雌蜂(工蜂)，这主要靠蜂王浆的影响。蜂王浆是由工蜂头部的一些腺体产生的。将成为工蜂的幼虫，只吃二、三天蜂王浆，且质差而量少，孵化后经21天才成为成虫。而对于将成为蜂王的幼虫则不是那样，她的蜂房由工蜂为之扩大，蜂王浆供应五天且质好而量多，由于营养较好，从卵中出来经16天就能生育，长得比同窝的工蜂大而丰满。这样，蜂王和工蜂的染色体数虽然都是2n=32，但是由于营养不同，有的发育为蜂王，有的发育为工蜂。 许多线虫也是靠营养条件的好坏来决定性别的。它们一般在性别未分化的幼龄期侵入寄主（如番茄）体内，低感染率时营养条件好，发育成的成体基本上都是雌性，而高感染率时，营养条件差，发育成的成体通常都是雄的。
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%。 2011年完善奶牛性别控制技术规程。采用性别控制技术产母率为90%。完成全部试验研究任务，提交鉴定验收。 2 研究方案 2.1输精时间对性别影响研究 分别对奶牛排卵前8小时、4小时、排卵时及排卵后4小时、8小时授精，找到产雌率最高的时间。 2.2子宫内粘液PH值对性别影响研究
哺乳动物性别控制技术研究现状
哺乳动物性别控制技术研究现状- - 摘要：随着人民生活水平的提高和对畜产品质量的进一步要求，控制家畜后代性别比例已成为畜牧科研的重要课题，本文就家畜性别控制技术研究的现状作以综述。 关键词：哺乳动物；性别控制；技术。 近年来，随着科技的进步和研究的不断深入，在畜牧生产中生产者为了降低生产成本获得更大的生产效益，除了采用合理的营养方法和良好的饲料管理等技术之外，已把目光投向了控制家畜的性别上。 家畜性别控制是指通过人为的手段进行干预，使雌性繁殖家畜按人们的意愿繁殖出特定性别后代的技术。对畜牧业生产而言如在以推广种畜为宗旨的畜种场希望多生产公畜，而以经济利益为重的养殖场，特别是乳牛和家禽养殖场则更多要求获得雌性后代。因此对家畜性别控制的研究很有意义。 一、研究意义 家畜性别控制在生产实践中具有广泛的现实意义：（1）可以充分发挥不同性别自身的优势性能。如母畜的产奶、繁殖性能；公畜的肉质、生殖性能。（2）消除畜群中有害基因或不理想的隐性性状，防止性连锁疾病。（3）提高畜群的繁殖速度，增加选择强度，提高遗传进展。（4）综合利用现代生物学技术可保护现有生态资源。如保护珍稀濒危动物，加快其繁殖速度。（5）获得更大的经济效益。如建立优化商品畜群，尽可能多的获得肉、蛋、乳、毛、茸、皮等畜产品，取得最大的经济效益。⑺⑼ 二、理论基础 在自然条件下，两性生物中雌雄个体的比例大都是1∶1，是典型的孟德尔比数，因此,性别是按孟德尔方式遗传的，这说明性别和其他性状一样受遗传物质的控制别分化是生物界最普遍,最引人注意的现象之一。在二倍体动物的体细胞中,都有一对与性别决定有明显而直接关系的染色体叫性染色体。一些生物的雌体和雄体的每个体细胞里都有一对性染色体,但它们在大小、形态和结构上随性别而不同。雄性中是一对大小、形态、结构不同的性染色体，大的一条叫X染色体,小的一条叫Y染色体；而雌性的体细胞中是一对X染色体，即雄性染色体构型为XY，雌性为XX。X、Y性染色体有同源部分和非同源部分，两部分都含有基因，但因Y染色体上没有相应的等位基因，所以，一般位于X染色体上的基因在Y染色体上没有相应的的等位基因。在XY型染色体中，精子有两种类型，一是含有X染色体的精子，另一个是含有Y染色体的精子。在哺乳动物中，含X染色体精子受精后生产出雌体，含Y染色体精子受精后生产出雄体，所以受精卵的染色体组成是决定性别的物质基础，简言之性别在受精的那一瞬间就确定了。⑽⑾⑿ 三、实践与方法 目前性别控制的方法可分为两大类：一为X、Y精子分离法；二为早期胚胎性别鉴定。本文着重讨论第一种方法。 1．X、Y精子分离这类方法是依据X、Y精子存在物理化学和生物学上的差异而发展起来的。X、Y精子在DNA量上的不同表现出两者重量和比重上的差异。比较而言，含X染色体精子更大，其DNA含量也比含Y染色体精子多，重量也更重，两者DNA含量差异一般在2%至5%之间⑴⑻，所以Y精子活动能力运动速度比X精子强，造成X和Y精子在流体中运动能力、沉降速度不同，而且在Y精子头部发现F小体，经反复实验证明有F小体的精子一定是Y精子，而没有的则是X精子，这类方法有： （1）沉降法利用一定的密度、粘度、pH值、渗透压并且在有营养的液体中对精液沉降分
奶牛性别控制
国内性别控制的途径及其研究进展 20世纪50年代，细胞学技术迅速发展以及人工受精技术和胚胎移植技术的应用，使性别控制技术得到了快速的发展。低等动物的性别控制（如鱼类等）可以通过性反转、人工雌核或雄核的发育、种间杂交、三倍体不育等手段实现，而家畜的性别控制主要有三条途径：一是X精子、Y精子的分离；二是胚胎的性别鉴定；三是通过控制母畜的授精环境来实现。 1.1 X，Y精子的分离方法 哺乳动物的性别是由X染色体和Y染色体决定的，牛共有60条染色体，其中58条为常染色体，另外两条为性染色体。由于X精子和Y精子之间存在着微弱的差异，因此可根据X精子和Y精子不同的物理性质（体积、密度、电荷、运动性）和化学性质（DNA含量、表面雄性特异性抗原）将其分开。从方法学的角度可以分为物理方法、免疫分离法、流动细胞分离法。前两种方法虽有成功的报道，但分离的效率较低，重复性很差。目前，流动细胞分离法重复性好，准确率较高，是研究进展较快且有发展前景的分离方法。 1.2 胚胎的性别鉴定 胚胎移植技术现在已经被大量地应用于畜牧生产中。在移植前对胚胎进行性别鉴定，人为地选择某一性别的胚胎给受体，可以达到性别控制的目的，尽管此方法有一定的局限
性，但仍是家畜后代性别控制的主要途径之一。经过科学工作者长期的研究和探讨，胚胎性别鉴定技术已有了长足的进步，有些已应用于实际生产。鉴定的方法主要有细胞遗传学方法、免疫学方法、分子生物学方法。 1.3 控制母畜的授精环境 关于动物性别形成的理论和学说有很多，但公认的比较有实践意义的除了性染色体理论、基因平衡理论外，还有环境条件理论。现代遗传学实践证明，哺乳动物的表型性别都是由基因型与环境条件相互作用的结果，即性别的形成既受遗传因素决定又受环境条件影响。国内外有许多关于通过控制母畜授精环境使其所产生的后代的性比例发生变化的报道。这些控制措施可归纳为以下几个方面：一是控制输精时间；二是调整子宫颈内粘液的PH值；三是改变冻精的解冻温度；四是利用外源激素；五是多重处理措施。这类方法虽有结果不稳定，性比变化有限等弊端，但操作简单，在生产中很容易推广，有一定的使用价值。 2 本项目研究与国内外对比情况 2.1输精时间对性别影响的研究 由于X，Y两类精子的体积、比重、电荷、运动性等特性不同，在子宫颈内，Y精子游动速度快，最早到达受精部位，优先与等候的卵子结合。如果此时已排卵，Y精子与卵子结合，形成雄性。X精子运动较慢，到达受精部位晚，而
第三章 胚胎工程导学案
第三章胚胎工程 第一节动物的胚胎发育和胚胎工程 编写人:于景贵孙禹审核人: 审批人: 【学习目标】 1、简述哺乳动物的精子和卵子的发生过程（A） 2、说出受精作用的概念（A） 3、简述哺乳动物胚胎发育的基本过程（A） 4、简述动物早期胚胎培养常用的方法及其基本原理（A） 5、说出胚胎移植技术的概念及其应用（A） 【知识梳理】 一、哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用 1、精子的发生 （1）场所：睾丸的曲细精管 （2）时间：从初情期开始，直到生殖机能衰退 （3）过程 ①第一阶段——初级精母细胞的形成：位于曲细精管壁的精原细胞先分裂为两个细胞，然后进行数次有丝分裂，产生多个初级精母细胞。 ②第二阶段——精子细胞的形成：一个初级精母细胞连续进行两次分裂（即减数分裂）：MⅠ产生两个次级精母细胞，MⅡ共产生4个精子细胞。 ③第三阶段——精子细胞经过变形为精子：细胞核变为精子的头主要部分，高尔基体发育为头部的顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘。同时，其它物质浓缩为球状，叫原生质滴。 【例题1】有关精子的发生，错误的是（） A. 经过减数分裂，产生初级精母细胞 B. 初级精母细胞经过减数第一次分裂产生两个次级精母细胞 C. 两个次级精母细胞经过减数第二次分裂产生两个精子细胞 D. 产生的精子细胞经过变形，形成精子 【例题2】以下对精子形成过程的说法，不正确的是（） A. 精子细胞中的细胞核变为精子头的主要部分 B. 高尔基体发育为头部的顶体 C. 线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜 D. 细胞内的其它物质浓缩为球体，叫做原生质滴。原生质滴中存 在中心体 2、卵子的发生 （1）场所：卵巢 （2）时间：从时期开始（胎儿时期完成了的形成和在 卵巢内的储备） （3）过程 ①卵原细胞→初级卵母细胞 ②1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞＋第一极体（排卵前后完成） ③1个次级卵母细胞→1个卵子＋第二极体（过 程中完成）
鱼类的性别决定与人工控制
第22卷第2期2003年3月 水 产 科 学 FISHERIES SCIENCE Vol122,No12 Mar1,2003鱼类的性别决定与人工控制① 刘良国[1,2],赵 俊2,崔 淼2 (11常德师范学院生物系,湖南 常德 415000;21华南师范大学生命科学学院,广东 广州 510631) 摘 要:鱼类性别的人工控制是鱼类育种中一个十分重要的领域。本文概述了鱼类的性别决定机制及 鱼类生理性别的表现方式,同时介绍了鱼类性别的多种人工控制方法,为育种单位的生产实践提供参 考。 关键词:鱼类;性别决定;人工控制 中图分类号:S969 文献标识码:A 文章编号:100321111(2003)022******* 在动物界中,雌雄个体之间在外部形态或生理上的差异是较为普遍的。由于某些差异会带来极其重要的经济差别,因而认识动物的性别决定机制,以及如何控制动物的性别具有重大的意义。许多鱼类雌雄个体之间存在着明显的生物学性状诸如生长率、成熟年龄、繁殖方式、体色、体型、个体大小等差异,而且大多数鱼类性成熟后生长速度显著下降,大部分能量消耗在性腺发育上,致使可食部分减少,肉质变差。因此,人们可以根据需要专门生产全雌或全雄苗种进行单性养殖,或者培育出性腺不发育的中性鱼以消除性成熟带来的不利影响,从而大大提高养殖鱼类的经济效益。 很早以来,鱼类的性别决定机制以及鱼类性别的人工控制就一直引起人们的重视,发展迅速,有些研究成果已进入应用阶段,现就鱼类的性别决定及鱼类性别控制的研究进展作一介绍。 1 鱼类的性别决定 在脊椎动物中,性别是由受精时两个配子所携带的性染色体所决定的,鱼类的性别决定亦是如此。然而这种遗传性的决定并非一成不变,在鱼类胚胎发育过程中,原始的生殖腺同时具有向雌性和雄性发展的双向潜力,某些外部和内部因素,如水温、光照以及激素、代谢物等都可能通过某种途径改变机体的新陈代谢,特别是改变与性别决定有关的某些生理生化过程,从而影响鱼类的性别分化。因此鱼类性别的表现方式多种多样,包括各种类型的性染色体机制、雌雄异体、雌雄同体及各种外部性别和行为性别等。 111 鱼类性别的染色体机制 每种鱼都有它自己独特的染色体性别。据统计,目前世界上大约有1600多种真骨鱼类进行过染色体组型的研究,但其中大多数鱼类用常规核型分析方法都难以分别出性染色体,已被证明具有性染色体机制的种类只有72种,能从细胞学上鉴定出性别的不超过30种。鱼类中存在的与性别相关的异型性染色体类型有:XX/XY,XX/XO,ZW/ZZ,ZO/WW;复数性染色体也有报道,如X1X2X1X2/X1X2Y[1,2];有的鱼类存在复杂的性别决定系统,如在月鱼Xiphophorus m aculates(Poecilide,花鱼将科)中存在3个性染色体W、X、Y,此物种雌性个体的性染色体类型为WY、WX或XX,雄性个体的性染色体类型为XY或YY[3]。我国目前已研究过的染色体鱼类中,只有12种具有异型性染色体,分布于进化历史不同的5个分类群(目)中(表1)。 Hammerman和Avtalion[5]根据Chen(1969)对罗非鱼不同种之间杂交和回交的实验结果,于1979年提出鱼类性别决定的“常染色体平衡理论”,该理论认为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。 表1 我国已研究过的具有异型性染色体的鱼类[4]目 种 名雌性雄性作 者 鲤形目鲫Carassius aurat us auratas XX XY昝瑞光,1982银鲫C.a.gibelio XX XY 鲶形目胡子鲶Clarias f uscus XX XY邬国民等,1986革胡子鲶https://www.wendangku.net/doc/c915609026.html,zera XX XY 斑点胡子鲶C.macrocephalus XX XT 蟾胡子鲶C.bat rachus XX XY 白缘Leiobagrus marginalus XX XY李康等,1985 黑尾L.nigricauda XX XY 拟缘L.marginatoides XX XT 鲈形目刺鳅Mastacembelus aculeatus XX XY余先觉等,1989鳗鲡目星康吉鳗Conger myriaster ZW ZZ喻子牛等,1995鲱形目短颌鲚Colia brachygnathus ZO ZZ洪云汉等,1984 ①收稿日期:2002-09-29; 修回日期:2002-12-051 作者简介:刘良国(1970-),男,讲师,现为华南师范大学生命科学学院2001级硕士研究生1主要从事鱼类系统进化和遗传育种的研究1 致谢:本文撰写过程中承蒙陈湘麟教授的指导、修正,特此致谢!
揭示鱼类中温度与性别的表观遗传学机制
PLoS Genet.：揭示鱼类中温度与性别的表观遗传学机制 作者：mumu来源：生物谷2011-12-31 0:12:51 12月29日，据《每日科学》报道，一项由西班牙国家研究委员会（CSIC）海洋科学研究所领导、基因组调控中心（CRG）研究人员共同合作的研究，发现了鱼类中温度和性腺性别之间的表观遗传学机制。在雌鱼中，高温会增加性腺芳香酶启动子的DNA甲基化。 环境温度对性别决定有影响。有些物种，如大西洋银边鱼，其性别决定主要取决于温度。而另外一些物种，其性别决定已写在其DNA内，但温度仍然能够颠覆这种遗传"指令"。 之前有关欧洲鲈鱼（一种鱼，其性别决定取决于遗传因素和环境因素的共同作用）的研究表明，从一个正常性别比例的群体开始--即等比例的雄性和磁性个体，只需要在早期发育的一个关键时期通过增加水温，即可得到一个全是雄性个体的群体。 最有趣的现象是，温度在性腺未分化的某个时刻影响最大，而不是性腺开始形成。为什么会发生这种情况，是什么使温度能颠覆遗传因素，至今，都是个由来已久的难题。 现在，一项由西班牙国家研究委员会（CSIC）领导的研究解开了谜底。由巴塞罗那CSIC海洋科学研究所Francesc Piferrer教授领导的团队，描述了由温度升高诱导触发芳香化酶基因沉默的机制。 芳香化酶是一种能将雄激素转变为雌激素的酶，它在所有非哺乳类脊椎动物卵巢发育中至关重要。如果没有芳香化酶，就不会有雌激素；没有雌激素，卵巢就不可能发育。这项研究，将发表于本期PLoS遗传学期刊上。 早期效应
在实验中，科学家将2组欧洲鲈鱼幼鱼在它们生命的第一周培养在不同的温度（常温和高温）中。 结果表明，高温增加了芳香化酶启动子（cyp19a）的DNA甲基化，这反过来又驱动了它的沉默，因为其转录活性被抑制了。暴露于高温的这组，那些基因上是雌性只部分的受了影响的雌鱼，最终仍发育为雌性。然而，还有其他一些基因上是雌性但含有高水平的DNA甲基化的雌鱼，最终发育成了雄性，因为它们的芳香化酶被抑制了。 这是第一次，表观遗传学机制将环境因素与性别决定的细胞内机制联系在一起，而后者已在任何动物中被描述过。在此之前，只有一个类似的机制在一些植物中被描述过。 如研究员Francesc Piferrer指出，动物受影响非常快，远在组织学样本中出现可见性的雌雄差异（这发生在生命的第150天）之前，甚至远在性腺开始形成（这发生在生命的第35天）之前。 这项工作解释了，为什么水温仅升高几度就能将这些动物男性化， 它同样解释了，为什么许多在农场养殖的鱼是雄性，因为农民在幼鱼期升高了水温以加速它们的成长。Piferrer补充道，温度控制性别决定在爬行动物中非常常见。如果在这类脊椎动物中也存在一个类似的机制，那将是非常有意思的一件事。（生物谷https://www.wendangku.net/doc/c915609026.html,） https://www.wendangku.net/doc/c915609026.html,/biology/genetics/514936.shtml
鱼类的性别转换和性别控制
鱼类的性别转换和性别控制
1. 鱼类的性别 大多数硬骨鱼类，一生或者只具有精巢，或者只具有卵巢(雌雄异体)。但对于某些鱼类来说，体内同时存在卵巢和精巢（雌雄同体）则是一种正常生理现象，而且有的种类还能自体受精。目前发现的雌雄同体鱼类约有400种，根据其生活史中卵巢和精巢在不同年龄阶段的发育进展情况，大致可分为3种类型：
①雄性先成熟雌雄同体（protandrous hermaproditism） 在生活史中由雄性转为雌性。在性腺的发育过程中，早期卵巢的发育受到抑制，而精巢发育较快，低龄鱼表现为雄性，只能排精，不能产卵。随着年龄增大，精巢逐渐萎缩，卵巢逐渐发育成熟，表现为雌鱼。鲷科（Sparidae）鱼类中的黑鲷（Sparus macrocephalus）、黄鳍鲷（Sparus latus）、金头鲷（Sparus auratus）等属于这一类型。
②雌性先成熟雌雄同体（Protogynous hermaphroditism） 与第一种相反，生活史中由雌性转为雄性。低龄鱼卵巢先成熟，表现为雌性。随着年龄的增大，卵巢萎缩吸收，精巢发育成熟。在海水鱼类中有石斑鱼类中的Epinephelus aeneus、巨石斑鱼（Epinephalus tauvina）、灰石斑鱼（Epinephalus guttatus）等；淡水鱼类中有黄鳝（Monopterus albus）等。 这些鱼类第一次性成熟时都是雌鱼，产过卵以后才逐渐变为雄鱼。
有些自然性转换的鱼类，并不同时具有雌雄两性生殖腺，隆头鱼科中的盔鱼（Coris julis）是先表现为雌性功能，然后才转换为雄性功能的雄鱼，但没有观察到它同时有卵巢和精巢。 盔鱼的性转换特点是雌性生殖细胞完全为雄性生殖细胞所代替。在性转换开始时，先是卵母细胞的萎缩，然后才出现精原细胞。精原细胞是由分布在卵巢壁上的原生殖细胞分化出来的。盔鱼的性细胞转换是在卵巢内部发生。
浅谈鱼类的性别与性别控制
浅谈鱼类的性别与性别控制 摘要鱼类的性别控制对于提高鱼类养殖效益具有明显的应用价值, 目前已经成为水产养殖业的研究热点之一。为此本文综述了鱼类性别的研究现状和性别控制的主要方法,并展望其发展前景。 关键词鱼类；性别；性别控制 除病毒外, 几乎所有生物都有性别。性别这一生命现象经历了漫长的进化过程, 它与有性生殖同时出现[]1。鱼类性别控制对于提高鱼类的养殖效益具有十分明显的应用价值。因为许多鱼类雌雄个体之间的经济性状存在着明显的差异(如生长率、个体大小等), 大多数鱼类性成熟后生长速度会减慢, 自然生殖活动还带来生长的停滞, 体组织可食部分减少。因而选择具有最佳生长性能的性别进行单性养殖, 有利于提高养殖对象的生产量和经济价值。另外, 鱼类性别控制的研究, 对阐明鱼类性别分化和性别决定机制等理论问题, 也是非常有用的[]2。 1鱼类的性别 鱼类的性别与其它性状一样,是受基因控制的。染色体是基因的载体,因此,研究鱼类的染色体及其核型,有时可以发现控制性别的异形染色体,从而可判出某种鱼类性染色体类型。但是,在目前所分析的约2000种鱼类染色体核型中,大部分并没有发现性染色体。就目前所知的某些鱼类的性染色体类型,有的种类为XY 型,有的为ZW型,有的为20型,有的甚至具有多条性染色性。为什么在现存的鱼类中,有的具有性染色体,有的却没有性染色体呢?有的专家认为,实际上这些鱼都具有性染色体,只是运用现有的生物学技术还不能准确地鉴别出来而已。 现已证实,鱼类除性染色体以外,常染色体上也具有影响性别的基因。例如,尼罗罗非鱼的性别就不只由一对染色体决定,还与常染色体有关。日本学者Yamazaki认为,大部分没有性染色体的鱼类,其常染色体所具有的雄性或雌性异配性别基因不仅可以使后代雌雄性别出现1:1的比率,而且还可产生雌雄同体的
第八讲 性别决定基因鉴定及性染色体进化
第二十章性别决定基因鉴定及性染色体进化 性别决定机制的探讨一直是生命科学研究中最具吸引力和最热门领域之一。对两性生物而言，性别与分化是个体正常发育和自下而上不可缺少的一环，也是种族得以繁衍延续的物质基础。自古以来有很多关于性别决定的稀奇古怪的说法，随着科学技术的发展，人们认识到雌性和雄性个体在形态、生理和行为的许多特征及基因产物上才有很大的差异，然而它们在遗传信息上绝大部分是一致的，这就更引起了人们的兴趣，去揭示其中的奥秘。至今，对性别决定机制的研究已经形成了由遗传学、发育生物学、分子生物学及进化等多学科交叉的前沿研究领域。性别发育是一个多基因调控的复杂的分化事件，是对两套可轮换的遗传程序之一的精确决定和执行，而其分子机制及其多样性使得性别决定机制的研究成为有关胚胎发育过程中分子调节开关如何起作用的一个丰富的信息源泉。 发育生物学家的目标是追溯出性别决定和分化的基因通路，并以性别决定机制作为一种模式去理解发育的各个过程。同时，研究人员也致力于研究在大脑中是如何导致产生特殊的性行为，以及在不同的生物中，进化是如何产生截然不同的机制而最终获得相同的结果。在无脊椎动物中，研究人员以果蝇和线虫为实验对象，已接近实现这个目标，可绘制出详细的信号转导过程，其研究领先于脊椎动物；在低等脊椎动物中，性染色体的分化程度较低，而且其性别决定受环境的影响较大，研究人员在此领域一直没有获得突破性进展；在哺乳动物中，已经克隆了一些调控性别决定和分化的基因，追溯出性别分化早期的一部分信号通路，并先后提出了一系列模型来解释哺乳动物的性别决定机制。由于线虫和果蝇决定性别分化的基因完全不同，哺乳动物又具有不相关的第三套基因，这使得研究人员无法应用从简单生物中所获得的信息来指导对高等生物的研究。因此，脊椎动物性别决定基因及其作用机制的研究主要依赖于本身的研究系统。 第一节哺乳动物的性别决定 一、性别决定基因的鉴定 20世纪50年代确立了哺乳动物性别决定的两条规律：第一，性腺的分化决定了性别的分化，这条规律是通过一系列胎兔阉割实验确立的；第二，Y染色体决定雄性，这条规律是在发现性逆转病人的基础上确立的。哺乳动物性别决定基因的鉴定主要也是来自于对性反转动物的研究。现在已经发现的性别决定基因见图20－1。 二、性别决定和分化的信号转导途径 人类性别分化始于胚胎发育第4周，生殖嵴发育成包括皮质和髓质的未分化性腺。男性由髓质分化成睾丸，而皮质萎缩；女性由皮质分化成卵巢，而髓质萎缩。内生殖器起源于中肾管和副中肾管。男胚中肾管分化成精巢、输精管和副睾，副中肾管退化；女胚副中肾管发育成输卵管、子宫和阴道的前1/3部分，中肾管退化。（图20－2）（20－3）中B图认为单拷贝的流行性DSS能在正常的XX雌性中阻碍雄性发育途径，A图中XY雄性同受到SRY基因的作用失活。 二、果蝇的染色体性别决定 一、果蝇体细胞性别决定 20世纪初，一系列遗传学实验结果导致了“果蝇的性别由X染色体和常染色体数目比率决定（X：A）”这一重要概念的确定，即X:A比值形成了最初的个体性别决定信号。 在果蝇和大多数昆虫中，可以获得雌雄肉体嵌合体，为研究X染色体和性别间的联系提供了一个完美的典范。对这些雌雄嵌合体的研究发现，Y染色体在果蝇性别决定中无任何作用，仅是雄性可育的一个必需因素，在精子形成过程中被激活。 由X:A信号启动的果蝇性别决定包括3个不同的性别分化过程：一是体细胞的性别分化；二是生殖细胞的性别决定；三是剂量补偿。这三个过程有着各自的调控体系。具体见图20－4。