第四章 性别控制技术讲解

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。