第七章-性别控制技术
哺乳动物性别控制技术研究进展
１ 哺乳动物性 别控 制的基本方法
１１ Ｘ， 精子 的分 离 ． Ｙ
过程而变化 ， 随着精子 的老化其膜 电荷会变小 ， 除此 以外 ， 还有哪些 因素会影响膜 电荷的变化尚未确定 。 另外膜电荷量的差异是否足以达到电泳法水平等都
早在 １ ２ 年 Ｌ ｓ ９５ ｕｈ就试 图用离 心法分 离精子 会影响其结论的准确性和重复性 。 但未成功［引 ｈ 。从那以后根据 Ｘ， Ｙ精子在物理（ 体 密度梯度离心法 Ｘ染色体 的精子体积 比 Ｙ
维普资讯
第 ３ 卷第 ４ ２ 期
综
》
中国牛业科学
Ｖｏ ． ２ １ ３ Ｎｏ ４ ． ］１ ２０ ｕ． ０ ６
述
黾一 ；
文章 编 号 ；０ １９ １ （０ ６０ —０ １０ １ ０ —１ １ ２ ０ ）４０ ３ —４
哺乳动物性别控 制技 术研 究进展
和早期胚胎性别鉴定与控 制的一些方法， 同时了进一步论述。 关键 词 ： 哺乳 动物 ； 别控 制技 术 ； 究进展 性 研
中图分类号 ：８３３ ￥ ２ ． 文献标识码 ： Ａ
性别控制是指通过人为地干预或操作使动物繁 殖出特定性别的后代 的技术 。在畜牧业 中有着重要
性 是 雄性 的两 倍 。 ｌ ｍｓ ］ 桑 葚 到囊 胚 阶段 的胚 Ｗｉａ Ｅ对 ｌ
上 的 Ｄ Ａ 的含量 的微 小的差别 ， Ｎ 通过流式细胞分 离仪进行分离 。 ９ Ｊｈ ｓｎ等首先报道用流式 １８ 年 ｏ ｎｏ ９ 细胞仪分离兔 Ｘ和 Ｙ精子 ， 用分离后的精子受精产
贾银 海 －叶 绍 辉 陈 永 昌 ， ， ， 苏 雷孙
（． １ 云南农业大学 动物科技学院 ， 云南 昆明 ６ ０ ０ ； ５ ２ １
人工控制奶牛性别技术
人工控制奶牛性别技术作者：孙肖明来源：《养殖与饲料》 2013年第3期孙肖明吉林工商学院生物工程学院,长春130062对于奶牛养殖户(场)而言,除了提高奶牛的单产水平以外,提高经济效益的另一重要途径就是利用现有母牛繁育出更多的雌性犊牛,以便于持续扩繁、生产更多的牛乳。
如此一来,人为地控制奶牛性别显得较为重要。
奶牛性别控制的方法有多种,现介绍胚胎鉴定法、外环境控制法和精子分离法3种,并将最适于生产应用的精子分离技术总结如下。
1 胚胎鉴定法胚胎性别鉴定技术就是利用胚胎分割和冷冻技术对奶牛的胚胎进行性别鉴定。
用冷冻精液对母牛进行体外授精,生产大量纯种胚胎,然后人为采用机械或化学方法,进行早期胚胎性别鉴定。
事实证明,胚胎不仅能够进行性别鉴定,而且分割后的胚胎发育正常;但是缺点在于技术繁琐、设备造价昂贵,因此难以实现大范围推广和应用。
2 外环境控制法使用外环境控制法实现性别控制的途径有多种,但原理大致有以下3种。
1)控制营养与年龄。
饲料供应不足或采食酸性饲料的母牛多产雄犊;反之,饲料供应充足或采食碱性饲料的母牛多产雌犊。
年老的母牛多产雄性后代;中年母牛多产雌性后代;父母双方都是中年牛多产雌性后代。
2)控制母牛生殖道的pH 值。
由于含X染色体的精子对酸性环境的耐受力比含Y 染色体的精子强,因此,通过控制母牛生殖道的pH 值,可以达到控制犊牛性别的目的。
3)控制授精时间。
排卵前一定时间授精的母牛多产雌性犊牛。
虽然控制授精时间较简单,但该法对人授精的技术要求较高且性别控制准确率较低。
3 精子分离法胚胎鉴定法和外环境控制法虽然理论上可以成立,但是在现实应用中都存在着一些不足,以致无法推广和普及。
所以,研究一种既能减轻养殖户(场)负担又能达到较高的性别控制准确率的方法显得意义重大。
通过对含X 染色体和含Y 染色体的精子进行分离再实行人工授精从而有效控制性别的技术,正从若干种技术中脱颖而出,并逐渐实现了产业化,越来越多地被应用于养殖户(场)的实际生产中。
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。
话说哺乳动物的性别控制
• 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密度 不同，利用沉降 法或者离心法实 现精子分离。
电泳图谱 电泳仪
金
2.回忆学习过的知识，如何 检测SRY基因？
金
3.SRY基因含量很少，检测 难度大，该怎么办？
—TAGGGAGAGC.....TCAATACTATGC— —ATCCCTCTCG......AGTTATGATACG—
dNTP
taq酶
ATC
引物1
TGC
引物2
—TAGGGAGAGC.....TCAATACTATGC— —ATCCCTCTCG......AGTTATGATACG—
金
2.利用已有的模拟实验材料，来鉴定样本1、样本 2两段基因序列是否是SRY基因。
有SRY——阳性，雄性 无SRY——阴性，雌性
PCR 扩增
加入 探针
SRY-PCR的胚胎的性别鉴定技术
如果你是一个农场主，你该怎么办？
肉牛
如果你是一个农场主，你该怎么办？
肉牛
牛胚胎移植过程bs
思考一下，可以在 哪个阶段实现性别 控制？
牛胚胎移植过程
➢性别控制的时期 受精之前 受精之后
学生活动：
金
1.阅读有关X精子、Y精子的区别的有关材 料。
金
2.尝试给出筛选X精子、Y精子的方法。
• 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)。
拓展视野
话说哺乳动物的性别控制
•畜牧生产中，肉、奶、蛋等重要经济性状在 性别间有差异。
动物应用生物技术PPT
电泳分离法
根据X、Y精子表面膜电荷的不同，通过电泳时X、Y精子 在电场中向不同电极移动而达到分离的目的。
流式细胞分离法
原理是由于X、Y精子的DNA含量有差异，用无毒荧光染料对精子染色， 染料着色量与精子含量成正比 。 经荧光检查，X精子发出荧光强，再经计算机控制使荧光强的X精 子带上正电荷，Y精子带上负电荷。带电精子通过高压电场即向不同方 向偏转，从而达到分离的目的。
目前大多数从两方面入手：
第一 是控制雄性动物仅产生一种类型的精子、 分离X、Y精子
第二 是控制胚胎的性别，怀孕之初可能是 控制胚胎性别的最有利时机
X、Y精子的分离
染色法
以长臂Y染色体为标记分离法。其原理为根据Y精子 具有长臂Y染色体的特征，利用盐酸奎纳克林荧光监测技 术来分离精子。
离心分离方法
离心分离方法是根据X精子的DNA含量高于Y精子，导 致X精子的密度及重量大于Y精子。在离心时X精子的沉
免疫法
该方法是利用H-Y抗体检测Y精子质膜上存在的H-Y抗原，以此 来分离X精子和Y精子 。
精子分离的方法虽然较多，但目前只有流式细 胞光度法具有重复性、科学性和有效性的特点
胚胎性别控制方法
分子生物学法
一种利用雄性特异性基因探针和PCR扩增技术鉴 别家畜胚胎性别的崭新方法。其实质就是检测Y染色体上的SRY基因 的有无，有则判为雄性，无则判为雌性 。 包括：DNA探针法
荧光原位杂交法
PCR扩增法 荧光原位杂交法（FISH）
FISH技术是从DNA探针技术发展而来的新技术，该技 术采用荧光标记的性染色体DNA特异探针与组织取样得 到的胚胎细胞进行原位杂交以确定胚胎的性别。
非分子生物学法 1 核型分析法
奶牛性别控制技术的研究现状及在生产中的应用前景
分 离 法 ， 离 的 含 ｘ精 子 （０ 以 上 ） 精 液 已 在 奶 牛 繁 殖 中逐 步 分 ９％ 的 得 到推 广 和 应 用 ： 别 控 制 剂 方 面 的 研 究 也 有 一 定 的 进 展 。 这 些 性 研 究成 果 必 将 推 动 奶 牛 业 的 快 速 发 展 。
流 式 细 胞 器 分 类 法 分 离 奶 牛 精 液 的 理论 根 据 是 两 类 精 子 头 部 Ｄ Ａ 含 量 的 差 异 。 ｘ精 子 的 Ｄ Ａ 含 量 比 Ｙ 精 子 高 出 ３ ８ 。 根 Ｎ Ｎ ％ 据这一差异 ， 准确 的流 式 细 胞 分 类 仪 器 可 对 ｘ、 精 子 进 行 分 离 。 Ｙ 具 体 方 法 ： 用 Ｄ Ａ 特 异 性 别 染 料 对 精 子 进 行 活 体 染 色 ， 后 使 先 Ｎ 然 精 子 连 同少 量 稀 释 液 逐 个 通 过 激 光 束 ， 测 器 可 探 测 精 子 的 发 光 探 强 度 并 把 不 同强 弱 的 光 信 号 传 递 给 计 算 机 ， 算 机 指 令 液 滴 充 电 计 器 使 发 光 强 度 高 的 液 滴带 正 电 ， 的带 负 电 ， 后 带 电液 滴 通 过 高 弱 然
摘要 ： 介绍 了奶牛性别控制 的途径 和在 实际生产 中应 用的 注意 事项及应 用前 景。
关键 词 ： 牛 ； 性 别控 制 ； 应 用 前景 奶 中 图 分 类 号 ：８ ３ ９ ３ ￥ ２ ． １ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０２— ０ Ｘ（０６ ｏ ０ ３ ０ １０ ２４ ２ ０ ）４— ０ ３— ２
数 排 卵 后 ， 工 授 精 的 环 节 上 ， 用 性 别 控 制 精 液 进 行 输 精 （ 精 人 应 输
奶牛性别控制有巧法____
doi:10.3969/j.issn.1008-4754.2013.03.027绿色养殖3解决对策3.1走人性化之路对猪只进行优良的福利饲养，在猪只的饲养、运输、宰杀过程中，确保其不受饥渴，生活舒适，不受痛苦伤害和疾病威胁，生活过程没有恐惧，充分发挥天性。
在管理过程中尽可能减少应激，减少疾病疼痛，尽量满足猪只的自身健康条件。
3.2走健康之路包括猪只身体健康和畜产品健康。
猪只的身体健康，要求在饲养管理过程中，为猪只创造一个健康生长的环境，尽可能少的使用药物，或者不用药物，并且严格执行药物休药期。
这样猪只就能吃好、睡好、身体自然棒，没有疾病的发生，从而实现身体健康。
在畜产品加工过程也要严格按照无公害、绿色食品生产操作规程进行初、深加工，整个环节没有任何污染源的二次污染，保证了畜产品的卫生、安全和食用的放心。
3.3走环保之路指养猪户在饲养过程中不仅要认真发展养猪事业，还要注意保护生态环境。
要做到对养殖环境没有污染和危害，符合环保的要求。
这包括要建立粪尿与污水处理设施，以及场址选址的科学合理性，像猪场不可建在居民区的上风向，要远离集市、远离水源等等，还有粪尿不经无害化处理，不得随意排放，所有这些都是保证养殖场能融入环境、不破坏生态、实现猪与自然的和谐。
3.4走高效之路养猪的目的不仅是要致富，而且要增收。
如果按照传统养殖，不仅很难抵御市场波动带来的风险，而且效益低下。
例如农户散养猪只，喂食泔水或者剩饭烂菜叶，饲养一年也只能长个200斤，而全程饲喂全价饲料，同时按标准防疫、饲养管理，4个半月就可达到180斤，只有这样才能实现料肉比2.4∶1-2.8∶1，才会取得实实在在的养殖效益。
科学、合理、高效的养殖技术是养猪事业的创收法宝，在猪只饲养中积极使用高新科技成果，让科技确确实实转化为生产力，让每一头猪都带来最大的经济效益。
■HF奶牛为单胎动物，与其他畜种相比，繁殖力低。
奶牛性别控制是通过人为干预，使母牛按照人们需要性别繁殖后代的生物技术。
第四章 性别控制技术
通过核型分析来鉴定 胚胎性别，寻找不能 与 X 性染色体配对的 Y 染色体。 准确率几乎是100%
3、Ｘ连锁酶活力测定法
原理：早期雌胚中2条Ｘ染色体中的一条失活，在胚 胎基因组激活与Ｘ染色体失活的短暂时期内，2条Ｘ 染色体均可被转移，雌胚中与Ｘ关联酶浓度及活性为 雄胚的2倍。 小鼠8-细胞胚次黄嘌呤磷酸核糖基转移酶(HPRT) ， 结果14/15的胚胎性别与HPRT活性结果一致，其中雄 性准确率100%，雌性91%。 测定从桑椹胚到囊胚阶段小鼠胚胎6-磷酸葡萄糖脱氢 酶( G6PP)的活性，雌性准确率为72%，雄性57%。 对Ｘ染色体失活时间尚不明确,易误判。
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。
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。
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；
受胎率低 精子受精力比正常精子低，解冻后的活力和顶体完 整率低等。分离过程不会影响受精，但可能会影响 早期胚胎和胎儿的发育 。 原因：荧光染色、稀释、冷冻、分离前后的保存、 分离过程中紫外线的照射及机械损伤等，都可能会 对精子产生不利影响。现已证实，分离过程会损伤 精子细胞膜，使活力、存储能力和受精能力下降。