鸟类性别决定的方式

性别决定和伴性遗传高中二年级生物考题合格考达标练1.下列有关生物性别决定的叙述,正确的是()A.女性体细胞中性染色体组成是XXB.人体内精子都含有Y染色体C.X、Y染色体形态、大小完全相同D.雄鸟产生的精子类型及比例是Z∶W=1∶1XY型,女性体细胞中的性染色体组成是XX,男性体细胞中的性染色体组成是XY,A项正确;男性体细胞中的性染色体是X、Y,能分别产生含X的精子和含Y的精子,B项错误;X、Y染色体形态、大小不同,C项错误;鸟类的性别决定方式是ZW型,雄鸟体细胞中的性染色体组成是ZZ,只产生含Z的精子,D项错误。

2.(2021南京六校高一期末联考)有一女性为色盲患者,她的什么亲属一定患色盲?()A.父亲和母亲B.儿子和女儿C.母亲和女儿D.父亲和儿子X染色体隐性遗传病,色盲女性含有两个色盲基因,其色盲基因一个来自父亲,一个来自母亲,父亲含有一个色盲基因即患病,但母亲另一条X染色体上可能不含色盲基因,即母亲可能不患色盲;色盲女性儿子的X染色体来自色盲女性,故儿子一定患病,但女儿由于有一条X染色体来自父亲,故女儿不一定患病;综上分析,女性色盲患者的父亲和儿子一定是色盲患者,D项正确。

3.下图是人类红绿色盲遗传的家系图。

下列相关说法正确的是()A.1号个体的父亲一定是色盲患者B.6号个体的色盲基因来自3号和1号个体C.1号和4号个体基因型相同的概率为3/4D.3号和4号个体再生一个患病男孩的概率为1/2X染色体隐性遗传病,设相关基因用B、b表示,分析系谱图可知,5号个体的基因型为X b Y,则1号个体的基因型为X B X b,其色盲基因可能来自她的父亲或母亲,因此,1号个体的父亲不一定是色盲患者,A 项错误;图中6号个体的色盲基因来自3号和4号个体,而4号个体的色盲基因来自1号个体,B项正确;图中1号个体和4号个体的基因型均为X B X b,C项错误;3号个体和4号个体再生一个患病男孩的概率为1/4,D项错误。

第2章基因和染色体的关系第3节伴性遗传【素养目标】1.了解伴遗传性的概念以及特点分析。

【必备知识】伴性遗传一、概念：遗传控制基因位于性染色体上，因而总是与性别相关联。

二、XY型性别决定方式：●染色体组成（n对）：雄性：n－1对常染色体+ XY 雌性：n－1对常染色体+ XX●性比：一般1 : 1●常见生物：全部哺乳动物、大多雌雄异体的植物，多数昆虫、一些鱼类和两栖类。

三、三种伴性遗传的特点：（1）伴X隐性遗传的特点：① 男＞女② 隔代遗传（交叉遗传）③ 母病子必病，女病父必病（2）伴X显性遗传的特点：① 女＞男② 连续发病③ 父病女必病，子病母必病（3）伴Y遗传的特点：①男病女不病②父→子→孙附：常见遗传病类型（要记住．．．）：伴X隐：色盲、血友病伴X显：抗维生素D佝偻病常隐：先天性聋哑、白化病常显：多(并)指四、单基因遗传病遗传方式的判断1.第一步:排除Y连锁遗传(1)系谱图中患者全为男性,而且患者后代中男性全为患者一-伴Y遗传(2)系谱图中患者有男有女一非伴丫遗传2.第二步:确定是显性遗传还是隐性遗传(1)无病的双亲,所生的孩子中有患者(无中生有)一隐性遺传。

(2)有病的双亲，所生的孩子中有正常者(有中生无)一显性遣传3.第三步:确定致病基因位于常染色体上还是性染色体上(1)已知显性从男患者入手①男病,其母其女均病伴X显性遣传②男病,其母或其女有不病者;双亲病有正常子女常染色体显性遣传。

(2)已知隐性从女患者入手①女病,其父其子均病伴X隐性遺传。

②女病,其父或其子有不病者;双亲正常有患病子女一常染色体隐性遣传4第四步:若系谱圈中无上述特征,从可能性大小方面推测(1)若该病在代与代间连续性遗传一显性遣传患者性别无差利,常染色体上患者女多于男、X染色体上(2)若该病在系谱图中隔代遺传一隐性遺传患者性别无差别，常染色体上患者男多于女X染色体上五、遗传病的概率计算1.在解概率计算题时,需要注意所求对象是在哪一个范围内所占的比例。

性别决定的原理性别决定的原理涉及到遗传学和生物学的知识，主要通过两种方式来决定一个生物个体的性别，分别是染色体性别决定和性染色体决定。

以下将详细介绍这两种决定性别的原理。

一、染色体性别决定原理染色体性别决定是指通过染色体的性状来判断个体的性别。

在人类中，性染色体主要有两种类型，分别是X染色体和Y染色体，而非性染色体是指其他的22对染色体，它们不参与性别的决定。

1. X和Y染色体的差异性染色体的差异主要体现在XY染色体组合和XX染色体组合上。

一般而言，一个人的染色体组合为44个非性染色体加上两个性染色体。

男性的染色体组合为44个非性染色体加一个X染色体和一个Y染色体，记作46XY；而女性的染色体组合为44个非性染色体加上两个X染色体，记作46XX。

2. 性别决定基因SRY在人类的Y染色体上，存在一个名为SRY（Sex-determining Region Y）的基因，它是决定胚胎发展成男性的关键。

SRY基因会在胚胎发育早期激活，并启动一系列的生化反应，促使胚胎发展成男性。

这个基因编码的蛋白可以影响着世界上一系列的性别特征，包括男性生殖系统的形成和发育。

3. 遗传方式由于男性的染色体组合为XY，而女性的染色体组合为XX，所以决定一个人的性别取决于他们父母的遗传方式。

当一个人从他的父亲那里得到一个Y染色体时，他将会是一个男性，因为Y染色体中的SRY基因会激活男性特征的发育；而当一个人从他的父亲那里没有得到Y染色体，而是得到了两个X染色体时，他将会是一个女性，因为没有SRY基因的存在。

二、性染色体决定原理性染色体决定是指通过性染色体的数量来决定个体的性别。

不同的物种具有不同的性染色体决定方式，下面将介绍两种主要的性染色体决定方式。

1. XX-XY系统大多数哺乳动物都使用XX-XY系统来决定性别，其中雌性有两个X染色体，而雄性有一个X染色体和一个Y染色体。

在这一系统中，雌性是一种“隐藏的”性别，因为它们没有特别的基因在X染色体上，而男性则通过Y染色体上的特定基因来表达雄性特征。

黄腹山鹪莺和纯色山鹪莺性别的分子鉴定孟莉;张建新;潘虎君;栾欣晨;黄幸雪;唐思贤;胡慧建【摘要】黄腹山鹪莺Prinia flaviventris和纯色山鹪莺P. inornata共同体现出一个特点,其繁殖期尾羽短于其冬季尾羽,但由于两者的雄雌外形相似而难以野外鉴别.为此,我们采用CHD基因法对二者的性别进行鉴定,并通过解剖对鉴定结果进行验证.结果发现: 1) P2/ P8引物适用于这两个物种的性别鉴定,而2550F/2718R不适用; 2) 分子方法鉴定结果与解剖鉴定结果完全相符; 3) 使用非伤害性取样法拔取的羽毛中提取的DNA具有同样效果.为此,我们认为使用P2/ P8引物对这两个物种进行性别鉴定可靠,具快速鉴定的效果,而2550F/2718R引物可能不适用于莺科鸟类的性别鉴定.【期刊名称】《四川动物》【年(卷),期】2010(029)004【总页数】4页(P547-550)【关键词】黄腹山鹪莺;纯色山鹪莺;性别鉴定;CHD基因【作者】孟莉;张建新;潘虎君;栾欣晨;黄幸雪;唐思贤;胡慧建【作者单位】华东师范大学生命科学学院,上海,200062;华南濒危动物研究所,广州,510260;华南濒危动物研究所,广州,510260;浙江大学生命科学学院,杭州,310058;华南濒危动物研究所,广州,510260;华南濒危动物研究所,广州,510260;华南濒危动物研究所,广州,510260;华东师范大学生命科学学院,上海,200062;华南濒危动物研究所,广州,510260【正文语种】中文【中图分类】Q959.7;Q75性选择理论认为，自然界中鸟类雄性在繁殖期的尾羽由于雌性选择的原因而向更长方向发展(Darwin，1871)。

但是，纯色山鹪莺 Prinia inornata和黄腹山鹪莺P.flaviventris都与此相反，即非繁殖期尾羽比繁殖期尾羽长，这种逆向变化可能有着更深层的适应意义(张建新等，2007;丁志锋等，2008)。

【高中生物】浅谈生物界的性别决定类型多数动物和某些植物具有两性之分，不同生物的性别决定类型存在较大的差异，综合起来主要分为两大类，即遗传因素决定性别和环境因素决定性别。

1遗传因素决定性别1．1性染色体决定性别性染色体是指与生物体性别决定直接相关的染色体。

在自然界中，大多数生物体的性别差异是由性染色体的差异决定的。

1．1．1xy型性别决定XY型性别决定是最常见的性别决定类型。

所有哺乳动物、大多数爬行动物和两栖动物、一些鱼类和昆虫，以及雌雄异株植物，如雌性露菜、菠菜和大麻，都属于XY型性别决定。

这种类型的雌性是纯合的，即雌性个体的体细胞包含两条同型性染色体（XX）；雄性是杂合的，即雄性个体的体细胞包含两条异型性染色体（XY）。

Y染色体在这种性别决定中起主导作用。

含有Y染色体的受精卵发育为雄性，没有Y染色体的受精卵发育为雌性。

其根本原因是Y染色体上存在SRY（睾丸决定基因），其表达产物锌脂蛋白通过抑制女性发育途径和启动男性发育途径，在调节性别分化中发挥作用。

因此，真正决定XY型生物性别的是SRY基因。

因此，SRY基因易位于X染色体或常染色体上的XX型受精卵将发育为男性个体；Y染色体上SRY基因缺失的XY型受精卵将发育成雌性个体。

1．1．2zw型性别决定鸟类、鳞翅目昆虫和一些两栖爬行动物属于ZW型性别决定。

ZW型生物的性染色体组成与XY型相反。

雄性为同性，体细胞中有两条同类型的性染色体（zz）；雌性是杂合子，体细胞中有两条异型染色体（ZW）。

ZW型性别决定的机制尚不清楚。

根据普遍推测，W染色体可能携带抑制男性发育的基因。

1．1．3性指数决定性别虽然黑腹果蝇也有x和Y染色体，但其性别决定机制不属于XY型，而是由性别指数决定的，即性染色体（x）数与常染色体组（a）数的比值决定性别（见表1）。

表1人类和果蝇中性染色体和性别的关系性染色体xyxxxxxxxyxoxyyx:3a性别指数 1x:2a=0.5 2x:2a=13x:2a=1.5 2x:2a=11x:2a=0.5 1x:2a=0.5 1x:3a=0.33人类性别♂♀超雌♂♀超级男性－果蝇性别♂♀超雌核发育(不能成活)♀♂♂超雄从表1可以得出结论，人类的性别决定取决于Y染色体的存在，而果蝇的性别决定取决于性别指数。

鸟类性别鉴定方法探究及红腹滨鹬性别鉴定红腹滨鹬（Calidris canutus）隶属于鸻形目(Charadriiformes)、鹬科（Scolopacidae）、滨鹬属（Calidris）。

该物种已被列入国家林业局2000年8月1日发布的《国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物名目》。

在鸟类中 ,雄性的染色体是同型的(ZZ 型),而雌性是异型的(ZW型)。

在大多数鸟类中,Z 染色体较大,且含有几乎所有已知的性连锁基因,SOX9,AMH , WT1,SF1,DAX1等。

性别是有性生殖物种的最重要特征，雌雄个体往往在生理、行为、生态等领域具有差别．对一些在外观上难以辨别雌雄或特殊情况下的鸟类进行性别鉴定对鸟类的全面认识、对濒危种类的保护和管理、繁殖与育种、种群结构和群体遗传分析等方面均具有重要作用。

形态学方法主要有目测性器官或通过外科手术的方法 ( 剖腹和镜检 ) 对生殖腺直接观察 ,目测性器官是利用不同性别泄殖腔形态差异进行鉴定。

但鸟类生殖器官在体内 ,不易从外表辨别 ,鉴定时对鸟类的刺激较大 ,而且鸟类的性器官外形有很多不同形状 ,只有经过专业训练的技术人员才能成功地运用 ,主观性强。

外科技术尤其是镜检技术虽然也在不断改进 ,但对鸟类均有不同程度的伤害 ,对一些体积较小的鸟类 ,可能会导致鸟的死亡或不育 ,对于珍稀鸟类来说尤为不适合。

还有对个体的体形大小、个体高矮、头额宽度、面颊大小、跗踱长短、翅长、尾长等体尺进行测量比较来进行性别鉴定的方法,但准确性不高。

【11-13】2.1.2细胞生物学方法鸟类性染色体异配性别为雌性(ZW),同配性别为雄性(ZZ) ,这说明雌性有一条特异的 W 染色体,细胞学技术主要就是对W染色体进行观察,雌性的性染色体一条大(Z),一条小(W),而雄性个体两条均较大(ZZ)。

大体过程是:对羽髓或血液等样品用胶原酶处理后 ,加入培养基对细胞进行培养。

离心低渗制片染色镜检 ,镜检时要选择染色体分散 ,形态良好的中期细胞进行。

2023年高考生物模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。

)1．鸟类的性别决定为ZW型。

已知某种鸟类的眼色受两对独立遗传的基因（A、a和B、b）控制。

现有甲、乙两个纯合品种，均为红色眼，根据下列杂交结果，推测杂交1的亲本基因型是（）A．甲为AAZ b W，乙为aaZ B Z B B．甲为aaZ B W，乙为AAZ b Z bC．甲为AAZ B W，乙为aaZ b Z b D．甲为aaZ b W，乙为AAZ B Z B2．中国科学家成功诱导人成纤维细胞重编程为hiHep细胞，hiHep细胞具有肝细胞的许多功能，包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物等。

下列相关叙述中正确的是（）A．人成纤维细胞与hiHep细胞的核酸有所不同B．衰老的肝细胞中细胞核体积变小C．hiHep细胞通过主动运输将血清白蛋白运出细胞D．该项成果可以说明动物细胞具有全能性3．下列生物学实验中，需要用到染色剂和显微镜的实验是（）①观察DNA和RNA在细胞中的分布②观察叶肉细胞中的叶绿体③观察口腔上皮细胞中的线粒体④观察根尖分生组织细胞的有丝分裂⑤探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水和失水A．①②③⑤B．①③④C．②④⑤D．②③④⑤4．如图是某田鼠种群t年与t+1年种群数量的比值随时间的变化曲线（外界环境条件基本不变），下列相关叙述正确的是（）A．t2年结束时该种群的数量最大B．在t2~t3时间段该种群数量的增长速率逐渐增大C．t1时该种群的年龄组成为稳定型D．利用标志重捕法调查田鼠的种群密度时，第二次被捕捉的难度增大，得到的结果比实际数值偏小5．下列有关生物进化的叙述正确的是（）A．基因型为Rr的圆粒豌豆逐代自交，纯合圆粒逐渐增加，但豌豆并未发生进化B．某森林中黑色桦尺蠖与灰色桦尺蠖是自然选择作用下由一个物种进化成的两个种群C．在自然选择作用下生物间形成生殖隔离是生物进化的标志D．有害基因在自然选择的作用下基因频率会逐渐降为零6．有关核酸是遗传物质证据的实验中，下列叙述正确的是（）A．S型菌和R型菌的结构不同是基因选择性表达的结果B．S型菌的DNA单独侵染小鼠不会使小鼠得败血症C．烟草花叶病毒的RNA单独侵染烟草，烟草不会出现病斑D．噬菌体侵染细菌过程中，细菌裂解后子代仍旧是噬菌体，这种现象是遗传变异的结果7．研究种群数量及其变化是种群生态学的核心问题之一，下列叙述错误的是（）A．不同年份东亚飞蝗种群数量的波动受气候变化影响B．珲春自然保护区的建立可提高东北虎的环境容纳量C．种群的S型增长是由于自然界资源和空间有限所致D．草地中某杂草种群数量的增长不会受到其密度制约8．（10分）下列关于水体富营养化所致结果的叙述，错误的是（）A．有毒藻类大量繁殖B．水体处于严重缺氧状态C．引发负反馈使鱼类大量死亡D．微生物分解作用产生难闻的气味二、非选择题9．（10分）胡萝卜是伞形科的两年生草本植物，因其营养丰富且老少皆宜，成为了人们餐桌上一种重要的食材，回答下列有关问题：（1）胡萝卜可生吃，可炖煮，还可以制作成泡菜，泡菜发酵过程中会产生亚硝酸盐，因此食用前需要检测泡菜中亚硝酸盐的含量而避免中毒，测定亚硝酸盐含量的常用方法是___________。

鸟的生殖和发育说课简要自我评价与反思下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!一、引言鸟的生殖和发育是生物学中一个重要的领域，涉及到许多复杂的生理和生态过程。

与ZW型性别决定有关的伴性遗传试题详析一、高考集锦1．(2011年高考福建卷)火鸡的性别决定方式是ZW型(♀ZW，♂ZZ)。

曾有人发现少数雌火鸡(ZW)的卵细胞未与精子结合，也可以发育成二倍体后代。

遗传学家推测，该现象产生的原因可能是：卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合，形成二倍体后代(WW的胚胎不能存活)。

若该推测成立，理论上这种方式产生后代的雌雄比例是() A．雌∶雄＝1∶1B．雌∶雄＝1∶2C．雌∶雄＝3∶l D．雌∶雄＝4∶1【解析】按题意分两种情况，第一种情况是若卵细胞含Z染色体，则三个极体分别含Z、W、W染色体，卵细胞与其中之一结合后的情况是ZZ(雄)∶ZW(雌)＝1∶2；第二种情况是若卵细胞含W染色体，则三个极体分别含W、Z、Z染色体，卵细胞与其中之一结合后的情况是WW(不存活)∶ZW(雌)＝1∶2。

故综合两种情况，理论上这种方式产生后代的雌雄比例是雌∶雄＝4∶1。

【答案】 D2.(2011年高考安徽卷31.Ⅰ)雄家蚕的性染色体为ZZ，雌家蚕为ZW。

已知幼蚕体色正常基因（T）与油质透明基因（t）是位于Z染色体上的一对等位基因，结天然绿色蚕基因（G）与白色蚕基因（g）是位于常染色体上的一对等位基因，T 对t，G对g为显性。

（1）现有一杂交组合：ggZ T Z T ×GGZ t W，F1中结天然绿色蚕的雄性个体所占比例为__________，F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色蚕的雄性个体所占比例为____________________。

（2）雄性蚕产丝多，天然绿色蚕丝销路好。

现有下来基因型的雄、雌亲本：GGZ t W、GgZ t W、ggZ t W、GGZ T W、GGZ T Z t、gg Z T Z t、ggZ t Z t GgZ t Z t，请设计一个杂交组合，利用幼蚕体色油质透明区别的特点，从F1中选择结天然绿色蚕的雄蚕用用生产（用遗传图解和必要的文字表述）。

本题考查的知识点是性别决定和伴性遗传，并考查知识的迁移、分析与综合的能力，以及绘制遗传图解的技能。

动物的性别决定机制性别在动物界中是从很低等生物开始就已经具有的一个特性，并且这种特性随着动物分类地位的提高而更加显著。

在高等动物中雌性和雄性的许多性状都存在着明显差异，例如鸟类雌雄个体间不仅生殖系统间有差异，形体、羽色、鸡冠形状甚至鸣声也都不同。

动物的个体发育除了极低等的几种以外，多是从受精卵开始的，而性别决定与分化基本上是在胚胎时期就已完成，对于不同动物而言，其性别决定的影响因子也各不相同。

总的说来，与性别决定有关的因子有两大类，一类是环境因子，一类是遗传因子。

性染色体就是与性别分化直接相关的染色体。

根据研究，性染色体的出现最早是在鱼类等较为低等的动物当中，在两栖、爬行、鸟类、哺乳动物中一般都有可以从形态上鉴别出的性染色体。

1930年Fisher等人提出假说，认为哺乳动物Y染色体上至少存在一个与性别决定有关的基因，并假设这个基因要么与Y染色体连锁，要么对位于其它染色体上的性别决定基因起着调控作用。

1940年Ajost等人通过阉割胎兔实验认识到性别决定实际上等同于睾丸的决定，直到1 959年人们才真正认识到哺乳动物睾丸的分化取决于Y染色体，并推测Y染色体上有一个基因编码睾丸决定因子TDF，决定哺乳动物胚胎的性嵴发育为睾丸。

人的Y染色体可以分为两个不同的功能区，一个是拟常染色体区，位于Y染色体短臂末端，可以与X染色体上同源区段进行配对和交换。

第二个功能区在减数分裂时不与X染色体进行配对、交换，而一旦这一区域与X染色体发生了不正常的交换，性别决定的染色体基础就可能破坏。

60年代初期，一些学者根据Y染色体在显微镜下可见的缺失或易位及由此而发生性别异常的病例之间的关系初步将TDF定位于Y染色体着丝粒附近，并绘制了Y染色体的缺失定位图，将Y 染色体划分为7个区段，但由于Y染色体非常小，不便于从形态学水平进行进一步的研究。

后来人们主要将TDF的定位和克隆研究工作集中在Y染色体短臂，Page等人认为TDF应位于Y染色体的短臂第一区段，接近拟常染色体区。

两种观赏鸟性别的快速鉴定研究盖玉林;路迪;周材权【摘要】虽然CHD基因的保守性和性特异性引物已被广泛应用于性别鉴定领域,但羽毛样以及PCR体系等的选择却会产生不同的鉴定效果,因此如何对这些影响单性态观赏性鸟类性别鉴定的多重因素进行最优化处理以达到快速鉴定的目的,就成了人工繁育过程中最亟待解决的问题.本文用固定影响因素(PCR体系除外)的方法,对PCR体系进行优化处理,羽毛提取DNA,然后CHD基因的相关引物进行性别鉴定.结果表明:所有雌性鸟类得到CHD-Z和CHD-W的两条带,雄性1条CHD-Z带的高效鉴定.因此,确立了此类鸟的快速鉴定体系,即画眉鸟性别鉴定体系,用于鉴定换羽季的画眉鸟的性别;以及红嘴相思鸟性别鉴定体系,用于鉴定红嘴相思鸟的性别;同时可为多种体型相似的鸟类的快速鉴定提供参考.【期刊名称】《西华师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(035)002【总页数】6页(P166-171)【关键词】CHD基因;红嘴相思鸟性别鉴定体系;画眉鸟性别鉴定体系;最优化处理;快速鉴定【作者】盖玉林;路迪;周材权【作者单位】西华师范大学生命科学学院珍稀动植物研究所,西南野生动植物资源保护教育部重点实验室,四川省环境科学与生物多样性保护重点实验室,四川南充637009;西华师范大学生命科学学院珍稀动植物研究所,西南野生动植物资源保护教育部重点实验室,四川省环境科学与生物多样性保护重点实验室,四川南充637009;西华师范大学生命科学学院珍稀动植物研究所,西南野生动植物资源保护教育部重点实验室,四川省环境科学与生物多样性保护重点实验室,四川南充637009【正文语种】中文【中图分类】Q954我国鸟类资源丰富，观赏性鸟类多以悠扬的鸣声和光鲜羽毛的雀形目鸟类为主，它们多为单性态鸟类.实验室内的画眉鸟(Garrμlax canorus)和红嘴相思鸟(Leiothrix lutea)又是典型的单性态鸟类，坚韧威武的品格(画眉鸟)和相思情浓的寓意及华丽的羽毛，使它们深得人们的喜爱，是宝贵的观赏鸟类资源，具有广阔的市场前景.但其性别不论是在幼鸟还是在成鸟时期，都很难从外观及其它行为上加以判断区别［1］，给配对造成极大困扰，因此雌雄的快速鉴定对实验室内的人工繁育和驯化有着重大意义.Cerit＆Avanus使用多种形态学以外的性别鉴定方法，确立了分子鉴定方法的优越性［2］;赵春江等提出毛发、粪便等物质可以作为哺乳动物DNA 提取的材料［3］;研究者们运用自己的方法(不同羽毛采集量、采集季节、处理方法、PCR反应条件及体系)对相关鸟类进行了性别鉴定［4－7］，但处理的差异太大.因此对不同鸟类的季节性羽、羽毛长度、PCR体系等选择进行一个最优化处理成为快速鉴定的关键.鸟类属于雌性异型配子(ZW:雌性 ZZ:雄性)，与雄性异型配子(XY:雄性 XX:雌性)在性染色体上有很多相同的特征，具有一定的相似性.哺乳动物中的SRY基因，即睾丸发育影响因子，保守存在于哺乳动物中，且能准确的进行性别鉴定［8］.越来越多的研究开始专注于在鸟类W染色体上筛选保守的性特异性片段，ATP5A1［9，10］，EE0.6［11，12］，DQSG10［13］的保守性片段同时被发现于 Z 染色体上;Griffiths未能从小背黑鸥(Larus fuscus)的性染色体中分离出 SRY 片段［14］;利用随机多态性链式反应［15］，扩增片段长度多态性［16－18］、微卫星［19］等方法对相关鸟类进行性特异性引物筛选，也仅能对几种乃至一属鸟类进行鉴定［20］，不能满足雀形目多型观赏性鸟类的高效性别鉴定.CHD(chromobox－helicase－DNA binding gene)基因，全称为染色体螺旋蛋白基因，位于性染色体上，由于内含子长度存在差异，在雌鸟中具有两个同源拷贝CHD－W 和 CHD－Z，在雄鸟中只有CHD－Z［21］.该片段在检测的鸟类中是保守的，已对多种鸟类进行了高效的鉴定.因此本研究主要包括以下内容:1.CHD基因的性别鉴定;2.红嘴相思鸟的高效鉴定体系;3.画眉鸟的高效鉴定体系.1 材料与方法1.1 羽毛样品的采集及DNA提取羽毛样均采自于我校野生鸟类驯养繁育室内的成鸟，对30个个体进行性别鉴定(画眉鸟20只，相思鸟10只)，另有一对已知性别的成年画眉鸟和2只采自野外的雄性死灰头啄木鸟(Picus canus).固定采集鸟类翅膀上的4根飞羽(换羽期和正常期)，用消毒的剪刀将羽根部位的髓腔剪碎，转入1.5ml离心管，每个样品依次加入450μL的 TES和50μL 的10%SDS(10 mM Tris－HC1，pH 8.0，2 mM EDTA，10 mM NaC1，1%SDS，0.15 mg/ml proteinase K)，于56℃水浴消化6 h，过程中充分混匀3－5次，然后用酚－氯仿－异戊醇萃取DNA，风干后用80μL TE溶解.1.2 PCR 扩增季节性羽毛及大小型鸟类羽毛提取出的DNA浓度明显不同，运用同一体系进行鉴定时，会产生不同的效果，甚至导致性别误判.因此有必要针对不同的研究对象，于固定多重影响因素的条件下(PCR体系除外)，对PCR体系进行不同设定，摸索出最优化处理的高效鉴定体系.PCRMix(上海百力格生物公司)10umol/L引物(成都飞科生物公司);反应程序均为:95℃ 5min，(95℃ 30s，49℃ 30s，72℃ 30s)30循环，72℃4min［8］.CHD基因的引物P2 引物:5'－TCTGCATCGCTAAATCCTTT－3'P8 引物:5'－CTCCCAAGGATGAGRAATTG－3'表1 多因素条件下的不同PCR体系 (单位:μL)Tab.1 Different PCR mixture under multivariate condition体系 PCR MIX 模板正向引物反向引物灭菌水10 5 1 0.5 0.5 3中10 4 2 1 1 2后10 5 1 1 1 2 25 12 3 1.5 1.5 7后25 12 2 2.5 2.5 62 结果与分析2.1 CHD基因的性别鉴定用取自非换羽季的4只性别已知鸟类的羽毛进行DNA提取并用10 μL PCR体系［8］扩增，2%的琼脂糖凝胶电泳(图1).第一道的雄性画眉鸟和第3，4道的雄性死啄木鸟均为350bp左右的一条 CHD－Z带，第二道的雌性画眉鸟为CHDZ和CHDW的两条带，1，2泳道处出现相同的100－200bp条带为非特异性带，检测鸟类性别与已知性别完全相同.从两种未知性别鸟类换羽季及非换羽季的羽毛中提取DNA，用P2/P8引物进行PCR产物扩增，2%的琼脂糖凝胶电泳(图2).根据普通季画眉鸟的鉴定结果，我们设定了3个不同的10 μL体系(见表1)，第2，5，8道画眉鸟的特定条带依次变淡，第1，4，7道的红嘴相思鸟和3，6，9道的换羽季画眉鸟均未出现特定条带，且后者泳道较亮.2.2 红嘴相思鸟鉴定体系由于红嘴相思鸟和换羽季的画眉鸟不能在10 μL体系中扩增出CHDW和CHDZ的特定清晰条带，我们优化设定了25 μL(见表1)的反应体系.PCR产物的聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱(图3)如图所示:第1，2，3，4道出现明亮的2条特定条带为雌性红嘴相思鸟;第5道明亮的单带为雄性画眉鸟6，7道换羽季的画眉鸟仍是无带状出现.2.3 画眉鸟的鉴定体系在25μL的体系中，换羽季画眉鸟只有较高的亮度和长长的拖尾，无法扩增出特定的CHD条带，不能鉴定出换羽季画眉鸟的性别;采用优化后的后25μL(见表1)体系对换羽季画眉鸟做进一步性别鉴定.如图4所示:第1，2道非常明亮的两条带为雌性画眉鸟;3，4道明亮的单带为雄性的画眉鸟;第5道(红嘴相思鸟体系中明亮无带状的第6，7道)有特定的单带为雄鸟;第6道红嘴相思鸟无条带;红嘴相思鸟不能有效扩增，画眉鸟均扩增出了特定的条带.图1 10μL体系的PCR产物电泳图Fig.1 PCR products of gel electrophoresis using 10μL mixture图2 不同10μL体系的PCR产物电泳图Fig.2 PCR products of gel electrophoresis using different10μL mixture图3 25μL体系的PCR产物电泳图Fig.3 PCR products of gel electrophoresis using 25μL mixture图4 优化后25μL体系的PCR产物电泳图Fig.4 PCR products of gel electrophoresis u sing 25μL mixture通过对不同鸟类的羽毛类型、长度，PCR体系等的最优化处理摸索，在固定羽毛采集量等影响因素的情况下，红嘴相思鸟宜采用相思鸟PCR扩增体系，画眉鸟宜采用画眉鸟PCR扩增体系进行高效鉴定;利用该高效性别鉴定体系对人工繁育室的30只未知性别的鸟类鉴定(数据未列出)，20只画眉鸟中(15只雄性，5只雌性)10只相思鸟(7只雌鸟，3只雄鸟).3 讨论3.1 利用CHD基因进行分子性别鉴定的高效性利用分子生物学手段对单性态鸟类进行性别鉴定，具有准确性高、简便、成本低且伤害较小等优点［2］.但还是远不如哺乳动物SRY片段的广泛和高效;比较基因定位技术证实了哺乳动物XY和鸟类ZW之间不存在同源物，两者属不同的性别进化机制，由不同的性别基因决定.所以到目前为止，尚未于鸟类性染色体上分离出相应的保守性片段［8］.AFLP，微卫星等方法筛选出的部分性别特异性引物，不具有广泛的保守性，仅能对几种乃至一属鸟类准确鉴定.同时AFLP技术极容易造成性别鉴定体系中的无效位点，对于同一区域的个体更甚，正慢慢被取代［17］.另外，只能在雌性中扩增出单带的特异性引物存在缺陷，实验结果可能由于在操作过程中的失误，如实验中的加样和点样等问题，导致电泳不出带，而将鸟类性别误判［22］;因此特异性引物不能满足人工繁育过程中大批量鸟类的高效鉴定.Griffiths等设计了多对引物对 CHD基因进行扩增，其中P8/P2引物组合最为成功，已经成为当前鸟类性别鉴定的通用引物［5］.本研究中，正是利用这种高效性，在高琼脂糖凝胶浓度下清晰分辨出雌雄性别，实现了实验室鸟类的快速鉴定.3.2 鸟类性别的高效鉴定体系分子鉴定技术已经广泛应用于鸟类研究［5］，于鸟类的采样最重要的还是羽毛和血液.由于禽类血液中红细胞含有细胞核，国内大部分有关家禽分子研究仍然采用采集血液的方法［23－26］.由于不同季节的羽毛类型有所不同，换羽季羽毛中多有毛囊，含微量血液;啄木鸟的羽毛嵌入皮肤且髓腔物多;红嘴相思鸟的羽毛相对较短小、髓腔物较为空泛;因此固定羽毛取样量时，DNA的浓度:红嘴相思鸟＜普通季画眉鸟＜啄木鸟＜换羽画眉鸟;且离子强度及与ddH2O的配比，同体系条件下DNA的浓度和引物的配比均能影响到鸟类的鉴定;较大型的鸟类与画眉鸟相似小于含有血液的画眉鸟，大致为3个梯度(相思鸟，画眉鸟，血液样)，因此我们对PCR 体系内各组分做出专项调整，优化出了适用于红嘴相思鸟等较小型鸟类和画眉等较大型鸟类的性别鉴定体系.在批量物种鉴定时，采用相对应的最优化性别鉴定体系，可避免羽毛采样量、采样季节、鸟种等的冲突以及实验过程的反复，同时减少对时间和资源的浪费，解决实验室人工繁育过程中的实际难题.参考文献:［1］胡锐颖，李仲逵，丁小燕.鸟类性别决定机制及性别鉴定的研究进展［J］.遗传，2005，27(2):297－301.［2］CERIT H ，AVANUS K.Sex Identification in Avian Species Using DNA Typing Methods［J］.World's Poultry Science Journal，2008，63:91 －99. ［3］赵春江，李宁.一种从毛发中提取DNA的简易方法［J］.遗传，2003，25(1):69－70.［4］TABERLE P，BOUVET J.A Single Plucked Feather as a Source of DNA for Bird Genetic Studies［J］.Auk，1991，108:959 －960.［5］GRIFFITHS R，DAAN S，DIJKSTRA C.Sex Identification in Birds Using two CHD Genes［J］.Proceedings of the Royal Society of London(Series B，Biological Sciences)，1996，263:1251 －1256.［6］EGUCHI T，EGUCHI Y.High Yield DNA Extraction from the Snake Cast －off Skin or Bird Feathers Using Collagenase［J］.Biotechnology Letters，2000，22:1097 －1100.［7］贾晓旭，牛鲜艳，杜文兴，等.利用羽毛对鸽子进行分子性别鉴定［J］.农业生物技术学报，2010，5:1019－1023.［8］MARSHALL GRAVES J A，SHETTY S.Sex from W to Z:Evolution of Vertebrate Sex Chromosomes and Sex Determining Genes［J］.Journal of Experimental Zoology，2001，290:449 －462.［9］DVORAK J，HALVERSON J L，SHuLTZ F T，et al.cDNA Cloning of a Z －and W－linked Gene in Gallinaceous Birds［J］.He－redity，1992，83:22－25.［10］CARMICHAEL A N，FRIDOLFSSON A K，HALVERSON J，et al.Male －biased Mutation Rates Revealed from Z and W Chromosome－linked ATP Synthase Alpha－subunit(ATP5A1)Sequences in Birds［J］.Molecular Evolution，2000，50(5):443 －447.［11］OGAWA A，SOLOVEI I，MIZUNO S，et al.Molecular Characterization and Cytological Mapping of a Non－repetitive DNA Sequence Region from the W Chromosome of Chicken and Its Use as a Universal Probe for Sexing Carinatae Birds［J］.Chromosome Research，1997，5:93 －101.［12］ITOCH Y，OGAWA A，MIZUNO S，et al.Identification of the Sex of Oriental White Stork，Ciconia Boyciana，by the Polymerase Chain Reaction Based on Its Sex Chromosome－specific DNA Sequence［J］.Genes Genet－Syst，1997，72(1):51 － 56.［13］QUINN T W，COOKE F，WHITE B N.Molecular Sexing of Geese Using a Cloned Z Chromosomal Sequence with Homology to the W Chromosome［J］.Auk，1990，107:199 －202.［14］GRIFFITHS R.The Isolation of Conserved DNA Sequences Related the Human Sex－determining Region Y Gene from the Lesser Black－Backed Gull(Larus fuscus)［J］.Proceedings of the Royal Society of London(Series B，Biological Sciences)，1991，244(1310):123－128.［15］ITO H，MURASE T，TSUBOTA T，et al.Sex Identification by Alternative Polymerase Chain Reaction Methods in Falconiformes［J］.Zoological Science，2003，20:339 －344.［16］RUNCIMAN D，ZANN R A，MURRAY N D.A W－Chromosome Linked Marker for Gender Identification in the Zebra Finch［J］.Animal Genetics，1999，30:66 －80.［17］GRIFFITHS R，ORR K.The Use of Amplified Fragment Length Polymorphism(AFLP)in the Isolation of Sex－specific Markers［J］.Molecular Ecology，1999，8:671 －674.［18］JIANG X H，QIU G F.Female－only Sex－linked Amplified Fragment Length Polymorphism Markers Supports ZW/ZZ Sex Determination in the Giant Freshwater Prawn Macrobrachium Rosenbergii［J］.Animal Genetics，2013，44(6):782 － 785.［19］NESJE M，KNUT H R.Sex Identificationin Falcons Using Microsatellite DNA Markers［J］.Hereditas，2000，13(2):261 －263. ［20］ELLEGREN H.Evolution of the Avian Sex Chromosomes and Their Role in Sex Determination［J］.Trends in Ecology＆ Evolution，2000，15(5):188 －192.［21］GRIFFITHS R，DOUBLE M C，ORR K ，et al.A DNA Test to Sex Most Birds［J］.Molecular Ecology，1998，7:1071 －1075.［22］江杉，陈小麟.扩增性别基因片段的鹭类性别鉴定方法的研究［J］.厦门大学学报(自然科学版)，2006，S1(45):152－155.［23］崔建勋，杜红丽，张细权.鸡催乳素基因序列多态及生物信息学分析［J］.遗传，2005，27(2):208－214.［24］龚道清，张红，高玉时，等.运用微卫星标记分析11个鸭种(群)的亲缘关系［J］.畜牧兽医学报，2005，36(12):1256－1260.［25］李世鹏，杜智恒，白秀娟，等.鸽黑素皮质素受体3、4(MC3R、MC4R)基因多态性与生长性状的相关分析［J］.遗传，2008，30(10):1333 －1340. ［26］郑云，龚道清，顾志良，等.鹅Myostatin基因单核苷酸多态性检测及群体遗传分析［J］.畜牧兽医学报，2008，39(10):1320－1328.。