第三章控制动物性别

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。

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。

第三章遗传的基本规律(一) 名词解释：1、性状：生物体所表现的形态特征和生理特性。

2、单位性状：把生物体所表现的性状总体区分为各个单位，这些分开来的性状称为。

3、等位基因(allele)：位于同源染色体上，位点相同，控制着同一性状的基因。

4、完全显性(complete dominance)：一对相对性状差别的两个纯合亲本杂交后，F1的表现和亲本之一完全一样，这样的显性表现，称作完全显性。

5、不完全显性(imcomplete dominance)：是指F1表现为两个亲本的中间类型。

6、共显性(co-dominance)：是指双亲性状同时在F1个体上表现出来。

如人类的ABO血型和MN血型。

7、测交：是指被测验的个体与隐性纯合体间的杂交。

8、基因型(genotype)：也称遗传型，生物体全部遗传物质的组成，是性状发育的内因。

9、表现型(phenotype)：生物体在基因型的控制下，加上环境条件的影响所表现性状的总和。

10、一因多效(pleiotropism)：一个基因也可以影响许多性状的发育现象。

11、多因一效(multigenic effect)：许多基因影响同一个性状的表现。

12、基因位点(locus)：基因在染色体上的位置。

13、交换：指同源染色体的非姊妹染色单体之间的对应片段的交换，从而引起相应基因间的交换与重组。

14、交换值（重组率）：指同源染色体的非姊妹染色单体间有关基因的染色体片段发生交换的频率。

17．相引相：在遗传学中，把两个显性基因或两个隐性基因的连锁称为是相引相。

18．相斥相：在遗传学中，把一个显性基因和一个隐性基因连锁称为相斥相。

15、基因定位：确定基因在染色体上的位置。

主要是确定基因之间的距离和顺序。

16、符合系数：表示干扰程度的大小,指理论交换值与实际交换值的比值，符合系数经常变动于0—1之间。

17、干扰(interference)：一个单交换发生后，在它邻近再发生第二个单交换的机会就会减少的现象。

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。

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。

《话说哺乳动物的性别控制》教学设计大连第二十三中学王晗一、教材分析《话说哺乳动物的性别控制》是人教版高中生物选修三专题三拓展视野的内容重点介绍了“X 精子、Y精子的分离技术”、“SRY-PCR胚胎的性别鉴定技术”两种哺乳动物性别控制的方法，本节课的教学为一个课时完成。

本节课的内容是胚胎工程的应用及前景的基础上，针对性别控制的生物前沿问题，本节课的内容建立在基因工程、胚胎工程的基础之上，帮助学生整合旧知识，解决新问题。

通过本节课程的学习能够有效的帮助学生掌握并应用基因工程、胚胎工程的相关知识。

二、教学目标1.简述哺乳动物的性别控制的时期、方法及应用。

2.简述SRY-PCR胚胎性别鉴定技术的过程及其结果。

3.认同哺乳动物的性别控制技术的重要性及发展的意义。

三、教学重点难点教学重点：1.哺乳动物性别控制的时期及方法。

2.SRY-PCR胚胎性别鉴定技术的过程及结果。

教学难点：3.SRY-PCR胚胎性别鉴定技术的过程及结果。

四、教学策略本节课内容要求学生应用基因工程、胚胎工程等知识来解决控制哺乳动物性别的问题。

拓展视野模块的内容涉及生物学领域的先进技术，学生对此部分可能会感觉到陌生。

本节课利用问题导入新课，在导课过程中介绍畜牧业生产中奶牛、肉牛的性别需求现实情况，提出人们是如何实现控制肉牛性别的问题。

通过调动学生对问题的思考，激发学生的学习热情。

在通过教师辅助，学生通过查找相关资料，结合已有的知识经验，自主探究检测细胞中SRY基因的方法及演示实验过程，使学生掌握哺乳动物的性别控制技术的时期和方法。

最后利用本节课所学的知识，解决导课时提出的畜牧生产中的肉牛性别控制的问题。

五、课前准备多媒体课件制作；PCR技术、基因工程技术所需教具六、教学过程七、板书设计八、教学反思本节课进行的效果，在很大程度上取决学生对之前胚胎工程、基因工程内容的掌握。

要求教师在课堂上引导学生复习，才能实现模拟实验环节的教学效果。

本节课的最大亮点在于巧妙的设计的模拟实验，帮助学生从死记硬背中走出来，整合实验过程，将微观的实验过程具体化、形象化。