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动物繁殖技术:性别控制技术


人类:避免患上与性别相关的遗传疾病 畜牧业:提高畜牧业生产的效率
二、性别控制技术的发展概况
1、1906年Stevens和Wilson23年Painter发现人精子中的X染色体,Y染色体。 3、 1959年Welshons和Jacobs等提出Y染色体决定雄
第六节 性别控制技术(Sex control)
一、性别控制技术定义和意义 二、性别控制技术的发展概况 三、哺乳动物的性别控制技术 四、性别控制技术的发展前景
一、性别控制的定义和意义
(一)定义:指通过对动物正常生殖过程进行 人为干预,使成年雌性动物产出人们期望性 别后代的一种繁殖新技术。
受精之前——通过在体外对精子进行干预,使 在受精之前便决定后代的性别。
性的理论。 4、 1966年Jacobs发现雄性性别决定因素位于Y染色体
的短臂 5、1989年Palmer等找到了Y染色体上的性别决定区
(sex determing region of the Y chromosome, SRY)。 6、1992年英国的剑桥Mastercalf公司利用分离的精子 和体外受精技术得到性控犊牛。
三、哺乳动物的性别控制技术
(一)X、Y精子的分离 1、 X、Y精子的差异DNA含量 DNA含量的差异是由于性染色体的不同所引
起,但因测定方法的不同而引起测定值各异。 1968年,Schilling用沉淀法分离精子,他发现 沉淀于下层精子的DNA含量高于上层的精子,但 DNA含量之差却因测定方法不同而异。用显微光 谱法测定时为3.7%,用福尔根法测定时为0.3%, 用紫外线分光镜测定时为4.9%。
1、核型分析法:细胞遗传学方法又称为核型 分析法。常采用切割胚,一半用于鉴定性别, 一半用于冷冻或移植。其基本原理是取一部 分细胞,先用秋水仙素处理,再固定染色, 检查性染色体,根据人色体中期的谱带差异、 Y染色体的大小及形态判断性别,准确绿达 100%。但过程复杂,且要求操作人员有丰富 的经验。
2、SRY—PCR鉴
2、X精子与Y精子的分离技术
Johnson(1994)研究表明,X精子与Y精子 在染色体的DNA组成上存在最高可达12.5 %的差别,这是两者之间的不同,依据这 一原理设计出流式细胞分类器。
各种动物X、Y染色体DNA含量差异
精 子 分 离 流 程 示 意 图
精子分离Chamber
(二)早期胚胎的性别鉴定
①细胞毒性分析法:在补体(豚鼠血清)存
在的情况下,H-Y抗体可以与H-Y阳性雄性 胚胎结合,使卵裂球溶解,破坏胚胎的发 育。
②间接免疫荧光法:间接免疫荧光法是以H-Y 抗体作为第一抗体,以异硫氰酸荧光素 (FLTC)标记的山羊抗鼠r-球蛋白作为第二 抗体。将上述两种抗体依次与胚胎共同 培养, 雄性胚胎上的抗原先与第一抗体结合,第一抗 体再与第二抗体结合,通过洗涤,将没有结合 到胚胎上的第二抗体去除,由于第二抗体是荧 光标记的,所以在荧光显微镜下观察,有荧光 的为雄性胚胎,无荧光的为雌性胚胎。
定法:从早期胚
胎中取出一个或
几个卵裂球,用
特异性引物扩增

SRY基因,能够 产生出扩增DNA

片段的胚胎即为

雄性,反之为雌

性。 再把确定

性别的胚胎移植

到子宫。
3、免疫学方法
免疫学方法是指利用H-Y抗血清或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,从而进行胚胎性别鉴定的一种方 法。细胞毒性分析法、间接免疫荧光法和 囊胚形成抑制法。
受精之后——通过对胚胎性别鉴定,从而获得 所需性别的后代。
(二)性别控制的意义:
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、可增强良种选种中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。而与X相 关的隐性疾病至今已有370多种。
•随后的研究表明,这一差值并不是因为
X精子、Y精子的不同而引起的,若以单 倍体的平均DNA含量的百分比表示,则 X精子、Y精子DNA含量差值在所有动物 都介于2.5%一4.5%之间。随着流式细 胞分类器的问世,人们已成功分离出含 DNA多的X精子和含DNA少的Y精子。
2、X精子与Y精子的分离技术
③囊胚形成抑制法: H-Y抗体可以可 逆性的抑制囊胚的形成。
四、性别控制技术的发展前景
➢ 提高精子分离的速度。 ➢ 提高SRY-PCR的灵敏度和可操作性。
流式细胞分离法: 用流式细胞分离法测量DNA的含量能将含X
染色体和Y染色体的精子分开,分离后的精子 纯度超过90%。此法分离X精子、Y精子的依 据是两条性染色体DNA含量不同。哺乳动物 的X精子比Y精子一般大2.9%~4.2%,且X 精子带的DNA比Y精子多2.8%~7.5%(猪为 3.5%、牛为3.9%、羊为4.2%)。
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