动物的性别决定、性别控制
出处：按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第1067页（2960字）
决定动物的性别在于精子，而不是卵子。
精子因为携带有X性染色体或Y性染色体而分为X精子和Y精子，它们分别与性染色体均为X的卵子结合，于是形成雄性(XY)和雌性(XX)，从而决定胚胎不可逆地朝向某种性别发育。长期以来，科学家们企图利用分离X和Y精子的方法来对后代的性别进行控制。
动物的性别决定 在哺乳动物中，除生殖细胞(精子和卵子)外，每个细胞都含有一对性染色体，雄性染色体组及雌性染色体组分别为XY与XX。而生殖细胞是单倍体，只含有一个性染色体。
正常受精时，胚胎发育为雄性或雌性，决定于同卵子(带有一个X染色体)结合的精子是携带一个X染色体或是带有一个Y染色体。因此，精子内的不同性染色体决定动物的性别。
(1)睾丸决定因子。最近发现Y染色体上有一个叫作睾丸决定因子(TDF)的单个基因，是这个基因启动雄性性别的发育，提供向睾丸发育的遗传开关。如果没有TDF，卵巢分化基因将会表达，卵巢控制基因发挥作用，性腺向卵巢发育，因此XX个体或Y缺如的个体发育为雌性；不论多少X染色体，只要Y染色体存在，表型就是雄性。TDF是在对性染色体与性别不符的罕见病例研究时发现的，这种病人从父亲接受了一个异常的染色体，他们发现一旦TDF从Y染色体转移到X染色体，后代中有2个X染色体，因为其中有一个X染色体携带TDF，于是后代不成为女性而发育成男性，而一些具有一个X染色体和缺乏TDF的Y染色体，后代就发育成女性。
(2)Y染色体性决定区的定位。1959年，发现小鼠(Welshons等)和人(Jacobs、Ford)的雄性决定因子是Y染色体。
1960年，Jacobs进一步将人的探索范围缩小到Y染色体的短臂。后来在研究XX型男性的遗传基因过程中发现这种男性X染色体携带有来自父亲Y染色体的睾丸决定因子，它位于Y染色体短臂内邻近X-Y配对交换区间。Page等(1987)又进一步缩小范围，TDF应在配对交换区上，其DNA的碱基对为140，将其全部分离进行克隆，得到一个高度保守的基因。该基因为一种含锌的蛋白质编码，很可能是与DNA结合的转录调节因子，这个基因被命名为ZFY，很可能就是TDF。
Paler(1989)进一步研究表明，TDF不是在这个位置上，而是在另外部分。由于能得到更多的DNA标记物，搜索范围便又缩小到35碱基对。
1990年，Koopman发现了一个单拷贝基因，它所编码的氨基酸序列高度保守，这基因又被命名为SRY(Y染色体的性决定区)。但目前还不能断言SRY即TDF，但可以作为TDF的最有希望的候选基因。
动物的性别控制 根据精子所携带的性染色体的不同，以及DNA含量的不同，建立了各种分离X精子和Y精子的方法，以达到控制后代性别的目的。为了判定精子分离效果，还要根据受精试验和胚胎的染色体检查结果，以及后代性比变化加以评定。
(1)Y精子的F小体检测。Caspersson等(1968)以奎纳克林－马斯塔德氏法对男性染色体染色，发现Y染色体长臂发出的荧光比其他染色体强，并且在分裂期间发现细胞中有很亮的斑点，这种亮点称为F小体。
Barlow等(1970)以同样的方法试验，结果有39%～47%的人精子显现F小体，因而可用于识别人的X、Y精子。F小体并非在全部哺乳动物精子中见到。
人和大猩猩的精子中已发现有F，也有在家畜精子中发现的报道。实验证明，显现F小体的精子一定是Y精子，而无F小体的则是X精子。
(2)沉淀法。1971年，Schilling报道了用不同基质如脱脂奶粉、葡萄糖、柠檬酸钠、甘油及卵黄等可使牛精子沉淀。
X精子一般比Y精子比重大，前者为1．1141g／cm3，后者为1．1134g／cm3；牛X染色体的面积比Y染色体大1倍，因此将沉淀于底部大多为X精子用于输精，结果有70%的胚胎为雌性。但是精子的比重和大小与精子的成熟程度有关，成熟度越高，比重越大，另外离体精子还因稀释液的渗透压而有变化。
有报道，人精子不论是否带有F小体，其细胞核面积并无差异。
(3)电泳法。Kaneko等(1983、1984)、Mohri等(1986)用自由液流式电泳法处理人的精液，通常射出的精子全带有负电荷，而X染色质含净负电荷可能比Y精子高。因此在pH7．4时经电泳处理，靠近正极多为X精子，靠近负极的多为Y精子。
日本桝田博司等取正极精子给牛输精，得到42♀∶10♂的显着性比差异。Engelmann等(1988)用此种方法得到了完全相反的结果，因为X、Y精子间的膜电荷差别不明显，有必要作进一步研究。
(4)白蛋白液中泳动。
即是使精子通过不同浓度白蛋白的粘稠液层。
美国曾有40多个研究单位将此法用于人类，获得73%～76%的男孩，分离出的精子有85%的Y精子。White用此法将分离后的绵羊精液进行输精，结果顶部精液雄性为36%，而底部精液雄性为75%。
也有相反的实验结果，可能因物种不同而有差异
(5)Sephadex凝胶柱过滤法。Steeno(1975)用SephadexG50柱过滤人的精子，滤出的精液中70%为X精子。
Corsom等(1984)用此法得出了类似的结果，输精后的17个胚胎中有4个为雄性，13个为雌性。Adjmeelja(1987)曾将此法用于有男孩的丈夫的精液，用分离出的X精子进行人工授精，所生48个孩子全部是女性。
(6)激光细胞分离器法。根据精子发出的荧光度施加微弱的正电荷或负电荷，使精子处于电场中而分离。
Johnson(1989)用激光结合荧光染料分离X精子和Y精子，分离出来的精子必须除去尾部和膜的染色剂方可用于人工授精。在免子试验中，输入X精子形成94%的雌性胚胎，而输入Y精子的获得91%的雄性胚胎。在猪的试验中约有75%的后代性别与预测的相符。此种方法目前还未进入实用阶段，因为分离精子过程很费时，受胎率也较低。
。【参考文献】：1 桝畜产の研究，1987，9：3～6
2 Palmer M S．Science Progress，1989，73：245～261
3 中堀丰．家畜繁殖学杂志，1989，5～25～28
4 Bradley M P．Jaurnal of Dairy Science．1989，72：12
5 Anne Mclaren．Nature．1990，346：216～21
(张一玲撰)