出品：科普中国
制作：苏澄宇
监制：中国科学院计算机网络信息中心
自然界中的哺乳动物出生的性别比例向来都是平衡的， 即使不是绝对的一比一比例， 这个数值也差不到哪儿去 。 平衡的背后源于进化， 决定于基因 。
如果编辑了基因， 是不是就可以改变动物出生的性别比例呢？答案是肯定的 。 最近， 以色列的科学家通过基因编辑技术控制了小鼠的性别出生比例， 让小鼠几乎只能生出雌性小鼠 。
图源：文献1
哺乳动物的性别是如何被决定的？
早期的研究认为哺乳动物的性别由性染色体决定的 。 雄性是XY， 雌性是XX 。 而性染色体内含有决定哺乳动物性别的关键基因， 如SRY基因、DAX1基因等 。 后来科学家发现， 哺乳动物的性别也取决于常染色体， 因为常染色体内也含有与性别有关的基因 。
图源：Wikipedia
目前科学界对哺乳动物的性别决定机制达成的基本共识是， 哺乳动物的性别由性染色体和常染色体上的性别决定基因控制 。
其中常染色体和Y染色体以雄性化基因占优势， X染色体以雌性化基因占优势 。 最终的性别分化方向取决于这两类基因系统力量的对比 。 换言之， 即使两性异形的雌雄个体在性别遗传基础上仍是混合体， 当环境条件发生改变时， 性别的发育方向将会受到干扰， 出现中间性别和性别转变 。
控制生育性别这事， 非哺乳动物很擅长
而这正是自然界中一些非哺乳动物达到控制性别的方式， 能让它们想生公也行， 生母也行 。
蚂蚁 图源：Wikipedia
比如像蚂蚁、蜜蜂这样的社会性动物， 这些昆虫会判断哪种性别对群体更“有用”， 以此决定“生男”或“生女” 。 通过主动控制是否让卵子受精来控制后代的性别比例， 受精卵将发育成雌性， 未受精卵将发育成雄性 。
而对于一些爬行动物如海龟， 它们则可以通过环境温度来改变性别的出生比例， 这种影响因素也叫做温度依赖性决定因素（TSD） 。 当受精卵暴露在较热的温度中导致后代是一种性别， 而较冷的温度导致另一种性别 。
其他的一些植物、鱼类和鸟类也都可以根据繁育的需要， 来控制性别的出生比例， 以获得更好的生存 。
但是对于哺乳动物来说， 要想做到这一点， 就得通过人工干预了 。 当然， 畜牧业早有这样的性别控制技术 。
美国XY公司利用分离后的精液进行奶牛人工授精， 雌性后代的比例可以达到80%～90%， 极受农场主青睐；英国Cogent公司提供分离后的精液给农场主应用， 有效率可以达到90%左右 。
母奶牛 图源：Wikipedia
这种商业运作的性别控制技术， 其原理在于分离X、Y精子， 分离之后就可以想合出XY也行， 想合出XX也行 。 只不过这些方法比较麻烦， 运用的仪器（流式细胞仪）也比较昂贵 。
是否有一劳永逸的性别控制技术？
所以就有科学家想通过基因编辑技术， 让畜牧业用上一劳永逸的性别控制技术 。
从基因层面控制性别， 主要是利用即基因打靶技术对性别决定基因进行剔除或者插入 。 其中亲代雌鼠编码了一种Cas9核酸酶， 这是一种基因编辑蛋白， 在向导RNA（gRNA）的指引下， 在常染色体上的特定位点完成切割 。 而亲代雄鼠则利用向导RNA在Y染色体上编辑 。
然后， 让这些经过基因编辑后的亲代小鼠交配 。 雌性为XY， 没有Y染色体， 生下来的子代雌鼠不会受到影响， 这是因为基因编辑的是雄鼠的Y染色体， 特异性破坏雄性胚胎中的必需基因， 结果雄性生殖细胞发育过程中出现异常， 导致大多数雄性小鼠还未发育就在母胎中没了 。
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