在正常生育男性的睪丸中存在著兩種配子——含有x染色體的x精子和含有Y染色體的Y精子，而正常生育女性的卵巢中只有一種配子——攜帶有x染色體的卵子。當來自父方的x精子和來自母方的含x染色體的卵子結(jié)合后，產(chǎn)生的后代則為女性(46，xx);而當來自父方的Y精子和來自母方的含x染色體的卵子結(jié)合后，產(chǎn)生的后代則為男性(46，xY)。

目前大約有400余種遺傳病是屬于x伴性遺傳病，它們是由母親攜帶者將含有致病基因的x染色體傳給后代男嬰而表現(xiàn)出來，如地中海貧血、血友病、葡萄糖一6一磷酸脫氫酶缺乏癥、視網(wǎng)膜色素變性等疾病。這類疾病嚴重危害著人類生殖健康，影響人口素質(zhì)，增加社會和家庭的負擔。通過精子分離技術(shù)，選擇x精子用于人工授精或IVF—ET等途徑，是預(yù)防此類疾病的有效方法。此外x、Y精子的分離在畜牧養(yǎng)殖業(yè)和珍稀動物后代延續(xù)等方面也具有重要意義。

在過去幾十年中，人們一直試圖通過一些公認的存在于x、Y精子方面的差異來分離這兩種精子，如精子膜表面電荷，精子核和頭部的形態(tài)學(xué)差異，對pH值的敏感性，Y精子中獨特的乳酸脫氫酶和H—Y抗原，以及精子密度，泳動速度，運動特性，DNA含量方面的差異。同時，伴隨著20世紀60年代末喹吖因熒光染色識別Y精子，以及現(xiàn)在采用的流式細胞儀、PcR以及熒光原位雜交技術(shù)鑒別x、Y精子的運用，使得x、Y精子的分離技術(shù)又得到進一步發(fā)展。

1Y精子的F小體

1968年，Caspersson等用芥子奎吖因染色觀察雄性染色體時，發(fā)現(xiàn)Y染色體的長臂散發(fā)較其他染色體為強的熒光，而且在細胞靜止期的Y染色體上具有散發(fā)強熒光的小點，稱之為F小體(F—body)。Barlow和Vosa(1970)用同樣的染色法證明人精子的39—47%具有這種F小體。因此，認為具有F—body的精子就是Y精子，人們企圖以此為依據(jù)分離識別X、Y精子。最初報道這種F小體僅存在于人和大猩猩的精子中，后來有人報道在家畜精子中亦有這種F小體。然而，在人和家畜尚沒有充足的實驗證據(jù)能夠證明具有F—body的精子就是Y精子，反之就是X精子。

2精子頭部的大小

處于分裂中期的哺乳動物細胞核中，通常X染色<愛尬聊_頭條百科>體較Y染色體大得多。譬如牛的X染色體的面積為7.85u2，Y染色體則為3.47u2，前者幾乎為后者兩倍。不難推測，X精子的頭部要比Y精子的頭部大。測定射出精子的頭部大小，可把精子分為長頭部和短頭部兩類。但是，迄今為止沒有證據(jù)說明這兩類精子分別就是X、Y精子。

精子頭部在附睪內(nèi)成熟時，特別是核物質(zhì)脫水濃縮，所以精子依不同成熟階段其頭部大小也具有差異。而且射出精子的成熟度也不盡一致。另外，射出精子的大小，還可依浮游液的滲透壓不同而發(fā)生變化。在低滲生理鹽水中，牛精子頭部可膨大為正常精子的3倍，相反在高滲溶液中，牛精子頭部可由25um3縮至20um3。而且，具有F小體和不含F(xiàn)小體的人精子核面積幾乎無差異。

3精子的重量、比重

X精子和Y精子的DNA含量具有差異。應(yīng)用激光及熒光原理的流式細胞光度術(shù)測定精子的DNA，證明其含量呈雙峰性分布。X、Y精子的NNA含量差，可由單倍體DNA平均含量的百分率推測，幾乎所有動物都為2.5—4.5%。即其DNA含量差。相當于精子頭部半徑差的1%。這種微小差異能夠影響浮游液中的精子運動及沉降速度是不可思議的。

如果說X精子和Y精子的重量不同，那么首先必須假定所有精子除DNA以外，組成精子頭部及尾部的物質(zhì)比重相等。由假設(shè)精子頭部核蛋白含量以及含水量一定情況下，算出X精子和Y精子的比重分別為1.1141g/cm3、1.1134g/cm3，而且精子比重隨其成熟越來越大。

4表面膜電位

一般認為，細胞膜電位受與糖蛋白結(jié)合的唾液酸含量的影響，而細胞膜的核糖酸(ribitol)的電荷，與其電泳時的泳動速度無關(guān)。

射出精液中的精子帶有負電荷，但是X精子與Y精子的膜電位是否具有差異尚無證據(jù)。精子膜的帶電量依其成熟或老化過程的不同而有變化。已知附睪尾的精子膜電位較附睪頭的精子膜電位高。隨著精子的老化，其膜電位降低，所以活精子的膜電位要較死精子的膜電位高。而且精子的膜電位依其部位不同亦有差異，其尾部的電位較頭部為高。

Tips

有人報道，使用中性緩沖液電泳時，X精子向陽極移動的速度要較Y精子快，然而亦有與之結(jié)果相反的報告。DNA是否影響表面膜電位，對此尚不清楚。