公畜的生殖生理課件

第二章

公畜生殖生理

基本內(nèi)容第一節(jié)公畜生殖機(jī)能的發(fā)育和性行為第二節(jié)精子的發(fā)生和形態(tài)結(jié)構(gòu)第三節(jié)精液的組成和生理特性第四節(jié)精子的代謝和運(yùn)動(dòng)第一節(jié)雄性動(dòng)物生殖機(jī)能的發(fā)育和性行為

一、睪丸下降二、初情期前雄性動(dòng)物生殖機(jī)能的發(fā)育三、初情期、性成熟和適配年齡四、性行為二、初情期前雄性動(dòng)物生殖機(jī)能的發(fā)育胎兒和初生階段，睪丸的生長(zhǎng)是緩慢的，主要是精細(xì)管索的延長(zhǎng)。直到初情期發(fā)動(dòng)階段，精原細(xì)胞的分化和第一個(gè)精子發(fā)生系列細(xì)胞組合的出現(xiàn)，才使睪丸進(jìn)入快速生長(zhǎng)階段。三、初情期、性成熟和適配年齡（一）、初情期[puberty]：是指雄性動(dòng)物第一次能夠排出精子的時(shí)期。（二）、性成熟[sexmaturity]：是指雄性動(dòng)物性器官、性機(jī)能發(fā)育成熟,并具有受精能力的時(shí)期。（三）適配年齡：是指雄性動(dòng)物基本上達(dá)到生長(zhǎng)完成的時(shí)期，各種器官組織都已發(fā)育完善，是配種的最佳時(shí)期。（四）初情期內(nèi)分泌調(diào)節(jié)：

（五）體成熟：是指動(dòng)物的生長(zhǎng)基本結(jié)束，并具有成年動(dòng)物所固有的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，稱為體成熟。

動(dòng)物種類性成熟體成熟牛豬綿羊山羊10~18個(gè)月5~8個(gè)月6~10個(gè)月1~10個(gè)月2~3周歲9~12個(gè)月12~15個(gè)月12~15個(gè)月性成熟與體成熟的年齡四、性行為（Sexualbehavior)(一).性行為和性行為鏈(二).性行為的引發(fā)(三).影響性行為的因素(四).交配頻率(五）.性行為對(duì)繁殖的影響(二).性行為的引發(fā)1、神經(jīng)和激素2、感觀(四)交配頻率交配頻率是指在一定的時(shí)間內(nèi)，公畜與發(fā)情母畜的交配次數(shù)，也稱交配能力（servingcampacity）。第二節(jié)精子的發(fā)生和形態(tài)結(jié)構(gòu)一、精子的發(fā)生(spermatogenesis）二、精子在附睪中的轉(zhuǎn)運(yùn)、成熟和貯存三、血液—睪丸屏障四、精子的形態(tài)和結(jié)構(gòu)精子（sperm）是雄性動(dòng)物性腺（睪丸）分化出來的特殊細(xì)胞，雄性動(dòng)物到一定年齡，睪丸垂體分泌的促性腺激素的作用下分泌雄激素，使精子在睪丸中發(fā)生。剛從睪丸釋放出的精子沒有運(yùn)動(dòng)和受精能力，需在附睪中，受附睪微環(huán)境的PH值.滲透壓.離子.大分子物質(zhì)的作用才逐步獲得運(yùn)動(dòng)和受精能力。一、精子的發(fā)生精子在睪丸內(nèi)形成的全過程稱為精子的發(fā)生。（或：在精細(xì)管內(nèi)由精原細(xì)胞經(jīng)精母細(xì)胞到精子細(xì)胞的分化過程稱為精子的發(fā)生。）包括精細(xì)管上層細(xì)胞分裂、增殖、演變和向管腔釋放等過程，同時(shí)也存在時(shí)間和空間的變化規(guī)律。（一）精細(xì)管上皮的基本結(jié)構(gòu)（二）精子的發(fā)生過程（三）精細(xì)管上皮周期和精子發(fā)生周期（四）精細(xì)管上皮波（一）精細(xì)管上皮的基本結(jié)構(gòu)精細(xì)管內(nèi)襯以精細(xì)管上皮，含有足細(xì)胞和處于各個(gè)發(fā)育階段的生精細(xì)胞。其中一類稱為精原細(xì)胞(spermatogonium)。精原細(xì)胞在經(jīng)數(shù)次分裂形成初級(jí)精母細(xì)胞(primaryspermatocyte)。初級(jí)精母細(xì)胞在經(jīng)種細(xì)胞所特有的減數(shù)分裂(meiosis)變?yōu)閱伪扼w的精子細(xì)胞(spermatid)。（二）精子的發(fā)生過程第二階段：

初級(jí)精母細(xì)胞的第一次減數(shù)分裂和次級(jí)精母細(xì)胞的形成

初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)過第一次成熟分裂，形成兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞，染色體數(shù)減半，故稱減數(shù)分裂。第三階段：

初級(jí)精母細(xì)胞的第二次減數(shù)分裂和精子細(xì)胞的形成

次級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)歷的時(shí)間很短，很快進(jìn)行第二次成熟分裂，形成2個(gè)精細(xì)胞。（三）精細(xì)管上皮周期和精子發(fā)生周期精子發(fā)生過程中,在精細(xì)管任何一個(gè)斷面上都存在著精子發(fā)生系列中不同類型的生精細(xì)胞,這些細(xì)胞群中的細(xì)胞類型是不斷變化的都周期性的.二、精子在附睪中的轉(zhuǎn)運(yùn)、成熟和貯存

（一）精子形態(tài)和結(jié)構(gòu)的變化（二）精子運(yùn)動(dòng)能力和方式的變化（三）受精能力的發(fā)展（四）代謝方式的改變（五）精子膜的改變（六）精子的貯存和損耗（七）精子發(fā)生的內(nèi)分泌調(diào)節(jié)（一）精子形態(tài)和結(jié)構(gòu)的變化1.精子形態(tài)的變化2.精子結(jié)構(gòu)的變化（二）精子運(yùn)動(dòng)能力和方式的變化精子在附睪環(huán)境中是不活動(dòng)的，取樣稀釋或改變其離子平衡后，才能在體外觀擦其運(yùn)動(dòng)的能力和方式。來自睪丸的精子不能運(yùn)動(dòng)只能顫動(dòng)。附睪頭部的精子以轉(zhuǎn)圈運(yùn)動(dòng)為主。當(dāng)精子通過附睪時(shí)，轉(zhuǎn)圈運(yùn)動(dòng)的精子數(shù)量逐漸減少，而直線運(yùn)動(dòng)的精子數(shù)量迅速增加。（四）代謝方式的改變精子在睪丸內(nèi)主要靠糖酵解的方式提供能量。由于附睪中的果糖和葡萄糖含量很低，精子的密度有大，主要靠分解來自睪丸液和附睪液中的乳酸，供應(yīng)精子所需的能量。（五）精子膜的改變1.膜表面的電荷逐步增加2.膜通透性變化3.膜的凝集素受體改變4精子表面附睪分泌物的變化（六）精子的貯存和損耗附睪內(nèi)貯存過久的精子有些會(huì)變性、分解、被吸收，而另一部分精液隨尿液排出。（七）精子發(fā)生的內(nèi)分泌調(diào)節(jié)1.自上而下的正向調(diào)節(jié)2.自下而上的反饋調(diào)節(jié)三、血液—睪丸屏障（一）血液—睪丸屏障（二）血液—睪丸屏障的作用（一）血液—睪丸屏障血液—睪丸屏障的主要組成部分：1.肌細(xì)胞層2.細(xì)胞間的聯(lián)接（二）血液—睪丸屏障的作用血睪屏障是生殖細(xì)胞處于一種保護(hù)環(huán)境下防止免疫細(xì)胞和有害因子對(duì)其造成危害。四、精子的形態(tài)和結(jié)構(gòu)（一）正常精子的形態(tài)和結(jié)構(gòu)（二）畸形精子和分類（一）正常精子的形態(tài)和結(jié)構(gòu)1、頭：家畜精子的頭部呈橢圓形。

①細(xì)胞核

②頂體③核后帽

④細(xì)胞質(zhì)膜2、頸：連接頭部和尾部，由近端中心小體，基粒，厚纖維組成。是精子最脆弱的部分，易脫落形成無尾精子。3、尾：精子的運(yùn)動(dòng)主要靠尾的鞭索狀波動(dòng)，而使精子推向前進(jìn)。（二）畸形精子和分類1、頭部畸形2、中段畸形3、尾部畸形第三節(jié)精液和精子生理特性一、精液的合成與排出二、精清的主要化學(xué)成分三、精清的生理作用四、射精個(gè)階段精液組成的變化五、精液的生物物理學(xué)特性一、精液的合成與排出精液中的精清主要來自副性腺的分泌物，此外還有少量的睪丸液和副睪液。二、精清的主要化學(xué)成分（一）糖類（二）蛋白質(zhì)、氨基酸（三）酶類（四）酯類（五）維生素和其他有機(jī)成分（六）無機(jī)離子三、精清的生理作用（一）稀釋來自副睪的濃密精子，擴(kuò)大精液容量（二）調(diào)整精液PH值，促進(jìn)精子運(yùn)動(dòng)（三）為精子提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（四）對(duì)精子保護(hù)作用（五）清洗尿道和防止精液倒流四、射精各階段精液組成的變化同一公畜短期內(nèi)多次射精可改變精液的質(zhì)量，而且同一次射精的不同階段精液的組成也會(huì)有明顯的變化，對(duì)射精量大的家畜豬、馬尤為明顯。五、精液的生物物理學(xué)特性（一）滲透壓（二）PH值（三）比重（四）透光性（五）黏度（六）導(dǎo)電性第四節(jié)精子的代謝和運(yùn)動(dòng)一、精子的代謝二、精子的運(yùn)動(dòng)三、環(huán)境條件對(duì)精子的影響四、精子的凝集一、精子的代謝（一）精子的糖酵解（二）精子呼吸（三）精子對(duì)酯類的代謝（四）精子對(duì)蛋白質(zhì)和氨基酸的代謝（一）精子的糖酵解1．無氧情況下：

在無氧情況下，果糖酵解成為乳酸而獲得能量，在交配時(shí)，家畜生殖器內(nèi)基本上是無氧環(huán)境，精子的活動(dòng)主要是通過這種酶解來提供能量。2．有氧情況下：

在有氧的情況下，果糖首先酵解成丙酮酸，然后經(jīng)過三羧循環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和H2O，而獲得能量。

3．果糖酵解過程：

在無氧的情況下丙酮酸變成乳酸，在有氧情況下則抑制乳酸形成，而是丙酮酸經(jīng)一系列循環(huán)。（二）精子呼吸在有氧時(shí)，精子即消耗氧進(jìn)行呼吸。1.呼吸過程：精子呼吸主要在尾部進(jìn)行呼吸機(jī)理和大多數(shù)組織細(xì)胞進(jìn)行的呼吸代謝過程相似?？砂慈妊h(huán)，即丙酮酸，然后的乙酰輔酶A和乙酸反應(yīng)得檸檬酸，然后經(jīng)過一系列過程，最后釋放大量游離能重新合成高能磷酸鍵。2．精子在有氧情況下活動(dòng)獲得能量的途徑：

①外源性呼吸--氧化外源性基質(zhì)獲得能量

②內(nèi)源性呼吸--在沒有了外源性基質(zhì)時(shí)，利用本身細(xì)胞內(nèi)所含的磷脂獲的能量。（三）精子對(duì)酯類的代謝當(dāng)精子外源呼吸的機(jī)制枯竭時(shí)，課通過呼吸作用氧化細(xì)胞內(nèi)的磷脂維持生存。精子先將磷脂分解，產(chǎn)生脂肪酸，再氧化而獲得能量。（四）精子對(duì)蛋白質(zhì)和氨基酸的代謝

在正常情況下，精子不從蛋白質(zhì)的成分中取得能量，精子對(duì)蛋白質(zhì)的分解表明精液已開始變性。二、精子的運(yùn)動(dòng)（一）精子的運(yùn)動(dòng)形式（二）精子運(yùn)動(dòng)速度（一）精子的運(yùn)動(dòng)形式1.直線前進(jìn)運(yùn)動(dòng)：精子按直線方向前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。屬于正常運(yùn)動(dòng)。

2.旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：精子按圓作轉(zhuǎn)圈運(yùn)動(dòng)。異常運(yùn)動(dòng)。

3.擺動(dòng)：精子在原地作微弱擺動(dòng)。（二）精子運(yùn)動(dòng)速度影響精子運(yùn)動(dòng)速度的有關(guān)因素:①與溫度關(guān)系：精子在37攝氏度環(huán)境中每秒前進(jìn)的速度率比低于37攝氏度環(huán)境中的速度快。②精子的運(yùn)動(dòng)速率受精子密度和精液粘度的抵抗。③與精子運(yùn)動(dòng)趨性關(guān)系：

a、趨逆性（或趨流行）：精子在靜止液體中運(yùn)動(dòng)沒有固定的方向，但能向著液流逆行。b、趨異性：當(dāng)精液中有異物存在時(shí)，精子有向異物邊緣運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。

c、趨化性：精子運(yùn)動(dòng)時(shí)有趨向化學(xué)物質(zhì)的趨勢(shì)。三、環(huán)境條件對(duì)精子的影響（一）溫度（二）滲透壓（三）PH值（四）光照（五）電解質(zhì)（六）振動(dòng)（七）常用化學(xué)藥物（一）溫度在0-5℃時(shí)精子往往停止運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)溫度精子的代謝，活動(dòng)力都受到抑制，當(dāng)溫度升高以后，精子又可能恢復(fù)運(yùn)動(dòng)，10℃時(shí)精子能運(yùn)動(dòng)。37℃時(shí)精子活動(dòng)相當(dāng)活潑，但只能維持幾個(gè)小時(shí)。高于體溫時(shí)，精子運(yùn)動(dòng)異常強(qiáng)烈，但很快就死亡；55℃，精子很快就會(huì)失去活力，往往使精子蛋白質(zhì)凝固而很快死亡。低溫時(shí)，精子的代謝活動(dòng)受到抑制，當(dāng)溫度恢復(fù)時(shí)，仍能保持活力，繼續(xù)進(jìn)行代謝，這正是精液冷凍和低溫保存的主要理論依據(jù)。

低溫保存精液時(shí)，在降低溫度時(shí)要防止溫度下降太突然，否則，精子很快就失去活動(dòng)力，而且精子不能復(fù)蘇。溫度突然下降，使精子受到冷的刺激，產(chǎn)生溫度性冷休克，導(dǎo)致精子死亡。造成精子冷休克死亡的原因是：①當(dāng)精子受到冷休克后，能使ATP迅速破壞，而且不能再使它合成，以至嚴(yán)重影響酵解和呼吸。②精子發(fā)生冷休克時(shí)精子細(xì)胞膜受到破壞，滲透壓升高，往往使細(xì)胞被的K+和蛋白質(zhì)滲出，嚴(yán)重地?fù)p害了細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。防止冷休克的措施：①采取逐漸降溫方法；②在稀釋液中加入防冷刺激劑——卵黃和奶類。（二）滲透壓按精子與其周圍的液體基本上是等滲透壓，大致和血漿的滲透壓相同，如果精清部分鹽類濃度升高，則滲透壓必高，容易引起精子本身的水分的脫出，致使尾部呈鋸齒狀，頭部縮小，反之，低滲透壓則使精子頭部膨大，尾部圓形彎曲，一般來說，低滲比高滲危害更大。（三）PH值精子在生存過程中，要有一定的酸堿度范圍，過高過低對(duì)精子的活動(dòng)都有影響造成精子死亡。PH值偏低即弱酸性環(huán)境，精子活動(dòng)受到抑制，呼吸作用，糖酵解作用也降低，此時(shí)精子呈假死狀態(tài)，暫時(shí)不活動(dòng)，PH值偏高即堿性環(huán)境中精子活動(dòng)，呼吸作用，代謝活動(dòng)都增強(qiáng)，以至容易耗費(fèi)能量，存活時(shí)間不能持久。在精液保存時(shí)，常加入一些緩沖劑，如檸檬酸鹽，磷酸鹽以調(diào)整PH值，防止PH值改變。（四）光照日光對(duì)精液短時(shí)間的照射，盡管能剌激精子對(duì)氧攝取和活動(dòng)力，但畢竟是有害的，光線的有害作用，主要是對(duì)精子引起光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生過氧化氫引起精子中毒，造成精子死亡。尤其是直射光線。往往在精液中加入過氧化氫酶。以破壞形成的過氧化氫。

紫外線不僅降低精子受精能力，而且可殺死精子，所以實(shí)驗(yàn)室的日光燈，對(duì)精子仍是有不良影響。X射線也有破壞，殺死精子的作用。（五）電解質(zhì)離子濃度影劇院響精子的代謝和運(yùn)動(dòng)。一般陰離子對(duì)精子的損害力大于陽離子。少量的離子濃度能促進(jìn)呼吸