公畜生殖生理專家講座

第二章

公畜生殖生理

公畜生殖生理專家講座第1頁基本內(nèi)容第一節(jié)公畜生殖機(jī)能發(fā)育和性行為第二節(jié)精子發(fā)生和形態(tài)結(jié)構(gòu)第三節(jié)精液組成和生理特征第四節(jié)精子代謝和運動公畜生殖生理專家講座第2頁第一節(jié)雄性動物生殖機(jī)能發(fā)育和性行為

一、睪丸下降二、初情期前雄性動物生殖機(jī)能發(fā)育三、初情期、性成熟和適配年紀(jì)四、性行為公畜生殖生理專家講座第3頁一、睪丸下降胎兒期睪丸位于腹腔內(nèi),大多數(shù)雄性動物在出生前或出生后很快,睪丸才有腹腔經(jīng)過腹股溝管進(jìn)入位于復(fù)辟陰囊內(nèi),這一過程叫做睪丸下降(descentoftesticle）。公畜生殖生理專家講座第4頁二、初情期前雄性動物生殖機(jī)能發(fā)育胎兒和初生階段，睪丸生長是遲緩，主要是精細(xì)管索延長。直到初情期發(fā)動階段，精原細(xì)胞分化和第一個精子發(fā)生系列細(xì)胞組合出現(xiàn)，才使睪丸進(jìn)入快速生長階段。公畜生殖生理專家講座第5頁三、初情期、性成熟和適配年紀(jì)（一）、初情期[puberty]：是指雄性動物第一次能夠排出精子時期。（二）、性成熟[sexmaturity]：是指雄性動物性器官、性機(jī)能發(fā)育成熟,并含有受精能力時期。（三）適配年紀(jì)：是指雄性動物基本上到達(dá)生長完成時期，各種器官組織都已發(fā)育完善，是配種最正確時期。（四）初情期內(nèi)分泌調(diào)整：公畜生殖生理專家講座第6頁

（五）體成熟：是指動物生長基本結(jié)束，并含有成年動物所固有形態(tài)和結(jié)構(gòu)特點，稱為體成熟。

動物種類性成熟體成熟牛豬綿羊山羊10~18個月5~8個月6~10個月1~10個月2~3周歲9~12個月12~15個月12~15個月性成熟與體成熟年紀(jì)公畜生殖生理專家講座第7頁四、性行為（Sexualbehavior)(一).性行為和性行為鏈(二).性行為引發(fā)(三).影響性行為原因(四).交配頻率(五）.性行為對繁殖影響公畜生殖生理專家講座第8頁(一).性行為和性行為鏈性行為是動物一個特殊行為表現(xiàn)，而一系列完整性行為直接關(guān)系到配種成敗。因為特殊刺激引發(fā)性反應(yīng)，可由這些反應(yīng)再引發(fā)另一個反應(yīng)和刺激，這種現(xiàn)象稱為行為鏈（behariorchain）或行為序列。雄性動物性行為表現(xiàn)普通是定型，而且按一定程序表現(xiàn)出來，大致上是經(jīng)過有性激動，求偶，勃起爬趴，交配，射精，交配結(jié)束，叫性行為鏈（Sexualbehaviorchain)。公畜生殖生理專家講座第9頁(二).性行為引發(fā)1、神經(jīng)和激素2、感觀公畜生殖生理專家講座第10頁(三)影響性行為原因1、遺傳2、環(huán)境3、生理狀態(tài)4、社群地位5、管理公畜生殖生理專家講座第11頁(四)交配頻率交配頻率是指在一定時間內(nèi)，公畜與發(fā)情母畜交配次數(shù)，也稱交配能力（servingcampacity）。公畜生殖生理專家講座第12頁（五）性行為對繁殖影響：1.性行為對雌性動物生殖機(jī)能刺激作用--“雄性效應(yīng)”。在一群雌性動物中突然出現(xiàn)一只雄性動物，可能出現(xiàn)以下效應(yīng)：①使雌性動物性成熟提早；②使季節(jié)性發(fā)情動物出現(xiàn)周期發(fā)情和排卵；③使發(fā)情動物縮補(bǔ)發(fā)情期和提早排卵。2.性行為能提早受胎率：

如母羊配種后，在接觸結(jié)扎輸精管公羊.受胎率提升10%。公畜生殖生理專家講座第13頁第二節(jié)精子發(fā)生和形態(tài)結(jié)構(gòu)一、精子發(fā)生(spermatogenesis）二、精子在附睪中轉(zhuǎn)運、成熟和貯存三、血液—睪丸屏障四、精子形態(tài)和結(jié)構(gòu)公畜生殖生理專家講座第14頁精子（sperm）是雄性動物性腺（睪丸）分化出來特殊細(xì)胞，雄性動物到一定年紀(jì)，睪丸垂體分泌促性腺激素作用下分泌雄激素，使精子在睪丸中發(fā)生。剛從睪丸釋放出精子沒有運動和受精能力，需在附睪中，受附睪微環(huán)境PH值.滲透壓.離子.大分子物質(zhì)作用才逐步取得運動和受精能力。公畜生殖生理專家講座第15頁一、精子發(fā)生精子在睪丸內(nèi)形成全過程稱為精子發(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)胞分化過程稱為精子發(fā)生。）包含精細(xì)管上層細(xì)胞分裂、增殖、演變和向管腔釋放等過程，同時也存在時間和空間改變規(guī)律。（一）精細(xì)管上皮基本結(jié)構(gòu)（二）精子發(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)管上皮波公畜生殖生理專家講座第16頁（一）精細(xì)管上皮基本結(jié)構(gòu)精細(xì)管內(nèi)襯以精細(xì)管上皮，含有足細(xì)胞和處于各個發(fā)育階段生精細(xì)胞。其中一類稱為精原細(xì)胞(spermatogonium)。精原細(xì)胞在經(jīng)數(shù)次分裂形成初級精母細(xì)胞(primaryspermatocyte)。初級精母細(xì)胞在經(jīng)種細(xì)胞所特有減數(shù)分裂(meiosis)變?yōu)閱伪扼w精子細(xì)胞(spermatid)。公畜生殖生理專家講座第17頁（二）精子發(fā)生過程公畜生殖生理專家講座第18頁第一階段：

精原細(xì)胞分裂和初級精原細(xì)胞形成

精原細(xì)胞可分為三類：①A型精原細(xì)胞：由性原細(xì)胞分化而來稱為A型細(xì)胞，由它分裂行成A1--A3型細(xì)胞，少數(shù)能分裂成A4型細(xì)胞；②中間型精原細(xì)胞：由A2或A3細(xì)胞分裂而成；③B型精原細(xì)胞：由中間型細(xì)胞分裂增值而成，最終由B型精原細(xì)胞有絲分裂——初級精母細(xì)胞。A型精原細(xì)胞是生精細(xì)胞干細(xì)胞。一個生精干細(xì)胞是經(jīng)過第一次有絲分裂，產(chǎn)生兩個新A型精原細(xì)胞，其中一個A型精原細(xì)胞再分裂產(chǎn)生兩個A型精原細(xì)胞，而另一個A型精原細(xì)胞則分裂產(chǎn)生兩個中間型精原細(xì)胞，繼而又先后分裂分化形成B型精原細(xì)胞及初級精母細(xì)胞。所以在精原細(xì)胞增殖時有一部分A型精原細(xì)胞不再繼續(xù)分裂，而是保留下來，成為新精原干細(xì)胞。公畜生殖生理專家講座第19頁第二階段：

初級精母細(xì)胞第一次減數(shù)分裂和次級精母細(xì)胞形成

初級精母細(xì)胞經(jīng)過第一次成熟分裂，形成兩個次級精母細(xì)胞，染色體數(shù)減半，故稱減數(shù)分裂。公畜生殖生理專家講座第20頁第三階段：

初級精母細(xì)胞第二次減數(shù)分裂和精子細(xì)胞形成

次級精母細(xì)胞經(jīng)歷時間很短，很快進(jìn)行第二次成熟分裂，形成2個精細(xì)胞。公畜生殖生理專家講座第21頁第四階段：

精細(xì)胞變形和精子形成，也稱精子形成精細(xì)胞不再分裂，而在支持細(xì)胞頂端，靠近管腔經(jīng)復(fù)雜形態(tài)改變，形成蝌蚪狀精子。公畜生殖生理專家講座第22頁公畜生殖生理專家講座第23頁（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)管任何一個斷面上都存在著精子發(fā)生系列中不一樣類型生精細(xì)胞,這些細(xì)胞群中細(xì)胞類型是不停改變都周期性.公畜生殖生理專家講座第24頁（四）精細(xì)管上皮波精細(xì)管上皮波是指在精細(xì)管縱長方向細(xì)胞組合排列狀態(tài)所顯示改變規(guī)律。反應(yīng)是精細(xì)管上皮“空間”或距離改變規(guī)律。公畜生殖生理專家講座第25頁二、精子在附睪中轉(zhuǎn)運、成熟和貯存

（一）精子形態(tài)和結(jié)構(gòu)改變（二）精子運動能力和方式改變（三）受精能力發(fā)展（四）代謝方式改變（五）精子膜改變（六）精子貯存和損耗（七）精子發(fā)生內(nèi)分泌調(diào)整公畜生殖生理專家講座第26頁（一）精子形態(tài)和結(jié)構(gòu)改變1.精子形態(tài)改變2.精子結(jié)構(gòu)改變公畜生殖生理專家講座第27頁（二）精子運動能力和方式改變精子在附睪環(huán)境中是不活動，取樣稀釋或改變其離子平衡后，才能在體外觀擦其運動能力和方式。來自睪丸精子不能運動只能顫動。附睪頭部精子以轉(zhuǎn)圈運動為主。當(dāng)精子經(jīng)過附睪時，轉(zhuǎn)圈運動精子數(shù)量逐步降低，而直線運動精子數(shù)量快速增加。公畜生殖生理專家講座第28頁（三）受精能力發(fā)展精子只有經(jīng)過附睪才取得受精能力。公畜生殖生理專家講座第29頁（四）代謝方式改變精子在睪丸內(nèi)主要靠糖酵解方式提供能量。因為附睪中果糖和葡萄糖含量很低，精子密度有大，主要靠分解來自睪丸液和附睪液中乳酸，供給精子所需能量。公畜生殖生理專家講座第30頁（五）精子膜改變1.膜表面電荷逐步增加2.膜通透性改變3.膜凝集素受體改變4精子表面附睪分泌物改變公畜生殖生理專家講座第31頁（六）精子貯存和損耗附睪內(nèi)貯存過久精子有些會變性、分解、被吸收，而另一部分精液隨尿液排出。公畜生殖生理專家講座第32頁（七）精子發(fā)生內(nèi)分泌調(diào)整1.自上而下正向調(diào)整2.自下而上反饋調(diào)整公畜生殖生理專家講座第33頁三、血液—睪丸屏障（一）血液—睪丸屏障（二）血液—睪丸屏障作用公畜生殖生理專家講座第34頁（一）血液—睪丸屏障血液—睪丸屏障主要組成部分：1.肌細(xì)胞層2.細(xì)胞間聯(lián)接公畜生殖生理專家講座第35頁（二）血液—睪丸屏障作用血睪屏障是生殖細(xì)胞處于一個保護(hù)環(huán)境下預(yù)防免疫細(xì)胞和有害因子對其造成危害。公畜生殖生理專家講座第36頁四、精子形態(tài)和結(jié)構(gòu)（一）正常精子形態(tài)和結(jié)構(gòu)（二）畸形精子和分類公畜生殖生理專家講座第37頁（一）正常精子形態(tài)和結(jié)構(gòu)1、頭：家畜精子頭部呈橢圓形。

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。是精子最脆弱部分，易脫落形成無尾精子。3、尾：精子運動主要靠尾鞭索狀波動，而使精子推向前進(jìn)。公畜生殖生理專家講座第38頁（二）畸形精子和分類1、頭部畸形2、中段畸形3、尾部畸形公畜生殖生理專家講座第39頁第三節(jié)精液和精子生理特征一、精液合成與排出二、精清主要化學(xué)成份三、精清生理作用四、射精個階段精液組成改變五、精液生物物理學(xué)特征公畜生殖生理專家講座第40頁一、精液合成與排出精液中精清主要來自副性腺分泌物，另外還有少許睪丸液和副睪液。公畜生殖生理專家講座第41頁二、精清主要化學(xué)成份（一）糖類（二）蛋白質(zhì)、氨基酸（三）酶類（四）酯類（五）維生素和其它有機(jī)成份（六）無機(jī)離子公畜生殖生理專家講座第42頁三、精清生理作用（一）稀釋來自副睪濃密精子，擴(kuò)大精液容量（二）調(diào)整精液PH值，促進(jìn)精子運動（三）為精子提供營養(yǎng)物質(zhì)（四）對精子保護(hù)作用（五）清洗尿道和預(yù)防精液倒流公畜生殖生理專家講座第43頁四、射精各階段精液組成改變同一公畜短期內(nèi)屢次射精可改變精液質(zhì)量，而且同一次射精不一樣階段精液組成也會有顯著改變，對射精量大家畜豬、馬尤為顯著。公畜生殖生理專家講座第44頁五、精液生物物理學(xué)特征（一）滲透壓（二）PH值（三）比重（四）透光性（五）黏度（六）導(dǎo)電性公畜生殖生理專家講座第45頁第四節(jié)精子代謝和運動一、精子代謝二、精子運動三、環(huán)境條件對精子影響四、精子凝集公畜生殖生理專家講座第46頁一、精子代謝（一）精子糖酵解（二）精子呼吸（三）精子對酯類代謝（四）精子對蛋白質(zhì)和氨基酸代謝公畜生殖生理專家講座第47頁（一）精子糖酵解1．無氧情況下：

在無氧情況下，果糖酵解成為乳酸而取得能量，在交配時，家畜生殖器內(nèi)基本上是無氧環(huán)境，精子活動主要是經(jīng)過這種酶解來提供能量。2．有氧情況下：

在有氧情況下，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，而取得能量。

3．果糖酵解過程：

在無氧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)。公畜生殖生理專家講座第48頁（二）精子呼吸在有氧時，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)行呼吸代謝過程相同。可按三羧循環(huán)，即丙酮酸，然后乙酰輔酶A和乙酸反應(yīng)得檸檬酸，然后經(jīng)過一系列過程，最終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取得能量路徑：

①外源性呼吸--氧化外源性基質(zhì)取得能量

②內(nèi)源性呼吸--在沒有了外源性基質(zhì)時，利用本身細(xì)胞內(nèi)所含磷脂獲能量。公畜生殖生理專家講座第49頁（三）精子對酯類代謝當(dāng)精子外源呼吸機(jī)制枯竭時，課經(jīng)過呼吸作用氧化細(xì)胞內(nèi)磷脂維持生存。精子先將磷脂分解，產(chǎn)生脂肪酸，再氧化而取得能量。公畜生殖生理專家講座第50頁（四）精子對蛋白質(zhì)和氨基酸代謝

在正常情況下，精子不從蛋白質(zhì)成份中取得能量，精子對蛋白質(zhì)分解表明精液已開始變性。公畜生殖生理專家講座第51頁二、精子運動（一）精子運動形式（二）精子運動速度公畜生殖生理專家講座第52頁（一）精子運動形式1.直線前進(jìn)運動：精子按直線方向前進(jìn)運動。屬于正常運動。

2.旋轉(zhuǎn)運動：精子按圓作轉(zhuǎn)圈運動。異常運動。

3.擺動：精子在原地作微弱擺動。公畜生殖生理專家講座第53頁（二）精子運動速度影響精子運動速度相關(guān)原因:①與溫度關(guān)系：精子在37攝氏度環(huán)境中每秒前進(jìn)速度率比低于37攝氏度環(huán)境中速度快。②精子運動速率受精子密度和精液粘度抵抗。③與精子運動趨性關(guān)系：

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

c、趨化性：精子運動時有趨向化學(xué)物質(zhì)趨勢。公畜生殖生理專家講座第54頁三、環(huán)境條件對精子影響（一）溫度（二）滲透壓（三）PH值（四）光照（五）電解質(zhì)（六）振動（七）慣用化學(xué)藥品公畜生殖生理專家講座第55頁（一）溫度在0-5℃時精子往往停頓運動，在這個溫度精子代謝，活動力都受到抑制，當(dāng)溫度升高以后，精子又可能恢復(fù)運動，10℃時精子能運動。37℃時精子活動相當(dāng)活潑，但只能維持幾個小時。高于體溫時，精子運動異常強(qiáng)烈，但很快就死亡；55℃，精子很快就會失去活力，往往使精子蛋白質(zhì)凝固而很快死亡。低溫時，精子代謝活動受到抑制，當(dāng)溫度恢復(fù)時，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留主要理論依據(jù)。公畜生殖生理專家講座第56頁

低溫保留精液時，在降低溫度時要預(yù)防溫度下降太突然，不然，精子很快就失去活動力，而且精子不能復(fù)蘇。溫度突然下降，使精子受到冷刺激，產(chǎn)生溫度性冷休克，造成精子死亡。造成精子冷休克死亡原因是：①當(dāng)精子受到冷休克后，能使ATP快速破壞，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)生冷休克時精子細(xì)胞膜受到破壞，滲透壓升高，往往使細(xì)胞被K+和蛋白質(zhì)滲出，嚴(yán)重地?fù)p害了細(xì)胞結(jié)構(gòu)。預(yù)防冷休克辦法：①采取逐步降溫方法；②在稀釋液中加入防冷刺激劑——卵黃和奶類。公畜生殖生理專家講座第57頁（二）滲透壓按精子與其周圍液體基本上是等滲透壓，大致和血漿滲透壓相同，假如精清部分鹽類濃度升高，則滲透壓必高，輕易引發(fā)精子本身水分脫出，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，普通來說，低滲比高滲危害更大。公畜生殖生理專家講座第58頁（三）PH值精子在生存過程中，要有一定酸堿度范圍，過高過低對精子活動都有影響造成精子死亡。PH值偏低即弱酸性