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第五章动物繁殖学内容提要本章分三部分,第一部分是繁殖生理,讲述家畜生殖器官的结构、功能,生殖激素及其在繁殖过程中的一系列生理现象;第二部分是繁殖技术,包括家畜的人工受精、发情鉴定、妊娠诊断、同期发情、胚胎移植等;第三部分是如何提高家畜繁殖力的措施家畜繁殖学是畜牧生产中的关键性环节发展畜牧业的中心任务就是使家畜数量不断增加,质量不断提高数量的增多和质量的提高都必须通过繁殖这个过程才能实现家畜繁殖学的意义就在于研究繁殖的客观规律,并采取相应的技术措施,挖掘繁殖潜力,使家畜保持较高的繁殖率同时作为育种工作的一个手段,使优良种畜的繁殖能力和遗传特性得到充分发挥,促进家畜质量不断提高第一节家畜的生殖器官及生理功能
一、公畜生殖器官的构成及生理功能公畜的生殖器官由睾丸、输精管道(附睾、输精管、尿生殖道)、副性腺、阴茎所构成睾丸产生精子和雄性激素
1.附睾它附在睾丸的上面,是贮存精子和排出精子的管道
2.输精管是输送精子的管道,其肌肉层较厚,配种时收缩力较强,能将精子排到尿道内
3.副性腺包括精囊腺、前列腺和尿道球腺其分泌物与输精管壶腹部的分泌物一起构成精清分泌物中
4.含有果糖、蛋白质、磷脂化合物、盐类和酶类等,具有稀释营养精子、改善阴道环境等作用,有利于精子的生存和运动尿生殖道是排精和排尿的管道
5.阴茎是公畜的交配器官
6.
二、母畜的生殖器官的构成及生理功能母畜的生殖器官由卵巢、输卵管、子宫、阴道、外生殖器所构成卵巢是产生卵细胞、分泌雌激素及孕酮的内分泌腺体
1.输卵管是连接卵巢和子宫的管道,是卵子到子宫的通道靠近卵巢一端膨大呈漏斗状叫伞部它除输
2.送卵细胞外,还是受精和卵裂的场所子宫是胎儿生长发育和娩出的器官,位于腹腔内子宫颈位于盆腔,背侧为直肠,腹侧为膀胱;前端
3.的子宫口与输卵管相通,后端通阴道阴道位于骨盆腔内,前接子宫颈,后接尿生殖前庭,是母畜的交配器官及产道
4.外生殖器官包括尿生殖前庭及阴门,是母畜的交配器官和产道
5.身运动穿过透明带,这时卵子对精子有严格的选择性,只有同种动物的精子才能进入透明带当精子穿过透明带触及卵黄膜时,就会将处于休眠状态的卵子激活,卵黄发生收缩释放出某种物质,此时透明带就会阻止后来的精子进入透明带内,这一反应称为透明带反应.精子进入卵黄穿过透明带的精子带着尾部穿过卵黄膜进入卵黄内,一旦有精子进入卵黄后,卵黄膜3立即拒绝其它精子再进入,进一步加强了封阻作用这时发生两种特殊变化(原核形成和原核相配).原核形成
①雄原核形成精子尾部脱落,头部膨大,失去特有的形态,形成雄原核4
②雌原核形成卵子被激活后立即进行第二次减数分裂,排出第二极体,形成雌原核.原核相配两性原核形成后相向移动,彼此靠拢,体积缩小,最后融为一体此时核仁核膜消失,两组5染色体组成了二倍体的受精卵合子至此,受精过程即告完成从精子进入卵子到完成受精约需10-12ho
二、妊娠合子形成后立即进行有丝分裂,进入卵裂期当受精的卵沿着输卵管下行,经过卵裂、桑根胚、囊胚,最后附植在子宫体内发育成为新的个体,直到娩出前为止的阶段为妊娠(-)胚胎的早期发育卵裂由单细胞的合子分裂形成细胞、细胞、细胞的胚等一般把细胞的胚称为桑根胚
1.24832〜64这一时期统称卵裂期一般在细胞阶段合子由输卵管进入子宫,如牛在细胞进入子宫4〜168〜16囊胚受精卵继桑根胚之后,细胞数目进一步增加,细胞开始分化胚的一端细胞密集成团称为内细胞
2.团或胚结;另一端细胞沿透明带内壁排列扩展,这一层细胞称为滋养层在滋养层与内细胞团之间出现囊胚腔,这时称为早期囊胚卵裂和囊胚都是在透明带内发育的,虽然细胞数目大量增加,但体积变化不大囊胚进一步扩大从透明带中伸展出来,这在胚胎移植技术中称为孵化囊胚囊胚一旦脱离透明带即迅速扩展增大原肠胚和中胚层的形成囊胚进一步发育,出现种变化
①内细胞团外面的滋养层退化形成胚盘,
②
3.2胚盘下方衍生出内胚层,它沿着滋养层内壁延伸扩展,衬附在滋养层内壁上,这时称为原肠胚原肠胚进一步发育,在滋养层和内胚层之间出现中胚层中胚层进一步分化成体壁中胚层和脏中胚层,两中胚层之间的空隙以后构成胚胎的体腔三个胚层的形成,奠定了胎膜和胎体各类器官分化发育的基础
(二)妊娠的识别和建立妊娠的识别妊娠初期,孕体(胎儿胎膜和胎水的综合体)即能产生信号(孕酮)传感给母体,母体遂
1.即产生反应不发情,从而识别胎儿的存在由此孕体和母体之间建立起密切联系,这叫妊娠识别妊娠的建立孕体和母体之间产生了信息传递和反应后,二者的联系和相互作用已通过激素这个媒介而
2.固定下来,从而确定妊娠的开始叫妊娠的建立先有孕体产生信号,之后母体产生反应,继而开始相互联系,并将此固定下来
(三)胚泡的附植、妊娠期和妊娠征状
1.胚泡的附植胚胎也叫胚泡,它进入子宫后,起初呈游离状态,逐渐附着在血管稠密处,以吸收子宫乳为营养,之后对子宫内膜产生轻度浸润,建立起胎盘系统,此过程叫附植胚胎在子宫中附植的位置因动物种类不同而异牛羊怀单胎时,胚胎多在排卵同侧子宫角下处附植;怀双胎时分别附植在两侧1/3子宫角的相应部位马怀单胎时多附着在排卵对侧子宫角基部猪是将来源于两侧的胚胎向对侧子宫角迁移,相互混合后平均分布并附植在子宫角中胚胎总是附植在最有利于它发育的地方,距离均等
2.妊娠期是指卵子从受精开始,直至分娩所需的时间称妊娠期各种动物平均妊娠期物种牛水牛绵羊山羊猪马驴兔狗猫双峰驼天数
2823101501521143403603062584003.妊娠征状雌性动物妊娠后不再发情,表现出代谢旺盛,食欲增大,体重增加,毛顺有光泽,性情温顺等,这些现象称为妊娠征状
(四)妊娠诊断意义
①减少空怀母畜,提高繁殖率
②对诊断已妊娠动物,应按孕畜进行饲养管理,确保胎儿正常发
1.育,防止流产;
③对诊断为未孕母畜,可查明原因,以便在下一个发情期再行配种受胎;
④在妊娠诊断中发现患有不孕症的母畜,有的可对症治疗,有的则应及时淘汰方法
①外部观察法;
②阴道检查法;
③直肠检查法;
④孕酮水平测定法;
⑤超声波诊断法
2.
三、分娩妊娠早将发育成熟的胎儿和胎盘从子宫中排出体外的生理过程见Pu6正常情况下胎儿可以自然产出,只要对产畜做好产后护理即可当母畜运动不足、瘦弱或与配占过大,会使母畜出现难产,应进行人工助产当胎儿姿势异常又难以校正时,要请兽医及时处理,不可草率.临产表现一分娩过程助产一产后护理
12.
3.
4.第五节人工受精
一、发情鉴定就是用一定的方法判断母畜发情是否正常以及母畜所处的发情阶段,以便适时配种,提高受胎率发情鉴定是家畜繁殖工作中的一个重要技术环节1目的意义
①通过发情鉴定可以判断早动物发情是否正常,以便发现问题及时解决
②判断早动物生理.发展阶段,以确定配种的适宜时期,达到提高受胎率的目的2方法
①外部观察法,根据观察早外部表现和精神状态来判断发情与否
②试情法,利用结扎输精管.4或挂试情布的对多进行试情,根据早在性欲上对的反应情况来判断其发情程度
③阴道检查法,
④直8肠检查法,
⑤发情鉴定器测定法
二、人工授精见%6L人工授精就是用器械采取占的精液,对其进行品质检查、稀释保存等处理,再用器械把精液注入到发情的早生殖道内,从而使其受孕,这种方法较人工授精3意义
①提高优良含动物的配种效能;
②减少占动物的饲养量,降低生产费用;
③能够防止生殖道疾病.的传播,克服聿动物因体格大小差异过大,不易交配的困难,或因生殖道异常不易受胎的困难;
④3扩大时间和地域上的利用率,优秀种的利用年限不受寿命的限制,冷冻精液的保存和利用克服了时4间和地域的限制
⑤是其它繁殖技术的配套措施(远缘杂交、同期发情、胚胎移植,采用集中或定时输精,可充分显示其优点)
⑥能够加速品种改良,促进育种工作进程
4.技术程序采精一精液品质检查一稀释一保存一输精见Pu7
①采精多用假阴道法,还有手或筒握法、电刺激法、按摩法等,不论哪种方法都有技术要领
②精液品质检查其目的是鉴定精液品质的优劣及在稀释保存过程中品质的变化情况,以决定能否用于输精或进行冷冻保存精液品质检查的项目有色泽、精液量、精子活力、精子密度以及异常精子等
③精液的稀释是指在精液中加入适宜于精子存活并保持受精能力的稀释成分(糖类、缓冲物质、卵黄和奶类、抗菌剂、抗冻剂、酶类、维生素类、激素类)目的
①扩大精液容量,提高一次射精量可配早头数
②补充适量营养和保护物质
③抑制精液中有害微生物活动
④延长精子寿命
⑤便于精液的保存和运输
④精液的保存保存方法分常温保存)、低温保存)、冷冻保存
(一)
⑤(15~25℃(0〜5℃79〜—196℃o输精用器械将精液注入到发情早生殖道内
三、冷冻精液
1.概念将采取的新鲜精液经过特殊处理,利用液氮)或干冰()进行超低温长期保存的(-196℃-79℃精液
2.意义
①可长期保存,使精液的使用不受时间、地域以及种用占动物寿命的限制
②可充分提高良种占动物的利用率,对动物的繁殖、保种、弓种、育种及畜牧业生产的发展具有重要意义I
3.技术程序采精一精液品质检查一稀释一平衡一冷冻一解冻一授精第六节动物繁殖的生物技术随着生物技术研究的快速发展,进行繁殖科学领域出现了许多新理论、新技术目前在国际上,从母畜的初情期、性成熟、发情、配种、妊娠、分娩、泌乳等,整个繁殖周期的各个繁殖环节,形成了一套完整的繁殖控制技术如早期配种一初情期的控制,同期发情一发情控制,超数排卵一排卵控制,人工受精一配种控制,胚胎移植妊娠控制,诱发分娩一分娩控制,诱导双胎一产仔控制这些技术的出现为提高家畜繁殖率展现了广阔前景
一、繁殖控制技术(-)发情控制同期发情(概念、意义、方法)
1.
①概念同期发情是采用激素类药物,使一群母畜能够在一个短时间内集中统一发情,并能排出正常的卵母细胞,以达到同期配种、受精、妊娠、产仔的目的,
②意义有利于推广人工授精,促进家畜品种改良;便于组织和管理生产,节约配种费用;可大大提a.b.c.高母畜的繁殖率;它是其它繁殖技术和科学研究的辅助手段d.
③方法孕激素埋植法;孕激素阴道栓法;前列腺素法a.b.c.诱发发情(概念、意义、方法)
2.
①概念借助外源激素或其它方法人工引起母畜发情的过程叫诱发发情
②意义可缩短母畜繁殖周期,提高母畜繁殖率
③方法对产后长期不发情的早、或欲使产后提前配种的辛、以及一般的乏情早的发情,用孕激素处理1周可引起发情在处理结束时注射效果更好对于哺乳期乏情早除用以上激素处理外,还可以〜2PMSG采用提前断奶的方法因持久黄体而长期不发情的早可注射或类似物使黄体溶解,随后引起发情PGFZQ
(二)排卵控制
1.诱发排卵用激素处理母畜,控制其排卵时间的技术称诱发排卵
①意义使精子和卵子尽快结合受精以提高受胎率
②方法在配种前数小时或配种的同时,给母畜注射•定剂量的促排卵激素如也或LRH-LRH-%
2.超数排卵在早发情适当时期,注射促性腺激素,使卵巢中有较多卵泡发育成熟并排卵的技术称超排
①意义能够充分发挥优良母畜的繁殖潜力(羊只牛)1023
②方法用或肌肉注射进行超排见教材页FSH PMSG166
二、胚胎移植胚胎移植是将良种早动物配种后的早期胚胎取出,移植到同种、生理状态相同的其它早动物体内,使其继续发育成为新个体,所以也叫借腹怀胎意义
①能够充分发挥优良早动物的繁殖潜力,
②缩短世代间隔,
③诱发肉用家畜产双胎,
④可代替种
1.用动物个体的引进,
⑤便于保存品种资源,
⑥克服不孕,
⑦有利于防制疫病,
⑧是研究受精生物学、胚胎学、生殖生理学等理论的手段,也是研究胚胎高技术的基础.技术程序
①供受体的选择一
②供受体的同期发情处理一
③供体的超数排卵-
④供体的发情鉴定和输2精一
⑤胚胎的采集一
⑥胚胎鉴定一
⑦胚胎的移植见教材页167
三、配子与胚胎工程是指对精子、卵子和胚胎在体外条件下进行的各种操作和处理包括冷冻精液、卵子的培养和体外〜受精、性别鉴定、胚胎冷冻、胚胎嵌合、克隆、基因导入、胚胎干细胞等)冷冻精液利用液氮)或干冰)或其它制冷设备为冷源,将采取的新鲜精液经过特(-(-196℃(-79℃殊处理,保存在超低温的环境下,以达到长期保存的目的
(二)卵子培养从卵巢上的囊状卵泡或成熟卵泡吸取尚处于第一次成熟分裂前期或成熟分裂复始的卵母细胞连同完整健全的卵丘细胞团,在特定培养液中使其继续发育,进行成熟分裂,达到可以受精的成熟阶段卵子培养是在体外成熟的过程,为得到丰富的胚胎开辟了新的途径
(三)体外受精一试管动物通过人为操作使精子和卵子在体外环境中完成受精过程体外受精技术包括卵母细胞的采集、体外成熟,精子的体外获能,成熟卵母细胞与获能精子的体外受精,受精卵的早期体外培养和移植等一系列步骤体外受精技术可获得大量胚胎,试胚胎生产“工厂化”,不仅在畜牧生产具有广阔应用前景,而且在医学上可以治疗不孕症,同时对于丰富受精生物学的基础理论也有重大意义
(四)胚胎性别鉴定人为方法对胚胎性别进行鉴定,选择(淘汰)某一性别的胚胎,预知所生动物性别细胞学方法通过核型分析对胚胎性别进行鉴定准确率高,但胚胎浪费大,耗时费力,难以在生产中
1.应用.免疫学方法利用抗血清或单克隆抗体检测胚胎上是否存在雄性特异性抗原,鉴定胚胎2H-Y H-Y H-Y性别的一种方法此法对牛、猪和绵羊的雌性鉴定准确率分别为、和89%81%85%.分子生物学方法利用雄性特异性基因探针和扩增技术鉴别家畜胚胎性别的新方法这种方法灵3PCR敏度高,准确率达以上,对胚胎损伤极小,,被国内外研究人员广泛用于家畜,尤其是牛胚胎性别鉴90%定,是目前较为成熟、最理想的胚胎性别鉴定方法等)、等()和Sinclair(1990Gubbay1990Koopmans等)发现了哺乳动物的性别决定基因用技术来检测基因的有无便可判别胚胎性别,(1991SRY,PCR SRY为胚胎性别鉴定提供了更可靠的保证
(五)胚胎冷冻保存一般指在干冰()和液氮()中保存胚胎-79℃-196℃意义
1.
①胚胎冷冻保存可以使胚胎移植不受时间、地域的限制,利于胚胎移植的推广应用,是使该技术实现商品化的关键因素
②可以利用此项技术建立良种家畜和濒危动物的胚胎库
③可解决国内外胚胎远距离运输,促进国际间良种交换,加快育种进程
④可防止由于疾病、战争或其它原因造成的各种动物品系和稀有突变体的丢失
①逐步降温法(快冻快解法)这是一种传统方法,家畜胚胎冷冻最初获成功大都是用此法取得的解冻后胚胎存活率较高,但操作程序比较复杂
②一步细管法在细管内用非渗透性蔗糖溶液一步脱除抗冻剂(甘油)的方法抗冻剂在急剧降到很低温度时,能被浓缩但不结晶,且黏滞性增加,形成玻璃化用这种方法冷冻胚胎内外液体能同时玻璃化,不会形成冰晶,这样能较好地保护胚胎玻璃化冷冻的优点是无需冻前分步添加和冻后分步脱除抗冻剂的操作,省去了费时费力的降温操作,也不需要昂贵的冷冻设备一一冷冻仪
(六)胚胎分割是通过对胚胎的显微操作,人为制造同卵双胎或多胎的方法意义通过胚胎分割可以增加良种胚胎的来源,提高胚胎利用率和产子率;可产生遗传性能完全一致的L后代,对遗传学、育种学、生物学等研究有重要价值.方法2
①对细胞期胚胎用显微操作仪上的玻璃针或刀片将每个、两个或个卵裂球为一组进行分割,分别2~164放入一个空透明带内,然后移植
②用上述相同方法将桑根胚或早期囊胚一分为
二、四或八,将每块细胞团直接进行移植或移入一个空透明带内,然后移植目前已得到了牛、绵羊、山羊、猪、兔等通过胚胎分割而产生的同卵双生后代;四分之一胚胎的后代有家兔、猪、牛、绵羊和马;八分之一胚胎的后代有家兔、绵羊和猪
(七)胚胎嵌合通过显微操作使枚或枚以上胚胎融合成为枚复合胚胎,由此而发育成的个体称221为嵌合体意义
①不但对品种改良和新品种培育有重大意义,而且为不同品种间的杂交改良开辟了新渠道L
②对水貂、狐狸等毛皮动物可以利用胚胎嵌合获得用交配或杂交法不能获得的毛皮花色类型,以成倍提高毛皮产品的商品价值.方法3
①分裂球融合法将个以上胚胎的卵裂球相互融合,形成一个胚胎2
②把一个胚胎的内细胞团注入到另一个胚胎的囊胚腔内,使之与原来的内细胞团融合在一起目前已获得鼠、兔、绵羊、山羊、猪、牛等种内嵌合体,以及大鼠一小鼠,绵羊一山羊、牛一水牛、鹤鹑一鸡的种或属间嵌合体但嵌合体动物的表型性状仅限于一代,不能递给后代()细胞核移植(克隆)A.概念从遗传品质优秀的胚胎分离的单个卵裂球或胎儿或成年动物的细胞或细胞系(核供体)与成熟并1去核的卵母细胞(核受体)融合,经激活构成重组胚胎后,经培养发育成可移植胚胎,再经移植产出多个后代或继代重复克隆的技术.意义
①可增加遗传基因相同的动物的后代,提高转基因技术的效能
②通过对胚胎性别鉴别后再克隆,2期望获得大量相同性别的家畜
③可用于对珍稀动物的扩繁和保存
④通过克隆获得大量基因型相同的个体,可提高试验结果的可靠性细胞核移植对于畜牧业生产、科研均有重要意义.方法3
①胚胎细胞核移植(克隆)主要技术环节是核供体(胚胎)的获得及胚胎细胞的分离,核受体(卵母细胞)的获得及去核方法是将胚胎细胞移入去核的卵母细胞内,并进行电融合使其形成重组胚,经培养后移植到受体,经妊娠产下胚胎细胞核移植动物
②体细胞核移植(克隆)主要技术环节是核供体不是来源于性细胞,而是取自乳腺、耳尖等体细胞,获取的体细胞在一定条件下进行抑制分化培养,使其分裂速度被减缓到与接受其所植入的去核卵母细胞的相同速度其余方法同胚胎细胞核移植目前已相继获得小鼠、绵羊、牛、家兔、山羊和猪等胚胎克隆的后代体细胞核移植(克隆)的动物已在绵羊、山羊、牛等获得后代
(九)基因导入和生物反应器基因导入(转基因)指通过显微操作手段将外源特定基因导入胚胎中,从而获得转基因动物的技术意
1.义1提高家畜的经济性状给家畜导入外源生长激素基因,可提高生长速度、饲料转化率、胴体品质等2改变畜产品组成结构通过导入外源基因可从遗传性上改变畜产品肉、蛋、奶、毛的组成结构如能将乳白蛋白基因、乳酪蛋白基因导入奶牛体内,生产新型的乳制品3利用动物生物反应器(Animal Bioreacter)生产人类所需的生物活性物质或药用珍稀蛋白一般把目的基因在血液循环系统或乳腺中表达的转基因动物叫动物生物反应器目的基因在乳腺中表达的转基因动物叫动物乳腺生物反应器Mammary GlandBioreactero近期研究证明,用转基因动物的乳房代替生物发酵,已成功地在山羊、绵羊和猪的乳中获得了纤维蛋白溶酶原激活因子和抗凝集因子在转基因血液中得到了人免疫球蛋白、干扰素、胰蛋白酶和生长激素等,它们都具有正常的生物活性.现行外源基因导入方法2
①激素注射法将目的基因通过显微操作,直接注入受精卵的原核中
②病毒感染发将目的基因通过显微操作,直接注入受精卵的原核中
③胚胎干细胞法将外源基因导入胚胎干细胞中,基因的整合、表达程度等都可在干细胞阶段进行选择微注射法即将目的基因通过显微操作,直接注入受精卵的原核中,进而再产生转基因动物
④精子载体法使用存在于细胞核或核膜中的各种脂质,人为地构建微胶粒,将外源基因染色体以及细胞包裹在微胶粒中,导入到细胞内十胚胎干细胞即Embrgonic Stemcell,ES胚胎干细胞指早期胚胎桑根胚、囊胚或原始生殖细胞即经体外分化抑制培Primordial Germcells,PGCs养而获得的可以连续传代的发育全能性细胞系它具有与胚胎细胞相似的分化潜能,具有胚胎细胞和体细胞的某些特性胚胎干细胞系的分离和建立,是生命科学领域内的重大成就之一体外培养的细胞可ES以增值、操作、选择、克隆和冷冻保存,并且具有发育的全能性细胞在基础生物学、畜牧学和医学上ES具有重要价值,其意义体现在以下个方面5细胞可用于研究哺乳动物个体发生发育规律;
1.ES可在体外研究细胞的分化规律
2.可用于研究基因的功能
3.细胞是动物克隆的材料,是基因转移的高效载体,可用于转基因动物的生产
4.ES细胞可用于治疗人类的某些疾病
5.ES胚胎干细胞分离的主要技术环节以小鼠为例选择抑制细胞分化的培养体系一选择早期胚胎一胚胎干细胞的分离一胚胎干细胞的保持一胚胎干细胞的鉴定及分化潜力的验证目前,只有小鼠细胞建系成功其它家畜如猪、牛、绵羊、兔等只得到类细胞系ES ES复习思考题公母畜生殖器官各由哪几部分构成?各有何生理机能?
1.生殖激素有哪些种类?生殖激素对母畜发情周期是如何调节的?
2.、、、、、、早、孕、在家畜繁殖中的主要作用是什么?
3.GnRH OXTFSH LHPMSG HCGH HPG.何为早或的初情期、性成熟和初配适龄?4精卵子的形成经历哪几个阶段?哺乳动物有哪儿类排卵类型?简述受精过程
5.人工授精有何意义?其主要技术程序有哪些?
6.精液保存的温度要求有哪几种?冷冻精液制作的技术程序有哪些?
7.,胚胎移植的概念、意义和技术程序各是什么?8发情控制、排卵控制的概念、意义和方法各是什么?
9.名词解释激素、生殖激素、发情、发情周期、受精,妊娠、分娩、人工授精、同期发情、超数排卵、
10.胚胎移植、诱发分娩第二节
一、概述动物的生殖活动是一种非常复杂的生理活动,除了生殖器官系统直接参与外,生殖机能是由神经()系统和内分泌系统调控的,而且后者对生殖活动的调节作用相对而言还要更加重要如家nerve N—畜的性成熟、早的发情周期、的精子发生、求偶行为、生殖细胞的运行、妊娠的建立、分娩、泌乳等一3系列生理活动,都是在的作用下进行的RH
(一)概念生殖激素把直接调节生殖活动的内分泌激素称生殖激素
1.激素是由特殊的无管腺合成的化学物质,通过血液运输到靶器官或靶组织而发挥作用,
2.或由某一器官或组织合成,通过弥散而在局部发挥作用
(二)RH与动物生殖机能的关系直接作用于生殖活动,是以调节生殖过程为主要生理功能的激素如聿动物卵子的发生、发育、成RH熟,发情、排卵的周期变化;占动物精子的发生、发育、成熟、交配;精卵子的结合以及受精卵在生殖道内的运行、胚胎的附植、妊娠的维持、分娩、泌乳等,所有这些生殖活动都与有着直接的关系,若RH RH分泌失调,就能破坏生殖过程中的任何一个环节,而造成繁殖的失败在整个生殖过程中,早动物承担了大部分繁重的任务,如排卵、受精、妊娠、分娩、哺乳等这些过程不但要在早动物体内发生较复杂的生理变化,而且要经历较长的时间而动物的生殖活动就比较简单,只是产生精子和交配因此对早动RH物生殖机能的作用比白动物更复杂,也更为重要近年来,随着畜牧业的迅速发展,要求动物的繁殖活动更多地在人为控制的条件下进行,如同期发情、超数排卵、诱发分娩等技术都离不开此外还作RH RH为药品广泛用于动物不孕症的治疗,而且对提高受胎率和多胎率也有重要作用
二、RH的种类、来源及主要生理功能见P112种类激素名称来源主要作用释促性腺激素释放激素(GnRH)丘刺激垂体前叶释放(〜)FSH和LH放促甲状腺释放激素(TRH)脑〜甲状腺素TSH、生长素GH、促乳素激促乳素释放激素(PRH)下调节垂体促乳素(PRL)的释放素促乳素释放抑制激素()部抑制垂体前叶释放促乳素()PRIH PRL促促卵泡素()垂刺激卵泡生长、精子发生FSH促黄体素、白称间质细胞雌激素刺激排卵促黄体分泌孕酮刺激性腺分LH性1平刖ICSH泌腺促乳素()促黄体分泌素叶促孕酮睾酮分泌刺激乳腺发育泌乳PRL LTH激绒毛膜促性腺激素(HCG灵长类)胎盘膜类似LH兼有FSH的作用维持黄体类似兼有刺激母马副黄体形FSH LH素孕马血清促性腺激素(PMSG)马胎盘成性雄激素(睾酮为主)卵巢促进副性腺功能,刺激精子、第二腺胎盘性征及性行为,加强合成代谢促早性行为刺激第二性征、生殖道、激雌激素(雌二醇、雌酮)卵巢乳腺生长、子宫收缩、控制促性腺的释H素胎盘放刺激骨骼对的吸收,加强合成代谢Ca孕激素(孕酮为主)卵巢刺激子宫膜分泌,维持妊娠,刺激胎盘乳腺泡生长,控制促性腺的分泌H松弛素卵巢促进子宫颈、耻骨联合和骨盆韧带胎盘松弛前列腺素(PGF a)子宫溶解黄体,促进子宫收缩2其它催产素(垂体后叶)促进子宫收缩,促进放乳
三、的作用特点RH
1.生理效应很强在很低浓度下(10-I2-10-6g/nil)就可发挥作用如类固醇H一般在10-8(早、
3、孕g/ml)前列腺素为就能溶解黄体H,10-9g/M特异(选择性)性明显各种都有一定的靶器官和靶组织,如下丘脑的促性腺一垂体;垂体的促
2.RH H性腺-性腺等H具有协同作用如排卵是在和共同作用下而发生的,早和孕协同能促进子宫发育
3.RH LHFSH HH具有抗衡作用早一母鸡抱窝,一母鸡醒巢
4.RH HH激素在血液中存留期短,而作用时间长如把孕酮注射到动物体内,在分钟内就有从血中
5.10—2090%消失,但其作用要在若干小时或若干天内才能显示出来
四、几种主要在畜牧生产上的应用RH
(一)促性腺激素释放激素)的应用(GnRH产生于丘脑下部,作用于垂体前叶,使垂体前叶释放、天然的不易提取,成本GnRH FSH LH GnRH昂贵,人工合成的类似物成本低,作用更大国内合成的的类似物主要有(促排卵号);GnRH LRH—A22(促排卵号)主要用于LRH-A33治疗卵泡囊肿治疗不孕症,能促使乏情母畜发情诱导排卵提高畜禽受胎率受精率
1.
2.
3.
4.用于公畜去势抗黄体生成素释放激素血清),能使睾丸显著萎缩
5.(LRH
(二)催产素()的应用OXT oxytocin也叫子宫收缩素,主要来源于垂体后叶,作用于子宫、乳腺主要作用是刺激子宫及输卵管肌肉OXT收缩,以利分娩,刺激乳腺肌上皮细胞引起放乳主要用于难产和同期分娩
(三)垂体促性腺激素垂体前叶在丘脑释放激素的作用下分泌种促性腺激素(FSH、LH、LTH、)
31.FSH主要功能是刺激卵巢内卵泡的生长和成熟;刺激公畜睾丸内精子的发生但不能引起排卵和黄体生成,也不能促进雌激素和雄激素的分泌主要功能是刺激雌、雄生殖腺(卵巢、睾丸)间质细胞的活动,分泌雌激素或睾丸酮,引起早排卵
2.LH和黄体的形成,并对占副性腺的发育和精子的最后成熟起决定性作用.促乳素)或促黄体分泌素有种生理作用,
①促使乳腺发育和分泌乳汁
②促使黄体分泌孕酮3(LTH3
③还可以促进某些母性行为,如禽类的抱窝性等
(四)性腺激素主要来自占睾丸和宇的卵巢睾丸分泌雄激素,卵巢分泌雌激素、孕酮和松弛素,这些激素还可由胎盘分泌,肾上腺也有少量分泌,如睾酮、孕酮等占也产生少量的雌激素,早也产生少量的雄激素性腺激素的主要作用是维持副性器官的功能性变化和第二性征,早还要依靠性腺激素来维持怀孕,尤其在怀孕前期更为重要L雄激素主要是睾丸酮,来源于睾丸的间质细胞,肾上腺皮质部也能分泌少量雄性激素,其生理作用有
①刺激精子发生,延长精子寿命
②促进副性器官的发育和分泌机能,如前列腺、精液腺、尿道球腺、输8精管、阴茎和阴囊等
③促进第二性征的表现,如骨骼肌肉的发育、鸡冠肉垂的生长
④促进台性欲表6现
⑤抑制垂体(通过下丘脑反馈)分泌过多的促性腺激素,以保持体内激素平衡状态主要用于治疗性欲不强和性机能减退等症状
2.雌激素主要来源于卵巢内膜细胞、孕畜胎盘及肾上腺,睾丸(尤其公马)也能产生一定量雌激素卵巢产生的雌激素主要有雌二醇和孕酮雌二醇的功能是,
①促使未成熟早生殖器官生长发育
②促使发情期早表现发情和生殖道的生理变化如促使阴道上皮增生和角质化,以利交配;促使子宫道松弛,并使粘液变稀薄,以利交配时精子通过;促使输卵管和子宫肌层收缩,以利精卵子运行和妊娠
③促进乳腺管系统的生长和发育
④促使耻骨联合松弛,并能抑制早长骨的生长(因而早比台体小)
⑤可促使占睾丸萎缩,附性器官退化,造成不育(化学去势)雌激素与孕酮一起协同对生殖器官起促进效能
3.孕激素主要是孕酮,主要由排卵后黄体所分泌,在多数家畜中早怀孕后期的胎盘为重要的孕酮来源在自然情况下孕激素和雌激素协同调节多的生殖活动,单独使用孕激素时,它的作用是,
①促进子宫粘膜层加厚,腺体弯曲度增加,分泌机能增强,有利于胚胎附植
②能抑制子宫自发性活动,维持正常的怀孕功能
③少量孕酮与雌激素有协同作用,可促使早发情;大量孕酮则对雌激素有抗衡作用,可抑制早发情
④促使子宫颈粘液变稠,形成子宫栓,防止异物侵入,利于保胎孕激素在畜牧生产上的应用是控制发情;防止流产;治疗卵巢囊肿等
(五)胎盘激素孕马血促性腺激素)由马、驴、斑马子宫分泌,主要存在于孕马血液中功能与相似,对
1.(PMSGFSH促进卵泡的发育有显著效果;同时由于它含有类似的成分,对促使排卵和黄体的形成也有一定作用此LH外对占有促使精细管发育和性细胞分化的功能在临床上对卵巢发育不全、卵巢机能衰退、长期不发情的早和生精机能减退的使用处理疗效很好此外对发情的牛羊猪用处理,可引起超数排卵6PMSG PMSG绒毛膜促性腺激素)或孕妇尿促性腺激素和的作用相似功能主要是促进早性腺发育、性
2.(HCG LH兴奋、促使卵泡成熟、排卵和形成黄体;对有刺激睾丸发育和精子的发生6
(六)前列腺素来源于精液、胎盘和子宫,作用是溶解黄体,引起人工流产,同期发情
五、对早动物生殖活动的调节RH动物的整个生长活动都是受神经、激素控制的生殖系统与神经系统、内分泌系统之间形成一条中枢神经一下丘脑一垂体一性腺轴,正是由于这条轴的作用,使动物的生殖活动按规律有条不紊的进行
1.对性成熟的调节初情期前,促性腺激素量少,无卵泡发育,当表现发情(初情期),RH GnRH FSH t当卵巢机能才开始正常化,表现有规律发情(性成熟),到体成熟时才可配种FSHt t,
2.对具有季节性繁殖动物的调节马驴羊对促性腺激素的分泌有明显的季节性变化,卵巢机能活动也发RH生相应的变化在繁殖季节促性腺激素卵巢能产生成熟卵泡并排卵非繁殖季节,垂体分泌激素量极低t,而且活性不强,卵巢就停止活动在发情季节,丘脑下部的某些神经纤维分泌促性腺激素释放激素沿着垂体门脉循环到脑下垂体前叶GnRH,调节促性腺激素的分泌,垂体前叶分泌进入血液运输到卵巢,刺激卵泡发育,同时也由垂体前FSH LH叶分泌到血液中,与协同作用,促进卵泡进一步生长并分泌雌激素雌激素又与发生协同作用,FSH FSH加速了卵泡的生长,并增加了雌激素的分泌量在少量孕酮的协同作用下,中枢神经才能接受雌激素的刺激,母畜才会出现发情的外部表现和交配欲,否则卵泡虽发育,也无发情的外部表现,初情期第一次排卵但不伴随发情表现,就是这个原因由此可见,发情是受雌激素和孕酮所调节,但雌激素和孕酮对于发情的调节作用又因畜种不同而异,如牛、山羊和猪是在孕酮达低量后发情,而绵羊则须先有孕24h酮作用再经雌激素刺激才会引起发情雌激素对丘脑下部和垂体具有正负反馈作用,以便调节促性腺激素的释放,其正反馈是作用于丘脑下部前区的视交叉,刺激促性腺激素在排卵前释放,其负反馈是作用于丘脑下部的弓形核、腹中核和正中隆起,以降低促性腺激素的持续释放当雌激素大量分泌时,一方面通过负反馈作用,抑制垂体前叶分泌FSH,另一方面又通过正反馈作用,促进垂体前叶分泌在排卵前浓度达最高峰,LH,LH由于的作用,引起卵泡的成熟破裂而排卵LH在卵泡期,孕酮骤降,不断增加,排卵前达峰,引起卵泡破裂排卵在黄体期,孕酮分泌增强,对垂LH LH体前叶起负反馈作用,脉冲频率就减少,当黄体退化时,脉冲频率又再显著增加,这是由于黄体LH LH退化孕酮减少和雌激素不断增加的混合影响发情周期中分泌的调节显然是受雌激素和孕酮复杂的互LH相作用的结果排卵后,分泌量降低,但它能使卵泡的颗粒层细胞转变为分泌孕酮的黄体细胞而形成黄体当雌激素分LH泌量高时,它会降低丘脑下部促乳素抑制素的释放量,从而引起促乳素分泌量的增加,而促乳素和PIH对促进和维持黄体分泌孕酮具有协同作用当孕酮分泌量达到一定程度时,对丘脑下部和垂体前叶有LH负反馈作用,它能抑制垂体前叶分泌以致卵泡不再发育,母畜也就不会发情FSH,如母畜发情配种未孕,经过一定时期子宫内膜产生,破坏黄体组织,使黄体逐渐退化萎缩,孕酮分PGF2a泌量就急剧下降低量的孕酮会引起的释放,故排卵前的分泌高峰之时,正值孕酮分泌量最低之LH LH际孕酮水平的降低对垂体的抑制作用开始减退,垂体又开始分泌于是又刺激卵泡开始发育,但此FSH,时卵泡发育还不大,雌激素分泌量还不多,加之退化黄体的抑制作用,故还没有发情的表现;随着黄体的完全退化,垂体不再受孕酮的抑制,又开始分泌大量的刺激卵泡继续发育,雌激素分泌量大增,FSH,于是母畜又再发情正常的发情周期就是这样周而复始地进行着
3.RH对发情周期的调节下丘脑一垂体前叶+少量卵泡成熟f雌激素f发情大量的雌GnRHFSH t LHft激素通过下丘脑及垂体的反馈作用抑制的分泌,并促进当和成一定比例时卵泡破裂排FSH LHt,FSHLH卵一黄体在促乳素又称促黄体分泌素一分泌孕酮和雌激素共同作用一对未受精卵子维持黄体一PRL LTH消失一黄体萎缩一孕酮-解除了对垂体分泌促性腺激素的抑制一一开始下一个发情周期PRL IFSHt
4.RH对妊娠的调节卵子受精植于子宫一黄体胎盘分泌孕酮-抑制发情维持妊娠一发情周期暂停t t怀孕后期,胎盘能产生大量雌激素,对促进聿生殖器官的增长,适应胎儿及乳腺的发育有重要作用
5.RH对分娩的调节孕分娩前体内孕激素,催产素松弛素共同完成分娩分娩后促乳素I OXTt,t,PRLt,在泌乳高潮对其它促性腺激素的分泌有一定的抑制作用;,在泌乳低潮或停乳时,性腺活动PRL tO第三节家畜的生殖机能
一、占家畜的生殖机能(-)占家畜性机能的发育.初情期占初次出现性行为和能够射出精子的时期,是性成熟的开始阶段
1.性成熟占生殖器官和生殖机能发育趋于完善,达到能够产生具有受精能力的精子,并具有完全性行为2的时期台性成熟要晚于早一些.初配适龄(体成熟)占在达性成熟时,身体仍在继续生长发育,在性成熟的后期或更迟一些,才能开3始配种过早会影响身体的正常发育,降低使用年限见表P495—2
(二)精子的发生动物在生殖年龄中,精细管上皮总是在进行着细胞的分裂和演化,产生出一批又一批精子,同时生6精细胞源源不断地得到补充和更新精子形成的系统过程称为精子的发生全过程历经以下三个阶段精原细胞的分裂和初级精母细胞的形成精原细胞)-初级精母细胞()L(2n2n
2.精母细胞的减数分裂和精子细胞的形成初级精母细胞(2D)一次级精母细胞(n)一精子细胞(n).精子细胞的变形和精子的形成精子细胞)-精子)3(n(n
二、早家畜的生殖机能
(一)多家畜性机能的发育.初情期指聿动物初次发情和排卵的时期,是性成熟的初级阶段
1.性成熟性成熟是一个过程,此时生殖器官及生殖机能达到成熟阶段,表现完全的发情特征,能够排出2具有受精能力的卵子细胞,并出现有规律的发情周期,此时已具有繁衍后代的能力,但由于早动物本身生长发育尚未完成,不宜配种,以免影响其本身继续生长发育以及胎儿的初生重一些小动物如兔初情期时通常已达性成熟.初配适龄在生产中考虑动物本身的发育成熟和经济价值,用于繁殖的年龄一般要比性成熟年龄晚一些3把适于开始繁殖时期的年龄叫初配适龄以体重达成年体重的时可以开始配种70%.繁殖机能停止期聿动物至老年时,卵巢生理机能逐渐停止,不再出现发情与排卵而进入绝情期家养4动物在此年龄之前因已失去饲养价值而被淘汰
(二)卵子的发生与形态结构卵巢的结构卵巢是由生殖上皮、白膜、皮质、髓质和卵巢门所构成
1..卵子的发生(经过个阶段)23⑴卵原细胞的增殖分裂和初级卵母细胞的形成原始生殖细胞一卵原细胞一初级卵母细胞⑵卵母细胞的生长初级卵母细胞一原始卵泡一卵母细胞体积增大一开始出现透明带⑶卵母细胞的成熟第一次成熟分裂初级卵母细胞一次级卵母细胞)初情期即将来临第二次成熟分裂(n时间很短,它是在精子进入这个次级卵母细胞后分裂为个卵细胞和第一极体,若卵细胞受精形成合子,1第一极体分裂出个极体此时第二次成熟分裂才算完成,.••一个初级卵母细胞最后形成个卵细胞和213个极体
(三)卵泡的生长与排卵卵泡的生长卵泡是由卵母细胞同包绕着它的数个或大量卵泡细胞共同组成的细胞集团孕动物一般自
1.胚胎期卵母细胞减数分裂活动休止开始就已形成原始卵泡卵泡的生长贯穿于胚胎期、幼龄期和整个生育期,在各个时期卵泡都要在不同生长阶段先后闭锁退化,因此卵泡的绝对数随年龄的增长而减少卵泡的生长从形态上要经历以下几个阶段原始卵泡f初级卵泡一次级卵泡一三级卵泡f成熟卵泡排卵成熟的卵泡突出卵巢表面直到破裂,卵母细胞和卵泡液及部分卵丘细胞一起排出称为排卵
2.⑴哺乳动物的排卵类型分自发性排卵和诱发性排卵⑵排卵时间、数目见已53⑶黄体的形成和退化:成熟卵泡排卵后排卵处形成黄体猪牛羊马达最大存在时间长短依卵7—10d,14d子是否受精和畜种而定受精妊娠的存在时间长、体积大为妊娠黄体未受精妊娠的至排卵后(猪14—17d牛马),绵羊开始退化,这种黄体叫周期性黄体12—14d
(四)发情与发情周期发情早动物到一定年龄,每隔一定时间,卵巢内就有卵泡发育,并逐渐成熟而发生排卵;早动物的精神L状态和生殖器官及行为都发生较大的变化,如精神不安、食欲减退、阴门肿胀、流出黏液、愿意接近动物,接受或其它牛动物的爬跨,出现这些现象为6〜.发情周期初情期后的早动物在繁殖季节,生殖器官及整个机体都产生一系列周期性的变化,直至性机2能停止为止这种周期性的性活动称为发情周期或性周期各种多动物正常的发情周期为牛、猪、山羊、马天,绵羊天,兔天21178—16发情周期的阶段划分
3.⑴根据卵巢上有无卵泡发育或黄体存在为依据分为卵泡期和黄体期⑵根据动物的性欲表现和生殖器官变化可将其分为发情前期、发情期、发情后期和间情期.异常发情常见的异常发情有以下种45⑴安静发情(暗发情)是指卵巢上有卵泡成熟且排卵,但是缺乏明显的发情征状,牛羊暗发情多于马猪一般多见于产后第一次发情、营养不良、带子母畜等情况⑵短促发情发情持续期比正常短,若不注意观察常易错过配种机会常见于乳牛⑶间断发情发情时断时续,发情时间延长,常见于早春及营养不良的母畜)假发情分种情况,一种是未孕母畜,有发情表现,但经触摸卵巢没有卵泡发育,配种也不能受胎(42另一种是孕后有发情表现,触摸卵巢有卵泡发育,但多数卵泡发育到一定程度时即退化,这种情况应特别注意,不能轻易配种,以免造成流产⑸持续发情母畜发情时间延长,大大超过正常发情期限由于卵泡囊肿或两侧卵泡不能同时发育所致第四节受精、妊娠与分娩
一、受精指精子进入卵母细胞,二者融合成一个细胞形成合子的过程
(一)精子和卵子在生殖道的运行
1.精子的运行是指精子在母畜生殖道内由射精部位到受精部位的运行过程射精部位有子宫射精型(猪马驴)和阴道射精型(牛羊兔)精子运动除靠自身的动力外,还要借助于母畜生殖道的收缩和蠕动以及腔内液体的作用发情前期精子运行较慢,在发情盛期和后期精子运行很快,只需数分钟到数十分钟就可到达受精部位;间情期精子则不能到达
2.精子的获能精子初进入母畜生殖道时是没有受精能力的,必须和母畜生殖道分泌物混合经过一断时间后才能具有受精能力,这一现象称为精子获能获能后的精子才具有受精能力精子获能所需时间绵羊为猪兔牛十几小时
1.5h,3-6h,5-6h,
3.卵子的运行卵子排出后随卵泡液流入输卵管伞,借输卵管内纤毛的颤动、平滑肌的收缩及腔内液体的作用到达受精部位(壶腹),并与壶腹部的液体混合后卵子才具有受精能力卵子通过输卵管壶腹部的时间约需相当于卵子保持受精能力的时间6-12h,
4.配子在母畜生殖道内保持存活能力的时间见下表畜种牛羊猪马兔15〜56h48h56h24~144h30-36h卵子8-12h16〜24h8-10h6〜8h6〜8h掌握这些时间对于确定输精或配种时间至关重要在实践中要在母畜排卵前的适当时机输精,使受精部位有活力旺盛的精子在等候,这样可以提高母畜的受胎率
(二)受精过程指精卵子结合的生理过程这个过程可分个阶段,需要经过三重障碍,两种特殊变5化
1.精子溶解放射冠卵子的外周被放射冠细胞所包围,当精子包围着卵细胞,精子顶体释放一种透明质酸梅可溶解放射冠,使精子接触到透明带,这时卵子对精子是无选择性的
2.精子穿过透明带进入放射冠的精子,其顶体分泌的顶体酶可将透明带溶解出一条通道,精子借自。
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