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第三章 雄性动物生殖生理及其调控技术

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第三章 雄性生殖生理

第三章 雄性生殖生理

第三章 雄性动物生殖生理
第一节 雄性动物生殖机能的发育和性行为
一、睾丸下降（descent of testicle）
1、概念：胎儿期的睾丸位于腹腔内，大多数雄 性动物在出生前后的特定时期，睾丸才由腹腔 通过腹股沟管进入阴囊内，这一过程成为睾丸 下降。
2、时间 猪：胚胎期的后1/4阶段 牛、羊：胚胎发育中期 马：出生后
1精原细胞（2N）
数次有丝分裂
16 初级精母细胞（2N）
减数分裂I 减数分裂II 第1次成熟分裂
32 次级精母细胞（1N）
第2次成熟分裂
64 精细胞（1N）
变形
64 精子（1N）
精 子 发 生 过 程
不同发育阶段精子细胞
精子
残余体
初级精母细胞
次级精母细胞
粗线期
偶线期
细线期
细线前期
精原细胞
精子发生过程
粘附素
3）精子受精能力（潜能）的获得
4、精子成熟的主要变化
4.1.精子成熟过程中的结构变化 （1）细胞质小滴由颈部移向远端，最后脱离； （2）顶体面积减少，带有一个锥形尖质，与核的长轴成40 度角； （3）DNA与核蛋白结合越来越紧密，精子核的Feulgen染色 不断减弱；
（4）精子体内的硫氢键逐步氧化成二硫键（HS→SS），使
公牛：10次/日以上
绵羊：20次/日以上
公猪、公马：8~20次/日
第二节
精子的发生与成熟
雄性动物在出生时精细 管还没有管腔，在精细管内 只有性原细胞和未分化细胞。 到一定年龄后，精细管逐渐 形成管腔，围绕管腔的精细
管上皮有性原细胞和未分化
细胞变成的支持细胞。
上图：180天水牛曲精细管； 下图：800天水牛曲精细管
3第三章 雄性动物生殖生理

3第三章 雄性动物生殖生理


（四）代谢方式的改变 精子在睾丸内主要靠糖酵解的方式提供 能量。在附睾内的代谢方式则不同，由 于附睾中果糖和葡萄糖的含量很低，精 子的密度又大，主要靠分解来自睾丸液 和附睾液中的乳酸，供应精子所需的能 量。
（五）精子膜的改变 精子在附睾内成熟的过程中，精子的膜 既要为受精作准备又要抑制受精能力的 过早释放。通过附睾的精子膜的结构变 化虽然已达到受精的要求，但只是一种 潜能。精子的膜往往被某些物质所覆盖， 使其受精的潜能暂不能发挥，只有在发 情母畜的生殖道内或体外处理完成获能 过程，才能与卵子受精。
四、性行为
（一）性行为和性行为链 性行为（sexual behavior）是指初情期后，公、 母畜接触中，在激素作用下，通过神经刺激 （嗅觉、听觉、视觉和触觉等）与母畜发生联 系的基础上所表现出来的特殊行为。 公畜在交配（或采精）过程中所表现出来的完 整性行为主要包括：求偶、勃起、爬跨、交配、 射精及射精结束等步骤。这些步骤是定型的， 并严格按一定顺序表现出来的，不能前后颠倒， 也不能省略或超越，因此，性行为链（sexual behavior chain）也称性行为序列。
（ 一 ） 睾 丸 的 生 精 作 用
→ → → → → → → →
（三）精细管上皮周期和精子发生周期 精子发生过程中，在精细管任何一个断 面上都存在着精子发生系列中不同类型 的生精细胞，这些细胞群中的细胞类型 是不断变化的、周期性的，通常把这些 细 胞 群 称 为 细 胞 组 合 （ cellular association）。 在精细管上皮细胞出现的精子发生序列， 即由A型精原细胞分裂开始，直至精子细 胞变成精子，这一过程所需的时间，叫 精子发生周期（spermatogenic cycle）。
（四）精细管上皮波 （spermatogenic wave） 精细管上皮细胞组合不仅有时间上的变化， 即精细管上皮周期；同时，还存在空间的变 化。 精细管上皮波是指在精细管的纵长方向细胞 组合排列状态所显示的变化规律。
雄性动物生殖生理

雄性动物生殖生理


动物的性行为
嗅闻
性嗅反射
推、踢、挤
爬跨
交配
求偶
公畜在发情母畜前的 各种表情以诱发母 畜交配。公畜嗅闻 母畜外阴部、尿液， 并挤推母畜，牛、
羊有性嗅反射。以
判定母畜是否发情， 是否准备交配。此 行为可以协调两性 间的性行为，达到 同步。
爬
跨
(二) 性行为的引发
• 1、 神经和激素
– 自主神经系统对公畜的勃起 和射精具有支配作用。 – 类固醇激素在雌雄双方有许 多生物化学的相似性。 – 血液中性腺激素的水平与中 枢神经系统的传感和协调作 用也是引发公畜性行为的重 要条件。
• 胎儿期的睾丸位于腹腔内,大多数雄性动物在出生 前或出生后不久,睾丸才有腹腔通过腹股沟管进入 位于复辟的阴囊内,这一过程叫做睾丸下降。
二、初情期前雄性动物生殖机能的发育
• 胎儿和初生阶段，睾丸的生长是缓慢的，主要是 精细管索的延长。 • 直到初情期发动阶段，精原细胞的分化和第一个 精子发生系列细胞组合的出现，才使睾丸进入快 速生长阶段。
பைடு நூலகம்
第二节
精子发生
• 精子发生（spermatogenesis）
• 是指精子在睾丸内形成的全过程。包括精细管上 皮的生精细胞分裂、增殖、演变和向管腔释放等 过程，同时也存在着时间和空间变化规律。
• 一、精子发生的过程与机制
• （一）精细管上皮的基本结构
– 精细管内衬以精细管上皮，含有足细胞和处于各个发育阶段的生精 细胞。
三、初情期、性成熟和适配年龄
• 初情期：是指雄性动物第一次能够排出精子的时期。 • 性成熟：是指雄性动物性器官、性机能发育成熟,并具有受 精能力的时期。 • 适配年龄：是指雄性动物基本上达到生长完成的时期，各 种器官组织都已发育完善，是配种的最佳时期。 • 初情期内分泌调节：初情期发动后，由于下丘脑LH-RH释 放的脉冲幅度和频率的增加，促进了垂体促性腺激素的合 成和释放，使外周血液中促性腺激素LH的浓度上升。
3第三章 雄性动物的生殖生理

3第三章 雄性动物的生殖生理


接触公猪的频率和时间对小母猪初情期的影响
接触开始后 达初情期% 15d 30d 45d 对照 上午 一次 12a 25 69c 下午 一次 7a 27 53b 上、下 午各一 次 53b 73c 87c
0a 0a 7a
60d
7a
87c
60b
87c
The percentage of gilts reaching puberty as in contrast to days when puberty is reached in the previous slide
２、精子膜的变化 膜通透性改变，外排Ｎa＋与Ｋ＋内渗而成Ｎa＋外 高与Ｋ＋内高，致精子不易凝集。此外还有一些 蛋白(受精素)附着于精子表面。
3、代谢改变 呈休眠状态，有利于在附睾中贮存。 4、运动方式的变化 位于附睾头的精子，仅作原地摆动或圆周运动， 但经过附睾后，则能获得前进运动的能力，即呈 作直线运动。
（四）精细管上皮波
定义：在同一时间里，精细管的不同部位出 现相同类型细胞群的距离。（空间概念）
二、 精子在附睾内的转运、成熟和贮存
（一）、精子在附睾内的运行
最初的精子——基本不运动 运出睾丸的力量（记忆）: 1、精细管液 2、睾丸网液 3、附睾上皮的纤毛运动和附睾管壁的收缩
(二)、精子在附睾内的成熟 一）精子在附睾内的成熟过程
3、精子形成和释放 1精细胞
变形
1精子（10~15d）
主要变化为： 1、细胞核内染色质浓缩，核成为精子头部。 2、高尔基体成为顶体，包裹于精子头部。 3、中心体成为精子尾部。 4、线粒体围绕于精子尾部中段周围。 5、细胞质丢失，精子从足细胞脱离。
精子的释放：书P55
理论上， 1个精原细胞最终形成64个精子
繁殖课(3)

繁殖课(3)


节是精子首先与卵子发生融合的部位。
1.2 颈部




连接头和尾，呈短圆柱状。 颈部前端有一凸起的基板与核后端的植入窝相 嵌合。 基板以后是由中心小体发生而来的近端中心粒， 远端中心粒变为基体。 基板向后延伸，在外周形成9条纵行粗纤维，构 成尾部轴丝外面的纤维带。 长约0.5μm，是最脆弱的部分。
胞，一端与精细管基底膜相 贴，顶端直达管腔，侧面及
顶端有许多凹窝，嵌入各级
发育时期的生精细胞。

位置：附着于基底膜，并与 管壁垂直，染色质细，着色 浅，有明显的核仁。

作用：


提供各级细胞营养
提供合适的微环境
形成血睾屏障
对各生精细胞起支持作用 合成与分泌雄激素结合蛋白
6.血 睾 屏 障
(1)性激动：
(2)求偶：
(3)交配：包括勃起、爬跨和交合等几个 连续发生而紧密结合的性反射。
(4)射精： (5)性失效：

行为链：动物的上述性行为是按照一定的顺序确定
进行的，将动物固定的有顺序发生性行为的过程， 称为性行为链(sexual behavior chain) 。
不同年龄动物性行为特点：初情期动物性行为链尚未

紧密连接的屏障作用使具备自身抗原的单 倍体精子细胞和精子能够免于自身免疫系 统的攻击，此外还能防止有害物质对精子 发生的不利影响。
7.精子发生的内分泌调控

下丘脑-垂体-睾丸系统
自上而下的正向调节 自下而上的反馈调节 PRL、GH和TSH对睾丸功能产生间接的刺激作用。 雄激素与雄激素结合蛋白 Ibn可反馈性抑制FSH的分泌
死精子，如酒精等一些消毒药品能直接杀死精子。
结构变化：二硫键增加 膜的变化：为受精准备；暂时阻止受精功能 精子运动方式：运动方式有规律变化 精子代谢基质变化：乳酸 、甘油、脂类
动物繁殖学第三章 雄性动物生殖生理

动物繁殖学第三章 雄性动物生殖生理

幻灯片51
1.2颈部
连接头和尾，呈短圆柱状。
颈部前端有一凸起的基板与核后端的植入窝相嵌合。
基板以后是由中心小体发生而来的近端中心粒，远端中心粒变为基体。
基板向后延伸，在外周形成9条纵行粗纤维，构成尾部轴丝外面的纤维带。
长约0.5μm，是最脆弱的部分。
幻灯片52
头部:细胞核演变而成，贮存遗传物质。
颈部:由中心体演变而成，是精子头部和尾部的连接物。
稀释：经适当稀释后的精子活力更好，精子的代谢和耗氧量增加。但精液经高倍稀释，对精子的存活力、受精能力都有不良影响。
幻灯片65
气相：氧对精子的呼吸是必不可少的，但在缺氧的情况下CO2的积累能抑制精子的活动。
药品的影响：向精液或稀释液中加抗生素、磺胺类药物，能抑制精液中的病原微生物繁殖，从而延长精子的存活时间。有些药品能抑制精子和杀死精子，如酒精等一些消毒药品能直接杀死精子。
膜的变化：为受精准备；暂时阻止受精功能
精子运动方式：运动方式有规律变化
精子代谢基质变化：乳酸、甘油、脂类
幻灯片45
3.精子在附睾内的贮存
附睾中的环境有利于精子较长时间的贮存
温度相对较低：比体温低4～7℃
呈弱酸性：可抑制精子运动
幻灯片46
三、精子形态结构与生活力
精子的形态和结构
精子生活力
环境因素对精子的影响
精原细胞增殖
精母细胞发育与成熟分裂
精子的形成
幻灯片20
1.1精原细胞的增殖
位置：最外层，紧贴基底膜。分为三类：
A型：最外层，椭圆形，形状较大，胞质少，核内染色质分布均匀。
中间型：呈圆形，体积较大，着色浅，有1-2个核，胞质无糖元。
B型：圆形核，不规则核仁，形状小，脱离基底膜。
家畜繁殖学课件]第三章雄性动物生殖生理A

家畜繁殖学课件]第三章雄性动物生殖生理A


射精与受精
射精的过程与机制
精子的运输与储存
受精的过程与机制
受精过程：精子和 卵子结合形成受精 卵
受精机制：精子通 过顶体反应和透明 带反应突破卵子外 层结构，完成受精
受精意义：使雌性 动物成功繁殖后代 ，延续物种
影响因素：精子数 量和质量、卵子成 熟度、环境因素等
雄性生殖系统的调节
雄激素的合成与分泌
反馈调节：雄激素对下丘脑和垂体 的负反馈调节
雄性生殖系统的神经调节
雄性生殖系统的疾病与 防治
睾丸炎的病因与防治
症状：睾丸肿胀、疼痛、发 热、恶心、呕吐等
防治措施：保持卫生、避免感 染、及时治疗、定期检查等
病因：细菌感染、病毒感染、 创伤、化学物质刺激等
治疗方法：抗生素、抗病毒 药物、手术治疗等
排出
雄性激素包括 睾酮、双氢睾 酮等，对维持 男性第二性征 和生殖功能具
有重要作用
附睾的结构与功能
结构：位于睾丸后上方，呈长条状，分为头、体、尾三部分 功能：储存精子，使精子成熟并保持活力 精子的成熟：精子在附睾中经过一段时间的成熟过程，才能具备受精能力 精子的储存：附睾可以储存大量的精子，以备随时使用
雄性动物生殖生 理
,
汇报人：
添加目录标题
雄性生殖系统 的结构与功能
精子发生与成 熟
射精与受精
雄性生殖系统 的调节
雄性生殖系统 的疾病与防治
添加章节标题
雄性生殖系统的结构与 功能
睾丸的结构与功能
睾丸是雄性动 物生殖系统的 重要组成部分，
位于阴囊内
睾丸的主要功 能是产生精子 和分泌雄性激
素
精子的产生过 程包括精子的 发生、成熟和
雄激素：睾酮、 二氢睾酮等
南农动物繁殖学课件第三章

南农动物繁殖学课件第三章


雄性动物生殖生理
雄性动物生殖生理
雄性动物生殖生理
雄性动物生殖生理
/c4b/11/hum11.4.htm#2
雄性动物生殖生理
雄性动物生殖生理
雄性动物生殖生理
1.3 精子形成

指精子细胞发生复杂的形态结构变化而成为精 子的过程（圆形精细胞形成蝌蚪状的精子）
遗传因素:不同种类、品种、个体间都存 在着性行为形式或强度的很大差异。

公畜体况和性经验: 环境因素: 影响性行为的正常表现。
母畜状态: 母畜的性生理状态、体型和毛
色等，也影响着公畜性行为。
雄性动物生殖生理
第三节 精子的发生和成熟


精子的发生
精子在附睾内的成熟与贮存


精子的形态结构与生活力
雄性动物生殖生理
1.精子成熟的附睾环境

较低的pH：曲精细管7.4，附睾头6.5
较高的渗透压：有利于脱去多余细胞质
T含量高：使精子成熟并获得受精能力
分泌多种蛋白质和酶:可能于精子成熟和运 动有关 某些离子浓度发生改变：精子膜及其有关的 代谢功能有影响
雄性动物生殖生理

2. 精子成熟的主要变化


形态变化：变化不大，体积缩小
结构变化：二硫键增加 膜的变化：为受精准备；暂时阻止受精功能 精子运动方式：运动方式有规律变化 精子代谢基质变化：乳酸 、甘油、脂类
雄性动物生殖生理
3.精子在附睾内的贮存

附睾中的环境有利于精子较长时间的贮存 温度相对较低：比体温低4～7℃ 呈弱酸性：可抑制精子运动


主段：轴丝 + 致密纤维
末段：轴丝
雄性动物生殖生理
第三章 雄性动物生殖生理

第三章 雄性动物生殖生理

公畜在性激动和短促的求偶行为之后，阴茎很快勃起并迅 速将前肢跨到母畜背上。如果母畜静立接受爬跨，公畜则
射精完毕后，公畜立刻爬
将下颌部紧贴母畜背部，发动腹肌特别是腹直肌的突然收
缩，使勃起的阴茎很快插入母畜阴道，完成交合过程。
诚、朴、勇、毅
诚、朴、勇、毅
诚、朴、勇、毅
3.交配频率(Serving campacity) 单位时间内公畜与母畜 交配次数。正常情况下， 每周2-3次。
The first steps of mammalian spermatogenesis
诚、朴、勇、毅
精原细胞
—— 初级精母细胞 —— 次级精母细胞
精子细胞
残余胞质 精子
诚、朴、勇、毅
第一阶段 从精原 细胞分裂到初级精 母细胞形成 第二阶段 从初级 精母细胞到次级精 母细胞(第一次减 数分裂) 第三阶段 从次级 精母细胞到精子细 胞(第二次减数分 裂) 第四阶段 精子形 成，从精细胞到精 子的过程
适配年龄即适宜配种的年龄。初配年龄应在性成熟期的后
期或更迟。在实际生产实践当中，考虑到公畜自身发育和提高
繁殖率的要求，一般将适配年龄在性成熟年龄的基础上推迟数 月（猪、羊），甚至1年（牛、马）。开始配种时的体重为成 年体重的70％左右。
诚、朴、勇、毅
动物初情期、性成熟与体成熟的月龄
项 目 牛 羊 猪 马 犬 猫 兔
胚胎原始生殖细胞（2N） ↓（迁移至睾丸，进行有丝分裂，增殖） 精原细胞分裂增殖与分化(A0→A1→A2→A3→A4 →中间型精原细胞）（2N） ↓ B型精原细胞（2N） ↓ 初级精母细胞（2N） ↓（减数分裂） 次级精母细胞（1n） ↓ 精子细胞（1n） ↓ 精子
诚、朴、勇、毅
精子的发生基本过程
动物繁殖学第三章 雄性动物生殖生理

动物繁殖学第三章 雄性动物生殖生理

作用：
①形成有利于精子生成的微环境；
②阻止对精子有害的物质进入；
③防止精子进入血液循环系统产生抗体。
幻灯片37
在精子发生过程中，血液-睾丸屏障可以阻止血液和淋巴液直接进入精细管，起到保护生精细胞发育的作用，使之能够免受血液化学变化的影响。
BTB主要由精细管外周的肌样细胞层和支持细胞的特殊连接两部分组成。
以人为例，初情期年龄12-13岁，性成熟年龄15-18岁；体成熟年龄20岁左右。
幻灯片9
各种雄性动物性成熟和体成熟的时间
畜种
性成熟期(月)
体成熟期(月)
牛
10-18
24-36
水牛
18-30
36-48
猪
3-6
9-12
羊
5-8
12-15
兔
3-4
6-8
马
18-24
36-48
幻灯片10
二、适配年龄
适配年龄：根据品种、个体发育及繁殖能力等，确定适用于配种的公畜年龄。
尾部:为精子代谢器和运动器、线粒体分解能量，纤丝收缩帮助精子运动。
幻灯片53
幻灯片54
1.3尾部
运动和代谢器官，是最长的部分，长40－50μm，分为：
中段：轴丝+致密纤维+线粒体鞘
主段：轴丝+致密纤维
末段：轴丝
幻灯片57
主段：长30～40μm，尾最长部位，没有线粒体的变形物环绕，外有强韧的蛋白质包扎着。
顶体(acrosome或apical body)是膜的囊状结构，呈帽状覆盖在核的前部。
顶体后区(Postacrosomal region)是细胞质特化为环状的一层薄的致密带。
幻灯片50
顶体可分为顶节、主节和赤道节三个部分。
《动物繁殖学》简答题题库

《动物繁殖学》简答题题库

《动物繁殖学》简答题题库第一单元绪论1、简述动物繁殖学研究内容答：1、繁殖生理2、繁殖技术3、繁殖障碍及防治4、繁殖管理2、动物繁殖学的研究意义答：1、动物繁殖学是研究动物生殖活动及其调控规律和调控技术的一门学科，是加速畜禽品质改良、种畜扩繁、保证畜牧业快速发展的重要手段。

动物繁殖学在动物生产中占有重要地位，育种措施的落实、遗传规律的揭示、饲养对象的产出均离不繁殖学。

2、动物繁殖是种族延续的基础，是动物生产的关键性环节，是动物品种改良、生命科学研究、医疗与组织修复等的重要手段。

3、动物繁殖学在畜牧生产中的广泛应用可以有效的提高生产效率、提高畜种质量并减少生产资料的占有量第二单元生殖激素1、生殖激素的作用特点有哪些？答：1、作用的特异性：生殖激素释放后,在运输途中虽与各处的组织细胞有广泛接触，但只作用于特定的靶组织，与其特异性受体结合后产生生物学效应。

2、激素在机体内的活性丧失一般较快：由于受到分解酶的作用，生殖激素在体内的活性一般很快丧失，具有相对较短的半衰期。

3、作用的高效性：动物体内生殖激素的含量极低，但激素与其受体结后，在细胞内发生一系列酶促放大作用，导致明显的生理作用。

4、作用依赖与激素分泌的模式和持续时间：第一种是周期性分泌，激素在神经系统的控制下与受体紧密联系。

当下丘脑的神经去极化，神经肽瞬间释放，垂体前叶激素也因此以间断的方式释放。

间断释放形成的可预测的类型被称作脉冲分泌。

第二种是基础分泌，此种方式的激素浓度低，且脉冲幅度小。

第三种类型是持续分泌，以相对稳定的形式持续较长一段时间,类固醇激素如发情间期或妊娠期间的孕激素会持续性释放，以控制发情或妊娠。

5、激素之间有协同和拮抗的作用。

6、生物学活性取决于分子结构。

2、GnRH的生理作用是什么？答：1、对垂体作用：促进垂体FSH和LH的合成和释放。

2、对性腺的作用：直接作用于性腺，对于性腺的作用是抑制性的。

3、催产素的主要生理作用是什么？答：一、对雌性动物的作用1、刺激平滑肌收缩：发情交配期-输卵管和子宫平滑肌收缩，有利于精子和卵子运行；妊娠后期-刺激子宫平滑肌的收缩，促进胎儿和胎衣排出。

第三章--雄性动物生殖生理

岁，体成熟年龄25岁左右。
五、性行为(sexual behavior)
1.性行为概念
性行为指动物在两性接触中表现出
来的特殊行为，是由动物体内激素和体外特殊因素（外
激素、感官神经刺激等）共同作用而引起的特殊反应。
动物性行为是以配种为最终目的。 2.性行为序列 雄性动物在交配或采精过程中所表 现的完整性行为包括：性激动、求偶、勃起、爬跨、交 配、射精、射精结束等连续的行为过程。按照一定顺序 连续发生，又称为性行为链、性行为序列。雄性动物正 常的性行为序列是顺利完成交配和采精的必要条件。
数秒钟；猪、马为子宫型射精，精液直接射进子宫颈或子宫 深部。猪的射精时间较长，约5-10min，有时15-20min。马 的射精时间为30～40秒。 （5）射精结束
射精完毕后，公畜立刻爬下，结束交配，
性欲消失。
公畜在性激动和短促的求偶行为之后，阴茎很快勃起并迅 速将前肢跨到母畜背上。如果母畜静立接受爬跨，公畜则将下 颌部紧贴母畜背部，发动腹肌特别是腹直肌的突然收缩，使勃 起的阴茎很快插入母畜阴道，完成交合过程。 未进入发情生理状态的母畜，往往抗拒和躲避公畜的爬跨
和变形期。
雄性动物在出生时由于精细管还没有管腔，只有性原细 胞和未分化细胞。 性原细胞在动物出生后一定时间内→精原细胞，经过不 断分裂增殖→精细胞→精子。 未分化细胞→支持细胞/足细胞（营养细胞）→到一定年 龄就停止生长，数量保持不变，直到性机能衰退。
例如：犊牛在出生后约60 d，性原细胞就开始转变 成精原细胞，并不断的分裂增殖，直到成年衰老；未分 化细胞在6月龄就变成支持细胞，且停止分裂增殖，一
多数家畜身体发育尚未达到成熟。
通常雄性动物的性成熟晚于雌性动物。
2.影响性成熟的因素 （1）品种 小型品种早于大型品种，杂交后代早于 公畜迟于母畜（男性的青春期迟于 自然环境优越的早于差的。

第三章--雄性动物生殖生理


三、体成熟
体成熟指雄性动物基本上达到成年体重的时期，即指动
物各种器官发育完善，机能正常的年龄。性机能的成熟早
于体成熟。雌性动物在适配年龄后配种，身体仍未完全发育成
熟，只有产下2～3胎后才达到成年体重。
四、适配年龄
适配年龄即适宜配种的年龄，根据雄性动物自身发育情况 和使用目的，人为确定的雄性动物用于配种的年龄阶段。初配 年龄应在性成熟期的后期或更迟。生产实践中，考虑到公畜自 身发育和提高繁殖率的要求，一般将适配年龄在性成熟年龄的 基础上推迟数月（猪、羊），甚至1年（牛、马）。开始配种
细胞质后移，大部分失掉；
一部分形成极细的丝状物组成尾鞘，并 缠绕在轴丝外面，经过一系列变化，由圆
形的精子细胞而变成了具有鞭毛状的精子。
第一阶段 从精原 细胞分裂到初级精 母细胞形成 精原细胞 第二阶段 从初级 精母细胞到次级精 —— 初级精母细胞 母细胞(第一次减 —— 次级精母细胞 数分裂) 第三阶段 从次级 精母细胞到精子细 精子细胞 胞(第二次减数分 裂) 第四阶段 精子形 残余胞质 成，从精细胞到精 精子 子的过程
反应等。“新奇效应”
性行为对繁殖的影响
●性行为对雌性动物生殖机能的刺激作用--“雄性
效应”。
在一群雌性动物中突然出现一只雄性动物，可能
出现如下效应：①使雌性动物性成熟提早；②使季节
性发情的动物出现周期发情和排卵；③使发情动物缩 短发情期和提早排卵。 ●性行为能提高受胎率 如母羊配种后，再接触结扎输精管的公羊,受胎率
（一）精子发生周期(spermatogenic cycle)
1.概念 在精子发生中，循环往复的出现精子发生序
列，即从A型精原细胞分裂开始，直至精子细胞变成精子
这一过程所需的时间，叫精子发生周期。

动物繁殖 教学课件 第三章 雄性动物生殖生理

根底，神经控制具体的某次性行为。
↗ FSH →刺激生殖上皮的发育和精子的形成 下丘脑→ GnRH →垂体
↘LH → 刺激间质细胞分泌T →T经循环到
大脑皮层感受器，使♂产生性欲；
交配前通过视、听和嗅觉的刺激使大脑皮层发生兴奋→引起荐 部脊髓的勃起中枢兴奋→使阴茎勃起→与♀生殖道发生摩擦产 生兴奋→通过神经传至副性腺和输精管→引起平滑肌收缩→最
后射精.
二、性成熟
定义：指动物生殖器官已发育完全，具备正常了正 常繁殖能力的时期。在♂：表现为能产生有正常受 精能力的精子；在♀：表现在建立正常的发情周期。
通常雄性的性成熟年龄要比雌性晚
影响性成熟年龄的因素
1、遗传：不同的家畜，如羊和牛 不同的品种，如长白猪和太湖猪
2、个体：个体大性成熟晚 个体小性成熟早
动物种类
牛 猪 绵羊 山羊
性成熟
10~18个月 5~8个月 6~10个月 1~10个月
体成熟
2~3周岁 9~12个月 12~15个月 12~15个月
四、配种适龄
定义：是指动物根本上到达生长完成的 时期，各种器官组织都已发育完善，开 始适合配种的年龄。
是配种的最正确时期；占成年重的 70%
五、繁殖能力停止期
第三章 雄性动物生殖生理
• 1.教学目的： • 〔1〕要求学生掌握：动物生殖器官发育、精
子发生和精子代谢的根本规律。 • 〔2〕要求学生理解：环境因素、激素对动物
生殖器官发育、精子发生、精液品质、精子代 谢的影响 • 〔3〕要求学生了解：有关理论和技术在动物 生产中的应用状况。 • 2.教学重点： • 精液组成及作用，雄性动物的性活动与性行为 • 3.教学难点：
即哺乳动物繁殖能力消失的时期。
动物 种类 黄牛 奶牛 水牛

第三章++雄性的生殖生理


（二）产生过程
1. 精原细胞及精原细胞的增殖（增 殖期）,需15-17天,一个精原干细 胞经过四次有丝分裂，变成 16 个 初级精母细胞。 精原细胞可分为三类 A型精原细胞 中间型精原细胞 B型精原细胞 在分裂增殖期，染色 体数目不发生改变。
2.第一次成熟分裂期（减数分裂，15天）
1.糖酵解 利用果糖分解成乳酸而释放能量 动物精液中牛、羊含果糖量很高 马、猪含果糖量很少 2.呼吸作用 主要在精子尾部 3.精子对脂类和蛋白质的代谢
二.精子的运动
（一）活动形式（光镜观察） 1、直线运动： 2、转圈运动： 3、原地摆动： 只有直线运动，才具受精能力——有效精子。
二.精子的运动
第三章 雄性动物生殖生理
第一节 雄性性机能发育
一.睾丸下降
胎儿期：腹腔内 出生前后：阴囊内 特殊情况：公猪在胚胎期后 1/4，牛羊在胚胎发育中期，马在出 生后不久。 隐睾：动物出生后，睾丸仍滞溜在腹腔或腹股沟内的现象。 二.初情期前雄性性机能的发育 从性分化到初情期，睾丸的基本结构没有明显的变化

四.精子的形态结构
畸形精的分 类 头部畸形 中段畸形 尾部畸形

第三节 精液的组成和理化特性
一.精液的合成和排出
合成：由睾丸液、附睾液和副性腺分泌物组成 平滑肌收缩提供精子排出动力 二. 精清的主要化学成份 糖类：果糖、山梨醇、肌醇 蛋白质、氨基酸：3-7% 酶类：谷草转氨酶、谷丙转氨酶、乳酸脱氢酶 脂类：磷脂 维生素：B1、B2、C等 无机离子：Na+、K+、Cl-等
5.精子膜的改变 膜电荷增加，通透性发生改变以防止受精能 力过早释放和为受精作准备。 6.贮存 附睾尾：70% 输精管：2% 附睾中精子存活时间：牛60d、兔38d 7.精子发生内分泌调节

第三章 雄性动物生殖生理

各种雄性家畜达到性成熟和体成熟的时间
动物种类 初情期 性成熟 体成熟
牛
6-12
8-14
水牛
10-15
15-20
马
12
驴
8-12
猪
3-6
4-8
羊
4-8
6-10
骆驼 兔
12-18 12-18
24-36 3-4
2-3 y
3-4y
3-4 y 3-4y
9-12 月 12-15 5-6y 6-8
(五)适配年龄
精细管上皮波
在精细管的 纵长方向细 纵长方向细 胞组合排列 状态所显示 的变化规律。 的变化规律。 反映的是精 细管上皮的 空间” “空间”或 距离的变化 规律。
第二节 精子在附睾内的成熟和贮存 一、精子在附睾内的运行
在睾丸及附睾的精子基本上是不运动的。 在睾丸及附睾的精子基本上是不运动的。 在睾丸： 精细管液和睾丸网液被带入附睾 被带入附睾。 在睾丸：靠精细管液和睾丸网液被带入附睾。 在附睾： 靠睾丸网液、 附睾上皮的纤毛运动和 在附睾 ： 靠睾丸网液 、 附睾 上皮的纤毛运动和 管壁的收缩运行 时间：一般为7 15天 运行。 管壁的收缩运行。时间：一般为7-15天。 二、精子在附睾内的成熟 （一）成熟过程 1、前进运动能力的获得 由附睾中肉毒碱的诱导， 由附睾中肉毒碱的诱导， 、 AMP的升高 前向运动蛋白与受体结合， 的升高， CAMP的升高，前向运动蛋白与受体结合，使精子具 前进运动能力。 前进运动能力。
female oviduct. They have three separate regions.
五、 精子发生的基本规律 ）、精子发生周期 （一）、精子发生周期 在精细管上皮细胞膜出现的精子发生序列， 在精细管上皮细胞膜出现的精子发生序列，即由A1型 精原细胞分裂开始，直至精子细胞变成精子， 精原细胞分裂开始，直至精子细胞变成精子，这一过程 所需的时间， 精子发生周期(Spermatogemc cycle)。 所需的时间 ， 叫 精子发生周期 。 各畜周期为， 各畜周期为，猪44～45d、牛约 ～ 、牛约60d、绵羊 、绵羊49—50d、 、 左右、 马50d左右、兔44-50天。 左右 天 特点：连续性： 特点：连续性：精细管在同一部位的一定时间会连续 出现（不等第一个精子发生序列结束） 出现（不等第一个精子发生序列结束）数个精子发生序 列。 同步性：未完全分开的同族细胞群同步发育。 同步性：未完全分开的同族细胞群同步发育。 （二）、精细管上皮周期 在精细管同一部位出现相同细胞组合所经历的时间， 相同细胞组合所经历的时间 在精细管同一部位出现相同细胞组合所经历的时间， 精细管上皮周期。 叫精细管上皮周期。 各畜为， 各畜为，猪9d、牛14d、羊10d、马12d。 、 、 、 。 每一个精子发生周期含4～ 个精细管上皮周期 个精细管上皮周期， 每一个精子发生周期含 ～ 5个精细管上皮周期 ， 每 一个精细管上皮周期有一批精子向精细管腔释放。 一个精细管上皮周期有一批精子向精细管腔释放。

3雄性动物生殖生理


（2）性行为能够提高受胎率。
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一.睾丸精子的生成过程
精子是由睾丸曲精细管的生精细胞发 育而成的。要经历以下几4个时期： 1.增殖期 ：生精细胞、精原细胞、 初级精母细胞 2.生长期：初级精母细胞不断生长体 积增大蓄积营养 3.成熟期：初级精母细胞经两次成熟 分裂成为精细胞 4.成形期：精细胞演变成精子。
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常见家畜精液理化特性正常值
牛 马 猪 羊
1(0.7~2) 6.9 1.03 30 63 4.72 1.0 0.64
五、精液的功能
稀释和运送精子 曲精细管 直精细管 睾丸网 附睾管 输精管 供给精子营养 对精子起缓冲作用
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第四节 精液和精子生理
六、精子的运动类型

四、精液中的化学成分及其功用

糖类：
主要为果糖，来自精囊腺。牛、羊果糖含量比较高； 猪、犬果糖含量比较低。果糖是精子活动的主要能量 来源。精液的糖类无葡萄糖，其中果糖是血液中葡萄 糖转化而来的 糖醇：主要为山梨醇，肌醇，主要来自精囊腺。

四、精液中的化学成分及其功用 蛋白质和氨基酸类
人类等高等脊椎动物和其他一些动物 (XX或XY ZW或ZZ)
环境决定性别
无脊椎动物和低等脊椎动物 (温度等环境因素影响了受精卵主导基因的激活从而影响性别) 如：某些蛙类 20℃ 雌雄各半 30℃ 全部为雄性 如：一种海生蠕虫—后螠别 周围有成体雌虫 幼虫发育为雄虫 周围无成体雌虫 幼虫发育为雌虫
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第五节 外界因素对体外精子的影响
1.温度
在低温保存时（0℃以上）：降温时，注意不能温度突然下降，如
温度突然下降而产生温度性冷休克致使精子死亡，
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(二)激素
• 雄激素是刺激公畜产生性行为的主要激素。它 由睾丸间质细胞产生后，经血液到达中枢神经 的特定部位，刺激性中枢而发挥作用。初情期 前去势的公畜完全丧失性行为，表明SGS对性行 为具有重要作用。 • 雄激素的分泌受下丘脑和垂体内分泌功能的正 向调节，同时也可以通过负反馈机制抑制GnRH 和ICSH的分泌，以保持血中雄激素浓度的相对 恒定。
生殖索向 深处增殖 延伸，形成精细管
索和
睾丸网，生殖细胞 分布于精细管索中。
精细管索之间的间质细胞分泌睾酮，诱导
雄性表现型的发育。
精细管索细胞分化为支持细胞，分泌AMH， 促使缪勒氏管退化。 睾丸下降; 隐睾。
• 从性分化到初情期之前，睾丸生长缓慢， 主要是精细管索的延长。 • 初情期时，促性腺激素和雄激素分泌进 一步加强，精细管索逐渐出现管腔，成 为精细管，性原细胞向管腔外周迁移， 并以随机方式发育为A型精原细胞，开始 精子发生的过程。
• 次级精母细胞形成后，不再复制DNA，很快结束 细胞间朝进行第二次成熟分裂。在分裂过程中， 每条染色体的着丝粒断裂，染色单体分别移向两 极，形成两个单倍体精子细胞。
3.精子的形成
• 是指精子细胞发生复杂的形态结构变化而演变 为精子的过程。 • 精子细胞在形成之后不再分裂，附着在靠近管 腔的支持细胞顶端。精子细胞为圆形，有着色 较深的圆形细胞核，胞质少，含有中心粒、线 粒体和高尔基复合体等细胞器。变形之后精子 细胞成为蝌蚪样的精子。这一形态变化过程主 要涉及顶体的发生、核的浓缩拉长、尾的形成 和多余细胞质的脱落等过程(图3-3)。
(三)性成熟及适配年龄
• 公畜性成熟 (sexual maturity) 指青年公畜经过初情期后，身体和生殖器 官进一步发育，已具备成熟和完善生殖机 能的时期，标志着动物个体达到具有正常 繁殖能力的年龄。 • 然而，性机能的成熟一般早于身体的成熟， 达到性成熟年龄的公畜并不一定达到了正 式用于配种的年龄。
• (四)射精
• 公畜将精液排放在雌性生殖道内的过程。 • 在交配过程中，牛和羊将精液射到子宫颈附近的阴 道部位，称为阴道射精型; • 猪和马为子宫射精型，射出的精子直接进入子宫颈 或者子宫深部。
• (五)性失效 射精完毕后，公畜立刻爬下，结束 交配，性欲消失。性失效的持续时间变 化很大，个体间有很大差异。
(二)求偶
• 指公畜向母畜做出某些特殊姿势和动作，以 诱使母畜接受交配的性行为表现。 • 各种动物有其特殊的求偶形式 ，通常都有 舔和嗅闻母畜的行为。除猪以外，其他公畜 在嗅闻母畜尿液气味后，可出现“卷唇”。 • 此外，公畜还常以特殊叫声或与母畜身体的 接触来表现求偶的欲望。
(三)交配
包括勃起、爬跨和交合等几个连续而紧密结合的 性行为。 公畜在性激动和短促的求偶行为之后，阴茎很快 勃起并迅速将前肢跨到母畜背上。 如果母畜静立接受爬跨，公畜则将下颌部紧贴母 畜背部，发动腹肌特别是腹直肌的突然收缩，使 勃起的阴茎很快插入母畜阴道，完成交合过程。 未进入发情生理状态的母畜，往往抗拒和躲避公 畜的爬跨。
• 精子发生过程中，精细管上皮不仅可以随时 间进程而在同一个横段面发生周期性变化， 而且还可以因纵长方向的空间位置或距离的 变化而发生有规律的变化。这种在同一时间 沿纵长方向变化的细胞排列形成一定长度的 片段，但某些局部也有异常或混乱的顺序排 列，称之为变序现象 (modulation)。 • 精细管上皮波的变化保证了精细管能够连续 产生和释放精子，相同的精细管上皮片段则 增加了同时期产生的精子数量。
2.精母细胞的发育
• 这一阶段需要完成2次成熟分裂，最后形成精子 细胞。
• 初级精母细胞在形成以后，进入静止期，细胞核 与B型精原细胞相似。期间细胞进行DNA复制，并 积极转录、合成和贮存各种必需的蛋白质及酶， 为成熟分裂做准备，细胞体积也随之逐渐增大。 • 然后，初级精母细胞开始进入成熟分裂前期，经 过中朝、后期和末期完成第一次成熟分裂。随着 第一次减数分裂的结束，初级精母细胞分裂为两
生殖年龄中，可以全年或季节性地产生
大量精子。
• 精子的发生需要经历复杂的分裂和形成
过程。在这一过程中，精原细胞
(spermatogonia)最终成为精子
(spermatozoa)，完成染色体数目减半和
细胞质及细胞核的变化，形成精子特有
一、精子发生
• 精子发生 (spermatogenesis)
• 指精子在睾丸内产生的全过程，包括精细管上皮的生精细 胞(spermatogenic cells)由精原细胞经过精母细胞 (spermatocytes)到精子细胞 (spennatids)的增殖发育过 程和精子形成过程。
三、引起性行为的机理
• 公畜性行为是通过感觉器官接受异性及
环境的刺激，在神经和内分泌系统对感 官信息的整合作用下产生的。
（一）感官刺激
1.嗅觉刺激
2.视觉和听觉刺激
3.触觉
• 交配过程中，阴道内适度的温度、润滑度和 压力有利于公畜的射精。牛和羊的阴茎对温 度十分敏感，马和猪则对压力更敏感。
• 假阴道采精法和公猪手握式采精法都是基于 阴茎感受器的触觉刺激可诱导插入和射精的 原理而设计的。
• 在人工采精实践中，作为台畜的母畜，其发情 状态、体型、毛色和对公畜亲善反应程度等也 影响性行为。 • 选择性情温顺和体型及毛色等最受公畜喜爱的 发情母畜作为台畜，可以增强公畜性行为。此 外，利用 “新奇效应”的作用，采用更换台 畜的方法，可以改善和提高迟钝公畜采精时的 性行为。
• 对公畜的粗放管理以及配种或采精措施 的失当，也能造成公畜性行为的抑制。 • 公畜在交配或采精过程中受到各种不良 刺激时，如惊吓、痛疼、攻击等，会抑 制或中断其性行为，甚至可能造成阳矮 等性机能障碍。 • 此外，在一定时间内，公畜交配或采精 频率过大，也会损害其性机能。因此， 对家畜应该人为控制交配或采精的频率。
• 为了保证公畜自身的充分发育和保持高繁 殖效率，一般都根据品种、个体发育规律 及繁殖能力等因素，对不同家畜及品种人 为地确定适用于配种的公畜年龄阶段，即 适配年龄。公畜适配年龄一般要比性成熟 年龄大数日(鼠、兔)、数月 (猪、羊)和1 年(牛、马)。
• 动物的生长基本结束，并具有成年动物所
(四)初情期与性成熟的 内分泌调节
• 完成一个精子发生序列所需要的时间也就是一个 精子发生周期的持续时间，猪为34－45d.牛为54 －60d，绵羊为49－50d，山羊为60d，马为49－ 50d，兔为44－50d，大鼠为35d。 • 随着精子发生的进程，精细管上皮的细胞组合发 生有规律的变化，呈现出周期性。这种精细管横
(三)精细管上皮波
(四)血液-睾丸屏障 (BTB)
四、影响性行为的因素
1.遗传因素 2.环境因素 3.生理状态 4.社群地位 5.管理
在临交配或采精前加强对公畜的感官刺激，有 利于公畜性适当地牵
制公牛的性行为5－10min，或让其进行2－3次
徒劳的起落爬跨，能提高射精量、精子密度和
活力，并能引起LH分泌高峰和增加睾酮浓度。
1.精原细胞的增殖
• 精原细胞位于精细管上皮的最外层，紧贴精细管 基底膜，是睾丸中最幼稚的一类生精细胞。
• 根据细胞的形态、大小、位置、核及核仁等的 特点，精原细胞可分为三类： • ①A 型精原细胞：由性原细胞分化而来的称为 A0型细胞，由它分裂形成A1－A3型细胞，少数 能分裂成A4型细胞； • ②中间型精原细胞：由A2或A3细胞分裂而成； • ③B型精原细胞：由中间型细胞分裂增值而成， 最后由B型精原细胞经有丝分裂——初级精母 细胞。
第三章 雄性动物生殖生理 及其调控技术
第一节 雄性动物生殖机能 的发育与性行为
第一节
雄性动物生殖机能 的发育与性行为
一、生殖机能的发育及其调控
(一)初情期前
• 性腺未分化前，生 殖嵴上皮向结缔组 织中增生，形成生 殖索，并将迁入的 原始生殖细胞包围 在其中。
性分化期以后， 雄
性性腺发育为睾丸，
• 气候寒冷、光照不足、营养水平低等因素 也会影响幼畜的生长发育，推迟初情期的 出现。（反之如何？）
• 通常在生产中对初情期的估测，可根据个 体和性腺的发育程度及精液品质的检查结 果进行。
• 初情期与体重的关系密切。（奶牛初情期 体重为成年体重的30%－40%，肉牛为45% －55%;绵羊和山羊初情期的体重为成年体 重的40%－60%。）
• 精细管在初情期形成管腔，由多层不同发育时期的生 精细胞和支持细胞构成精细管上皮。它们在精子发生 过程中保持紧密联系。并随着分裂过程的持续发生， 各发育时期的生精细胞依次从精细管外周向管腔迁移， 最后形成的精子释入精细管腔。
(一)精子发生的过程
• 精子发生过程可分为三个阶段：精原细胞增殖、 精母细胞发育与成熟分裂、精子的形成 。
二、性行为表现
• 性行为是动物在两性接触中表现出来的特殊 行为，是由动物体内激素和体外特殊因素 (外激素及感官的神经刺激等)共同作用而引 起的特殊反应。
• 不同性别具有各自独特的性行为表现形式。 公畜性行为的表现模式主要包括性激动、求 偶、勃起、爬跨、交合、射精和性失效等连 续的行为过程。
(一)性激动 指公畜接触母畜时所产生的性兴奋或 性冲动现象。公畜可以通过感觉器官将异 性刺激转变为神经冲动，激发求偶交配欲 望。
五、性行为对繁殖的影响
1.性行为对雌性动物生殖机能的刺激作用 --“雄性效应”。
、、
在一群雌性动物中突然出现一只雄性动物， 可能出现如下效应：①使雌性动物性成熟提早； ②使季节性发情的动物出现周期发情和排卵； ③使发情动物缩补发情期和提早排卵。
2.性行为能提高受胎率
如母羊配种后，再接触结扎输精管的公羊.受 胎率提高10%。
• 非季节性繁殖的动物，公畜全年都保持 着较高的雄激素水平和性欲。 • 季节性繁殖动物如鹿、水貂等，性行为 活动仅发生在繁殖季节。在非繁殖季节， 睾丸暂时性萎缩或回缩于腹腔内，雄激 素的分泌处于极低水平，公畜进入无性 欲的休情状态。