公畜的生殖生理课件

第二章

公畜生殖生理

基本内容第一节公畜生殖机能的发育和性行为第二节精子的发生和形态结构第三节精液的组成和生理特性第四节精子的代谢和运动第一节雄性动物生殖机能的发育和性行为

一、睾丸下降二、初情期前雄性动物生殖机能的发育三、初情期、性成熟和适配年龄四、性行为二、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。三、初情期、性成熟和适配年龄（一）、初情期[puberty]：是指雄性动物第一次能够排出精子的时期。（二）、性成熟[sexmaturity]：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。（三）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。（四）初情期内分泌调节：

（五）体成熟：是指动物的生长基本结束，并具有成年动物所固有的形态和结构特点，称为体成熟。

动物种类性成熟体成熟牛猪绵羊山羊10~18个月5~8个月6~10个月1~10个月2~3周岁9~12个月12~15个月12~15个月性成熟与体成熟的年龄四、性行为（Sexualbehavior)(一).性行为和性行为链(二).性行为的引发(三).影响性行为的因素(四).交配频率(五）.性行为对繁殖的影响(二).性行为的引发1、神经和激素2、感观(四)交配频率交配频率是指在一定的时间内，公畜与发情母畜的交配次数，也称交配能力（servingcampacity）。第二节精子的发生和形态结构一、精子的发生(spermatogenesis）二、精子在附睾中的转运、成熟和贮存三、血液—睾丸屏障四、精子的形态和结构精子（sperm）是雄性动物性腺（睾丸）分化出来的特殊细胞，雄性动物到一定年龄，睾丸垂体分泌的促性腺激素的作用下分泌雄激素，使精子在睾丸中发生。刚从睾丸释放出的精子没有运动和受精能力，需在附睾中，受附睾微环境的PH值.渗透压.离子.大分子物质的作用才逐步获得运动和受精能力。一、精子的发生精子在睾丸内形成的全过程称为精子的发生。（或：在精细管内由精原细胞经精母细胞到精子细胞的分化过程称为精子的发生。）包括精细管上层细胞分裂、增殖、演变和向管腔释放等过程，同时也存在时间和空间的变化规律。（一）精细管上皮的基本结构（二）精子的发生过程（三）精细管上皮周期和精子发生周期（四）精细管上皮波（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。其中一类称为精原细胞(spermatogonium)。精原细胞在经数次分裂形成初级精母细胞(primaryspermatocyte)。初级精母细胞在经种细胞所特有的减数分裂(meiosis)变为单倍体的精子细胞(spermatid)。（二）精子的发生过程第二阶段：

初级精母细胞的第一次减数分裂和次级精母细胞的形成

初级精母细胞经过第一次成熟分裂，形成两个次级精母细胞，染色体数减半，故称减数分裂。第三阶段：

初级精母细胞的第二次减数分裂和精子细胞的形成

次级精母细胞经历的时间很短，很快进行第二次成熟分裂，形成2个精细胞。（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都周期性的.二、精子在附睾中的转运、成熟和贮存

（一）精子形态和结构的变化（二）精子运动能力和方式的变化（三）受精能力的发展（四）代谢方式的改变（五）精子膜的改变（六）精子的贮存和损耗（七）精子发生的内分泌调节（一）精子形态和结构的变化1.精子形态的变化2.精子结构的变化（二）精子运动能力和方式的变化精子在附睾环境中是不活动的，取样稀释或改变其离子平衡后，才能在体外观擦其运动的能力和方式。来自睾丸的精子不能运动只能颤动。附睾头部的精子以转圈运动为主。当精子通过附睾时，转圈运动的精子数量逐渐减少，而直线运动的精子数量迅速增加。（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。由于附睾中的果糖和葡萄糖含量很低，精子的密度有大，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1.膜表面的电荷逐步增加2.膜通透性变化3.膜的凝集素受体改变4精子表面附睾分泌物的变化（六）精子的贮存和损耗附睾内贮存过久的精子有些会变性、分解、被吸收，而另一部分精液随尿液排出。（七）精子发生的内分泌调节1.自上而下的正向调节2.自下而上的反馈调节三、血液—睾丸屏障（一）血液—睾丸屏障（二）血液—睾丸屏障的作用（一）血液—睾丸屏障血液—睾丸屏障的主要组成部分：1.肌细胞层2.细胞间的联接（二）血液—睾丸屏障的作用血睾屏障是生殖细胞处于一种保护环境下防止免疫细胞和有害因子对其造成危害。四、精子的形态和结构（一）正常精子的形态和结构（二）畸形精子和分类（一）正常精子的形态和结构1、头：家畜精子的头部呈椭圆形。

①细胞核

②顶体③核后帽

④细胞质膜2、颈：连接头部和尾部，由近端中心小体，基粒，厚纤维组成。是精子最脆弱的部分，易脱落形成无尾精子。3、尾：精子的运动主要靠尾的鞭索状波动，而使精子推向前进。（二）畸形精子和分类1、头部畸形2、中段畸形3、尾部畸形第三节精液和精子生理特性一、精液的合成与排出二、精清的主要化学成分三、精清的生理作用四、射精个阶段精液组成的变化五、精液的生物物理学特性一、精液的合成与排出精液中的精清主要来自副性腺的分泌物，此外还有少量的睾丸液和副睾液。二、精清的主要化学成分（一）糖类（二）蛋白质、氨基酸（三）酶类（四）酯类（五）维生素和其他有机成分（六）无机离子三、精清的生理作用（一）稀释来自副睾的浓密精子，扩大精液容量（二）调整精液PH值，促进精子运动（三）为精子提供营养物质（四）对精子保护作用（五）清洗尿道和防止精液倒流四、射精各阶段精液组成的变化同一公畜短期内多次射精可改变精液的质量，而且同一次射精的不同阶段精液的组成也会有明显的变化，对射精量大的家畜猪、马尤为明显。五、精液的生物物理学特性（一）滲透压（二）PH值（三）比重（四）透光性（五）黏度（六）导电性第四节精子的代谢和运动一、精子的代谢二、精子的运动三、环境条件对精子的影响四、精子的凝集一、精子的代谢（一）精子的糖酵解（二）精子呼吸（三）精子对酯类的代谢（四）精子对蛋白质和氨基酸的代谢（一）精子的糖酵解1．无氧情况下：

在无氧情况下，果糖酵解成为乳酸而获得能量，在交配时，家畜生殖器内基本上是无氧环境，精子的活动主要是通过这种酶解来提供能量。2．有氧情况下：

在有氧的情况下，果糖首先酵解成丙酮酸，然后经过三羧循环转变为CO2和H2O，而获得能量。

3．果糖酵解过程：

在无氧的情况下丙酮酸变成乳酸，在有氧情况下则抑制乳酸形成，而是丙酮酸经一系列循环。（二）精子呼吸在有氧时，精子即消耗氧进行呼吸。1.呼吸过程：精子呼吸主要在尾部进行呼吸机理和大多数组织细胞进行的呼吸代谢过程相似。可按三羧循环，即丙酮酸，然后的乙酰辅酶A和乙酸反应得柠檬酸，然后经过一系列过程，最后释放大量游离能重新合成高能磷酸键。2．精子在有氧情况下活动获得能量的途径：

①外源性呼吸--氧化外源性基质获得能量

②内源性呼吸--在没有了外源性基质时，利用本身细胞内所含的磷脂获的能量。（三）精子对酯类的代谢当精子外源呼吸的机制枯竭时，课通过呼吸作用氧化细胞内的磷脂维持生存。精子先将磷脂分解，产生脂肪酸，再氧化而获得能量。（四）精子对蛋白质和氨基酸的代谢

在正常情况下，精子不从蛋白质的成分中取得能量，精子对蛋白质的分解表明精液已开始变性。二、精子的运动（一）精子的运动形式（二）精子运动速度（一）精子的运动形式1.直线前进运动：精子按直线方向前进运动。属于正常运动。

2.旋转运动：精子按圆作转圈运动。异常运动。

3.摆动：精子在原地作微弱摆动。（二）精子运动速度影响精子运动速度的有关因素:①与温度关系：精子在37摄氏度环境中每秒前进的速度率比低于37摄氏度环境中的速度快。②精子的运动速率受精子密度和精液粘度的抵抗。③与精子运动趋性关系：

a、趋逆性（或趋流行）：精子在静止液体中运动没有固定的方向，但能向着液流逆行。b、趋异性：当精液中有异物存在时，精子有向异物边缘运动的趋势。

c、趋化性：精子运动时有趋向化学物质的趋势。三、环境条件对精子的影响（一）温度（二）滲透压（三）PH值（四）光照（五）电解质（六）振动（七）常用化学药物（一）温度在0-5℃时精子往往停止运动，在这个温度精子的代谢，活动力都受到抑制，当温度升高以后，精子又可能恢复运动，10℃时精子能运动。37℃时精子活动相当活泼，但只能维持几个小时。高于体温时，精子运动异常强烈，但很快就死亡；55℃，精子很快就会失去活力，往往使精子蛋白质凝固而很快死亡。低温时，精子的代谢活动受到抑制，当温度恢复时，仍能保持活力，继续进行代谢，这正是精液冷冻和低温保存的主要理论依据。

低温保存精液时，在降低温度时要防止温度下降太突然，否则，精子很快就失去活动力，而且精子不能复苏。温度突然下降，使精子受到冷的刺激，产生温度性冷休克，导致精子死亡。造成精子冷休克死亡的原因是：①当精子受到冷休克后，能使ATP迅速破坏，而且不能再使它合成，以至严重影响酵解和呼吸。②精子发生冷休克时精子细胞膜受到破坏，渗透压升高，往往使细胞被的K+和蛋白质渗出，严重地损害了细胞的结构。防止冷休克的措施：①采取逐渐降温方法；②在稀释液中加入防冷刺激剂——卵黄和奶类。（二）渗透压按精子与其周围的液体基本上是等渗透压，大致和血浆的渗透压相同，如果精清部分盐类浓度升高，则渗透压必高，容易引起精子本身的水分的脱出，致使尾部呈锯齿状，头部缩小，反之，低渗透压则使精子头部膨大，尾部圆形弯曲，一般来说，低渗比高渗危害更大。（三）PH值精子在生存过程中，要有一定的酸碱度范围，过高过低对精子的活动都有影响造成精子死亡。PH值偏低即弱酸性环境，精子活动受到抑制，呼吸作用，糖酵解作用也降低，此时精子呈假死状态，暂时不活动，PH值偏高即碱性环境中精子活动，呼吸作用，代谢活动都增强，以至容易耗费能量，存活时间不能持久。在精液保存时，常加入一些缓冲剂，如柠檬酸盐，磷酸盐以调整PH值，防止PH值改变。（四）光照日光对精液短时间的照射，尽管能剌激精子对氧摄取和活动力，但毕竟是有害的，光线的有害作用，主要是对精子引起光化学反应，产生过氧化氢引起精子中毒，造成精子死亡。尤其是直射光线。往往在精液中加入过氧化氢酶。以破坏形成的过氧化氢。

紫外线不仅降低精子受精能力，而且可杀死精子，所以实验室的日光灯，对精子仍是有不良影响。X射线也有破坏，杀死精子的作用。（五）电解质离子浓度影剧院响精子的代谢和运动。一般阴离子对精子的损害力大于阳离子。少量的离子浓度能促进呼吸