雄性動物生殖生理優(yōu)秀公開課

第三章雄性動物的生殖生理Chapter3.PhysiologyofMaleReproduction

第一節(jié)家畜的性別分化和生殖機能的發(fā)育DifferentiationandDevelopmentofReproductiveOrgansinFarmAnimals

一、性別的決定遺傳決定性別

人類等高等脊椎動物和其他一些動物

(XX或XYZW或ZZ)環(huán)境決定性別

無脊椎動物和低等脊椎動物

(溫度等環(huán)境因素影響了受精卵主導基因的激活從而影響性別)如：某些蛙類20℃雌雄各半30℃全部為雄性如：一種海生蠕蟲—后螠別周圍有成體雌蟲幼蟲發(fā)育為雄蟲周圍無成體雌蟲幼蟲發(fā)育為雌蟲1905Stevens&Wilson提出染色體決定性別的理論1923Painter證實人類X,Y染色體的存在1959Welsons&Jacobs提出Y染色體決定雄性的理論1966Jacobs雄性決定因子位于Y染色體的短臂上1989Palmeretal.找到了Y染色體上的性別決定區(qū)(Sex–determiningRegionoftheYChromosome)1.遺傳決定性別30多年來尋找TDF基因的研究狀況TDF:TestisDeterminingFactorSRY:Sex-determiningRegionofYChromosome胚胎中胚層→生殖原基→細胞分裂形成上皮細胞團→伸入中腎組織→生殖脊→生殖索→原始性腺(由生殖上皮,間質細胞和原始生殖細胞構成)

(原始生殖細胞PrimordialGermCells,PGCs)PGCs來源于胚胎內胚層→最早出現(xiàn)在卵黃囊背側→通過血液循環(huán)→遷移到生殖脊→發(fā)育為精原細胞或卵原細胞2.性別分化3.雄性動物生殖機能的發(fā)育1.雄性動物性發(fā)育階段初情期、性成熟和體成熟初情期：雄性個體第一次釋放有受精能力的精子，并表現(xiàn)出完整性行為序列的時期。性成熟:機體生長發(fā)育到一定時期，生殖器官和副性征基本發(fā)育完全，開始具有生殖能力的這一時期,稱性成熟。體成熟：機體性成熟后，組織器官繼續(xù)發(fā)育，直到具有成年動物固有的形態(tài)和結構特點，即體成熟。性機能繁殖停止期：喪失了受精能力，喪失了繁殖后代的能力。初情期性成熟適配年齡繁殖停止期牛8-10月齡10-18月齡2-3歲12-15歲豬4-5月齡5-9月齡9-12月齡6-8歲山羊4-6月齡6-10月齡1-1.5歲7-8歲3.雄性動物生殖機能的發(fā)育1.雄性動物性發(fā)育階段HormonesasMediatorsofDevelopment概念：雌雄兩性在接觸中一系列的特殊行為表現(xiàn)。影響性行為的因素有很多，主要包括：遺傳因素公畜的體況和經驗環(huán)境因素母畜狀態(tài)性行為鏈(Behaviorchain):性行為的表現(xiàn)形式，是由于特殊的刺激引起的性反應，再由這些反應引起的另一些反應和刺激，這種現(xiàn)象稱為行為鏈或行為序列。性興奮求偶爬跨交配射精性失效

第二節(jié)雄性動物性行為性行為對繁殖的影響（1）公畜效應。

公畜效應的表現(xiàn)：1）使母畜的性成熟提前；2）使本來為季節(jié)發(fā)情的母畜變?yōu)橹芷谛园l(fā)情3）使正在發(fā)情的母畜的發(fā)情期縮短。（2）性行為能夠提高受胎率。第二節(jié)雄性動物性行為一.睪丸精子的生成過程第三節(jié)精子的形態(tài)結構和精子的發(fā)生精子是由睪丸曲精細管的生精細胞發(fā)育而成的。要經歷以下幾4個時期：1.增殖期：生精細胞、精原細胞、初級精母細胞

2.生長期：初級精母細胞不斷生長體積增大蓄積營養(yǎng)

3.成熟期：初級精母細胞經兩次成熟分裂成為精細胞

4.成形期：精細胞演變成精子。長形精細胞圓形精細胞精母細胞精原細胞2.精細管上皮的基本結構三、精子發(fā)生的過程

可分為四個階段：1.精原細胞的分裂和初級精母細胞的形成3.次級精母細胞進行第二次減數(shù)分裂形成精細胞精細胞4.精細胞的變形和精子的形成2.形態(tài)和結構特征1、精子核中的染色體和DNA含量只為體細胞的一半。2、頂體內含有多種水解酶：透明質酸酶、頂體素、ATP酶、穿冠酶、中性蛋白酶、酸性磷酸酶。3、核后帽經伊紅或溴酚蘭著色，說明在染色前為死的，若沒有著色，則在染色前為活的（質膜由蛋白質組成，耐酸不耐堿）。4、頸部是整個精子最脆弱的部分，易斷裂，造成頭尾分離。5、精子的運動靠尾部的鞭索狀運動

6、尾部中段貯存了大量的能量物質（主要為磷脂質）為精子的運動提供能量。第三節(jié)精子的形態(tài)結構和精子的發(fā)生第三節(jié)精子的形態(tài)結構和精子的發(fā)生

二、精子的形態(tài)和結構（一）正常形態(tài)結構

1.形態(tài)結構

頭、尾兩大部分

2.大?。é蘭）

長度50~70μm（卵子70~140μm）頭頸部中段終環(huán)主段尾段質膜頂體內容物頂部頂體外膜頂體內膜核膜核主段區(qū)赤道帶頂體后射（三）畸形精子1.頭部畸形2.中段畸形3.尾段畸形三、睪丸產生精子的速度

每克睪丸組織每日產生的精子：Bull1.3~1.9x107

Boar2.4~3.1x107

Ram2.4~2.7x107

四、精子在附睪內的成熟1、精子在附睪中的變化2、精子在附睪中貯存的時間10—15d第四節(jié)精液和精子生理

一、精液（Semen）顏色：精液一般為不透明的灰白色或乳白色，精子密度大的渾濁度大，粘度及白色度強，精液一般為無味或略帶腥味。組成：精子：來自睪丸的曲精細管精清：睪丸液、附睪液、副性腺分泌物。公畜的副性腺：前列腺、精囊腺、尿道球腺。

成份：水份：90-98%；干物質：2-10%，其中60%左右為蛋白質。

精液的組成：

精子精清有機成分:糖類、蛋白類、酶類、脂類、維生素和其他有機成分

無機成分:陽離子K+,Na+,Ca2+,Mg2+

陰離子Cl-,PO43-,HCO3-

第四節(jié)精液和精子生理

山梨醇需氧,山梨醇脫氫酶果糖(精清)(精清)

磷酸果糖

甘油磷酰膽堿雌性生殖道酶磷酸甘油

磷酸三糖(精清)

乳酸

乳酸脫氫酶

丙酮酸

二氧化碳,水縮醛磷脂

需氧

乙酰輔酶A(精子)

二氧化碳,水

(不需氧)(需氧)糖酵解途徑三羧酸循環(huán)二、精子的代謝三、精子密度精液中精子的密度，是指1ml精液中所含的精子數(shù)量。

牛、羊射精量少，精子密度高（10%左右）。豬、馬射精量大，精子密度低（3%左右）。第四節(jié)精液和精子生理四、精液中的化學成分及其功用無機成分：陽離子：Na+K+Mg2+Ca2+陰離子：Cl-、PO43-精子中的K+要比精清中的K+高；精子中的Na+、Ca2+要比精清中的Na+、Ca2+低。Cl-、PO43-起著緩沖作用，保持適當?shù)腜H值。糖類：主要為果糖，來自精囊腺。牛、羊果糖含量比較高；豬、犬果糖含量比較低。果糖是精子活動的主要能量來源。精液的糖類無葡萄糖，其中果糖是血液中葡萄糖轉化而來的糖醇：主要為山梨醇，肌醇，主要來自精囊腺。第四節(jié)精液和精子生理第四節(jié)精液和精子生理四、精液中的化學成分及其功用蛋白質和氨基酸類

精子中的蛋白質主要為組蛋白，約占精子干重的50%以上。脂類：牛、豬的精子中脂質占全干重的12%。主要為磷脂。集中在精子表膜和線粒體內，尾部多于頭部。精清中占10%。精子的磷脂主要以，卵磷脂、縮醛磷脂為主。精清中的磷脂主要來自前列腺。作用：對精子有營養(yǎng)和防止冷休克作用。四、精液中的化學成分及其功用酶主要來自副性腺（前列腺、精囊腺、尿道球腺）主要有四類：三磷酸腺苷酶，核苷酸酶對精子的呼吸、糖代謝有重要作用蛋白分解酶、透明質酸酶、頂體素與受精有關。H2O2酶分解精液中的H2O2

，保護精子免受H2O2的破壞。H2O2對精子有毒害作用，因為H2O2使精子耗氧率降低，所以精子一般不從蛋白質成分中獲取所需的能量。谷氨酸草酰乙酸轉氨酶分解氨基酸，產生能量，與代謝有關。第四節(jié)精液和精子生理四、精液中的化學成分及其功用維生素：VB1、VB2、VC。與所吃的飼料有關，VB2與精液黃色有關。作用：有利于提高精子的活力和密度其它有機物乳酸鹽、膽固醇、尿素、檸檬酸鹽起緩沖作用以維持精液的PH值。第四節(jié)精液和精子生理畜別牛馬豬羊一次射精量(ml)Ph比重精子密度(108）導電性黏度(厘泊)蛋白質(g/100ml)冰點下降度(-℃)4(2~10)6.91.034101051.926.80.6170(30~300)7.41.012~1.0151.21231.515.00.60250(150~500)7.51.0232.51291.183.70.621(0.7~2)6.91.0330634.721.00.64常見家畜精液理化特性正常值第四節(jié)精液和精子生理五、精液的功能稀釋和運送精子曲精細管直精細管睪丸網(wǎng)附睪管輸精管供給精子營養(yǎng)對精子起緩沖作用第四節(jié)精液和精子生理六、精子的運動類型直線前進運動：精子沿著同一方向向前運動。（正常）作直線前進運動的精子數(shù)越多，則精子品質越好。旋轉運動：精子按圓圈作轉圈運動。（異常）擺動：精子在原地作微弱的擺動。（異常）第五節(jié)外界因素對體外精子的影響

1.溫度0--5℃時精子運動停止，代謝并沒有終止；當溫度升高時恢復運動能力。10℃時稍能運動；隨著溫度升高時，運動增強。37℃時，運動相當活潑，存活時間比37℃以下要短。45—50℃時（高于體溫），運動異常劇烈，但很快出現(xiàn)死亡。55℃時，精子全部死亡（精子原生質凝固，蛋白質變性而死亡），死亡溫度范圍認為是：54.5-56℃。在低溫時，代謝活動受到抑制，當溫度回升，又能保持活動力，繼續(xù)進行代謝。1.溫度

在低溫保存時（0℃以上）：降溫時，注意不能溫度突然下降，如溫度突然下降而產生溫度性冷休克致使精子死亡，冷休克后：

1）ATP迅速破壞，不能再合成，嚴重影響酵解與呼吸過程。

2）精子細胞膜受到破壞，使?jié)B透壓上升，使細胞內的K離子和蛋白質分子從細胞內滲出，嚴重地損害了精子的細胞結構。防止冷休克：采取逐漸降溫的方法在稀釋液中加入防冷刺激劑（卵黃、奶類）。第五節(jié)外界因素對體外精子的影響二、光照和輻射

短暫的光照，能促使精子對O2攝取和精子的活動力

日光中的紅外線，能使精液溫度升高，能引