第三章 雄性动物生殖生理

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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

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。


(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。

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。

第三章 雄性动物生殖生理

第三章 雄性动物生殖生理
附睾内贮存精子的存活时间:公牛60d;公兔38d。


附睾内贮存过久的精子:变性、分解被吸收,或经尿液排出。
下丘脑
七 精 子 发 生 的 内 分 泌 调 节 )
(
GnRH
垂体前叶
LH
3、精子发生内分泌调控
下丘脑 GnRH
+
LH 垂体 FSH
+
睾丸 间质细胞
+ - 睾酮
精细管
睾丸 足细胞 ABP
附睾
IBN
全身血液循环
副性腺 维持精子发生
性行为
精子细胞成熟 第二性征 精子释放
精子成熟
生殖道
三、血液—睾丸屏障
• (一)血液—睾丸屏障(blood—testis barrier)
血液和淋巴液不能直接进入精细管,使 发育中的生精细胞免受血液化学变化的影 响,是靠精细管外周的肌细胞和足细胞间 的特殊联接来完成的。这种结构称血液— 睾丸屏障,简称血—睾屏障。
(四)初情期的内分泌调节
下丘脑 GnRH 初情期发动后,释放脉冲 幅度和频率增加 垂体 LH
-
外周血液中促性腺激素 LH的浓度上升
睾丸 雄激素
睾酮的浓度由原来的低水平 达到成年公畜的水平
四、性行为(Sexual
behavior)
(一)性行为和性行为链

性行为是指初情期后,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,叫性行为链(Sexal behavior Chain),也称性行为序列。

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

第三章--雄性动物生殖生理

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。

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

理论上讲,1个 精原细胞→16 个初级精母细胞(15d)
2、精母细胞的减数分裂(成熟分裂)
减数分裂I 1 个初级精母细胞 第1次成熟分裂 2个次级精母细胞(15~16d)
减数分裂II 1个次级精母细胞 2个精子细胞( 1d内) 第2次成熟分裂
1个初级精母细胞经两次成熟分裂可形成4个精子细胞, 而1个精原细胞最终形成64个精子细胞。
精子变成期: 高尔基期:出现前顶体颗粒,形成顶体泡,尾丝出 现。 头帽期:顶体泡扩大,包围细胞核前部,尾丝加长。 顶体期:顶体完成,尾丝加长。 成熟期:大部分细胞质脱落。
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
第1次成熟分裂
32 次级精母细胞(1N)
减数分裂II
第2次成熟分裂
家畜的性行为
嗅闻
性嗅反射
推、挤、踢
爬跨
交配ห้องสมุดไป่ตู้
发情 母猪 的静 立反 射
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。




(二)性行为的生理基础(了解)
(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
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第3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
•生殖机能的发育及其调控
•性行为
第二节 精子的发生和成熟
精子的发生
精细管上皮的基本结构 精子发生的过程
精子发生过程中的胞类型 精子细胞变形过程
精子在附睾内的转运、成熟和贮存
精子形态和结构的变化; 精子运动能力和方式的变化; 受精能力的发展; 代谢方式的改变;
家畜精子尾部中段结构;
环境因素对精子的影响
第四节 精液的组成和理化特性
精清的主要化学成分
糖类 蛋白质、氨基酸 酶类 脂类 维生素和其它有机成分 无机离子
精清的生理作用
稀释来自附睾的浓密精子,扩大精液容量; 调整精液pH值,促进精子运动;


为精子提供营养物质;
对精子的保护作用; 清洗尿道和防止精液逆流;
精液的理化特性

外观

渗透压

气味
精液量 精子密度 pH

相对密度
黏度 导电性 光学特性






影响精液品质的因素

动物种类和品种 年龄 个体

季节与温度


健康状况


其它
营养
精子的代谢和运动
精子的代谢
性行为和性行为链; 性行为的引发;


精子膜的改变;
精子的贮存与损耗; 精子发生的内分泌调节;
血液-睾丸屏障
血液-睾丸屏障的概念和结构;
血-睾屏障的作用
第三节 精子的形态和结构与活力
正常精子的形态和结构;
畸形精子和分类;
家畜的精子结构;
精子活力
精子的活动力:机制、形式、
家畜精子头部的结构; 特性 家畜精子的颈部结构; 精子的存活时间
神经和激素; 感官;
影响性行为的因素;
遗传、环境、生理状态、社群地位、管理;
交配频率;
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