南农动物繁殖学课件

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1、南京农业大学动科院南京农业大学动科院南京农业大学动科院南京农业大学动科院动动 物物 繁繁 殖殖 学学第五章第五章 配种与受精配种与受精u第一节第一节 自然交配自然交配u第二节第二节 人工授精人工授精u第三节第三节 受精受精本章内容本章内容u配种配种(mating)(mating)是使雌性动物受孕的繁殖技术，是使雌性动物受孕的繁殖技术，包括包括自然交配自然交配与与人工授精人工授精两种类型。两种类型。u受精受精 (fertilization)(fertilization)是指是指雌性动物的卵子雌性动物的卵子与雄性动物的精子结合形成胚胎的生理过程与雄性动物的精子结合形成胚胎的生理过程或现象，是配种的

2、目的，即配种成功后，可或现象，是配种的目的，即配种成功后，可使卵子受精。使卵子受精。 第一节第一节 自然交配自然交配一、定义一、定义 直接将种公畜与发情母畜交配的配种方直接将种公畜与发情母畜交配的配种方式称为式称为自然交配自然交配(natural mating)(natural mating)。二、自然交配的方式二、自然交配的方式 1. 1.自由交配自由交配 定义：定义：在群牧条件下，公、母畜混群饲养，在群牧条件下，公、母畜混群饲养，只要母畜发情，任一公畜均可与其交配。只要母畜发情，任一公畜均可与其交配。优缺点：优缺点：方便方便；难以进行配种记录，易引起；难以进行配种记录，易引起近亲交配，使种

3、群生产性能和遗传性能发生近亲交配，使种群生产性能和遗传性能发生退化。退化。2.2.分群交配分群交配 定义：定义：将母畜分成若干小群，每群将母畜分成若干小群，每群根据需要放入一头或几头经选择的公根据需要放入一头或几头经选择的公畜，任其自由交配。畜，任其自由交配。优缺点：优缺点：可实现一定程度的选种选可实现一定程度的选种选配，但仍然很难进行配种记录配，但仍然很难进行配种记录。3.3.圈栏交配圈栏交配 定义：定义：在在公、母畜隔离饲养条件公、母畜隔离饲养条件下，下，当母畜发情时，放入特定公畜圈栏与公当母畜发情时，放入特定公畜圈栏与公畜交配。畜交配。优缺点：优缺点：既可控制与配母畜的受配次既可控制与配

4、母畜的受配次数，又可提高公畜利用率，同时数，又可提高公畜利用率，同时可实现可实现比较严格的选种选配比较严格的选种选配。 4.4.人工辅助交配人工辅助交配 定义：定义：在公、母畜隔离饲养条件下，只在公、母畜隔离饲养条件下，只在母畜发情时，才按既定选种选配计划，在母畜发情时，才按既定选种选配计划，令其与特定的公畜交配。令其与特定的公畜交配。优缺点：优缺点：可完全实施严格的选种配。可完全实施严格的选种配。第二节第二节 人工授精人工授精 发展概况发展概况人工授精的利弊人工授精的利弊方法与操作步骤方法与操作步骤一、发展概况一、发展概况 人工授精人工授精(artificial insemination,A

5、I)(artificial insemination,AI) 是在人工条件下利用器械采集种公畜是在人工条件下利用器械采集种公畜的精液，经过品质检查，稀释保存等的精液，经过品质检查，稀释保存等适当的处理后，再用器械将精液输送适当的处理后，再用器械将精液输送到发情母畜生殖道内，使母畜受孕的到发情母畜生殖道内，使母畜受孕的配种方法。配种方法。 1. 1.试验阶段：试验阶段：17801780年，意大利生理学家年，意大利生理学家SpallanzaniSpallanzani，狗，狗 人工授精。人工授精。 2.2.实用阶段：实用阶段：上世纪上世纪40-6040-60年代，成为繁殖年代，成为繁殖改良家畜的重要

6、手段。改良家畜的重要手段。 3.3.冷冻精液阶段：冷冻精液阶段：5050年代英国的年代英国的SmithSmith和和PolgePolge改进牛精液的冷冻保存方法，人工授精改进牛精液的冷冻保存方法，人工授精技术进入了一个新的发展阶段。技术进入了一个新的发展阶段。 二、人工授精的利弊二、人工授精的利弊1.1.优越性：优越性：u最大限度地提高优秀种公畜的利用率最大限度地提高优秀种公畜的利用率 一头种公畜一次射精可配种的母畜数是自然一头种公畜一次射精可配种的母畜数是自然交配的几十倍，甚至几百倍交配的几十倍，甚至几百倍 ( (表表5-1)5-1)。 u加速品种改良加速品种改良 AIAI特别是冷冻精液的运

7、用，极大限度地提高特别是冷冻精液的运用，极大限度地提高了公畜的配种能力，使优秀种公畜的遗传基因了公畜的配种能力，使优秀种公畜的遗传基因迅速扩大，使其后代生产性能迅速提高，从而迅速扩大，使其后代生产性能迅速提高，从而加速了品种改良。加速了品种改良。公猪好好一坡，母猪好好一窝。公猪好好一坡，母猪好好一窝。 u大幅度减少种公畜的头数大幅度减少种公畜的头数 由于大大提高了种公畜的利用率，所以只由于大大提高了种公畜的利用率，所以只需保留极少数的优秀个体，即可满足繁殖需保留极少数的优秀个体，即可满足繁殖需要，从而可节省饲养大量公畜的饲料及需要，从而可节省饲养大量公畜的饲料及管理费用。管理费用。 u克服公、

8、母畜体型悬殊而出现的交配困难克服公、母畜体型悬殊而出现的交配困难 良种公畜一般体型较大。与本地小体型良种公畜一般体型较大。与本地小体型的母畜交配会有很多障碍，人工授精技的母畜交配会有很多障碍，人工授精技术的运用可克服这方面的问题。术的运用可克服这方面的问题。 u控制疾病传播控制疾病传播 由于避免了公、母畜的直接接触，因此由于避免了公、母畜的直接接触，因此可以防止与性交有关的传染性疾病及其可以防止与性交有关的传染性疾病及其他疾病的传播。他疾病的传播。 人工授精与自然交配的配种效率比较人工授精与自然交配的配种效率比较（改自王元兴等，动物繁殖学（改自王元兴等，动物繁殖学. .南京：江苏科技出版社，南

9、京：江苏科技出版社，19971997，124124）畜种畜种自然交配每年每自然交配每年每头头人人 工工 受受 精精公畜可配母畜头公畜可配母畜头数数每次采精可配母每次采精可配母畜畜头数头数每年每头公畜可配母每年每头公畜可配母畜头数畜头数猪猪203 0515200400牛牛2040202550200100200（冻精）6001200（冻精）羊羊305020407001000马马30505122004002.2.弊端弊端u需要有熟练的和严格遵守操作规范的技术需要有熟练的和严格遵守操作规范的技术员，才能发挥其巨大的优越性。员，才能发挥其巨大的优越性。u如果操作技术不规范，不仅会影响受胎率，如果操作技术

10、不规范，不仅会影响受胎率，甚至会传播疾病。甚至会传播疾病。三、方法与操作步骤三、方法与操作步骤 ( (一一) )采精采精 (semen collection)(semen collection)1.1.采精前的准备采精前的准备 (1)(1)采精场采精场 固定的场地和环境，以便建立起巩固的条件反射。固定的场地和环境，以便建立起巩固的条件反射。同时也是保证人畜安全和防止精液污染的基本条件。同时也是保证人畜安全和防止精液污染的基本条件。场地应宽敞、平坦、清洁、安静。场地应宽敞、平坦、清洁、安静。有供母畜保定用的采精架或供公畜爬跨的假台畜。有供母畜保定用的采精架或供公畜爬跨的假台畜。应配备喷洒消毒和紫

11、外线照射装置。应配备喷洒消毒和紫外线照射装置。 (2)(2)台畜的准备台畜的准备 u真台畜真台畜(dummy)(dummy)即活畜，是指用与公即活畜，是指用与公畜同种的母畜或阉畜作为台畜。畜同种的母畜或阉畜作为台畜。u假台畜假台畜是根据母畜体型大小，选用钢是根据母畜体型大小，选用钢管或木材做成的有支撑力的架子，然管或木材做成的有支撑力的架子，然后在其表面包裹一层畜皮或麻袋、人后在其表面包裹一层畜皮或麻袋、人造革等弹性柔软物品造革等弹性柔软物品( (图图5-1)5-1)。 真台畜假台畜(3)(3)公畜的调教公畜的调教u利用假台畜采精，要事先对种公畜进行利用假台畜采精，要事先对种公畜进行调教，使其

12、建立条件反射。调教，使其建立条件反射。a.a.在假台畜的后躯涂抹发情母畜的阴道粘在假台畜的后躯涂抹发情母畜的阴道粘液或尿液；液或尿液；b.b.将待调教的公畜拴系在假台畜附近，让将待调教的公畜拴系在假台畜附近，让其目睹另一头已调教好的公畜爬跨假台畜，其目睹另一头已调教好的公畜爬跨假台畜，然后再诱其爬跨。然后再诱其爬跨。c.c.在假台畜旁边牵一发情母畜，诱使公畜进在假台畜旁边牵一发情母畜，诱使公畜进行爬跨，但不让交配而把其拉下，反复多次，行爬跨，但不让交配而把其拉下，反复多次，待公畜性冲动达到高峰时，迅速牵走母畜，待公畜性冲动达到高峰时，迅速牵走母畜，令其爬跨假台畜采精。令其爬跨假台畜采精。 2.

13、 2. 采精技术采精技术 2.1 2.1 采精方法及其应用范围：采精方法及其应用范围：假阴道采精法：假阴道采精法：能收集到动物全部射出的精液，既不降低能收集到动物全部射出的精液，既不降低精液的品质，又不影响雄性动物的生殖器精液的品质，又不影响雄性动物的生殖器官和性机能，所以应用最广泛。官和性机能，所以应用最广泛。手握法和筒握法：手握法和筒握法：猪猪按摩法：按摩法：禽类和犬类禽类和犬类电剌激法：电剌激法：野生动物野生动物 2.2 2.2 假阴道法假阴道法 假阴道假阴道 (artificial vagina)(artificial vagina)是模是模拟雌性阴道条件而仿制的人工阴道。拟雌性阴道条

14、件而仿制的人工阴道。u1)1)适宜温度：适宜温度：u2)2)适当压力：适当压力：u3)3)适当润滑度：适当润滑度：u4)4)无菌：无菌：u5)5)无破损漏洞：无破损漏洞：假阴道应具备条件假阴道应具备条件牛羊假阴道安装充气后理想的状态充气后的假阴道充气后的假阴道人工采精技术人工采精技术 2.3 2.3 手握法（猪）手握法（猪）u将手握成空拳使公猪阴茎插入其中，让其来回将手握成空拳使公猪阴茎插入其中，让其来回抽动片刻，当螺旋状阴茎龟头己伸露于掌外时，抽动片刻，当螺旋状阴茎龟头己伸露于掌外时，应由松到紧握住阴茎，并不再让其转动和滑脱应由松到紧握住阴茎，并不再让其转动和滑脱; ;u待阴茎充分勃起向前伸

15、展时，应顺势向前将其待阴茎充分勃起向前伸展时，应顺势向前将其带出带出( (千万不要拉出千万不要拉出) )，并在不让其转动和滑脱，并在不让其转动和滑脱的情况下，手掌做有节律的一紧一松弹性刺激，的情况下，手掌做有节律的一紧一松弹性刺激，直至射精。直至射精。u射精过程中可停止弹性刺激，但由于射精过程中可停止弹性刺激，但由于公猪副性公猪副性腺发达，射精量大，完成射精往往需要经历腺发达，射精量大，完成射精往往需要经历2 24 4个阶段，个阶段，而在各个射精阶段的间隔期间要而在各个射精阶段的间隔期间要恢复弹性刺激，直至采完全部精液为止。恢复弹性刺激，直至采完全部精液为止。u特点特点: :简单、方便，能采集

16、富含精子部分精液。简单、方便，能采集富含精子部分精液。u分段采精：分段采精：弃掉含副性腺分泌物多、精子较少、弃掉含副性腺分泌物多、精子较少、精液清亮白色的第一段和精液较稀、清亮、精精液清亮白色的第一段和精液较稀、清亮、精子少的第三段，只收集精液浓、精子多、呈乳子少的第三段，只收集精液浓、精子多、呈乳白色的第二段。白色的第二段。2.4 2.4 筒握法筒握法u是假阴道和手握法相结合的方法，是假阴道和手握法相结合的方法，具有假阴道和具有假阴道和手握法双重优点。手握法双重优点。u将假阴道截短后，连接一个橡胶漏斗制成采精筒。将假阴道截短后，连接一个橡胶漏斗制成采精筒。u操作时，采精员以右手握住漏斗部成拳

17、握状，紧操作时，采精员以右手握住漏斗部成拳握状，紧靠台畜后部，当阴茎伸入假阴道进入漏斗拳握部靠台畜后部，当阴茎伸入假阴道进入漏斗拳握部位时，就同手握法一样采取精液位时，就同手握法一样采取精液 。2.5 2.5 电刺激法电刺激法u是通过电流刺激腰椎有关神经和壶腹部而引起公是通过电流刺激腰椎有关神经和壶腹部而引起公畜射精的方法。畜射精的方法。u适用于适用于育种价值高、因损伤或性反射慢等失去爬育种价值高、因损伤或性反射慢等失去爬跨能力跨能力的公畜。的公畜。u不适宜用其他方法采精的动物（如野生动物），不适宜用其他方法采精的动物（如野生动物），均可用此法采精。均可用此法采精。 2.6 2.6 按摩采精法

18、（牛、犬和禽类）按摩采精法（牛、犬和禽类）u手指对生殖器官及副性腺进行按摩刺激，以引起性手指对生殖器官及副性腺进行按摩刺激，以引起性欲而出现射精。欲而出现射精。 u家禽的按摩采精法：家禽的按摩采精法：助手保定，以防采精过程中扑助手保定，以防采精过程中扑打。然后采精者右手指间夹着集精容器，并有节奏打。然后采精者右手指间夹着集精容器，并有节奏地前后按摩禽体后躯及耻骨下部，引起射精反射。地前后按摩禽体后躯及耻骨下部，引起射精反射。与此同时，左手将尾羽弯向头部，轻轻压迫尾脂区与此同时，左手将尾羽弯向头部，轻轻压迫尾脂区域。当出现射精时，两手拇指和食指同时做域。当出现射精时，两手拇指和食指同时做 “ “

19、挤乳挤乳”状挤压，接取精液，直至反射消失。状挤压，接取精液，直至反射消失。每周对雄性动物的采精次数。每周对雄性动物的采精次数。为了既能最大限度地采集精液，又能维为了既能最大限度地采集精液，又能维持其健康体况和正常生殖机能，必须合持其健康体况和正常生殖机能，必须合理安排采精频率。理安排采精频率。公牛每周采精公牛每周采精2 23 3次次，每天可连续采精，每天可连续采精两次，两次间隔时间可在两次，两次间隔时间可在20min20min左右。左右。成年公猪适于隔日采精成年公猪适于隔日采精1 1次。次。羊在配种季节内集中连续每日采精羊在配种季节内集中连续每日采精3 34 4次均可，但每周应休息次均可，但每

20、周应休息1d1d。( (二二) )精液品质检查精液品质检查u精液品质检查的目的在于精液品质检查的目的在于确定精液品质的确定精液品质的优劣优劣，以此作为，以此作为精液稀释、保存的依据精液稀释、保存的依据。u同时，也反映种公畜饲养管理水平和生殖同时，也反映种公畜饲养管理水平和生殖器官的机能状态，以及精液在稀释、保存、器官的机能状态，以及精液在稀释、保存、冷冻和运输过程中的品质变化及处理效果。冷冻和运输过程中的品质变化及处理效果。 精液品质检测系统精液品质检测系统精液质量自动检测系统精液质量自动检测系统( (三三) )精液的稀释精液的稀释 精液稀释精液稀释(dilution)(dilution)是在

21、精液中加入一定量按特是在精液中加入一定量按特定配方配制、适宜于精子存活并保持受精能力的定配方配制、适宜于精子存活并保持受精能力的稀释液。稀释液。扩大精液容量，提高一次射精的可配母畜头数，扩大精液容量，提高一次射精的可配母畜头数，降低精液能量消耗，补充适量营养和抑制精液中降低精液能量消耗，补充适量营养和抑制精液中微生物的活性，微生物的活性，延长精子寿命，延长精子寿命，便于精子保存和便于精子保存和运输等运输等。 ( (四四) )精液液态保存精液液态保存 延长精子的存活时间，扩大精液的使用延长精子的存活时间，扩大精液的使用范围，便于长途运输。范围，便于长途运输。 常温保存（常温保存（15-2515-

22、25） 低温保存（低温保存（0-50-5） 冷冻保存（冷冻保存（-79- -196-79- -196）液态保存：液态保存：常温保存和低温保存温度都常温保存和低温保存温度都在在00以上，故称液态精液保存。以上，故称液态精液保存。冷冻保存：冷冻保存：超低温保存精液以冻结形式超低温保存精液以冻结形式作长期保存，故称冷冻精液保存。作长期保存，故称冷冻精液保存。 4.4.保存的两种基本途径：保存的两种基本途径：一是一是降低保存温度降低保存温度，减少精子的运，减少精子的运动和代谢，甚至使精子处于休眠状态，动和代谢，甚至使精子处于休眠状态，但不丧失其生命力但不丧失其生命力; ;二是二是控制精液的控制精液的p

23、HpH，使精子处于弱，使精子处于弱酸环境下，既不至于危害精子，又能酸环境下，既不至于危害精子，又能有效的抑制精子运动。有效的抑制精子运动。 ( (五五) )精液冷冻保存精液冷冻保存 冷冻解决了精液长期保存的问题，使精液不受时间、地域和种冷冻解决了精液长期保存的问题，使精液不受时间、地域和种畜生命的限制，极大地畜生命的限制，极大地提高了优良公畜的利用率，加速了品种提高了优良公畜的利用率，加速了品种的育成和改良。的育成和改良。对优良种畜在短期进行后裔测定，保留和恢复某一品种或个体对优良种畜在短期进行后裔测定，保留和恢复某一品种或个体优良遗传特性，以及进行血统更新、引种、降低生产成本等方优良遗传特性

24、，以及进行血统更新、引种、降低生产成本等方面都有重要意义。面都有重要意义。 液氮液氮 (-196)(-196)或干冰或干冰(-79)(-79)。 液氮罐液氮罐 u解冻温度和方法以及解冻液的成分解冻温度和方法以及解冻液的成分都会直接影都会直接影响解冻后的精子活力。响解冻后的精子活力。u解冻过程应像冷冻过程一样，必须迅速通过精解冻过程应像冷冻过程一样，必须迅速通过精子的子的冰晶化温度区冰晶化温度区，才不会损害精子。，才不会损害精子。 u细管型冷冻精液细管型冷冻精液，可直接将其投入到，可直接将其投入到35354040的温水中，待融化一半时，立即取出备用。的温水中，待融化一半时，立即取出备用。u颗粒型

25、冷冻精液颗粒型冷冻精液的解冻，需的解冻，需用解冻液。用解冻液。干解冻干解冻湿解冻湿解冻( (六六) )授精授精(insemination(insemination) )1.1.输精前的准备输精前的准备 输精器械和接触精液的器皿，在输精输精器械和接触精液的器皿，在输精前必须彻底前必须彻底洗涤和消毒洗涤和消毒。接受输精的母畜要进行保定，并对其接受输精的母畜要进行保定，并对其外阴进行外阴进行擦洗、消毒擦洗、消毒。输精前需检查精液品质输精前需检查精液品质: :液态保存的精液态保存的精液活力不低于液活力不低于0.60.6，冷冻保存的精液解冻，冷冻保存的精液解冻后活力不低于后活力不低于0.30.3。 输精

26、器械输精器械和器皿和器皿u牛牛: :可在兽医保定架、采精架、输精架或奶牛颈可在兽医保定架、采精架、输精架或奶牛颈夹内保定，尾部拉向一侧夹内保定，尾部拉向一侧u羊：羊：可在升高的配种架内保定，或降低配种员站可在升高的配种架内保定，或降低配种员站立的位置，或两人将母羊后肢提起。立的位置，或两人将母羊后肢提起。u猪：猪：在圈舍或定位栏内保定在圈舍或定位栏内保定u各种家畜在输精前可用高锰酸钾水擦拭外阴及周各种家畜在输精前可用高锰酸钾水擦拭外阴及周围并用纸巾擦干。猪只用干纸巾擦拭。围并用纸巾擦干。猪只用干纸巾擦拭。u输精员应将指甲剪短磨光，将手洗净输精员应将指甲剪短磨光，将手洗净擦干，必要时用擦干，必要

27、时用75%75%酒精棉消毒。酒精棉消毒。u如果手臂伸入直肠或阴道内，应戴上如果手臂伸入直肠或阴道内，应戴上长臂手套，并涂以石蜡油或稀释液。长臂手套，并涂以石蜡油或稀释液。u冬季应穿上棉坎保暖和方便操作。冬季应穿上棉坎保暖和方便操作。 2. 2.输精的基本技术要求输精的基本技术要求 畜畜种种输精量输精量ml有效精有效精子数子数(亿亿)适宜时间适宜时间输精次数输精次数 间隔时间间隔时间输精输精部位部位牛牛0.2-10.1-0.2发情结束时发情结束时1子宫体子宫体马马驴驴15-302-5发情第二天开发情第二天开始或在卵泡第始或在卵泡第4、5期期2-324-48子宫内子宫内猪猪50-10020-50静

28、立反射后静立反射后12h2-312-24子宫内子宫内羊羊0.05-0.20.2-0.5发情开始后发情开始后12h1-26-12子宫外子宫外口口兔兔0.2-0.50.15-0.2 促排针后促排针后2-6h1-28-10阴道内阴道内鸡鸡0.05-0.115-7天天输卵管输卵管口口2.1 2.1 输精量和输入的活精子数输精量和输入的活精子数u对对体型大、经产、产后配种和子宫松弛体型大、经产、产后配种和子宫松弛的母畜的母畜可增加输精量，而对于可增加输精量，而对于初次配种和当年空怀初次配种和当年空怀的的母畜则可减少输精量。母畜则可减少输精量。u液态保存的精液其输精量一般比冷冻精液多，液态保存的精液其输精

29、量一般比冷冻精液多，细管精液则比颗粒精液少一些。细管精液则比颗粒精液少一些。u精液品质较差时输精量可适当增加，精液品质较差时输精量可适当增加，以保证输入的活精子数。以保证输入的活精子数。u在同种家畜中，在同种家畜中，输精部位较深者的输输精部位较深者的输精量可比浅部输精者适当减少精量可比浅部输精者适当减少。GIFT procedure, gamete intrafal-lopian transfer, laparoscopy 配配 子子输输卵卵管管内内移移植植（GIFT） 2.2 2.2 输精时间输精时间 u根据排卵时间、精子和卵子的运行速度及根据排卵时间、精子和卵子的运行速度及到达受精部位的时

30、间与精子获能和保持受到达受精部位的时间与精子获能和保持受精能力的时间，确定适宜的输精时间。精能力的时间，确定适宜的输精时间。u各种动物都适宜在各种动物都适宜在排卵前排卵前4 46h6h进行输精进行输精。u在生产中，用发情鉴定来判定适宜的输精在生产中，用发情鉴定来判定适宜的输精时间：时间：奶牛在发情后奶牛在发情后101020h20h输精输精水牛则在发情后第水牛则在发情后第2d2d输精。输精。马自发情后马自发情后2 23d3d，隔日输精一次，直，隔日输精一次，直至发情结束。至发情结束。猪是在接受猪是在接受 “ “压背压背”试验或从发情开试验或从发情开始后第始后第2d2d输精。输精。羊可根据试情程度

31、来决定输精时间羊可根据试情程度来决定输精时间，若，若每天试情一次，于发现发情当天和隔每天试情一次，于发现发情当天和隔12h12h各输精一次各输精一次; ;若每天试情两次，则可在发若每天试情两次，则可在发现发情开始后半天输精一次，间隔半天现发情开始后半天输精一次，间隔半天再输精一次。再输精一次。兔、骆驼等诱发性排卵动物，应兔、骆驼等诱发性排卵动物，应在诱发在诱发排卵处理后即行输精。排卵处理后即行输精。 2.3 2.3 输精次数和间隔时间输精次数和间隔时间 u输精次数和间隔时间是依据输精次数和间隔时间是依据输精时间与母畜排输精时间与母畜排卵时间的间距以反精子在母畜生殖道内保持受卵时间的间距以反精子

32、在母畜生殖道内保持受精能力的时间长短精能力的时间长短决定。决定。u牛、羊、猪、兔等家畜在生产上常采用牛、羊、猪、兔等家畜在生产上常采用外部观外部观察法察法来鉴定发情，但不易确定排卵的时间。来鉴定发情，但不易确定排卵的时间。u在在一个发情期内采用两次输精一个发情期内采用两次输精，两次输间隔，两次输间隔8 810h(10h(猪间隔猪间隔121218h)18h)。2.4 2.4 输精部位输精部位u牛牛子宫颈深部输精比子宫颈浅部受胎率子宫颈深部输精比子宫颈浅部受胎率高。高。u猪、马、驴以猪、马、驴以子宫内输精好子宫内输精好，而采取子宫角，而采取子宫角内输精并不能提高受胎率。内输精并不能提高受胎率。u羊

33、、兔在羊、兔在子宫颈内浅部输精即可子宫颈内浅部输精即可。u绵羊绵羊冻精冻精应尽可能采用应尽可能采用深部输精深部输精。u兔则在兔则在阴道阴道内输精。内输精。 3. 3.各种家畜的输精方法各种家畜的输精方法 3.1 3.1 母牛母牛u阴道开膣器输精法：阴道开膣器输精法：受胎率较低受胎率较低。u直肠把握子宫颈输精法直肠把握子宫颈输精法操作：操作：将手伸入直肠掏出宿粪后，握住子宫颈外端。将手伸入直肠掏出宿粪后，握住子宫颈外端。另一只手持输精管，借助进入直肠的一只手固定和协另一只手持输精管，借助进入直肠的一只手固定和协同动作，将输精管插入子宫颈螺旋皱襞，再将精液输同动作，将输精管插入子宫颈螺旋皱襞，再将

34、精液输入入子宫内或子宫颈子宫内或子宫颈5 56cm6cm处。处。优点优点: :用具简单，操作安全，不易感染用具简单，操作安全，不易感染; ;母牛无痛感刺母牛无痛感刺激，处女牛也可使用激，处女牛也可使用; ;可同时检查卵巢状态，防止可同时检查卵巢状态，防止误给误给孕牛输精孕牛输精而引起流产而引起流产; ;输精部位较深，受胎率较开膣器输精部位较深，受胎率较开膣器输精法高输精法高10%10%20%.20%.直肠把握子宫颈输精法图片直肠把握子宫颈输精法图片子宫子宫颈口颈口尿道尿道口口膀胱膀胱3.2 3.2 绵羊和山羊（开膣器输精法）绵羊和山羊（开膣器输精法）u由于羊体型小，往往需蹲下输精，或在输精架由

35、于羊体型小，往往需蹲下输精，或在输精架后挖一凹坑方便输精员操作后挖一凹坑方便输精员操作 也有采用转盘式或也有采用转盘式或输精台输精，可提高效率。输精台输精，可提高效率。u对于体型小的母羊，在助手配合下，也可采用对于体型小的母羊，在助手配合下，也可采用倒立式输精方法倒立式输精方法，即保定员用两腿夹住母羊头，即保定员用两腿夹住母羊头颈，抓住并抬起母羊两后腿，输精员借助开膣颈，抓住并抬起母羊两后腿，输精员借助开膣器将精液输入子宫颈内。器将精液输入子宫颈内。 u用用试情公羊试情公羊对发情母羊进行对发情母羊进行发情鉴定发情鉴定，发现允许试，发现允许试情情公羊爬跨公羊爬跨的母羊应进行标记，并安排输精时间的

36、母羊应进行标记，并安排输精时间u在母羊允许公羊爬跨后的在母羊允许公羊爬跨后的6-126-12小时小时第一次配种第一次配种u将母羊将母羊保定保定在保定架内或两手将其倒提，前肢着地在保定架内或两手将其倒提，前肢着地u消毒外阴部，开膣器上涂以消毒外阴部，开膣器上涂以石蜡油石蜡油。u将开膣器将开膣器侧扁侧扁方向与阴道方向与阴道呈同一方向呈同一方向，插入母，插入母羊阴道内，向下转动开膣器，并羊阴道内，向下转动开膣器，并保持打开状态保持打开状态u将准备好的输精器前端对准子宫颈外口，伸入将准备好的输精器前端对准子宫颈外口，伸入1 1厘米或更深厘米或更深。将精液缓慢注入后抽出。将精液缓慢注入后抽出。u注意：注

37、意：开膣器应保持开张状态，以免夹伤阴道开膣器应保持开张状态，以免夹伤阴道粘膜。如果无法找到子宫颈口，应拨动粘液，粘膜。如果无法找到子宫颈口，应拨动粘液，使子宫颈口暴露。如果仍无法确认，可将精液使子宫颈口暴露。如果仍无法确认，可将精液注入颜色较深的区域。注入颜色较深的区域。 3.3 3.3 猪猪 u由于阴道与子宫颈接合处无明显界限，所以输精时由于阴道与子宫颈接合处无明显界限，所以输精时不必用开膣器扩张阴道，可直接将输精管插入阴道。不必用开膣器扩张阴道，可直接将输精管插入阴道。 将母兔仰卧或伏卧保定将母兔仰卧或伏卧保定 将输精管沿背线缓慢插入阴道内将输精管沿背线缓慢插入阴道内7-10cm7-10c

38、m慢慢 慢慢 注注 入入 精精 液液 输精后将母兔后躯抬高片刻，以防精液输精后将母兔后躯抬高片刻，以防精液倒流倒流3.4 3.4 兔兔3.5 3.5 家禽家禽u一只手抓住母禽的两只脚，另一只手按一只手抓住母禽的两只脚，另一只手按压其腹部，使压其腹部，使阴道翻出泄殖腔阴道翻出泄殖腔，将细管，将细管插入阴道的开口内，轻轻推入精液。母插入阴道的开口内，轻轻推入精液。母禽腹部压力消失后，阴道会自动缩回。禽腹部压力消失后，阴道会自动缩回。第三节第三节 受受 精精一、受精概述一、受精概述二、精子在雌性生殖道内的运行二、精子在雌性生殖道内的运行三、精子获能三、精子获能四、顶体反应四、顶体反应五、受精的过程五

39、、受精的过程u受精是两性配子受精是两性配子( (精子和卵子精子和卵子) )相互作用，结相互作用，结合产生新的个体即合子合产生新的个体即合子(zygote)(zygote)的过程。的过程。 u通过受精，单倍体的雌、雄生殖细胞共同构通过受精，单倍体的雌、雄生殖细胞共同构成双倍体的合子成双倍体的合子( (又称受精卵又称受精卵) )，合子是新生，合子是新生命发育的起点。命发育的起点。1. 1. 定义定义一、受精概述一、受精概述2.2.生物学意义生物学意义u在胚胎学方面，在胚胎学方面，受精是卵子受到精子的激活。受精是卵子受到精子的激活。u在遗传学方面，受精是在遗传学方面，受精是将父本的遗传物质引将父本的

40、遗传物质引入母本的卵子入母本的卵子，从而使父本与母体二者的遗，从而使父本与母体二者的遗传性状能在新个体中表现出来：传性状能在新个体中表现出来： 在自然选择过程中可以促进物种的进化；在自然选择过程中可以促进物种的进化； 可通过人为的选择，培育出新的优良品种。可通过人为的选择，培育出新的优良品种。3.3.受精部位受精部位输卵管壶腹部输卵管壶腹部Pick up阴道型受精阴道型受精u牛、羊：精液射在牛、羊：精液射在阴道前庭及子宫颈阴道部。阴道前庭及子宫颈阴道部。4.4.受精类型受精类型子宫型受精子宫型受精马、猪：精液可直接射入马、猪：精液可直接射入子宫颈、子宫体内。子宫颈、子宫体内。大鼠大鼠u射出的大

41、量精子中仅有极少数到达输卵管壶射出的大量精子中仅有极少数到达输卵管壶腹部。主要是由于精子从射精部位到达受精腹部。主要是由于精子从射精部位到达受精部位需要闯过三道关卡，即经过三次筛选：部位需要闯过三道关卡，即经过三次筛选：第一道关卡第一道关卡子宫颈子宫颈第二道关卡第二道关卡子宫内膜腺子宫内膜腺第三道关卡第三道关卡宫管结合部（输卵管峡部）宫管结合部（输卵管峡部）1.1.定义：定义：u刚射出的精子不能穿入卵子，而只有在雌刚射出的精子不能穿入卵子，而只有在雌性生殖道内度过一段时间之后，才获得受性生殖道内度过一段时间之后，才获得受精能力，称为精能力，称为“获能获能”(capacitation)(capa

42、citation)。2.2.部位：部位： 获能过程先在子宫内进行，最后在获能过程先在子宫内进行，最后在输卵输卵管内管内完成完成（精子体外获能）。（精子体外获能）。u精子获能后，能释放出一系列精子获能后，能释放出一系列水解酶水解酶，可将包围在卵子周围的细胞和生物大分可将包围在卵子周围的细胞和生物大分子物质子物质( (蛋白质和黏多糖蛋白质和黏多糖) )溶解出一条通溶解出一条通路，便于精子进入卵母细胞。路，便于精子进入卵母细胞。 3.精子入卵的三道屏障：精子入卵的三道屏障：u 扩展的卵丘扩展的卵丘u 透明带透明带u 卵质膜卵质膜小鼠小鼠IVM卵母细胞卵母细胞放射冠放射冠透透明明带带卵卵质质膜膜卵母细

43、胞卵母细胞极体极体132海胆卵海胆卵子的结子的结构，示构，示精子和精子和卵子的卵子的大小比大小比例。例。u顶体反应顶体反应(acrosome reaction)(acrosome reaction)：包：包裹精子头部的质膜、顶体外膜融合和裹精子头部的质膜、顶体外膜融合和破裂，释放顶体内含物的过程。破裂，释放顶体内含物的过程。u这一反应是精子与卵子融合前必须经这一反应是精子与卵子融合前必须经历的反应之一，也是精子获能后的必历的反应之一，也是精子获能后的必然结果。然结果。u高尔基复合体高尔基复合体顶顶体体u细胞核细胞核头部的主头部的主要部分要部分u中心小体中心小体尾部尾部，u线粒体线粒体尾部中段尾

44、部中段的的线粒体鞘膜线粒体鞘膜u细胞质大部分脱落细胞质大部分脱落仓鼠精子的顶体反应仓鼠精子的顶体反应D，精子与卵子质膜的融合，精子与卵子质膜的融合 E，精子顶体与带有微绒毛的卵子质精子顶体与带有微绒毛的卵子质膜融合的示意图（水平，受精锥）膜融合的示意图（水平，受精锥） 受精过程始于精子与卵子相遇，受精过程始于精子与卵子相遇，两性原核合并形成合子时结束，分为两性原核合并形成合子时结束，分为五个步骤：五个步骤：u精子穿过放射冠精子穿过放射冠u精子穿过透明带精子穿过透明带u精子穿过卵质膜精子穿过卵质膜u原核形成原核形成u配子配合配子配合 1. 精子穿过放射冠精子穿过放射冠u卵子在透明带外面往往还包围

45、着一堆颗卵子在透明带外面往往还包围着一堆颗粒细胞即卵丘细胞，而靠近透明带的卵粒细胞即卵丘细胞，而靠近透明带的卵丘细胞呈放射状排列，故称丘细胞呈放射状排列，故称放射冠放射冠，是，是精子入卵的精子入卵的第一道屏障第一道屏障。u精子通过精子通过顶体反应释放透明质酸酶和放顶体反应释放透明质酸酶和放射冠穿透酶射冠穿透酶溶解卵丘细胞和放射冠细胞溶解卵丘细胞和放射冠细胞间的基质，使精子穿越放射冠与透明带间的基质，使精子穿越放射冠与透明带接触。接触。2. 精子穿过透明带精子穿过透明带u精子穿越放射冠后，以刚暴露的精子穿越放射冠后，以刚暴露的顶体内顶体内膜膜附着于透明带表面，这是精子穿过透附着于透明带表面，这是

46、精子穿过透明带的先决条件。明带的先决条件。这种附着只有获能和这种附着只有获能和发生顶体反应的精子才能发生。发生顶体反应的精子才能发生。u精子与透明带的附着具有非常明显精子与透明带的附着具有非常明显的的种间特异性种间特异性，异种动物的精子不，异种动物的精子不能附着和穿过透明带（能附着和穿过透明带（混合精液实混合精液实验验）。）。u原因：原因：透明带表面的种属特异性精子受体。透明带表面的种属特异性精子受体。金色仓鼠精子入卵过程金色仓鼠精子入卵过程 ： A A，精卵融合的扫描电镜照片，精卵融合的扫描电镜照片 B B，精子与透明带的结合，精子与透明带的结合 C C，精子头部穿过透明带。，精子头部穿过透

47、明带。3. 精子穿过卵质膜精子穿过卵质膜u精子进入透明带后，到达精子进入透明带后，到达卵周隙卵周隙。u此时精子仍能活动，不过活动时间很短。此时精子仍能活动，不过活动时间很短。一旦接触卵质膜，活动即停止。一旦接触卵质膜，活动即停止。u精子与卵质膜接触后精子与卵质膜接触后20min20min，即发生，即发生细胞细胞融合融合，精子头部入卵。，精子头部入卵。u除极少数动物外，整个除极少数动物外，整个精子尾部精子尾部不进入不进入卵子。卵子。 u在精子头与卵黄膜发生融合的同时，卵在精子头与卵黄膜发生融合的同时，卵子激活，产生一系列反应。子激活，产生一系列反应。 3.1 3.1 皮质反应皮质反应 (cort

48、ical(cortical reaction,CR)reaction,CR)u一种一种防止质膜再被其他精子穿透防止质膜再被其他精子穿透的防御性反应的防御性反应u当精子与卵黄膜接触时，在接触点膜电荷发生当精子与卵黄膜接触时，在接触点膜电荷发生改变并向周围扩大，整个膜持续去极化数分钟改变并向周围扩大，整个膜持续去极化数分钟u在卵黄膜下的皮质颗粒向卵子表面移动，在在卵黄膜下的皮质颗粒向卵子表面移动，在CaCa2+2+的作用下，皮质颗粒与卵黄膜融合，以的作用下，皮质颗粒与卵黄膜融合，以胞胞吐吐方式将其内容物排入卵周隙。方式将其内容物排入卵周隙。u精子与卵子接触后精子与卵子接触后5min5min就完成皮

49、质反应。就完成皮质反应。u皮质反应与顶体反应很相似。皮质反应与顶体反应很相似。u皮质颗粒内容物是一种有黏性的透明膜物皮质颗粒内容物是一种有黏性的透明膜物质，内含黏多糖、类胰蛋白酶以及阻止顶质，内含黏多糖、类胰蛋白酶以及阻止顶体酶作用的物质。这些内容物的释放体酶作用的物质。这些内容物的释放引起引起卵黄膜和透明带结构的变化卵黄膜和透明带结构的变化，即产生，即产生卵黄卵黄膜反应和透明带反应。膜反应和透明带反应。海胆皮层颗粒反应示意图（微绒毛也被掩盖）海胆皮层颗粒反应示意图（微绒毛也被掩盖）未受精卵（左）和受精卵（右）的皮层未受精卵（左）和受精卵（右）的皮层3.2 3.2 卵黄膜反应卵黄膜反应 (vi

50、telline reaction)(vitelline reaction)u皮质反应后，大部分原来的卵黄膜加入了皮皮质反应后，大部分原来的卵黄膜加入了皮质颗粒膜而发生膜的改组，这种变化称为质颗粒膜而发生膜的改组，这种变化称为卵卵黄膜反应或卵黄膜封闭作用黄膜反应或卵黄膜封闭作用。u此时，此时，皮质颗粒所释放的黏多糖与卵黄膜表皮质颗粒所释放的黏多糖与卵黄膜表面紧密相连，在卵子周围又形成一保护层，面紧密相连，在卵子周围又形成一保护层，称称透明膜透明膜，从而改变卵子表面结构，阻止第，从而改变卵子表面结构，阻止第二个精子入卵，避免产生多精子受精现象二个精子入卵，避免产生多精子受精现象海海胆胆受受精精膜膜

51、的的形形成成及及多多余余精精子子的的移移除除3.3 3.3 透明带反应透明带反应(zona reaction,ZR)(zona reaction,ZR)u皮质颗粒内容物的释放，改变了透皮质颗粒内容物的释放，改变了透明带的性质明带的性质u迅速、有效的迅速、有效的阻止再有精子穿过透阻止再有精子穿过透明带。明带。u原因：皮质颗粒内容物中的类胰蛋原因：皮质颗粒内容物中的类胰蛋白酶破坏了透明带上的特异性精子白酶破坏了透明带上的特异性精子受体。受体。4. 4. 原核形成原核形成u精子入卵后不久，头部开始膨大，核精子入卵后不久，头部开始膨大，核疏松，核膜消失，失去固有的形态，疏松，核膜消失，失去固有的形态，

52、最后在疏松的染色质外又形成新的核最后在疏松的染色质外又形成新的核膜，这种重新形成的核叫膜，这种重新形成的核叫雄原核雄原核。u同时卵母细胞减数分裂恢复，同时卵母细胞减数分裂恢复，释放第释放第二极体二极体。卵中的染色质外又形成新的。卵中的染色质外又形成新的核膜，称核膜，称雌原核雌原核。u两性原核体积不断增大，几小时可达两性原核体积不断增大，几小时可达到原来的到原来的2020倍倍 ( (大鼠大鼠) )。u很多畜种很多畜种 ( (包括猪和牛包括猪和牛) )雄性染色雄性染色质开始疏松增大的时间质开始疏松增大的时间比雌性早比雌性早，所以所以雄原核比雌原核大雄原核比雌原核大。u猪的原核形成是在排卵后猪的原核

53、形成是在排卵后6 618h18h。 原核显微注射法生产转基因动物原核显微注射法生产转基因动物 向受精卵雄（精）原核注入向受精卵雄（精）原核注入DNADNA5. 配子配合配子配合u雄原核和雌原核经充分发育，逐渐雄原核和雌原核经充分发育，逐渐相向相向移动。移动。u在卵子中央，在卵子中央，核仁和核膜消失，两原核核仁和核膜消失，两原核紧密接触，然后迅速收缩，染色体重新紧密接触，然后迅速收缩，染色体重新组合，组合，并准备进行第一次有丝分裂，形并准备进行第一次有丝分裂，形成一个称为成一个称为“合子合子”的单细胞胚胎。的单细胞胚胎。海胆受精过程事件事件 时间时间精卵结合精卵结合 0 0秒秒膜电位升高膜电位升

54、高( (快封闭反应快封闭反应) 1) 1秒内秒内精卵细胞膜融合精卵细胞膜融合 6 6秒内秒内初次检测到钙离子含量升高初次检测到钙离子含量升高 6 6秒秒皮质颗粒外排皮质颗粒外排( (慢封闭反应慢封闭反应) 15-60) 15-60秒秒NADNAD激酶被激活激酶被激活 始于始于1 1分钟分钟 NADNAD和和NADHNADH含量上升含量上升 始于始于1 1分钟分钟耗氧量上升耗氧量上升 始于始于1 1分钟分钟精子进入精子进入 1-21-2分钟分钟酸外排酸外排 1-51-5分钟分钟pHpH值升高并保持值升高并保持 1-51-5分钟分钟精子染色质解聚精子染色质解聚 2-122-12分钟分钟雄原核向卵细

55、胞中央迁移雄原核向卵细胞中央迁移 2-122-12分钟分钟雌原核向雄原核迁移雌原核向雄原核迁移 5-105-10分钟分钟蛋白合成被激活蛋白合成被激活 始于始于5-105-10分钟分钟氨基酸转运被激活氨基酸转运被激活 始于始于5-105-10分钟分钟DNADNA合成被激活合成被激活 20-4020-40分钟分钟有丝分裂有丝分裂 60-8060-80分钟分钟第一次卵裂第一次卵裂 85-9585-95分钟分钟6.6.受精过程所需时间受精过程所需时间u以交配时间为始点，精子从进入卵子到第以交配时间为始点，精子从进入卵子到第一次卵裂的间隔时间。一次卵裂的间隔时间。u猪为猪为12-24h12-24h，绵羊，绵羊16-21h16-21h，牛，牛20-24h20-24h，兔，兔12h12h，人约，人约36h36h。本章小结本章小结u重点重点人工授精意义人工授精意义人工授精的步骤人工授精的步骤受精过程受精过程u难点难点人工授精时机的把握人工授精时机的把握受精过程受精过程思思 考考 题题u简述人工授精优越性简述人工授精优越性u人工授精的操作步骤人工授精的操作步骤 u简述哺乳动物受精过程简述哺乳动物受精过程 谢谢!