(高专)郑州牧业高专:动物繁殖学.pdf
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1、劭 物 券 殖 考 网 络 款 材(动 物 科 学 专 业 用)郑 州 牧 业 高 等 专 科 学 校 畜 牧 工 程 系 动 物 繁 殖 组 二 0 0五 年 七 月 十 日第 1讲 错 徐 一、动 物 繁 殖 学 的 内 容 和 任 务 动 物 繁 殖 学(animal reproduction,theriogenology)是 研 究 动 物 生 殖 活 动 及 其 调 控 规 律 和 调 控 技 术 的 科 学,是 加 强 畜 禽 品 种 改 良、保 证 畜 牧 业 快 速 发 展 的 重 要 手 段,是 现 代 动 物 科 学 或 畜 牧 科 学 中 研 究 最 活 跃 的 学 科
2、之 一。1.内 容:动 物 繁 殖 学 主 要 研 究 内 容 包 括 生 殖 生 理、繁 殖 技 术、繁 殖 管 理 与 生 殖 病 理。生 殖 生 理:动 物 繁 殖 理 论 主 要 研 究 性 别 分 化、性 发 育、性 行 为、雄 性 动 物 精 子 发 生、雌 性 动 物 卵 泡 发 育 和 排 卵、受 精、胚 胎 发 育 与 妊 娠、分 娩 等 一 些 生 殖 活 动 的 发 生、发 展 规 律 及 其 调 控 机 理,并 对 生 殖 器 官 和 生 殖 细 胞 的 形 态 结 构 和 生 化 特 性 进 行 描 述 与 分 析。繁 殖 技 术:由 繁 殖 调 控 技 术 和 繁
3、殖 监 测 技 术 两 部 分 内 容 组 成。繁 殖 调 控 技 术 包 括 调 控 发 情、排 卵、受 精、胚 胎 发 育、性 别 发 生、妊 娠 维 持、分 娩、泌 乳 等 生 殖 活 动 的 技 术,是 提 高 动 物 繁 殖 效 率、加 快 育 种 速 度 的 基 本 手 段。例 如,近 期 发 展 起 来 的 显 微 授 精 和 胚 胎 生 物 工 程 技 术 等,分 别 是 提 高 公 畜 和 母 畜 繁 殖 效 率 的 重 要 手 段。繁 殖 监 测 技 术 包 括 发 情 鉴 定、妊 娠 诊 断、性 别 鉴 定、激 素 测 定 等 技 术,是 促 进 繁 殖 管 理、提 高
4、繁 殖 效 率 或 畜 牧 生 产 效 率 的 重 要 工 具。八 十 年 代 的 三 大 繁 殖 技 术:人 工 授 精,同 期 发 情,超 数 排 卵 现 代:胚 胎 分 割,体 外 受 精,嵌 合 体 产 生 繁 殖 管 理:主 要 从 群 体 角 度 研 究 提 高 动 物 繁 殖 效 率 的 理 论 与 技 术 措 施,包 括 繁 殖 管 理 指 标 和 繁 殖 管 理 技 术 及 繁 殖 技 术 标 准 化 等 内 容。生 殖 病 理:主 要 从 畜 牧 学 角 度 分 析 动 物 繁 殖 障 碍 的 发 病 率 和 病 因,探 讨 防 治 繁 殖 障 碍 的 方 法 与 技 术
5、措 施。2任 务:通 过 研 究 动 物 繁 殖 过 程 的 客 观 规 律,采 取 相 应 的 技 术 措 施,最 大 限 度 的 挖 掘 动 物 繁 殖 潜 力,为 社 会 提 供 量 多 质 优 的 动 物。首 先 是 阐 述 动 物 生 殖 生 理 的 普 遍 规 律 及 其 种 属 特 征,使 同 学 们 掌 握 和 运 用 这 些 规 律 去 指 导 动 物 的 繁 殖 实 践;其 次,阐 述 现 代 繁 殖 技 术 的 理 论 基 础,传 授 操 作 技 术,组 织 学 生 的 技 能 训 练;第 三,阐 述 动 物 繁 殖 力 的 概 念 和 提 高 繁 殖 力 的 基 本 途
6、 径,培 养 学 生 综 合 运 用 多 种 学 科 知 识,为 提 高 繁 殖 力 和 改 善 动 物 群 品 质 而 工 作 的 能 力。二、繁 殖 在 畜 牧 生 产 中 的 地 位 1.学 科 地 位:2.生 产 意 义:提 高 生 产 效 率:在 动 物 生 产 中,应 用 繁 殖 管 理 技 术 合 理 调 节 畜 群 结 构,或 应 用 先 进 的 繁 殖 技 术 提 高 公 畜 和 母 畜 繁 殖 力,均 可 提 高 生 产 效 率。提 高 畜 种 质 量:动 物 繁 殖 技 术 是 家 畜 育 种 的 重 要 工 具,应 用 先 进 的 动 物 繁 殖 技 术 既 可 加 快
7、 育 种 进 程,又 可 提 高 优 秀 种 畜 的 利 用 率,因 而 可 以 提 高 动 物 生 产 质 量。我 国 瘦 肉 型 猪、优 质 细 毛 羊、中 国 荷 斯 坦 奶 牛 等 新 品 种 的 培 育 成 功,先 进 的 繁 殖 技 术 起 了 重 要 作 用。减 少 生 产 资 料 占 有 量:在 动 物 生 产 过 程 中,种 公 畜 和 种 母 畜 实 际 是 重 要 的 生 产 资 料。应 用 人 工 授 精、胚 胎 移 植、显 微 授 精、IVF、克 隆 等 先 进 的 繁 殖 技 术 提 高 种 畜 利 用 率 后,种畜 饲 养 量 减 少,生 产 成 本 降 低,不
8、仅 可 以 提 高 动 物 生 产 经 济 效 益,还 可 减 少 饲 草、饲 料 资 源 的 占 用 量,对 于 保 护 生 态 环 境、促 进 资 源 的 合 理 利 用 具 有 重 要 意 义。三、繁 殖 的 进 展 概 况 年 轻 学 科,从 兽 医 产 科 中 分 化 出 来,各 环 节 都 可 以 人 为 控 制。从 形 态 学 阶 段、细 胞 学 阶 段 到 分 子 学 阶 段。在 国 际 国 内 定 期 召 开 动 物 繁 殖 与 人 工 授 精 的 会 议,从 显 微 镜 1677年 观 察 到 镜 子,现 已 有 多 分 胚 胎 产 生。动 物 繁 殖 学 是 一 门 专
9、业 基 础 课,是 在 修 完 家 畜 解 剖 学 和 组 织 胚 胎 学、家 畜 生 理 学、动 物 生 物 化 学 的 基 础 上 开 设 本 课 程,为 后 期 家 畜 各 论 课 程 奠 定 生 殖 生 理 和 繁 殖 技 术 问 题 的 基 础。四、相 关 学 科 生 理 学、生 物 化 学、内 分 泌 学、产 科 学、免 疫 学。动 物 繁 殖 学 以 有 机 化 学、生 物 化 学、动 物 解 剖 学、动 物 组 织 胚 胎 学、动 物 遗 传 学、细 胞 生 物 学、动 物 生 理 学、动 物 营 养 学、生 态 学、生 物 统 计 学 等 为 基 础,并 与 动 物 饲 养
10、学、动 物 育 种 学、动 物 环 境 卫 生 学、兽 医 产 科 学、兽 医 传 染 病 学、分 子 生 物 学、兽 医 免 疫 学 等 有 密 切 联 系。实 际 上,在 解 释 某 些 生 殖 活 动 规 律,研 究 与 开 发 动 物 繁 殖 新 技 术 必 须 应 用 上 述 某 些 或 所 有 学 科 的 知 识。动 物 繁 殖 学 与 多 个 学 科 有 交 叉 的 事 实,说 明 在 分 析 与 解 决 动 物 生 产 中 的 实 际 问 题 时,不 能 孤 立 地 从 动 物 繁 殖 学 角 度 看 问 题,而 必 须 综 合 分 析 各 相 关 学 科,即 辩 证 地 运
11、用 相 关 学 科 的 知 识 解 决 动 物 繁 殖 问 题。五、参 考 书 目 郭 志 勤 等 编,著 家 畜 胚 胎 工 程,中 国 科 学 技 术 出 版 社;中 国 人 民 解 放 军 兽 医 大 学 编,家 畜 繁 殖 学,中 国 人 民 解 放 军 兽 医 大 学 印 刷 所:中 国 农 业 大 学 主 编,家 畜 繁 殖 学(第 三 版),中 国 农 业 出 版 社;王 建 辰 主 编,家 畜 生 殖 内 分 泌 学,中 国 农 业 出 版 社:甘 肃 农 业 大 学 主 编,家 畜 产 科 学,中 国 农 业 出 版 社;渊 锡 藩,张 一 玲 主 编,动 物 繁 殖 学,天
12、 则 出 版 社;王 峰,王 元 兴 编 著,牛 羊 繁 殖 学,北 京:中 国 农 业 出 版 社。第 2讲 第 一 章 生 殖 激 素 第 一 节 概 述 一、激 素 的 定 义 经 典 定 义:由 内 分 泌 腺 体 产 生 的 化 学 物 质,通 过 血 液 循 环,作 用 于 特 定 的 靶 细 胞 或 组 织,调 节 机 体 代 谢。目 前 的 激 素 定 义:激 素 是 由 某 些 细 胞 所 产 生 的 化 学 信 息,被 释 放 到 细 胞 外,通 过 扩 散 或 被 血 液 运 转 到 另 一 类 细 胞,从 而 调 节 这 些 细 胞 的 代 谢 活 动。生 殖 激 素:
13、凡 是 与 生 殖 活 动 密 切 的 都 称 为 生 殖 激 素。二、生 殖 激 素 的 分 类:1.根 据 来 源 和 功 能 不 同 生 殖 激 素 大 致 分 为 三 类:参 考 课 本 表(I)来 自 下 丘 脑 的 释 放 激 素,可 控 制 垂 体 合 成 与 释 放 有 关 的 激 素:(2)来 自 垂 体 前 叶 的 促 性 腺 激 素,直 接 关 系 到 配 子 的 成 熟 与 释 放,和 刺 激 性 腺 产 生 类 固 醇 激 素;(3)来 自 性 腺(即 睾 丸 和 卵 巢)的 性 腺 激 素,对 两 性 行 为 以 及 生 殖 周 期 的 调 节,均 起 着 重 要
14、的 作 用。来 自 胎 盘 的 一 些 激 素,来 自 垂 体 后 叶 的 催 产 素,前 列 腺 素 等。2.根 据 其 化 学 性 质 分 为 三 类:(1)含 氮 激 素:包 括 蛋 白 质、多 肽、氨 基 酸 衍 生 物 和 胺 类 等,垂 体 分 泌 的 所 有 生 殖 激 素 和 脑 部 分 泌 的 大 部 分 生 殖 激 素 都 属 此 类。此 外,胎 盘 和 性 腺 以 及 生 殖 器 官 外 的 其 他 组 织 器 官 也 可 分 泌 蛋 白 质 和 多 肽 类 激 素。(2)类 固 醇 类:主 要 由 性 腺 和 肾 上 腺 分 泌,对 动 物 性 行 为 和 生 殖 激
15、素 的 分 泌 有 直 接 或 间 接 作 用;(3)脂 肪 酸 类:主 要 由 子 宫、前 列 腺、精 囊 腺(前 列 腺 素)和 某 些 外 分 泌 腺 体(外 激 素)所 分 泌。三、生 殖 激 素 的 作 用 特 点 1.产 生 部 位 与 作 用 部 位 的 特 异 性:2.微 量 高 效 性;3.分 泌 活 动 具 有 自 动 稳 定 性;4.分 泌 活 动 具 有 周 期 性;5.血 液 中 存 在 时 间 短;6.具 有 协 同 或 抗 衡 作 用;7.必 须 与 其 受 体 结 合 后 才 产 生 生 物 学 效 应;8.生 物 学 活 性 取 决 于 分 子 结 构。四、激
16、 素 的 运 送 特 点 1.所 有 留 体 激 素 是 边 分 泌 边 释 放,多 数 与 血 液 中 的 载 体 蛋 白 结 合,不 表 现 活 性;2.含 氮 类 激 素 合 成 后 先 不 释 放,需 要 忖 才 释 放;3.脂 肪 酸 类 激 素 需 要 时 才 合 成,通 过 扩 散 在 局 部 发 生 作 用,又 称 为 局 部 激 素。五、激 素 分 泌 的 方 式 1、远 距 分 泌(telecrine):大 多 数 激 素 经 血 液 运 输 至 远 距 离 的 靶 组 织 而 发 挥 作 用,这 种方 式 称 为 远 距 分 泌。2、旁 分 泌(paracrine):某
17、些 激 素 可 不 经 血 液 运 输,仅 通 过 组 织 液 扩 散 至 邻 近 靶 细 胞 以 传 递 局 部 信 息。3、自 分 泌(autocrine):指 内 分 泌 细 胞 分 泌 激 素 通 过 局 部 扩 散 又 返 回 作 用 于 该 内 分 泌 细 胞 而 发 挥 反 馈:体 内 某 些 神 经 细 胞,除 具 有 一 般 神 经 元 的 结 构 和 功 能(传 导 神 经 冲 动 等)外,还 兼 有 分 泌 激 素 的 特 征,即 它 们 能 够 把 神 经 冲 动 转 变 为 由 激 素 中 介 的 化 学 信 息,这 种 方 式 称 为 神 经 一 内 分 泌,亦 简
18、 称 神 经 分 泌。第 3讲 第 二 节 神 经 激 素 一、神 经 内 分 泌 和 神 经 激 素 的 概 念 神 经 内 分 泌 是 指 某 些 神 经 细 胞 合 成 及 分 泌 激 素 的 生 理 现 象,它 们 所 分 泌 的 激 素 则 称 为 神 经 激 素。位 于 下 丘 脑 视 卜.核 和 室 旁 核 的 神 经 细 胞,一 方 面 保 留 了 般 神 经 细 胞 的 共 同 特 征,另 一 方 面 又 具 有 分 泌 激 素 的 细 胞 特 征,即 在 细 胞 核 的 周 围 能 合 成 激 素,在 发 达 的 高 尔 基 体 区 域 进 一 步 浓 缩 成 为 分 泌
19、颗 粒。分 泌 颗 粒 沿 着 轴 突 被 输 送 到 轴 突 末 梢,在 定 的 生 理 刺 激 下 把 激 素 释 放 到 血 液 循 环 中,以 真 正 激 素 的 方 式 影 响 着 其 他 器 官 或 组 织。目 前,在 哺 乳 动 物 中,神 经 激 素 包 括 由 下 丘 脑 的 某 些 神 经 细 胞 分 泌 的 下 丘 脑 释 放 或 抑 制 激 素、由 下 丘 脑 视 上 核 及 室 旁 核 分 泌 的 催 产 素 和 后 叶 加 压 素、由 松 果 腺 实 质 细 胞 分 泌 的 多 种 松 果 腺 激 素 以 及 由 肾 上 腺 髓 质 嗜 倍 细 胞 分 泌 的 肾
20、上 腺 素 等。在 上 述 四 个 组 成 部 分 中,有 四 种 下 正 脑 释 放(或 抑 制)激 素(包 括 GnRH、TRH、PIF、PRF)、催 产 素(OXT)、松 果 腺 激 素(如 褪 黑 激 素、AVT)对 生 殖 功 能 具 有 重 要 作 用。二、下 丘 脑 激 素()合 成 部 位:通 常,下 丘 脑 前 区、视 前 核 和 视 交 叉 上 核 等 神 经 核 团 可 以 调 控 垂 体 在 排 卵 前 促 卵 泡 素(FSH)和 促 黄 体 素(LH)的 分 泌 活 动,故 又 将 这 些 区 域 称 为 周 期 分 泌 中 枢;腹 中 核、弓 状 核 和 正 中 隆
21、 起 等 神 经 核 团 可 调 节 垂 体 FSH和 L H的 持 续 分 泌,这 些 区 域 又 称 为 持 续 分 泌 中 枢。(二)种 类:由 下 丘 脑 神 经 细 胞 合 成 并 分 泌 的 激 素 有 十 种,均 为 多 肽 类 激 素。一 些 下 丘 脑 分 泌 物 对 垂 体 的 分 泌 和 释 放 活 动 具 有 促 进 作 用,故 称 为 释 放 激 素 或 释 放 因 子;另 一 些 下 丘 脑 分 泌 物 对 垂 体 的 分 泌 和 释 放 活 动 具 有 抑 制 作 用,故 称 为 抑 制 激 素 或 抑 制 因 子。下 丘 脑 生 殖 激 素 主 要 有 促 性
22、腺 激 素 释 放 激 素,催 产 素、促 乳 素 释 放 因 子 和 促 乳 素 释 放 抑 制 因 子 等 四 种。(三)下 丘 脑 分 泌 的 几 种 主 要 生 殖 激 素 1.促 性 腺 激 素 释 放 激 素(GnRH):GnRH(gonadotrophin releasing hormone)又 名 促 黄 体 素 释 放 激 素(LH-RH 或 LRH)促 卵 泡 素 释 放 激 素(FSH-RH)等,由 分 布 于 下 丘 脑 内 侧 视 前 区、下 丘 脑 前 部、弓 状 核、视 交 叉 上 核 的 神 经 内 分 泌 小 细 胞 分 泌,能 促 进 垂 体 前 叶 分 泌
23、 L H和 FSHo(1)结 构:所 有 哺 乳 动 物 下 丘 脑 分 泌 的 G nR H均 为 十 肽,并 具 有 相 同 的 分 子 结 构 和 生 物 学 效 应。(2)生 理 作 用 及 在 动 物 繁 殖 上 的 应 用:下 丘 脑 至 垂 体 并 没 有 直 接 的 神 经 支 配,而 是 通 过 来 自 垂 体 上 动 脉 的 长 门 脉 系 统 和 来 自 垂 体 下 动 脉 的 短 门 脉 系 统 将 其 信 息 传 递 给 垂 体。下 丘 脑 分 泌 的 GnRH进 入 血 液 后,经 垂 体 门 脉 系 统 作 用 于 腺 垂 体,促 进 垂 体 L H和 FSH的
24、分 泌 和 释 放。G nR H可 以 促 进 垂 体 分 泌 L H和 FSH,而 且 GnRH对 L H分 泌 的 促 进 作 用 比 对 FSH分 泌 的 促 进 作 用 更 迅 速。G nR H对 雄 性 动 物 有 促 进 精 子 发 生 和 增 强 性 欲 的 作 用,对 雌 性 动 物 有 诱 导 发 情、排 卵,提 高 配 种 受 胎 率 的 功 能。临 床 上 常 用 于 治 疗 雄 性 动 物 性 欲 减 弱、精 液 品 质 下 降,雌 性 动 物 卵 泡 囊 肿 和 排 卵 异 常 等 症 G iR H类 似 物(LRH-A1)用 于 治 疗 牛 卵 巢 静 止 和 卵
25、泡 囊 肿 等 症。(3)分 泌 的 调 节 公 畜 的 生 殖 活 动 周 期 性 不 明 显,母 畜 的 GnRH分 泌 活 动 呈 节 律 性 变 化,有 三 种 反 馈 机 制 调 控 其 分 泌。性 激 素 通 过 体 液 途 径 作 用 于 下 丘 脑,对 GnRH分 泌 具 有 长 反 馈 调 节 作 用。如 雌 激 素 在 动 物 发 情 周 期 一 定 阶 段 出 现 的 生 理 性 高 水 平,对 G nR H分 泌 有 正 反 馈 调 节 作 用,但 在 一 般 情 况 下 则 起 负 反 馈 调 节 作 用。孕 酮 对 G nR H的 分 泌 有 强 烈 的 负 反 馈
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