第0章 动物繁殖学(绪论)

• 有关动物繁殖学的研究在我国古代也有记载。如 《礼记 ·月令》“ 季春之月，累牛腾马，游牝于 牧 ”，北魏贾思勰在《齐民要述》。此外，我国 古代的 “ 阴阳学说 ” 以及 “ 生男生女论 ” 等， 反映当时对生殖生理已进行了研究。 • 公元二世纪末，道家甘始就曾饮用人尿来强壮身 体。在 8 世纪（唐朝）就应用紫河车（胎盘组织） 治病。 11 世纪（北宋时代），从人尿中提炼出 了光滑洁白、无臭无味的 “ 秋石还原丹 ” ，运 用于临床，取得一定疗效。
• 人工授精技术的发展，得益于精液保存技术和其 他相关技术的发展，即使是理论研究成果，也为 提高应用效果奠定了基础。例如在1903年， Marshall发表了有关绵羊发情周期的研究成果， 接着在1911年，Lewis分析了精子和卵子在雌性 动物生殖道中的存活时间。在1943年， Trimberger和Davis分析了母牛发情与排卵以及排 卵与授精的确切间隔时间，等等，这些研究为提 高人工授精技术的应用效果、推动该技术的推广 应用起了促进作用。在1950年，Smith和Polge发 现在公牛精液中添加甘油后，精液可在-79℃或更 低的温度长期保存，进一步推动了人工授精技术 的发展。
受体母羊与所生羔羊
Hale Waihona Puke Baidu
胚 胎 移 植 印 度 野 牛
通过胚胎移植技术生产的波尔山羊
发情、排卵的调控
• 同期发情、 • 超数排卵
• 超数排卵(Multiovulation，MO)的原理是利 用动物发情周期的一个阶段，通过外源激 素处理，提高血液中促性腺激素浓度，降 低发育卵泡的闭锁率，增加早期卵泡发育 到高级阶段(成熟)卵的数量。
家畜繁殖在畜牧业中的意义
• 1、提高生产效率 • 2、提高畜种质量
• 3、减少生产资料占有量
动物繁殖学的研究手段
• • • • • • • 手术法 显微观察法 组织化学法 免疫法 激素替代法 细胞学法 分子生物学法
• 1、家畜繁殖对畜牧生产有何重要意义？
• 2、家畜繁殖的概念是什么？家畜繁殖都学 习哪些内容？
配子和胚胎生物技术
（1）卵母细胞的体外培养、成熟和体外受精、卵子和胚胎的长 期保存、受精卵的分割和移植等。 （2）胚胎移植从70年代起至今，已在牛、猪、绵羊、山羊、马、 驴、家兔等动物上获得成功。 1984年以来以黄牛为受体移植 奶牛的胚胎，生产良种奶牛，为胚胎移植开辟了新的道路。 （3）90年代：繁殖新技术，如胚胎分割、体外受精、胚胎的冷 冻保存、转基因动物、胚胎细胞的核移植及嵌合体等，都已 有成功的报道 。 如1997年体细胞克隆羊“Dolly”的诞生，表明高度分化的体细 胞可以恢复全能性产生新个体。
• 目的 • 动物繁殖技术是人类进行动物生产的最基 本技术和最关键环节 运用动物繁殖学的理 论和技术，可有效提高家畜繁殖效率，为 畜牧业生产提供优质种苗。动物繁殖技术 有助于提高畜产品的数量与质量，提高畜 牧业生产的经济效益与社会效益
• 三、家畜繁殖学的目的以及意义 • （一）目的 • 1.掌握动物繁殖的基本知识、基本理论、基 本技能，为进一步学习动物科学专业知识， 从事动物生产奠定基础。 • 2.掌握动物繁殖的实践技术，为从事动物科 学、生物技术及人类医学等科研、教学及 产品开发活动提供技术贮备。
• 动物繁殖学的研究与发展历史
1．逻辑推理期（十六世纪以前）
推测在妊娠期肤色变黑的妇女妊娠的胎儿为雄性
《Generation of Animals 》
De generatione animalium 760b28 Aristotle BC 384-322
亚里士多德名言、警句
• 谬误有多种多样，而正确却只有一种，这就 是为什么失败容易成功难、
• 3 ．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。例如，畜群繁殖力评定指标与 方法、畜群结构优化理论与技术、提高畜 群繁殖力的管理措施等。
• 4 ．繁殖障碍及其防治 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措施。这部分 内容与兽医产科学有交叉，主要区别在于 兽医产科学从动物医学角度、注重动物个 体生殖疾病的的预防与治疗，而动物繁殖 学则从畜牧学角度探讨引起动物发生繁殖 障碍的原因及其防治措施。
研究内容
• 动物繁殖学主要包括繁殖理论、繁殖技术、繁殖 管理与繁殖障碍及其防治。
• 1 ．繁殖理论 动物生殖活动有性别分化、性发育、 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、泌乳等，动物繁 殖理论主要研究这些生殖活动的发生、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，为开发防治繁 殖障碍、提高动物繁殖效率的新技术提供理论依 据。
• 2 ．繁殖技术 由繁殖调控技术和繁殖监测技术两 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、提高繁殖效率或 畜牧生产效率的重要工具。
胚胎移植
• 胚胎移植又称受精卵移植，俗称人工授胎 或借腹怀胎。它是将家畜的受精卵或发育 数日的胚胎，从某一个体（供体）移植到 同种动物的另一个体（受体），使之继续 发育的技术。经胚胎移植产生的后代从受 体得到营养发育成新个体，但其遗传物质 则来自它的真正亲代，即供体动物和与之 交配的公畜。
受体母牛与所生牛犊
• 在近代，我国于 20 世纪 30 年代开始进行 马人工授精研究，在 50 年代对猪人工授精 技术的研究与推广作了大量工作，并取得 可喜成效，在 70 年代开始进行生殖内分泌 激素的放射免疫测定研究工作，在 80 年代 开始进行生殖激素的酶免疫测定和胚胎移 植技术研究工作。目前，这些技术均已在 生产和临床中推广应用。
英国的马歇尔（Marshall, 1910）著作了世 界第一本《生殖生理学》（Physiology of Reproduction）
Alfred Marshall 1974
• McClung于1901年指出，性别分化取决于 染色体 • Heape于1900年对雌性动物的性周期进行 了分期和命名，并发现灵长类与其他动物 在生殖过程中有许多相似之处。此外，他 还是第一个进行胚胎移植的人 •
• 动物生产中的关键性环节：肉、奶、 蛋等畜产品的获得均需要经过繁殖环 节来实现
动物繁殖技术 主要研究利用技术和方法提高动物繁殖力的 科学。
包括如何提高公畜繁殖潜力如 人工授精技术、精液品质评价 技术、精液冷冻保存技术、单 精子注射技术等，如何提高母 畜繁殖力的技术，如同期发情 技术、超数排卵技术，胚胎冷 冻技术、胚胎移植技术、体外 受精技术、胚胎分割技术、胚 胎嵌合技术以及细胞核移植技 术等。
生命的历程
42 天
60 天
四 个 月
参考书
1、北京农业大学主编，《家畜繁殖学》，第 二版， 农业出版社，1986.07； 2、张忠诚主编，《家畜繁殖学》，第四版， 中国农业出版社，2000.03； 3、张嘉保，周虚主编， 《动物繁殖学》 吉 林科学技术出版社，1999.09； 4、杨利国主编，《动物繁殖学》，中国农业 出版社2003.03
家畜繁殖学
Breeding animals reproduction
绪 论 • 繁殖(reproduction) 的概念
绪
繁殖(reproduction) 的概念
论
1.繁殖的概念:在人类也称 为生殖，是指生物亲代产生 与其相似后代的过程。 2.繁殖的结果：动物个体数 量增加，群体规模得以扩大， 种群得以延续和演化 繁殖的方式
外科手术方面的研究
• John Hunter（1728-1793）是英国外科医 生，他进行了一系列移植实验。早在1791 或更早时期，他已成功地进行了鸟类睾丸 移植实验。他发表了一篇关于野鸡中自发 性变的论文，并试图将睾丸移植到母体内， 但却未能发现任何明显的作用。
3．应用与发展期
• 自二十世纪初期以来，随着人工授精技术的发展， 动物繁殖学研究朝应用方向迈进。俄罗斯Iwanov （1907）着手进行了精液收集、保护和稀释的研 究。他的工作，最初用马做试验，然后逐渐扩大 到其他畜种。特别是在第二次世界大战以后，人 工授精技术得到大规模应用。世界第一个人工授 精技术合作机构于1936在丹麦诞生。美国的Perry 于1938年在新泽西州组建了全美第一个牛人工授 精站。
Reproduction
Sperm Oocyte
Fertilization Offspring
Embryo
意
• • • • •
义
生命的基本特征之一 物种生存和繁衍的必须过程 物种遗传变异的必须途径 生物特征的主要组成部分 畜牧生产过程的核心
• 动物繁殖学（ animal reproduction ）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之一。
精 子 发 生 示 意 图
一．人工授精 二．胚胎移植 三．发情、排卵的调控 四．性别控制 五．体外受精 六．显微受精 七．动物转基因 八．动物克隆 九．胚胎嵌合技术及胚胎干细胞技术
• 家畜的人工授精 • （AI artificial insemination） • 定义 ：人工授精是利用器械采集雄性动物 的精液。经检查和处理后，再用器械将精 液输入到发情雌性动物的生殖道内，以代 替自然交配而繁殖后代的一种技术。
（二）繁殖的基本方式
无性繁殖：不经生殖细胞结合，由母体直接产生子代 有性繁殖：两性亲本产生雌、雄配子并结合后发育成新个体
无性 繁殖 繁 殖 有性 繁殖
1、分裂繁殖：细菌 2、孢子生殖：青霉菌、原生动物 3、出芽生殖：酵母、水螅 4、营养生殖：大蒜、土豆、红薯
1、卵生：体内或体外受精体外孵化 大部分鱼类、 原兽类、部分爬行类、两栖类、鸟类 2、卵胎生：体内受精孵化 部分爬行类、热带鱼、 鲨鱼 3、胎生：体内受精，发育成幼体，分娩哺乳
♂是欧洲占星术中的火星符号 ♀是欧洲占星术中的金星符号
.♀:希腊神话传说原本这个符号是金星守护神爱&美的女神--「维纳斯」(Venus)，用手 拿镜子来照的样子，圈圈的部份像镜子，下面则是手，后来有别於男神--马尔斯，女 神--维纳斯就成了象徵女性的意思 ♂:火星的守护神「马尔斯」是战神(Mars)。火星的符号原本是一个圆，加上箭头，圆 圈代表永恒，箭头代表强烈的精力，后来因为形状很像男生的性器官，所以现在也是 代表男性的意思
• 由于生殖激素的发现与人工合成以及临床应用， 诱导发情排卵、超数排卵、胚胎移植、激素测定、 妊娠诊断等繁殖技术应运而生，进一步促进了动 物繁殖技术的推广应用和动物繁殖学的发展。例 如，Aschheim和Zondek在1927年发现，在许多 妊娠动物尿液中存在两种新激素，其中之一与大 卵泡液中产生发情作用的物质类似，而另一种物 质可明显促进卵泡的生长。现在看来，后一种物 质为人绒毛膜促性腺激素，是著名的AschheimZondek妊娠诊断方法的基础。
2．实验观察期（十六世纪至二十世纪初期）
以解剖学家Fallopius(法洛皮斯)（1523-1562） 发现输卵管， Fallopius的学生Volcherus Coiter 在1573年和Regnier de Graaf在1672年分别对黄 体和卵泡进行了描述，葛拉夫氏卵泡就是以他的 名字命名的。生物学家van Leeuwenhoek（1679） 证实在多种动物精液液中发现了“小动物”，以 后命名为精子。Dumas于1825年以家兔作实验， 发现精子与卵子在输卵管或子宫结合，进一步证 实精子是使卵子受精的物质。 Spallanzani于1784年将一滴狗精液用25磅水稀释 后，仍发现具有受精能力，为现代人工授精技术 奠定了基础。