三、雌性动物繁殖碍

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 学学绪绪 论论南京农业大学动物科技学院南京农业大学动物科技学院主讲人：王主讲人：王 锋锋 教授教授 国家精品课程国家精品课程 动动 物物 繁繁 殖殖 学学主要内容主要内容u繁殖概述繁殖概述u动物繁殖学定义及研究内容动物繁殖学定义及研究内容u动物繁殖学的发展简况动物繁殖学的发展简况u动物繁殖学的研究手段动物繁殖学的研究手段u动物繁殖学的研究意义动物繁殖学的研究意义 一、繁殖概述一、繁殖概述1.1.概念概念u繁殖（生殖，繁殖（生殖，reproductionreproduction）：）：是指是指有生命的有生命的个体以某种方式繁衍与自己性状相似的后代来个体以某种方式繁衍与自己性状相似的后代来延续生命的过程。延续生命的过程。u繁殖是繁殖是所有生命都有的基本现象所有生命都有的基本现象之一。每个现之一。每个现存的个体都是上一代繁殖所得来的结果。存的个体都是上一代繁殖所得来的结果。 （1 1）无性繁殖）无性繁殖 是指不经过雌雄两性生殖细胞的结合、只由一个生是指不经过雌雄两性生殖细胞的结合、只由一个生物体产生后代的物体产生后代的生殖方式生殖方式。自然界主要见于低等动物，无性繁殖的过程只牵涉自然界主要见于低等动物，无性繁殖的过程只牵涉一个个体，例如一个个体，例如孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。动物克隆技术动物克隆技术( (细胞核移植技术细胞核移植技术) )是人工的无性生殖。是人工的无性生殖。2.2.繁殖方式繁殖方式1.1.裂殖裂殖2.2.多莉多莉3.3.克隆狗克隆狗123 （2 2）有性繁殖）有性繁殖 雄性雄性 精子精子 受精卵（胚胎）受精卵（胚胎） 胎儿胎儿 仔畜仔畜 雌性雌性 卵子卵子 性别的符号性别的符号雄性雄性: :战神的矛和盾战神的矛和盾雌性雌性: :爱神的镜子爱神的镜子u有性生殖是通过生殖细胞的生殖，生物的生活有性生殖是通过生殖细胞的生殖，生物的生活周期中包括周期中包括二倍体时期与单倍体时期的交替。二倍体时期与单倍体时期的交替。u二倍体细胞借减数分裂产生二倍体细胞借减数分裂产生单倍体细胞单倍体细胞（雌雄（雌雄配子配子-卵子和精子）；单倍体细胞通过受精卵子和精子）；单倍体细胞通过受精（核融合）形成新的（核融合）形成新的二倍体细胞二倍体细胞。u这种有配子融合过程的有性生殖称为这种有配子融合过程的有性生殖称为融合生殖融合生殖。3.3.繁殖的重要性繁殖的重要性 （1 1）种族延续）种族延续 从生理学的角度来看，生殖是一切生物从生理学的角度来看，生殖是一切生物体的基本特征之一，一个个体可以没有生殖体的基本特征之一，一个个体可以没有生殖而生存，但一个物种的延续则必须依赖于生而生存，但一个物种的延续则必须依赖于生殖。殖。摄影家通过高倍电子显微镜揭开我们在妈妈肚子里的神秘生活 （2 2）动物生产中的关键性环节）动物生产中的关键性环节 肉、奶、蛋等畜肉、奶、蛋等畜产品的获得均需要经产品的获得均需要经过过繁殖环节繁殖环节来实现。来实现。 3.04.04.85.14.34.85.0（引自李宁院士）（引自李宁院士） （3 3）动物品种改良、生命科学研究、）动物品种改良、生命科学研究、医疗卫生与组织修复等的重要手段。医疗卫生与组织修复等的重要手段。二、动物繁殖学定义及研究内容二、动物繁殖学定义及研究内容1.1.定义定义 u动物繁殖学动物繁殖学是是研究研究动物动物生殖活动生殖活动及其及其调控规律调控规律和和调控技术调控技术的的科学科学，是是加强加强畜禽畜禽品种改良品种改良、保证、保证畜牧业快速发展畜牧业快速发展的的重要手段重要手段，是现代动物科学或畜牧是现代动物科学或畜牧科学中科学中研究最活跃研究最活跃的学科之一。的学科之一。u动物繁殖学是动物繁殖学是学习动物生产学各论（猪马牛羊学习动物生产学各论（猪马牛羊禽等）的基础课程禽等）的基础课程，因此，属于动物科学专业，因此，属于动物科学专业必修的骨干基础课程之一，在专业人才培养中必修的骨干基础课程之一，在专业人才培养中占有重要地位。占有重要地位。u在动物科学领域中，繁殖学处于十分重要的地在动物科学领域中，繁殖学处于十分重要的地位，位，育种措施的落实、遗传规律的揭示、饲养育种措施的落实、遗传规律的揭示、饲养对象的产生对象的产生均离不开繁殖学。均离不开繁殖学。2.2.研究内容研究内容u涵盖了涵盖了繁殖生理、繁殖技术、繁殖管理、繁殖生理、繁殖技术、繁殖管理、繁殖障碍繁殖障碍等多个方面的内容，既包括等多个方面的内容，既包括发情发情鉴定、人工授精、胚胎移植、妊娠诊断鉴定、人工授精、胚胎移植、妊娠诊断等等实用技术实用技术，也包括，也包括动物克隆、胚胎干细胞动物克隆、胚胎干细胞、转基因、转基因等当今生命科学领域研究的等当今生命科学领域研究的热点热点和前沿技术和前沿技术，具有，具有内容丰富、知识更新快内容丰富、知识更新快、实践性强、实践性强等特点。等特点。 （1 1）繁殖生理）繁殖生理 重点研究、阐明生殖过程的现象、规重点研究、阐明生殖过程的现象、规律和机理。律和机理。包括包括性别分化、性发育、性行性别分化、性发育、性行为、配子（精子、卵子）发生、受精、胚为、配子（精子、卵子）发生、受精、胚胎发育、妊娠、分娩胎发育、妊娠、分娩等等整个繁殖过程整个繁殖过程中的中的各种生殖现象及机理。各种生殖现象及机理。生殖生理学生殖生理学生殖病理学生殖病理学生殖内分泌学生殖内分泌学生殖免疫学生殖免疫学新交叉学科：动物繁殖营养学新交叉学科：动物繁殖营养学 相关的课程相关的课程大鼠（公）大鼠（公）四细胞胚胎四细胞胚胎卵母细胞卵母细胞长江三角洲白山羊长江三角洲白山羊胎儿、胎盘胎儿、胎盘（2 2）繁殖技术）繁殖技术同期发情、同期发情、超数排卵、胚胎移植超数排卵、胚胎移植人工授精、人工授精、体外受精、显微受精体外受精、显微受精胚胎分割、性别控制、动物克隆胚胎分割、性别控制、动物克隆发情鉴定、妊娠诊断、发情鉴定、妊娠诊断、生殖免疫生殖免疫牛直肠把握人工授精牛直肠把握人工授精体外受精体外受精- -试管动物（婴儿）试管动物（婴儿）性别控制性别控制u即用人工方法控制动物出生前的性别，以改即用人工方法控制动物出生前的性别，以改变后代的自然性别比例，进而按照人们的意变后代的自然性别比例，进而按照人们的意愿进行愿进行特定性别特定性别的畜禽生产，显著提高畜牧的畜禽生产，显著提高畜牧业经济效益。业经济效益。u可使受性别限制的可使受性别限制的生产性状生产性状（如泌乳性状）（如泌乳性状）和受性别影响的生产性状（如肉用、毛用性和受性别影响的生产性状（如肉用、毛用性状等）获得更大的经济效益。状等）获得更大的经济效益。胚胎干细胞技术胚胎干细胞技术哺乳动物体细胞克隆哺乳动物体细胞克隆1996.7.51996.7.51997.2.271997.2.27（引自李宁院士）（引自李宁院士）克隆绵羊克隆绵羊“多利多利”与其继母与其继母多莉多莉1996.7.5-1996.7.5-2003.2.12003.2.1。于于1997.21997.2在在NATURENATURE封 面 上 被封 面 上 被报道。报道。动物克隆技术在畜牧业等方面应用前景广阔动物克隆技术在畜牧业等方面应用前景广阔 细胞核移植的技术程序细胞核移植的技术程序动物克隆技术动物克隆技术 动物克隆技术动物克隆技术 克隆克隆技术技术实验动物实验动物治疗性克隆治疗性克隆异种器官移植异种器官移植遗传疾病治疗遗传疾病治疗生物制药生物制药ES 细细胞技术胞技术基因打靶技术基因打靶技术转基因技术转基因技术返回治疗性克隆治疗性克隆 克隆人？克隆人？转基因动物转基因动物u改良动物的生产性能改良动物的生产性能u抗病育种抗病育种u用作生物反应器生产昂贵药物用作生物反应器生产昂贵药物u器官移植器官移植u基因治疗基因治疗国家中长期发展重大计划国家中长期发展重大计划 GTC Biotherapeutics, engineered goats to express a human protein called antithrombin that stops the formation of blood clots. The protein, marketed as ATryn, will be given to antithrombin-deficient patients when they give birth or undergo surgery, where blood-thinning medicines could lead to runaway bleeding. The drug is also undergoing large-scale human trials in the United States.On August 2, 2006,The European Medicines Agency (EMEA) had reversed an earlier decision not to issue a license for the drug, ATryn, after taking further expert advice. The goat produces a human anti-clotting protein in its milk（引自李宁院士）（引自李宁院士）转基因克隆猪转基因克隆猪u新华网北京新华网北京20082008年月日电年月日电u由中国农业科学院北京畜牧兽医研究所由中国农业科学院北京畜牧兽医研究所等顺利培养出一头等顺利培养出一头转转脂肪酸去饱脂肪酸去饱和酶基因和酶基因的的克隆克隆猪。猪。 u脂肪酸是人们熟知的脂肪酸是人们熟知的“鱼油鱼油”的的主要成分。这种以往只在深海鱼体上大主要成分。这种以往只在深海鱼体上大量存在的量存在的不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸，有助于预防人，有助于预防人类心血管疾病。类心血管疾病。 国家中长期科技发展规划国家中长期科技发展规划重大专项重大专项国家专项拨款国家专项拨款140140亿元，国家发改委、农业部、科技部和地方财政等亿元，国家发改委、农业部、科技部和地方财政等配套款项可高达配套款项可高达300300亿元以上，专项将历时亿元以上，专项将历时1313年（年（2008-20202008-2020年）。年）。（引自李宁院士）（引自李宁院士） （3 3）繁殖管理）繁殖管理 从从群体角度群体角度研究提高动物繁殖效率的理研究提高动物繁殖效率的理论与技术措施，包括论与技术措施，包括繁殖管理指标、繁殖管繁殖管理指标、繁殖管理技术及繁殖技术标准化理技术及繁殖技术标准化等内容。等内容。 （4 4）繁殖障碍及其防治）繁殖障碍及其防治u从从畜牧学的角度畜牧学的角度分析动物繁殖障碍的发病分析动物繁殖障碍的发病率和病因，探讨防治率和病因，探讨防治繁殖障碍繁殖障碍的方法与技的方法与技术措施。术措施。u与与兽医产科学兽医产科学既有联系又有区别。既有联系又有区别。三、动物繁殖学的发展简况三、动物繁殖学的发展简况u公元前公元前1111世纪，西周世纪，西周 阉割阉割 睾丸与人和动物的睾丸与人和动物的生殖能力和第二性征有密切关系生殖能力和第二性征有密切关系u公元前四世纪公元前四世纪 亚里士多德亚里士多德 Aristotle Aristotle 世界上世界上第一本动物繁殖书第一本动物繁殖书 Generation of AnimalsGeneration of Animalsu19101910年年 英国英国 Marshall Marshall Physiology of Physiology of ReproductionReproduction 在繁殖学界专门设立了的马歇在繁殖学界专门设立了的马歇尔奖和尔奖和SimmetSimmet奖奖u诺贝尔奖：诺贝尔奖：5050年代：人工授精技术年代：人工授精技术 输精凹坑输精凹坑6060年代：放射免疫测定技术年代：放射免疫测定技术 丘脑下部丘脑下部垂体垂体睾丸轴睾丸轴7070年代：胚胎移植技术年代：胚胎移植技术 牛胚胎移植的基本程序牛胚胎移植的基本程序8080年代：体外受精技术年代：体外受精技术9090年代以来年代以来 动物克隆、胚胎干细胞、性动物克隆、胚胎干细胞、性别控制、基因工程、生殖免疫、别控制、基因工程、生殖免疫、iPSiPS细胞细胞等技术。等技术。 iPSiPS细胞细胞uiPSiPS细胞即细胞即诱导性多能干细胞诱导性多能干细胞，由体细胞诱导而，由体细胞诱导而成，具有类似胚胎干细胞的发育潜能性。成，具有类似胚胎干细胞的发育潜能性。u20062006年年7 7月，日本科学家首次宣布发现了将月，日本科学家首次宣布发现了将小鼠小鼠皮肤细胞皮肤细胞转化为多能干细胞的方法。转化为多能干细胞的方法。u20072007年年1111月，美国和日本科学家将月，美国和日本科学家将人类细胞人类细胞诱诱导为导为iPSiPS细胞，被细胞，被科学科学（ScienceScience）杂志评）杂志评为为20082008年世界十大科技进展之首。年世界十大科技进展之首。 uiPSiPS细胞在生物和医学领域具有广阔的应用前细胞在生物和医学领域具有广阔的应用前景，有望成为实施景，有望成为实施再生医学再生医学和和细胞治疗细胞治疗的重要的重要细胞来源。细胞来源。u中科院动物所周琪、上海交通大学曾凡一首次中科院动物所周琪、上海交通大学曾凡一首次利用利用iPSiPS细胞，通过细胞，通过四倍体囊胚注射四倍体囊胚注射得到存活得到存活并具有繁殖能力的小鼠，从而在世界上并具有繁殖能力的小鼠，从而在世界上第一次第一次证明了证明了iPSiPS细胞的全能性细胞的全能性 （发表于（发表于NatureNature）四、动物繁殖学的研究手段四、动物繁殖学的研究手段u手术法手术法u显微观察法显微观察法u组织化学法组织化学法u免疫法免疫法u激素替代法激素替代法u细胞学法细胞学法u分子生物学法分子生物学法五、动物繁殖学的研究意义五、动物繁殖学的研究意义1.1.提高生产效率提高生产效率是畜群繁衍的基础。是畜群繁衍的基础。诱导发情、双胎技术、超数排卵技术、诱导发情、双胎技术、超数排卵技术、 人工授精技术等。人工授精技术等。繁殖障碍的防治。繁殖障碍的防治。繁殖现代化管理。繁殖现代化管理。2.2.提高畜种质量提高畜种质量 优秀公畜优秀公畜通过人工授精、后代鉴定、选择通过人工授精、后代鉴定、选择优良后代。是杂交育种的基础。优良后代。是杂交育种的基础。 MOETMOET：超数排卵与胚胎移植技术，在较短超数排卵与胚胎移植技术，在较短的时间内产生较多的优秀后代。提高繁殖效率的时间内产生较多的优秀后代。提高繁殖效率几倍到上百倍。几倍到上百倍。 快速扩繁快速扩繁，提高良种覆盖率。，提高良种覆盖率。 3. 3.减少生产资料的占有量减少生产资料的占有量 人工授精人工授精减少公畜饲养量，减少饲料消耗，减少公畜饲养量，减少饲料消耗，节约成本。奶牛人工授精已占节约成本。奶牛人工授精已占100%100%。 鸡公母比例：鸡公母比例：自然交配时蛋鸡公母比为自然交配时蛋鸡公母比为1:8-101:8-10，肉鸡为，肉鸡为1:6-81:6-8，人工授精主要用在蛋种，人工授精主要用在蛋种鸡生产中，配种比例一般可提高到鸡生产中，配种比例一般可提高到1:30-501:30-50。 如何学好繁殖学？如何学好繁殖学？u充分利用课堂教学和现场实习充分利用课堂教学和现场实习u掌握扎实的基础知识掌握扎实的基础知识u注重理论联系实际注重理论联系实际u勤于思考和刻苦钻研勤于思考和刻苦钻研u广泛阅读文献和参考书广泛阅读文献和参考书u朱士恩主编朱士恩主编 家畜繁殖学家畜繁殖学第五版第五版 u杨利国主编杨利国主编 动物繁殖学动物繁殖学u王王 锋主编锋主编 动物繁殖学实验教程动物繁殖学实验教程 参参 考考 书书 目目u动物繁殖学动物繁殖学 王元兴、郞介金主编王元兴、郞介金主编 江苏科学技术江苏科学技术出版社出版社 u动物繁殖生物技术动物繁殖生物技术 桑润滋主编桑润滋主编 中国农业出版社中国农业出版社 u家畜繁殖学家畜繁殖学 董伟主编董伟主编. .中国农业出版社中国农业出版社. . u哺乳动物发育工程实验方法哺乳动物发育工程实验方法 菅原七郎主编菅原七郎主编 张志张志超等译超等译 南京大学出版社南京大学出版社 u动物繁殖学动物繁殖学周虚等主编周虚等主编 吉林人民出版社吉林人民出版社 u农畜繁殖学农畜繁殖学 美美E.S.E E.S.E 哈弗士主编哈弗士主编参参 考考 书书 目目研究生教学用书研究生教学用书u桑润滋桑润滋动物繁殖生物技术动物繁殖生物技术u朱士恩朱士恩动物生殖生理学动物生殖生理学参参 考考 网站网站uhttp:/ uhttp:/www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/uhttp:/www.china- 关关 期期 刊刊u黑龙江动物繁殖黑龙江动物繁殖u生殖与避孕生殖与避孕uANIMAL REPRODUCTION SCIENCE uBIOLOGY OF REPRODUCTIONuJOURNAL OF ASSISTED REPRODUCTION AND GENETICSuJOURNAL OF REPRODUCTION AND DEVELOPMENTuMOLECULAR REPRODUCTION AND DEVELOPMENTuREPRODUCTIONuREPRODUCTION FERTILITY AND DEVELOPMENTuREPRODUCTION IN DOMESTIC ANIMALSuREPRODUCTION NUTRITION DEVELOPMENT本章小结本章小结u重点重点u动物繁殖学研究内容动物繁殖学研究内容u动物繁殖学研究意义动物繁殖学研究意义u难点难点u动物繁殖学研究内容动物繁殖学研究内容思思 考考 题题u动物繁殖学的研究内容动物繁殖学的研究内容u动物繁殖学的研究意义动物繁殖学的研究意义u动物繁殖学的研究的基本方法动物繁殖学的研究的基本方法