动物繁殖学-绪论.ppt

动物繁殖学 主讲教师 刘宏 绪论 一 动物繁殖概述二 动物繁殖学发展简史三 动物繁殖学及其研究内容四 动物繁殖学研究手段五 动物繁殖学在畜牧业生产中的应用 一 动物繁殖概述1 繁殖的概念2 繁殖方式3 繁殖的重要意义 繁殖 reproduction 的概念1 繁殖的概念 也称生殖 是指有生命的个体以某种方式繁衍与自己性状相似的后代来延续生命 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 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 圆圈的部份像镜子 下面则是手 后来有别于男神 马尔斯 女神 维纳斯就成了象征女性的意思 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 是欧洲占星术中的火星符号 是欧洲占星术中的金星符号 繁殖的基本方式 繁殖 无性繁殖 有性繁殖 1 分裂生殖 变形虫 细菌2 孢子生殖 青霉菌 原生动物3 出芽生殖 酵母 水螅4 克隆 多莉羊 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 无性繁殖 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生殖方式 有性繁殖 通过两性生殖细胞的生殖 亲本产生雌雄配子或卵子和精子 结合后形成合子并发育成新个体 无性繁殖也称动物克隆 其结果是获得的后代在最大程度上保持了亲代的遗传性状 具有克隆羊划时代意义的首例体细胞多莉 多莉是世界上第一例体细胞克隆动物 他的出生具有划时代的意义 证明了体细胞的全能性 是世界科学家奋斗100多年才实现的愿望 多莉是世界的明星 也是全世界的宝贵科学财富 但由于早衰患有进行性肺炎无法治疗 最后实施了安乐死 寿命6岁 只有普通羊寿命的一半 她曾经产过2胎 是4个孩子的母亲 多莉的遗体已解剖用于科学研究 同时制作成标本存放在苏格兰国家博物馆进行展览 多莉和她的第一胎女儿邦莉 多莉的三胞胎 高等动物的有性繁殖的方式A卵生 卵子和精子在体内或体外结合 受精 受精卵在动物体外发育形成个体 如某些鱼类 蛇 鸟类 乌龟 螃蟹等 卵生动物的受精卵 卵生的哺乳动物 鸭嘴兽 B卵胎生 卵子和精子在体内受精 受精卵在体内发育形成个体 如蝮蛇 鲨鱼和热带鱼 卵胎生蛇 C胎生 精子和卵子在生殖道结合 受精 受精卵附着在母体子宫 发育形成个体 高等动物无性繁殖的方式A胚胎切割 将一个胚胎分割成若干部分 使每一个部分都能发育形成个体 我国首例成年体细胞克隆水牛05 03 17 广西大学 B细胞核移植 利用显微操作技术将供体细胞注射入去核的卵母细胞 通过激活 融合产生胚胎或动物个体的过程 人类皮肤细胞移植到家兔的卵母细胞 C胚胎嵌合 指将两种动物胚胎细胞置于一块 进行培养 形成一种新胚胎 产生一个新个体的过程 胚胎嵌合 繁殖的意义 生命的基本特征之一物种生存和繁衍的必须过程畜牧生产中的关键性环节 肉 蛋 奶 动物品种改良 生命科学研究等的重要手段 二 动物繁殖学发展简史 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 亚里士多德 公元前384 前322 在 GenerationofAnimals 中提出了有关动物繁殖的一些观点 我国古书 如北魏时期的 齐民要术 医书中对繁殖技术有记载 2 实验观察期 十六世纪至二十世纪初期 意大利生理学家司拜伦谨尼 Spallanzani 于1780年将一滴狗精液用25磅水稀释后 仍发现具有受精能力 第一次进行了犬的人工授精 为现代人工授精技术奠定了基础 英国的马歇尔 Marshall 于1910年编著了世界第一本 生殖生理学 PhysiologyofReproduction 为后人研究动物繁殖奠定了基础 在1950年 英国的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 1960年后冷冻精液的人工授精技术得到广泛发展 1970年Sreenan报道了牛体外受精 体外成熟 1978年出生了世界第一例试管婴儿 1996年7月英国体细胞克隆羊 多莉 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 2003年5月世界上第一匹克隆马在意大利诞生 如 礼记 月令 季春之月 累牛腾马 游牝于牧 北魏贾思勰在 齐民要术 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 我国古代有关动物繁殖学的研究记载 1936年谢成侠等进行了马人工授精研究 1974年绵羊胚胎移植成功 1991年张涌等获得了胚胎细胞克隆山羊 并于2000年获得了体细胞克隆山羊 2009年 周琪 曾凡一等首次利用iPS细胞 诱导多能干细胞 得到存活并有繁殖能力的小鼠 三 动物繁殖学及其研究内容 动物繁殖学 animalreproduction 是研究动物生殖活动及其调控规律和调控技术的一门科学 是加速畜禽品种改良 种畜扩繁 保证畜牧业快速发展的重要手段 是畜牧科学中研究最活跃的学科之一 动物繁殖学概念 研究内容 动物繁殖学主要包括繁殖生理 繁殖技术 繁殖障碍及防治与繁殖管理 是一门学问是一种技术是一种理论 1 繁殖生理研究阐明生殖过程 包括性别分化 雄性动物精子发生 雌性动物卵泡发育和排卵 性成熟 发情 受精 妊娠 胚胎发育 分娩 泌乳及性行为等 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 为提高动物繁殖效率 防治繁殖障碍等提供理论依据 2 繁殖技术主要研究提高动物繁殖力的技术和方法 1 繁殖监测技术 包括发情鉴定 发情控制 人工授精 妊娠诊断等技术 2 繁殖调控技术 包括超数排卵 体外受精 胚胎分割 胚胎冷冻保存 胚胎移植 性别控制 克隆 转基因动物生产等技术 动物繁殖技术的应用 1 人工授精 AI 在家畜特别是牛 猪 羊的遗传改良方面起了极其重要的作用 70年代冷冻精液AI的研究进入高潮 牛 猪 马和家兔的精液冷冻保存获得成功 1988年全国122个商品肉牛基地县 用冷冻精液授精的黄牛约79 1万头 奶牛冷冻精液人工授精基本普及 猪的人工授精 2 胚胎移植技术胚胎移植技术是将优良遗传性状的母牛和公牛交配后的早期胚胎取出 或经体外受精而获得的胚胎 移植到另一头生理状态相同的母畜的输卵管或子宫内 使其继续发育直至分娩的技术 应用 快速扩繁引进良种母畜优秀个体的数量 缩短良种母畜选择种畜的年限 加速品种改良 胚胎移植的犊牛 3 性别控制技术一是通过对精子的体外干预 使在受精之时便决定了后代的性别 二是通过对胚胎性别进行鉴定 从而获得所需性别的后代 应用 控制后代的性别比例可增加选种强度 加快畜禽育种进程 提高珍稀动物的繁殖效率 加快动物保种进程 精子筛选 4 动物克隆技术动物克隆技术是利用细胞核移植进行动物无性繁殖的一种方法 主要过程是把经过处理的成年动物体细胞和另一只动物的去核卵细胞进行细胞融合 短期培养以后形成胚胎细胞 再植入借腹怀孕的寄养的母体子宫内 使发育成提供体细胞遗传的那只动物的克隆 5 分娩控制技术分娩控制技术是指在母畜妊娠末期的一定时间里 采用外源激素制剂处理动物 控制母畜在人为确定的时间范围内分娩 生产正常仔畜的过程 应用 肌肉注射氯前列烯醇0 2mg 可使80 的母猪在白天分娩 一次肌肉注射20mg地塞米松即可诱发母牛分娩 6 体外受精技术体外受精技术是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术 英文简称为IVF 由于它与胚胎移植技术 ET 密不可分 又简称为IVF ET 应用 动物胚胎工厂化生产 解决人类男性或女性不育问题 世界上第一个试管婴儿路易斯 布朗 7 转基因动物转基因动物 就是携带外源性基因的动物 应用1 生物反应器2 动物优良品种选育3 基因功能研究 转基因动物之荧光热带鱼 转基因动物之小猪 8 妊娠诊断技术妊娠诊断技术 应用免疫学 物理学等方法判断动物妊娠的方法 早期妊娠诊断是家畜繁殖工作中的一项重要技术措施 无论是给母畜配种或胚胎移植后都应该尽早作出诊断 应用 保胎 在动物妊娠早期 及时发现妊娠母畜 采用分群管理 特殊照料 确保不流产 提高家畜的繁殖率 科学饲养 促进母畜与幼畜健康生长 妊娠羊 3 繁殖障碍及其防治主要从畜牧学角度分析繁殖障碍的发生原因 探讨防治繁殖障碍的方法与技术措施 遗传 生理 营养 外界环境变化 应激等多种因素会造成畜群繁殖障碍 降低其繁殖力 影响生产效益 4 繁殖管理从群体角度研究提高动物繁殖效率的理论与技术措施 包括繁殖力的评价 管理的标准 规程及规范等内容 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 四 动物繁殖学研究手段 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 研究手段 研究手段 手术法主要用于研究某种激素的来源和靶器官或开发新的繁殖技术 如应用外科手术切除或移植某一器官 如垂体 性腺等 后 可对该器官的机能进行深入研究 用电刺激或损毁中枢神经系统某些神经核团 可以研究这些核团的内分泌机能 手术法还是胚胎移植 体外受精 胚胎分割等繁殖技术的基本方法 显微观察法常用于观察精子 卵子 胚胎 激素分泌细胞以及生殖系统其他细胞的形态结构 以研究这些细胞形态与功能的关系 应用电子显微镜进行观察 可对这些细胞的细胞器及其超显微结构与机能的关系进行研究 研究手段 组织化学法是用化学反应显示各种细胞内的物质或代谢产物化学特性的方法 常用于研究激素分泌细胞和性细胞的结构与分泌机能的关系 免疫法是指用免疫学方法进行动物繁殖学研究 用于激素测定的免疫学方法有放射免疫测定法 RIA 酶免疫测定法 EIA 和发光免疫测定法等 用于测定激素抗体的方法除RIA和EIA法 还有免疫扩散法和免疫沉淀法等 用于制备激素抗体的方法除主动免疫法制备多克隆抗体外 还可应用杂交瘤技术生产单克隆抗体 此外 应用免疫学方法研究成功的免疫繁殖技术 可用于诱导母畜发情 超数排卵 还可进行发情鉴定 妊娠诊断和性别鉴定及性别控制等 研究手段 激素替代法主要用于研究激素的作用 即给动物提高某种生殖激素后 通过观察发情排卵 受精 胚胎发育 妊娠 分娩等生殖活动和生殖内分泌激素水平的变化 研究其作用和作用机理 细胞学法是应用细胞培养和流式细胞检测等细胞学方法 可建立激素微量生物活性测定方法 用于分析激素分泌细胞的分泌功能 还可用于研究激素的作用及其相互作用 性细胞和胚胎的发育及其调控机理等 研究手段 分子生物学法可对激素及其受体或其他生物活性物质的结构与功能进行研究 细胞内各种生物活性物质的生成 都是相应基因的表达产物 如能显示相应基因或其转录产物 则能准确表达生物活性物质的生物学作用 此外 应用分子生物学手段还可生产蛋白质激素 基因疫苗等 用于提高动物繁殖率 应用基因探针和PCR 聚合酶链式反应 技术 还可进行胚胎性别鉴定 五 动物繁殖学在畜牧业生产中的应用 动物繁殖学在畜牧业生产中的应用 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 1 提高生产效率采用诱导发情 超数排卵 人工授精等技术 改善畜群结构等繁殖管理技术 繁殖障碍控制与治疗技术等提高动物繁殖力 2 提高畜种质量如利用超数排卵和胚胎移植育种新技术提高繁殖效率 利用人工授精技术改良品种 提高生产性能 3 减少生产资料占有量利用繁殖新技术提高种畜利用率 减少种畜饲养量 降低生产成本 提高经济效益和社会效益 谢谢大家 结束