动物繁殖与改良技术

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第二节 精子的形成过程

公畜在整个生殖过程中,睾丸的精细管生殖上皮始终在进行生精细胞的分裂和演变,从而不断产生和释放精子。与此同时,生精细胞也通过其独特的方式不断地得到补充和更新。

一、精细管上皮的基本结构

精细管内的生殖上皮含有足细胞和处于各个发育阶段的生精细胞。足细胞主要为生精细胞提供营养,生精细胞则不断分裂出精细胞。

二、精子形成过程

精子的形成是指精子在睾丸内形成的全过程,包括精细管上皮中生精细胞的分裂、增殖、演变和向管腔释放等过程。牛、绵羊和马的精子发生过程基本一致,大体可分为4个阶段,其他动物可能有所差别。精子形成过程如图2-3所示。

图2-3 精子形成过程

(一)第一阶段

第一阶段为精原细胞的分裂和初级精母细胞的形成,此阶段的细胞分裂为有丝分裂。

(二)第二阶段

第二阶段为精母细胞进行第一次减数分裂。1个初级精母细胞产生2个次级精母细胞。此次减数分裂染色体数目减半,分裂后每个次级精母细胞含有单倍数的染色体,每条染色体由两个染色单体组成。

(三)第三阶段

第三阶段为初级精母细胞的第二次减数分裂和精子细胞的生成。次级精母细胞在短时间内由1个细胞分裂成2个精细胞。

(四)第四阶段

第四阶段为精细胞的变形和精子的形成。最初的精子细胞呈圆形,随后在形态上发生明显变化,细胞核变为精子头部的主要部分,高尔基体形成顶体,中心小体变成精子的尾,线粒体逐渐聚集在尾的中段形成该段特有的线粒体鞘膜。细胞的原生质浓缩为一个球形的原生质滴,附着在精子的颈部。通过这个变形过程,圆形的精子细胞逐渐形成蝌蚪状的精子,并脱离精细管上皮的足细胞,游离于精细管腔。

三、精子的发生周期

从精原细胞分裂开始,直到精子细胞变成精子,这一过程需要的时间称为精子的发生周期。猪34.3d,牛60d左右,绵羊为49~50d。

在睾丸内形成的精细胞通过附睾,最后经射精排出的最短时间为10~15d,这样就可以推算出精子从发生到排出体外的时间,各种家畜大约是两个月。在畜牧生产实践中,改善公畜生精机能和精液品质的措施,实际上是在两个月以后,才能在精液中得到反映;同样,公畜精液品质的某些突然变化,也应追溯到两个月前的某些影响因素。

四、精子的成熟

精子在转运的过程中,要经历一个成熟的过程,获得与卵子受精的潜能。精子的成熟涉及某些形态和机能的变化,包括体积略微缩小、原生质滴的后移和脱落、运动能力和运动方式的变化、受精能力的增强以及代谢方式和膜的通透性改变等。

【实践】

根据本节的学习内容,由学生自行分配学习。

(1)精子的形成过程。

(2)精子形成过程中染色体的变化。

将学生分成2个小组讨论,每个小组认真学习一个知识点,再从每个小组中选1名同学进行发言,交流所学知识点的主要内容,另一组的同学可随机对发言者进行提问,由发言者及其组员共同回答和解决所提出的问题,以达到全班同学共同学习、共同掌握本节中所有知识点的目的。教师对各组同学的发言交流进行点评,并补充讲解遗漏的知识内容,最后,再进行学习评价及反思。

具体实施步骤如下。

第一步:各小组认真组织学习(10min)。

第二步:发言交流(10min)。

第三步:学生提问和回答(10min)。

第四步:教师总结和点评(10min)。

第五步:评价及反思(5min)。

本次实践考核分数组成:总分100分,其中理论知识掌握占50分,课堂表现占50分。

将分数填入表2-2中。

表2-2 考核评价表

组别

知识点

评价内容

评价主体

发言交流
质量

知识点的
准确性
及完整性

回答提问
及解决问题

学习
态度

课堂
纪律

学生
自评

学生
互评

老师
评价

得分
合计

10分

40分

20分

20分

10分

30%

30%

40%

1

精子的
形成过程

2

精子形成过程中
染色体的变化