动物繁殖与改良技术
第一节 公畜的生殖器官
生殖器官是畜禽繁殖的基础。畜禽达到一定年龄时,公畜的生殖器官产生成熟精子,母畜的生殖器官产生成熟卵子。通过交配、受精,精子与卵子结合成受精卵,在母体内完成发育过程,当胎儿发育成熟后分娩出母体外。家禽的卵子在母体内受精后排出体外,排出体外的卵子在环境适宜时发育成新个体。
一、公畜生殖器官的形态结构及生理功能
公畜的生殖器官主要由睾丸、附睾、输精管、副性腺(包括三部分:精囊腺、前列腺和尿道球腺)、尿生殖道、阴囊、阴茎和包皮等部分组成,公畜生殖器官剖面示意图如图1-1所示。
图1-1 公畜生殖器官剖面示意图
1—直肠;2—壶腹;3—精囊腺;4—前列腺;
5—尿道球腺;6—左阴茎脚;7—阴茎收缩肌;
8—S状弯曲;9—输精管;10—附睾头;11—睾丸;
12—阴囊;13—附睾尾;14—阴茎游离端;
15—尿道突起;16—外包皮;17—内包皮
(一)睾丸
1.形态位置
睾丸是公畜重要的生殖腺体,位于阴囊中,左、右各一个,呈长卵圆形,表面光滑。猪的睾丸位于肛门下方的会阴区,长轴呈前低后高倾斜状,附睾位于睾丸背外缘,头朝向前下方,附睾尾发达,位于睾丸的后上方。马、驴睾丸的长轴与地面平行,通常左侧睾丸稍大于右侧,附睾附着于睾丸的背外缘,附睾头朝前,附睾尾朝后;牛羊的睾丸较大,呈长椭圆形,长轴与地面垂直,悬垂于腹下,睾丸头向上,睾丸尾向下。睾丸的大小和形状因畜种不同而存在显著差异。
2.组织结构
睾丸组织由附睾管、附睾体、输精管、附睾尾、精细管球、直精细管、睾丸网、睾丸、输出管、附睾头等构成,如图1-2所示。

图1-2 睾丸及附睾的组织构造
1、9—附睾管;2—附睾体;3—输精管;4—附睾尾;
5—精细管球;6—直精细管;7—睾丸网;
8—睾丸;10—输出管;11—附睾头
3.生理功能
(1)产生精子。精子由睾丸中的曲精细管产生,曲精细管的上皮细胞可分为内外两层,外层为支持细胞,主要起支撑和保护作用;内层为生精细胞,主要分化为精原细胞(成熟后即为精子),精子随精细管液输出,经直精细管、睾丸网、输出管进入附睾。每克睾丸组织,公猪平均日产精子2400万~3100万个;公羊2400万~2700万个;公马1930万~2230万个;公牛1300万~1900万个。
(2)分泌雄激素。在垂体促性腺素的控制下,位于曲细精管的间质细胞分泌雄激素,其主要成分是睾酮。雄激素能激发公畜的性欲和性行为,刺激动物的第二性征发育,促进阴茎和副性腺的发育,并维持精子的发生和附睾中精子的存活。
(二)附睾
1.形态位置
附睾紧贴在睾丸外缘背侧,由输出小管和附睾管组成,可分为附睾头、附睾体和附睾尾三部分。
2.组织结构
附睾头膨大部由睾丸输出管构成;附睾体由睾丸输出管汇聚成的一条较粗而弯曲的附睾管组成;附睾尾则为附睾体的延续部分。
3.生理功能
(1)成熟精子。精子在睾丸的曲精细管内生成后,进入附睾头。此时的精子颈部常有原生质小滴,是尚未发育成熟的表现,精子活动能力较弱,没有受精能力或受精能力很低。精子只有在通过附睾管的过程中,原生质小滴向精子尾部末端移动并脱落,才能发育成熟,从而活力增强,真正具备受精能力。此外,附睾内能分泌一些物质,这些物质不仅供给精子营养,还能促进精子成熟,增强精子对外界环境的适应能力并帮助精子充分利用营养物质。
(2)储存精子。精子在睾丸内产生后,运行到附睾的尾部储存。由于附睾管能分泌精子存活所需要的营养物质,并且附睾内环境为弱酸性、高渗透压、温度较低,这些条件抑制了精子的活动,所以精子在附睾尾内储存60d仍具有受精能力。但随着储存时间的延长,精子的死亡率和畸形率逐渐增加,活力降低,最终衰竭死亡并被吸收。
(3)浓缩精子。附睾头和附睾体的上皮细胞具有吸收功能,能将从睾丸内产生的浓度较稀的精液进行浓缩,吸收较稀薄的精液中的水分和电解质,从而使附睾尾的精子浓度升高,每微升可达400万个以上。
(4)运输精子。来自睾丸的精子借助附睾管纤毛上皮的活动和管壁平滑肌的收缩被运输,从附睾头运送到附睾尾。各种家畜精子在附睾中持续运行的时间:猪9~12d,马8~11d,牛10d,绵羊13~15d。
(三)输精管
1.形态位置
输精管由附睾管延续而成,经腹股沟进入腹腔,再向后上方折入骨盆腔,两条输精管于膀胱背侧汇合成一条总管,并由粗变细,与精囊腺共同开口于尿生殖道。
2.生理功能
主要功能是在交配射精时,输精管收缩,将精液排送到尿生殖道内。
(四)副性腺
副性腺由精囊腺、前列腺和尿道球腺组成。
1.形态位置
(1)精囊腺。精囊腺为一对,位于膀胱颈背侧、输精管末端的外侧,由导管开口于尿生殖道的精阜部。
(2)前列腺。前列腺位于精囊腺后方,同样由导管开口于尿生殖道的精阜部。前列腺到性成熟时较大,老龄时逐渐退缩。
(3)尿道球腺。尿道球腺为一对,位于尿生殖道骨盆部后端的背面两侧,由导管开口于尿生殖道内。
2.生理功能
雄性动物射精时,副性腺的分泌物就是精清的主要成分,并与输精管壶腹部的分泌物和精子混合共同组成精液。其主要功能如下。
(1)润滑和清洗尿生殖道。阴茎勃起时,公畜在爬跨前所排出的少量液体主要是尿道球腺的分泌物,它可以冲洗生殖道中的残留尿液,使通过尿生殖道的精子不受尿液的危害,同时对尿生殖道也有润滑作用。
(2)与精子混合。附睾排出的精子,其周围只有少量液体,待与副性腺分泌物混合后,精子被稀释。在公畜射出的精液中,精清占精液容量的比例大约为:牛85%,猪93%,羊70%,马92%。
(3)供给精子营养。精液中的精清主要来自副性腺,精子内的某些营养物质是在精子与精清相混合后才得到的。如附睾内的精子不含果糖,而精囊腺的分泌物富含果糖等营养物质,当精子与其混合时,果糖很快进入精子细胞内。
(4)活化精子,改变其休眠状态。副性腺的分泌物呈弱碱性,可以吸收精子代谢所产生的二氧化碳,从而在一定程度上维持精液的弱碱性,改变精子的休眠状态,增强其活动力。同时,副性腺液的渗透压低于附睾液的渗透压,可使精子吸收适量水分,从而增强其活动能力。
(5)运送和推动精液到体外。精液的射出不仅借助附睾管、副性腺壁平滑肌及尿生殖道肌肉的收缩作用,并且在排出过程中,尿生殖道管壁平滑肌的收缩及副性腺分泌物的液流也有推动作用。
(6)缓冲不良环境对精子的危害。副性腺分泌物中含有柠檬酸、山梨醇、抗坏血酸和磷酸盐等,这些物质既有缓冲作用,为精子保持良好的生存环境,又能刺激精子运动,保证精子的存活和受精能力。
(7)防止精液倒流。副性腺中的精囊腺可以分泌一种柠檬酸盐,它可以使精清凝结为胶冻状,对射精后防止精液在母畜生殖器内倒流起到一定作用。马、猪属子宫射精型,副性腺分泌物有凝固作用,可防止精液倒流;而牛、羊属阴道射精型,副性腺分泌物具有液化作用,便于精子进入子宫。
(五)尿生殖道
尿生殖道起始于膀胱颈末端,至于阴茎龟头末端,以坐骨弓为界分为骨盆部和阴茎部。主要有排尿和排精双重功能。公牛与公羊的尿生殖道骨盆部较长,管径小而均等;公马及公驴的尿生殖道骨盆部较短;公猪的尿生殖道骨盆部比其他家畜长。
(六)阴茎
阴茎是公畜的交配器官,并兼有排尿功能,分为阴茎根、阴茎体和阴茎头(即龟头)三部分(图1-3)。公牛与公羊的阴茎较细,在阴囊后形成“S”形弯曲。牛的龟头较尖,沿纵轴略呈扭转形,在顶端左侧形成沟,尿道外口位于此沟;羊的龟头呈帽状隆突,尿道前端有细长的尿道突,突出于龟头前方;公马的阴茎长而粗大,海绵体发达,龟头钝而圆,外周形成龟头冠,腹侧有凹的龟头窝,窝内有尿道突;公猪的阴茎较细长,在阴囊前形成“S”形弯曲,龟头呈螺旋状,并有一浅螺旋沟。包皮腔较长,包皮口上方形成包皮憩室,常积有尿和污垢,具有特殊腥臭味。
图1-3 各种公畜龟头的形状
(七)包皮
包皮是由皮肤折转而发育形成的管状鞘。在阴茎不勃起时,阴茎头位于包皮腔内,有容纳和保护阴茎头的作用。包皮内易侵入污染物,采精时往往由于处理不当而将精液污染。
二、不同公畜生殖器官的结构特点
(一)公牛生殖器官的结构特点
1.睾丸
公牛的睾丸较大,呈长卵圆形,悬垂于腹下,其纵轴方向与地面垂直,睾丸头向上。
2.附睾
附睾位于睾丸的后缘,尖端朝上,扁平,呈“U”字形,尾端在下。附睾体细长,沿睾丸后缘下伸,至睾丸下端转为粗大明显的附睾尾。
3.输精管
输精管壶腹部比较发达。
4.副性腺
(1)精囊腺。由致密的腺体组织所构成,为叶状分支的管状腺,表面凹凸不平,左、右精囊腺的大小和形状常不对称。
(2)前列腺。体部较小,扩散部发达。
(3)尿道球腺。为一对圆形小体,大小似核桃,位于骨盆出口附近的尿道两旁。
5.尿生殖道
骨盆部较长(15~20cm),管径小而均等,尿道球明显。
6.阴茎
阴茎呈圆柱状,长而细,在阴囊之后折成一“S”形弯曲。龟头较尖,且沿纵轴略呈扭转形,在顶端左侧形成一沟,尿生殖道外口位于此沟中。
7.包皮
包皮口窄小,包皮发达且狭长,包皮腔长35~40cm,包皮腔内有包皮腺,腔的入口周围有长毛丛。
(二)公羊生殖器官的结构特点
1.睾丸
睾丸呈长卵圆形,悬垂于腹下。睾丸的长轴和地面垂直,睾丸头向上。
2.附睾
附睾位于睾丸的后外缘,头朝上,尾朝下。附睾头扁平,呈“U”字形。附睾体细长,沿睾丸附着缘伸延逐渐变细,但在睾丸远端则转为粗大明显的附睾尾。
3.输精管
输精管的壶腹部比较发达。
4.副性腺
(1)精囊腺。精囊腺为叶状分支的管状腺,表面凹凸不平,左、右精囊腺大小和形状常不对称。
(2)前列腺。前列腺最不发达,无体部,只有扩散部。
(3)尿道球腺。尿道球腺很小,位于骨盆出口附近的尿道两旁,表面覆盖球海绵体肌。
5.尿生殖道
骨盆部较长,15~20cm,管径小而均等。尿道球明显。
6.阴茎
阴茎较细,在阴囊之后折成“S”形。龟头呈帽状隆突,尿道前端突出于龟头前方。绵羊的龟头长3~4cm,呈扭曲状细长突起,山羊的龟头较短且直。
7.包皮
包皮口较窄小,在排尿时阴茎通常缩在包皮内。
(三)公猪生殖器官的结构特点
1.睾丸
公猪的睾丸较大,质地较软,位于会阴部,长轴呈倾斜状,前低后高。睾丸头位于前下方,游离缘朝向后方。
2.附睾
附睾位于睾丸的前上缘,头端在前下方。附睾尾发达,呈钝圆锥形,位于睾丸的后上方。
3.输精管
公猪的输精管无壶腹部。
4.副性腺
(1)精囊腺。特别发达,由许多腺小叶组成。
(2)前列腺。与牛的相似,但猪的较大。
(3)尿道球腺。最为发达,呈三棱形,表面被一层很薄的坐骨海绵体肌所覆盖。
5.尿生殖道
尿生殖道的骨盆部比其他家畜的长,成年公猪长达15~20cm。
6.阴茎
阴茎较细,在阴囊之前形成“S”形弯曲。龟头呈螺旋状扭转,其上有一浅的螺旋沟。
7.包皮
猪的包皮口很狭窄,包皮腔很长,其前端背侧有一圆孔,向上与包皮盲囊(憩室)相通,囊内常聚积尿液和上皮碎屑,具有特殊的腥臭味。
(四)公马(驴)生殖器官的结构特点
1.睾丸
马(驴)的睾丸贴近腹壁,其纵轴与地面平行,睾丸头向前,左侧睾丸通常稍大于右侧。
2.附睾
附睾位于睾丸的上缘外侧,头端朝前,尾部朝后。
3.输精管
输精管壶腹部很发达,驴尤为明显。
4.副性腺
(1)精囊腺。为叶状分支的管状腺,外形呈长圆形囊状。
(2)前列腺。较发达,位于膀胱颈之上,两个侧叶间有峡部相连,形似蝴蝶。
(3)尿道球腺。每侧腺体有6~8条导管开口于尿道骨盆部后端的上壁,形成两列小乳头状开口。
5.尿生殖道
尿生殖道的骨盆部较短,成年公马长10~12cm。
6.阴茎
阴茎呈两侧稍扁的圆柱状,长而粗大,海绵体发达。龟头钝而圆,外周形成龟头冠。
龟头前端偏腹侧有一凹陷的龟头窝,窝内有一长约2.5cm的尿道突。
7.包皮
包皮为双层皮肤褶,分外包皮和内包皮,均由深浅二层构成,有伸缩性。勃起时,包皮的内外两层皱褶展平而紧贴于阴茎表面,该处的包皮垢较多。
【实践】
根据本节的学习内容,由学生自行分配学习。
(1)公畜生殖器官的形态结构及生理功能。
(2)不同公畜生殖器官的结构特点。
组织班上学生分成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:学生提问题和回答(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1-1中。
表1-1 考核评价表
组别 | 知识点 | 评价内容 | 评价主体 | |||||||
发言交流 | 知识点的 | 回答提问 | 学习 | 课堂 | 学生 | 学生 | 老师 | 得分 | ||
10分 | 40分 | 20分 | 20分 | 10分 | 30% | 30% | 40% | |||
1 | 公畜生殖器官的 | |||||||||
2 | 不同公畜 | |||||||||
