第二节　公畜生殖生理

一、公畜的性发育与性行为

（一）性成熟

1.概念

公畜的性成熟是指幼龄公畜发育到一定时期，生殖器官发育完善，开始表现性行为、能产生成熟的生殖细胞，具备第二性征和正常繁殖能力的时期。此时，一旦与母畜交配，可使母畜怀孕。

2.公畜的性成熟年龄

各种公畜的性成熟年龄为，猪5～8个月，牛10～18个月，马、驴18～24个月，绵（山）羊6～10个月，骆驼24～36个月，家兔3～4个月。

（二）体成熟与初配年龄

公畜性成熟后，虽然已具备了繁殖能力，而且具有性行为，但还未达到体成熟，尚处于生长发育阶段，因此一般还不适宜配种。

1.体成熟

体成熟是指家畜基本上达到生长发育完成的时期。在正常情况下，各种公畜的正常体成熟年龄为，猪9～12个月，牛2～3年，马、驴3～4年，绵（山）羊12～15个月，骆驼5～6年，家兔6～8个月。

2.初配年龄

初配年龄指第一次适宜配种的年龄。公畜的初配年龄一般大于母畜，通常在体成熟或接近体成熟时期，一般在体重达到成年体重的70％以上时，即可用于初配。各种公畜的初配年龄为，猪10个月，牛2.5岁，马、驴3.5岁，绵（山）羊1.5岁，骆驼5.5岁，家兔8个月。

（三）性行为

1.概念

性行为是指由动物体内和体外的特殊刺激引起的性反应，它是动物的一种特殊行为表现。引起公畜性行为发动的动力及程序是感官刺激—神经冲动—性激素分泌—行为表现。

2.表现

公畜的性行为具有定式型，其表现程序为性激动、求偶、勃起、爬跨、交配、射精、交配结束等过程。整个过程的时间因动物种类而异。

二、精液及其生理特性

精液是公畜在性交时由生殖器官排出的黏稠液体，由精子和精清两部分组成。精子悬浮在黏性的精清中，就像血球分布在血浆中一样。

（一）精液的理化特性

1.色泽

正常精液的颜色，牛、羊呈乳白色，有时呈淡黄色；猪、马为淡乳白色或灰白色。所有动物的精液均不透明。

2.气味

正常精液无味或稍带腥臊味，但无臭味和异味。

3.黏稠度

精液黏稠度取决于精子密度，密度越大黏稠度越高，反之则越低。

4.比重

精子比重与精子密度有关，牛、羊精液比重最大，马、猪精液比重较小。

5.渗透压

精液的渗透压以冰点下降度（Δ）表示，它的正常范围为-0.55～-0.65℃。渗透压对配置稀释液影响甚大。

6.酸碱度

新采精液的pH值在7左右，其中牛、羊精液略偏酸性，猪、马精液略偏碱性。

（二）精子及其生理特点

1.精子的发生

精子在睾丸中形成的全过程称为精子发生，精子发生后在附睾中成熟并存贮。其过程是在垂体分泌的促卵泡素和促黄体素，以及睾丸间质细胞产生的雄激素调节和控制下进行的。各种家畜精子发生的持续时间：猪45～50d，羊49～50d，牛60d，马、驴49～55d。但应注意，睾丸中的精子发生是持续的，每时每刻都有一批新精子在发生。

2.精子的结构

正常精子呈蝌蚪状，由头、颈、尾三部分组成，长度约60μm。

（1）头部。家畜精子的头部呈扁卵圆形，家禽的呈长棒状。主要由核和顶体构成，核内主要是染色质，顶体覆盖于核的上部，又叫精子帽，内含顶体素和透明质酸酶，在受精过程中具有重要作用。

（2）颈部。位于头的基部，由2～3颗中心粒和原纤维构成。颈部是精子最脆弱的部位，易断裂成有头无尾精子。

（3）尾部。包括主段、中段和末段，由许多原纤维组成，尾部是精子的运动器官。

3.精子的代谢

精子具有呼吸作用、果糖分解作用和抗凝集作用。

（1）呼吸作用。精子在有氧的情况下，具有很强的呼吸能力。精子呼吸能力越强，消耗能量就越大，死亡也越快。因此，在保存精液时，应尽量减少与空气接触，降低精子温度，提高酸度，使其呼吸作用降低，以减少能量消耗，延长精子寿命。

（2）果糖分解作用。精子在无氧条件下，可通过分解果糖获得能量。睾丸中无果糖分泌物，所以精子不活动；当精子通过尿生殖道时，副性腺分泌物中的果糖使精子能活动。这就是冻精稀释液中必须加果糖的原因。

（3）抗凝集作用。精子的脂蛋白膜带有负电荷，同性电荷相互排斥，因此在黏度很大的精清中，精子不会凝集成块，而保持各自的独立存在。

4.精子的运动

精子是非常活跃的细胞，它能依靠尾部的摆动而运动。在光学显微镜下观察，精子有以下三种运动形式。

（1）直线运动。在适宜的条件下，精子一般呈直线前进运动。直线运动表示精子活力和受精能力强。活力评定通常采用十级评分法，即按呈前进运动的精子所占百分率分别评为1.0、0.9、0.8……0.1等十个等级，若无前进运动的精子，则以“0”表示。

（2）原地摆动。头部左右摇摆，前进运动很慢，受精能力很弱。

（3）转圈运动。精子围绕一处作圆周运动，不能直线向前运动，无受精能力。

5.精子的存活时间

精子的存活时间因温度、环境及保存方法不同而异。在雄性生殖器官内，精子存活时间约40d，最长可存活60d以上；在雌性生殖道内，精子存活时间约为40h；射出后的精子存活时间，受家畜品种、温度、保存方法、酸碱度、稀释液种类等因素影响较大。一般来说，精子活力好、保存温度和pH值降低，可延长存活时间，冷冻保存精液可使精子保存的时间大大延长。

（三）精清及其生理特点

精清是附睾和附性腺的分泌物，为黏稠的液体，是精液的主要成分，占精液量的90％以上。

1.精清的组成

（1）无机成分。主要有水、钾、钠、钙、镁、氯、磷和氮。阳离子以钾为主，常以柠檬酸盐的形式存在，维持精液的渗透压；阴离子以氯和磷酸根为主，维持对精子的缓冲作用。

（2）糖类。主要是果糖，其次是葡萄糖、山梨醇和肌醇，这些糖类来源于精囊腺和输精管壶腹部的分泌物，是精子活动的能源。

（3）柠檬酸。来自精囊腺的分泌物，是一种重要的缓冲剂，可防止或延长精液的凝固时间。

（4）甘油磷酸胆碱。来自附睾的分泌物，功能是供给精子能量，但只有在母畜生殖道内才能被利用。

（5）抗坏血酸（维生素C）。其含量与精子受精能力有关，含量越高，精子的受精能力越高。

2.精清的生理功能

（1）稀释精子作用。由附睾排出的精子需要与精清混合稀释后才能射精。

（2）营养作用。离体精子依靠精清获得营养。

（3）缓冲作用。有利于精子的生存和活动。

（4）凝固和液化作用。牛、羊精子密度大，一般不凝固；猪、马、驴、兔的精子密度小，射出的精液先液化后又部分凝固。凝固后可在母畜子宫颈部形成阴道栓，防止精液倒流。

（5）刺激作用。精清刺激母畜阴道和子宫肌收缩，推动精子在母畜生殖道内运行。

三、影响精子存活的外界因素

外界许多因素能刺激或抑制精子的代谢和生活力，从而影响精子的存活时间。外界因素有以下几类。

（一）温度

精子维持正常生命活动的环境应保持适宜的温度，温度过高会使精子的代谢和活力增强，加快能量消耗，导致精子在短时间内死亡，温度达到55℃时精子立即死亡；0～10℃的低温可降低精子代谢，延长精子寿命，但须缓慢降温到0～10℃，否则会导致精子冷休克，失去活力；0℃以下为超低温，其中0～-50℃是精子生存的有害温区，-15～-25℃是最有害的危险温区；而-79～-196℃可使精子的代谢和活动基本停止，处于休眠状态，是精液长期保存的理想温度。

（二）酸碱度

精子在一定的酸碱度（pH）溶液中才能生存，最适合精子生存的pH值为7.0左右。在弱酸性环境中，精子活力受到抑制，但能延长存活时间；在弱碱性溶液中，精子活力最强，但死亡也快。因此，一般保存精液时，除给予低温条件外，还须维持偏低的pH环境。

（三）光照和辐射

精子对光照十分敏感，直射日光会刺激精子，使其运动增强，而散射日光的影响较小。日光中的紫外线和红外线会缩短精子寿命，损害其受精能力。因此，处理精液应在室内进行，并放在棕色的玻璃（瓶）内，避免阳光照射。

（四）渗透压

精子只有在等渗溶液中才能生存，并保持正常的形态和受精能力。低渗溶液会使精子膨胀、尾部卷曲，有时呈现后退运动；高渗溶液则会使精子内部水分渗出而发生皱缩，尾部呈锯齿状弯曲，精子运动缓慢。因此，在进行精液稀释时，稀释液必须与精液渗透压相当。

（五）药品

向精液或稀释液中加入适量抗生素、磺胺类药物，能抑制精液中病原微生物的繁殖，从而延长精子的存活时间。然而消毒药品对精子有害。所以，人工授精所用的器械既要清洁无菌，又要避免残留药物混入精液。此外，有挥发性或特殊气味的药物，其气味也能危害精子。

【实践】

根据本节的学习内容，由学生自行分配学习。

（1）公畜的性发育与性行为。

（2）精液及其生理特性。

（3）影响精子存活的外界因素。

将班上学生分成3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，其他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。教师对各个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：学生分组（5min）。

第二步：各小组认真组织学习（15min）。

第三步：发言交流（20min）。

第四步：学生提问和回答（20min）。

第五步：教师总结和点评（10min）。

第六步：评价及反思（20min）。

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，技能操作占50分。

将分数填入表4-3中。

表4-3　考核评价表

拓展阅读

公猪饲养管理技巧

1.合理的日粮搭配各个饲养场应采用专门生产的公猪饲料，公猪饲料的粗蛋白含量以18%～20%为宜，消化能以3.0～3.1Mcal/㎏为宜，饲料中应添加锌、硒等矿物质，这些矿物质对精子的生成起着很大的作用，一般采用每天饲喂2次，喂料量控制在2～3㎏，如果猪瘦，就加一点，猪胖就控制一点，总之要保证公猪体格的健壮，膘情适中，不能过肥，也不能过瘦。可定期在饲料中添加雅士勇等药物对公猪进行保健，以提升公猪的精液质量。2.科学的管理（1）集中饲养。公猪应集中管理，猪圈应宽敞、明亮、通风良好，保持圈舍的卫生，并定期消毒。对待公猪应温和，不能随意鞭打。（2）运动与日光浴。应给公猪建一个运动场，每天让公猪做适当的运动，并多晒一下温和的太阳，太阳中的紫外线能把公猪体表的脱氢胆固醇转化为维生素D₃，进而被猪体吸收。（3）控制采精频率。一般成年公猪一个星期采精3～4次，青年公猪一个星期采精1～2次，频繁的采精会使公猪的采精量下降、精子活率降低、降低公猪的使用寿命。（4）驱虫工作。定期对猪进行体内外的驱虫工作，体内驱虫可用伊维菌素拌入饲料中饲喂公猪，体外驱虫可用敌百虫等药物进行猪体表喷洒，一般一年驱虫两次。（5）免疫程序。为防止猪场传染病的发生，公猪也应制定合理的免疫程序，严格执行疫苗免疫制度。（6）定期检查公猪的精液质量。观察精子的活率、畸形率、密度是否正常，出现问题应及时采取措施。（7）防暑降温。公猪对热应激非常敏感，如果长时间处在高温下，采精量也会随之减少，其精子活率也将大大降低，所以圈舍温度一般保持在18～20℃。（8）防止公猪自淫现象。一旦发现应及时帮公猪纠正，自淫过多将会严重影响公猪的精液质量。