动物妊娠诊断及受精过程（动物繁殖技术课件）

配子在受精前的准备受精前，哺乳动物的精子和卵子都要经历一个进一步生理成熟的阶段，才能顺利完成受精过程，并为受精卵的发育奠定基础。（1）概念

公畜射出（采出）的精子尚不具备受精能力，在雌性生殖道或人工配制的介质中完成最后成熟，并完全具备与卵子受精能力的过程称之精子获能。精子获能精子获能是精子在受精前的必备条件。获能后的精子耗氧量增加，呈现一种非线性、非前进式的超活化运动状态。

主要意义在于使精子做顶体反应的准备和精子超活化，促进精子穿越透明带。精子获能（2）获能精子的特征超活化运动表现为运动速度加快，头部和尾部摆动的频率和幅度加大。代谢加快、寿命减短表现为糖酵解和耗氧率增加，为精子运动增加能量。质膜结构发生变化质膜表面的成分减少，结构不稳定。精子获能A.精子进入获能培养基不久的运动状况B.C.获能培养后4h的超激活运动类型金黄仓鼠超激活运动前后运动类型的改变图片来源于网络刚进入母畜生殖道的精子表面含有一些类固醇物质和氨基多糖，抑制了顶体酶的活性和精子的受精能力，称为去能因子。而雌性生殖道中的α和β淀粉酶能水解去能因子，使之受精有关的酶类释放并具有活性。所以，精子获能的实质即是使精子表面的去能因子失去活性的过程。精子获能（3）获能的区域正常生理条件下，精子进入雌性生殖道后就开始获能，但主要在子宫或输卵管中完成。不仅在同种动物生殖道内，在异种生殖道内也能完成获能。血清、卵泡液和子宫内膜抽提液等体外组织液或者肝素、溶血卵磷脂、离心洗涤、体外培养等方法也能使精子获能。精子获能E.S.E.Hafez：ReproductioninFarmAnimals，5thEd，1987精子通过雌性生殖道期间获能的过程精子获能的时间

（4）去能与再获能获能的精子，若重新置于精清中便又失去受精能力，这种现象称为去能。如果去能的精子再回到母畜生殖道内，可再获能。在哺乳动物去能因子无种间特异性。精子获能（5）发现精子获能现象的意义奠定了体外受精技术的理论基础。体外受精技术已是哺乳动物胚胎工程研究和应用不可缺乏的手段。在家畜中，体外受精技术已用于牛羊胚胎体外生产，加速品种改良，并且是克隆和转基因不可缺乏的辅助技术，已广泛应用于临床不孕或不育症的治疗。精子获能获能精子与卵子相遇后，在介质中Ca2+的作用下，精子赤道板前部的质膜与顶体外膜融合形成泡状结构，并释放顶体内容物的过程称为顶体反应。顶体内容物含有活性很强的水解酶，主要有透明质酸酶和顶体酶。顶体反应

顶体反应是精子穿过卵子周围的卵丘细胞层、透明带所必须的生理过程。发生顶体反应之后，精子的头部完整性遭到破坏。

实际上，精子顶体的结构是不稳定的，精子衰老和死亡之后，顶体都会自动破裂，对精子处理不当也会损坏顶体。顶体反应图片来源于网络图片来源于网络顶体反应卵母细胞和精子一样需经历一个类似精子获能的受精准备过程。刚排出的卵子在进入输卵管壶腹部前尚不具备受精能力，在卵子运行到达输卵管壶腹部的过程中，进一步达到了生理成熟阶段。主要表现为皮质颗粒数量的增加，皮质颗粒向卵质膜下移动。卵母细胞受精前的变化卵子排出后维持受精能力的时间一般为8～12h，如果卵子输卵管壶腹部没有受精，在继续运行的过程中，会逐渐衰老。同时，输卵管分泌物会在卵子表面形成一层蛋白膜，使精子不能进入卵子内，从而使卵子丧失受精能力。卵母细胞受精前的变化雌性配子运行

卵子从成熟卵泡排出之后，被输卵管伞部接纳，然后沿着伞部的纵行皱褶下行，通过漏斗口进入输卵管壶腹部。即卵子运行路径依次为：卵巢→输卵管伞→输卵管漏斗部→输卵管壶腹部1.卵子运行的路径图片来源于网络卵母细胞由输卵管漏斗向子宫方向运行，输卵管通过蠕动及逆蠕动、黏膜及输卵管系膜的收缩以及纤毛摆动引起的液流运送卵子。卵子借助输卵管的活动以及该部管腔较宽大的特点，很快进入壶腹的下端。在壶腹部和已运行到此处的精子相遇完成受精过程。2、卵母细胞运行的过程图片来源于网络接纳：伞部内表面纤毛与卵子外面卵丘细胞相互作用，促使卵子进入输卵管。家畜伞部发达的卵子易被接受，如猪、马和狗等。牛、羊因伞部不能完全包围卵巢，有时造成排出的卵子落入腹腔，再靠纤毛摆动形成的液流将卵子吸入输卵管。3.卵子的接纳图片来源于网络

卵母细胞保持受精能力的时间要比精子短得多。卵母细胞进入输卵管峡部时，就丧失了受精能力，进入子宫的未受精卵母细胞，在几天之内就崩解而被吸收，或被白细胞吞噬。（1）卵子运行时间

卵子排出后运行至壶腹部时间较快，只需7~15分钟，停留8h。4.卵细胞保持受精能力的时间动物种类卵子在输卵管内运行的时间/h卵子保持受精能力的时间/h牛8018~20绵羊7212~16猪508~12

不同哺乳动物的卵子各项生理指标注：马、猫和犬卵子在输卵管运行时间较长为6~7d。卵子保持受精能力的时间一般为1d以内。在配种实践中考虑：①排卵时间；②精、卵有受精能力的时间。最佳配种时间：精子和卵子同时到达受精部位。但在实践中很难做到。如何做？4.卵细胞保持受精能力的时间（2）适时输精

使精子先到达受精部位等候卵子，即最好在排卵前某一时刻交配，使受精部位有活力旺盛的精子等待新鲜的卵子，以提高受胎率。原因：①精子数量大；②精子受精能力时间长于卵子。4.卵细胞保持受精能力的时间（2）适时输精雄性配子运行

受精是动物生殖过程的中心环节，了解配子在母畜生殖道内运行及其保持受精能力的时间，对掌握适当的配种时间和提高受胎率具有重要的意义。精子由射精部位（或输精部位）、卵母细胞由排出部位达到受精部位的过程称为配子的运行。配子：指受精前的精子和卵子受精部位：输卵管壶腹部123精子的运行精细胞保持受精能力的时间精子的运行

精子从射精部位（输精部位）开始运行，经过子宫颈、子宫、输卵管，最后到达受精部位。因此，其运行过程包括三个部分。

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自然交配时公畜的射精部位不同，因而精子运行的起始部位也不尽相同。阴道射精型：牛、羊和其他反刍动物精液射在母畜

阴道前庭及子宫颈阴道部。子宫射精型：猪、马、啮齿类精液可直接射入

子宫颈或子宫体内。猪无明显的子宫颈阴道部，因为其螺旋形的阴茎头可以插入子宫颈内，精液直接射入子宫内。

马属动物虽属子宫射精型，但其射精部位在子宫颈管，由于龟头的压挤和子宫负压的吸入作用，很快将精液从子宫颈吸入子宫内。精子从附睾到受精部位的运行

①子宫颈是阴道内射精动物精子进入受精部位的第1道生理屏障。阻止过多的精子进入子宫。②子宫颈“隐窝”能够容纳精子成为暂时性贮库（精子库），不仅可以缓慢释放精子，而且能够阻止衰老或畸形精子通过。③不能进入子宫颈被排出阴道外或被白细胞吞噬。在子宫颈内的运行

发情母畜在雌激素、前列腺素、催产素和少量的孕酮协同作用下，子宫肌发生强烈的间歇性收缩，这种收缩是由子宫颈向子宫角、输卵管方向逆蠕动。交配时这种逆蠕动力更为强烈。子宫肌肉的收缩，推动子宫内液体向子宫角流动，促使子宫内的精子向宫管结合部运行。在子宫内的运行宫管结合部是阴道射精型动物的精子进入母畜生殖道的第二道生理屏障和第二个精子库。对子宫射精型动物，则是第一道生理屏障和第一个精子库。宫管结合部还能限制异种动物的精子通过生殖隔离此处可连续24h使活动的精子不断地向输卵管输送。在发情时宫管结合部收缩和输卵管腔狭窄，限制大量精子通过，只有生命力强的精子才能进入输卵管。在子宫内的运行壶-峡连接部是精子达到受精部位的第3个生理屏障。此处可限制过多的精子进入壶腹部，以免发生多精子受精。于是，精子从射精部位到达受精部位需要闯过3道屏障，经过3次筛选：

第1道栅栏：子宫颈；

第2道栅栏：宫管连接部；

第3道栅栏：输卵管壶峡连接部。在输卵管的运行作用：1、选择。

2、防止多精受精。

因此，精子从射精部位开始运行，经过三道屏障后，到达受精部位的只有数十个至几百个。在输卵管的运行在输卵管的运行（1）射精的力量：精子运行的最初动力。（2）子宫颈的吸入作用：子宫产生负压，吸引精液进入子宫。（3）母畜生殖道肌肉的收缩：阴道、子宫颈、子宫和输卵管的收缩是精子运行的主要动力。母畜生殖道的收缩蠕动和上皮细胞的运动。精子在生殖道内运行的动力（4）母畜生殖道管腔液体的流动：精子伴随液体流动而在母畜生殖道内运行。（5）精液内的某些物质：母畜体内的雌性激素和前列腺素可促进精子的运行，但孕酮则相反。（6）精子自身的运动：作用是次要。（公畜的射精力量和精子本身充沛的生活力及泳动能力）精子在生殖道内运行的动力

不同哺乳动物的精子各项生理指标受精过程

受精开始于获能精子进入次级卵母细胞(马属家畜为初级卵母细胞)的透明带，结束于雌原核与雄原核的染色体组合在一起，成为一个单一的合子细胞。受精不但使卵母细胞因被精子激活而完成减数分裂，而且使合子发生卵裂。合子是新个体的第一个细胞，是新生命的开始。合子具有父母双方各半的遗传物质——染色体。这种结合在自然选择中，可以促进物种的进化。图片来源网络123穿过放射冠溶解透明带进入卵黄原核形成4配子配合5受精主要经历以下5个过程：放射冠是包围在卵子透明带外面的卵丘细胞群，获能后的精子与卵子相遇时，首先发生顶体反应，使顶体内的透明质酸酶释放出来。精子所释放的透明质酸酶可直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路。一、穿过放射冠图片来源网络这一过程，需要较多数量的精子参与，但卵子此时对精子无严格的选择性，即使不同种家畜的精子，也能溶解分离不同种卵子的放射冠。马的卵子排出后无放射冠，称为裸卵。一、穿过放射冠图片来源网络一、穿过放射冠虽然参加受精的精子是极少数，但精子的浓度对溶解放射冠具有重大意义。例如，每毫升含有100万个精子时，放射冠细胞在2~3h溶解；若每毫升只有5000~10000个精子，则需以上数倍的时间才能溶解放射冠；若每毫升只有1000个精子，则几乎不能溶解放射冠。这是由于精子浓度大时，可以产生更多的透明质酸酶的缘故。但浓度过大时，则使卵子完全溶解，失去受精能力。精子穿越放射冠后，以刚暴露的顶体内膜附着于透明带表面，这是精子穿过透明带的先决条件。这种附着只有获能和发生顶体反应的精子才能发生，具有非常明显的种间特异性，异种动物的精子是不能附着和穿过透明带的。二、溶解透明带接触到透明带的精子，很快与透明带上的精子受体结合。经顶体反应的精子，通过释放顶体酶将透明带溶出一条通道，精子借自身运动穿过透明带。二、溶解透明带精子进入卵子的过程溶解透明带当精子穿过透明带触及卵黄膜时，卵子从休眠状态中激活过来，卵黄内的皮质颗粒中的水解酶释放物质到卵周隙，透明带发生硬化，破坏了透明带上的精子受体，阻止了其它精子的穿入，使后来的精子不能进入透明带内，这种变化称为透明带反应，可防止多精子受精。

但通常还有数十个精子钻入透明带和卵黄膜之间的空隙（即卵黄周隙），这些额外的精子称补充精子。透明带反应精子进入透明带后，到达卵周隙。一旦接触卵黄膜，活动即停止。卵黄膜表面的微绒毛包围住精子，卵黄膜随之与精子质膜融合，将精子“拖入卵内”。当精子进入卵黄膜时，卵黄膜立即发生卵黄紧缩、卵黄膜增厚、排出部分液体进入卵黄周隙等变化，拒绝新的精子再进入卵黄，这种多精子入卵阻滞作用称之为卵黄膜封闭作用或多精子入卵阻滞。三、进入卵黄皮质反应：一种防止质膜再被其他精子穿透的防御性反应。当精子与卵黄膜接触时，在接触点膜电荷发生改变并向周围扩大，整个膜持续去极化，在卵黄膜下的皮质颗粒向卵子表面移动，在Ca2+的作用下，皮质颗粒与卵黄膜融合，以胞吐方式将其内容物排入卵周隙。

3.进入卵黄卵黄膜反应：皮质颗粒所释放的黏多糖与卵黄膜表面紧密相连，在卵子周围又形成一层保护层（透明膜），改变了卵子表面结构。进入卵黄精子进入卵黄后，头部膨大，尾部脱落，出现核膜和核仁，形成雄原核。精子进入卵黄后不久，卵母细胞排出第二极体，完成第二次成熟分裂，逐渐出现核膜和核仁，形成雌原核。雌原核的特点是染色质分布不对称。原核形成后，不断发育、变大，猪的两个原核大小相似，其他家畜雄原核略大于雌原核。四、原核形成雄原核和雌原核经充分发育，相向移动，彼此接触，随即便融合在一起，核仁和核膜消失，染色体重新组合，并准备进行第一次有丝分裂，形成一个称为“合子”的单细胞胚胎，这一过程称为配子配合。受精至此结束。五、配子配合受精过程示意图精子与透明带的附着具有非常明显的种间特异性，异种动物的精子不能附着和穿过透明带。

原因：透明带表面的种属特异性受体。受精的种间特异性精子从进入卵子到第一次卵裂的间隔。猪：12~14h绵羊：16~21h牛：20~24h兔：12h人：36h受精过程所需时间妊娠生理胚胎的早期发育胚胎发育通常是指从受精卵起到胚胎出离卵膜的一段过程。

早期胚胎的发育始于输卵管，通过一系列有序的细胞增殖和分化，由单细胞变成多细胞，由简单细胞团分化成各种组织、器官，最后发育成完整个体。

胚胎的早期发育

（图片来源于网络）胚胎的早期发育

妊娠是指母畜从受精开始，经过胚胎和胎儿的生长发育，直至胎儿成熟产出体外的生理变化过程。

根据形态特征，可将早期胚胎的发育分为桑葚胚、囊胚、原肠胚三个阶段。

受精卵形成后立即在透明带内进行分裂，当卵裂球达到16-32个细胞时，由于受到透明带限制，在透明带内形成致密的细胞团，形似桑葚，称为桑葚胚。桑葚胚卵裂球呈倍数增长桑葚胚（图片来源于网络）

桑葚胚继续发育，逐渐在细胞团中出现充满液体的小腔，称囊胚腔，此时的胚胎称为囊胚。随着细胞分裂，形成滋养层和内细胞团。囊胚囊胚（图片来源于网络）

囊胚阶段，随着细胞分化，内细胞团将发育成胎儿，滋养层将发育成胎膜和胎盘。囊胚后期，囊胚体积迅速增大，变为扩张囊胚。排卵后6d-12d，胚泡从透明带中脱出。

囊胚阶段主要靠子宫乳获取营养物质。囊胚

原肠胚：由囊胚发育而来。囊胚的部分细胞迁移到内部，在囊胚不断向内凹陷的过程中，形成外、中、内三个胚层。

在这时期，细胞核开始起主导作用，合成新的蛋白质，细胞分化显著，为组织发生、器官发生打下基础。原肠胚原肠胚（图片来源于网络）妊娠识别的过程：在妊娠早期，胚胎即能产生某种化学因子（激素）作为妊娠信号传给母体，母体随即产生相应的生理反应，以识别或确认胚胎的存在。妊娠的识别动物种类妊娠识别时间猪10-12天牛16-17天绵羊12-13天马14-16天

妊娠识别后，进入妊娠生理状态，但各种动物妊娠识别的时间不同。妊娠的识别

早期胚胎在子宫内游离一段时间后，体积越来越大，其活动逐渐受到限制，位置逐渐固定下来，胚胎的滋养层和子宫内层膜逐渐建立起组织和生理上的联系，这一过程称为附植或着床胚胎的附植胚胎的附植（图片来源于网络）

附植部位：子宫血管稠密、营养供应充足的部位；胚泡间有适当距离，以防止拥挤。

附植时间：游离期之后，胚泡与子宫内膜即开始疏松附植。紧密附植的时间发生在此后较长一段时间内，且有明显的种间差异，最终以胎盘建立结束。胚胎的附植动物种类附植时间附植部位牛40-45天单胎：排卵侧子宫角的下1/3处双胎：两侧子宫角马90-105天对侧子宫角基部猪25-26天两子宫角内有均等的胚胎附植绵羊28-35天单胎：排卵侧子宫角的下1/3处双胎：两侧子宫角胚胎的附植

胎膜即胎儿附属膜，是胎儿本体以外的几层膜（绒毛膜、尿膜、羊膜、卵黄囊）的总称，分娩后便和胎儿脱离，属于一个暂时性器官。

作用是与子宫粘膜交换气体、养分及代谢产物，合成酶和激素，维持其继续发育，是胎儿在子宫内发育阶段的重要器官。胎膜（图片来源于网络）胎膜卵黄囊：胚胎发育初期的主要营养器官，是原始胎盘；羊膜：包裹在胎儿外的一层透明薄膜，内有羊水，胎儿漂浮在羊水中，对胎儿起缓冲作用；尿膜：尿膜闭合为尿囊，尿囊通过脐带中的脐尿管与胎儿膀胱相连，内含尿水。绒毛膜：胚胎最外层膜，嵌入子宫黏膜腺窝，形成胎儿胎盘的基础；脐带：胎儿和胎盘联系的纽带，脐带内含有脐动脉、脐静脉、脐尿管和卵黄囊残迹，分娩时多数自行断裂。胎膜

胎水包括羊膜囊内羊水和尿囊内尿水，胎儿存在于羊水中，尿水包围着全部或大部分羊膜。

羊水：清澈、透明、无色、粘稠，妊娠末期增多。包括胎儿尿液、呼吸道和口腔黏膜的分泌液，防止胎儿皮肤和羊膜粘连、分娩时扩张子宫颈及润滑产道。

尿水：起初清澈、透明、水样、琥珀色，含有白蛋白、果糖和尿素，来自胎儿的尿液和尿膜上皮的分泌物，或从子宫内吸收而来。胎水

胎盘是由尿膜绒毛膜和妊娠子宫黏膜结合在一起的组织，是母体和胎儿之间进行物质交换的器官。由两部分组成，胎儿绒毛膜的绒毛部分为胎儿胎盘，子宫黏膜部分为母体胎盘，两者合称为胎盘。

根据绒毛膜表面绒毛的分布将胎盘分为弥散型、子叶型、带状和盘状四种类型。胎盘胎盘种类（图片来源于网络）哺乳动物的四种主要胎盘类型1.弥散型胎盘2.子叶型胎盘3.带状胎盘4.盘状胎盘动物种类胎盘类型猪、马、驴弥散型胎盘牛、羊子叶型胎盘灵长类盘状胎盘犬、猫带状胎盘胎盘种类

胎盘是一种功能复杂的器官，是母体和胎儿相连接的纽带，具有物质运输、合成及分解代谢、分泌激素及免疫等多种功能。胎盘功能

母畜妊娠后，由于发育中的胎儿、胎盘和黄体的形成及其所产生的激素都对母体产生极大的影响，因而，母体在形态上和生理上产生了很多变化。妊娠生理全身的变化全身变化：

妊娠初期：随着胎儿生长，母体新陈代谢加强，食欲增加，消化能力提高，营养状况改善，体重增加，被毛光润。

妊娠后期：胎儿生长发育迅速，需要从母体获取大量营养，母体自身消耗大，变得消瘦。

胎儿对钙、磷等矿物质需要量增多，需及时补充，否则容易出现后肢跛行、牙齿磨损快、产后瘫痪等症状。全身的变化（图片来源于网络）生殖器官的变化生殖器官的变化卵巢：随着胎儿体积增大，妊娠子宫逐渐沉入腹腔，卵巢也下沉，两侧卵巢距离靠近。子宫：子宫容积增大，子宫壁先变厚后变薄。子宫颈：收缩紧闭，分泌粘稠的粘液封闭子宫颈，称子宫栓。阴道和阴门：妊娠初期，阴门收缩紧闭，阴道干涩；妊娠后期，阴道黏膜苍白，阴唇收缩；

妊娠末期，阴唇阴道因水肿而柔软，有利于胎儿产出。猪的妊娠诊断及预产期推算早期妊娠诊断的意义妊娠诊断的目的是确定母畜是否已经妊娠，以便按妊娠母畜对待，维持母畜健康，保证胎儿正常发育，以防止胚胎早期死亡或流产。

母猪配种后，应尽快检出空怀母猪，密切注意其下次发情，找出未孕原因，并及时补配，防止空怀。4

母猪妊娠后，发情周期停止，食欲增强，膘情好转，被毛润泽，性情温顺，行动谨慎安稳。群养时，会避开其它母猪。妊娠初期：外阴部干燥收缩、紧闭，有皱纹，阴门裂线变短且弯曲。妊娠中、后期：母猪可见腹围增大，且下腹部突出。外部观察法外部观察法（图片来源于网络）4

是用手触摸母畜的腹部，感觉腹内有无胎儿或胎动来进行妊娠诊断，腹部触诊法只适用于妊娠中后期。

猪的触诊:先用抓痒法使猪侧卧，然后用一只手在最后两乳头的上腹壁下压，并前后滑动，如能触摸到若干个大小相似的硬块，即为妊娠。腹部触诊法4腹部触诊法（图片来源于网络）4返情检查

母猪的发情周期一般为21d左右，母猪配种后20多天不再出现发情表现，即认为已基本妊娠，等到第2个发情期仍不发情，就可认为已经妊娠，特别是对配种前发情周期正常的母猪比较准确。

4返情检查

个别母猪妊娠后，有时也会有发情表现，此种发情为假发情，最好与超声波诊断结合使用。

另外，在配种后因营养、生殖疾患或环境应激造成的乏情现象也有可能被误认为妊娠表现。4A型超声波诊断仪是利用超声波来探测子宫内充满积液的孕囊，反射回来的超声波被转换成声音信号。A超诊断法（图片来源于网络）4检查方法：将待测母猪站立保定，在母猪右腹侧最后肋下腹部、最后一对乳头上方处，涂抹适量耦合剂，把探头紧贴被检部位皮肤，转动探头，对子宫进行弧形扫描，扫描角度大约与母猪体成45℃，并对准对侧前肩。当发出稳定声音后，记录结果。然后，在左侧再检测一次，以验证结果。A超诊断法结果判定：当听到连续的“嘟嘟”声，可诊断为妊娠。当听到断续的“嘟嘟”声，多次调整探头方向，仍无连续响声，则可诊断为未妊娠。A超诊断法4注意事项：

每测试一头母猪前必须涂抹耦合剂，这样可以保证探头与猪体接触良好；配种后30~75d检查准确度高于95%。但超过75d由于尿囊液和胎儿生长的变化会导致检测结果不准确。另外，膀胱积液、子宫积液和子宫内膜水肿也容易造成假阳性结果。该诊断方法仅能检测出是否妊娠，不能确定妊娠个数。A超诊断法4

目前，在一些大型养殖企业，经常使用B超进行繁殖状况诊断，包括发情判定，早孕检查、子宫炎症、卵巢的黄体和滤泡的发生及变化，以及胎儿早期性别鉴定。

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