[农学]第三章 雄性动物生殖生理及其调控技术.ppt

第三章 雄性动物生殖生理 及其调控技术,第一节 雄性动物生殖机能 的发育与性行为,第一节 雄性动物生殖机能 的发育与性行为,一、生殖机能的发育及其调控,(一)初情期前 性腺未分化前，生 殖嵴上皮向结缔组 织中增生，形成生 殖索，并将迁入的 原始生殖细胞包围 在其中。,性分化期以后， 雄性性腺发育为睾丸，生殖索向 深处增殖延伸，形成精细管索和 睾丸网，生殖细胞分布于精细管索中。,精细管索之间的间质细胞分泌睾酮，诱导 雄性表现型的发育。 精细管索细胞分化为支持细胞，分泌AMH， 促使缪勒氏管退化。 睾丸下降; 隐睾。,从性分化到初情期之前，睾丸生长缓慢，主要是精细管索的延长。 初情期时，促性腺激素和雄激素分泌进一步加强，精细管索逐渐出现管腔，成为精细管，性原细胞向管腔外周迁移，并以随机方式发育为A型精原细胞，开始精子发生的过程。,(二)初情期,雄性动物初情期(puberty) 指雄性个体第一次释放有受精能力的精子，并表现出完整性行为的时期。 雄性家畜出现初情期的年龄一般比雌性动物晚，引进品种的猪、绵羊和山羊的初情期一般为7月龄，牛为12月龄，马为1518月龄，兔为34月龄。,影响初情期的因素,畜种及品种、外界环境、个体营养水平等。 气候寒冷、光照不足、营养水平低等因素也会影响幼畜的生长发育，推迟初情期的出现。（反之如何？）,通常在生产中对初情期的估测，可根据个体和性腺的发育程度及精液品质的检查结果进行。 初情期与体重的关系密切。（奶牛初情期体重为成年体重的30%40%，肉牛为45%55%;绵羊和山羊初情期的体重为成年体重的40%60%。）,(三)性成熟及适配年龄,公畜性成熟 (sexual maturity) 指青年公畜经过初情期后，身体和生殖器官进一步发育，已具备成熟和完善生殖机能的时期，标志着动物个体达到具有正常繁殖能力的年龄。 然而，性机能的成熟一般早于身体的成熟，达到性成熟年龄的公畜并不一定达到了正式用于配种的年龄。,为了保证公畜自身的充分发育和保持高繁殖效率，一般都根据品种、个体发育规律及繁殖能力等因素，对不同家畜及品种人为地确定适用于配种的公畜年龄阶段，即适配年龄。公畜适配年龄一般要比性成熟年龄大数日(鼠、兔)、数月 (猪、羊)和1年(牛、马)。 动物的生长基本结束，并具有成年动物所固有的形态和结构特点，称为体成熟。,(四)初情期与性成熟的 内分泌调节,公畜初情期的出现与下丘脑-垂体-睾丸轴的内分泌功能成熟有关。 在初情期之前，公畜下丘脑-垂体-睾丸轴的功能尚未健全。 初情期时，下丘脑降低了感受雄激素负反馈作用的敏感性，提高了GnRH释放的脉冲幅度和频率。,同时垂体对GnRH作用的敏感性以及睾丸对ICSH和FSH作用的敏感明显增强，使外周血中ICSH浓度升高，睾酮分泌增加并达到成年公畜的水平。 在高水平雄激素作用下，公畜生殖器官充分发育并出现性冲动，开始大量产生具有受精能力的成熟精子。,二、性行为表现,性行为是动物在两性接触中表现出来的特殊行为，是由动物体内激素和体外特殊因素(外激素及感官的神经刺激等)共同作用而引起的特殊反应。 不同性别具有各自独特的性行为表现形式。公畜性行为的表现模式主要包括性激动、求偶、勃起、爬跨、交合、射精和性失效等连续的行为过程。,(一)性激动 指公畜接触母畜时所产生的性兴奋或性冲动现象。公畜可以通过感觉器官将异性刺激转变为神经冲动，激发求偶交配欲望。,(二)求偶 指公畜向母畜做出某些特殊姿势和动作，以诱使母畜接受交配的性行为表现。 各种动物有其特殊的求偶形式 ，通常都有舔和嗅闻母畜的行为。除猪以外，其他公畜在嗅闻母畜尿液气味后，可出现“卷唇”。 此外，公畜还常以特殊叫声或与母畜身体的接触来表现求偶的欲望。,(三)交配 包括勃起、爬跨和交合等几个连续而紧密结合的性行为。 公畜在性激动和短促的求偶行为之后，阴茎很快勃起并迅速将前肢跨到母畜背上。 如果母畜静立接受爬跨，公畜则将下颌部紧贴母畜背部，发动腹肌特别是腹直肌的突然收缩，使勃起的阴茎很快插入母畜阴道，完成交合过程。 未进入发情生理状态的母畜，往往抗拒和躲避公畜的爬跨。,(四)射精 公畜将精液排放在雌性生殖道内的过程。 在交配过程中，牛和羊将精液射到子宫颈附近的阴道部位，称为阴道射精型; 猪和马为子宫射精型，射出的精子直接进入子宫颈或者子宫深部。,(五)性失效 射精完毕后，公畜立刻爬下，结束交配，性欲消失。性失效的持续时间变化很大，个体间有很大差异。,三、引起性行为的机理,公畜性行为是通过感觉器官接受异性及环境的刺激，在神经和内分泌系统对感官信息的整合作用下产生的。,1.嗅觉刺激 2.视觉和听觉刺激 3.触觉 交配过程中，阴道内适度的温度、润滑度和压力有利于公畜的射精。牛和羊的阴茎对温度十分敏感，马和猪则对压力更敏感。 假阴道采精法和公猪手握式采精法都是基于阴茎感受器的触觉刺激可诱导插入和射精的原理而设计的。,（一）感官刺激,(二)激素,雄激素是刺激公畜产生性行为的主要激素。它由睾丸间质细胞产生后，经血液到达中枢神经的特定部位，刺激性中枢而发挥作用。初情期前去势的公畜完全丧失性行为，表明SGS对性行为具有重要作用。 雄激素的分泌受下丘脑和垂体内分泌功能的正向调节，同时也可以通过负反馈机制抑制GnRH和ICSH的分泌，以保持血中雄激素浓度的相对恒定。,非季节性繁殖的动物，公畜全年都保持着较高的雄激素水平和性欲。 季节性繁殖动物如鹿、水貂等，性行为活动仅发生在繁殖季节。在非繁殖季节，睾丸暂时性萎缩或回缩于腹腔内，雄激素的分泌处于极低水平，公畜进入无性欲的休情状态。,(三)神经系统,神经系统对性行为活动具有最直接的作用，可以整合激素和感官刺激使其转化为性冲动。 自主神经系统对勃起和射精起支配作用。脊髓荐骨节的副交感神经支配公畜的勃起行为;交感神经可以通过刺激平滑肌的收缩来控制射精行为。,四、影响性行为的因素,1.遗传因素 2.环境因素 3.生理状态 4.社群地位 5.管理,在临交配或采精前加强对公畜的感官刺激，有利于公畜性机能潜力的发挥。 例如，当公畜与母畜或台畜接触时，适当地牵制公牛的性行为510min，或让其进行23次徒劳的起落爬跨，能提高射精量、精子密度和活力，并能引起LH分泌高峰和增加睾酮浓度。,在人工采精实践中，作为台畜的母畜，其发情状态、体型、毛色和对公畜亲善反应程度等也影响性行为。 选择性情温顺和体型及毛色等最受公畜喜爱的发情母畜作为台畜，可以增强公畜性行为。此外，利用 “新奇效应”的作用，采用更换台畜的方法，可以改善和提高迟钝公畜采精时的性行为。,对公畜的粗放管理以及配种或采精措施的失当，也能造成公畜性行为的抑制。 公畜在交配或采精过程中受到各种不良刺激时，如惊吓、痛疼、攻击等，会抑制或中断其性行为，甚至可能造成阳矮等性机能障碍。 此外，在一定时间内，公畜交配或采精频率过大，也会损害其性机能。因此，对家畜应该人为控制交配或采精的频率。,五、性行为对繁殖的影响,1.性行为对雌性动物生殖机能的刺激作用-“雄性效应”。 、 在一群雌性动物中突然出现一只雄性动物，可能出现如下效应：使雌性动物性成熟提早；使季节性发情的动物出现周期发情和排卵；使发情动物缩补发情期和提早排卵。 2.性行为能提高受胎率 如母羊配种后，再接触结扎输精管的公羊.受胎率提高10%。,第二节 精子的发生和成熟,精子（sperm）是睾丸分化出来的特殊细胞，雄性动物到一定年龄，睾丸在垂体分泌的促性腺激素的作用下分泌雄激素，使精子在睾丸中发生。 刚从睾丸释放出的精子没有运动和受精能力，需在附睾中，受附睾微环境的pH值、渗透压、离子、大分子物质的作用才逐步获得运动和受精能力。,雄性动物在初情期至性机能减退的整个生殖年龄中，可以全年或季节性地产生大量精子。 精子的发生需要经历复杂的分裂和形成过程。在这一过程中，精原细胞 (spermatogonia)最终成为精子 (spermatozoa)，完成染色体数目减半和细胞质及细胞核的变化，形成精子特有的形态与结构。,精子发生 (spermatogenesis) 指精子在睾丸内产生的全过程，包括精细管上皮的生精细胞(spermatogenic cells)由精原细胞经过精母细胞(spermatocytes)到精子细胞 (spennatids)的增殖发育过程和精子形成过程。 精细管在初情期形成管腔，由多层不同发育时期的生精细胞和支持细胞构成精细管上皮。它们在精子发生过程中保持紧密联系。并随着分裂过程的持续发生，各发育时期的生精细胞依次从精细管外周向管腔迁移，最后形成的精子释入精细管腔。,一、精子发生,(一)精子发生的过程,精子发生过程可分为三个阶段：精原细胞增殖、精母细胞发育与成熟分裂、精子的形成 。 1.精原细胞的增殖 精原细胞位于精细管上皮的最外层，紧贴精细管基底膜，是睾丸中最幼稚的一类生精细胞。,根据细胞的形态、大小、位置、核及核仁等的特点，精原细胞可分为三类： A 型精原细胞：由性原细胞分化而来的称为 A0型细胞，由它分裂形成A1A3型细胞，少数能分裂成A4型细胞； 中间型精原细胞：由A2或A3细胞分裂而成； B型精原细胞：由中间型细胞分裂增值而成，最后由B型精原细胞经有丝分裂初级精母细胞。,2.精母细胞的发育,这一阶段需要完成2次成熟分裂，最后形成精子细胞。 初级精母细胞在形成以后，进入静止期，细胞核与B型精原细胞相似。期间细胞进行DNA复制，并积极转录、合成和贮存各种必需的蛋白质及酶，为成熟分裂做准备，细胞体积也随之逐渐增大。 然后，初级精母细胞开始进入成熟分裂前期，经过中朝、后期和末期完成第一次成熟分裂。随着第一次减数分裂的结束，初级精母细胞分裂为两个次级精母细胞，染色体数目减半，成为单倍体。,次级精母细胞形成后，不再复制DNA，很快结束细胞间朝进行第二次成熟分裂。在分裂过程中，每条染色体的着丝粒断裂，染色单体分别移向两极，形成两个单倍体精子细胞。,3.精子的形成,是指精子细胞发生复杂的形态结构变化而演变为精子的过程。 精子细胞在形成之后不再分裂，附着在靠近管腔的支持细胞顶端。精子细胞为圆形，有着色较深的圆形细胞核，胞质少，含有中心粒、线粒体和高尔基复合体等细胞器。变形之后精子细胞成为蝌蚪样的精子。这一形态变化过程主要涉及顶体的发生、核的浓缩拉长、尾的形成和多余细胞质的脱落等过程(图3-3)。,在这一形态变化中，高尔基复合体形成顶体，细胞核变成精子头部的主要部分，中心小体逐渐形成精子尾部，线粒体成为精子尾部中段的线粒体鞘膜，细胞质则大部分脱落，仅有极少量的细胞质被保留在精子中。,(二)精子发生周期与精细管上皮周期,在精子发生中，循环往复地出现精子发生序列，即从A型精原细胞至精子细胞变成精子的过程，称精子发生周期。 完成一个精子发生序列所需要的时间也就是一个精子发生周期的持续时间，猪为3445d.牛为5460d，绵羊为4950d，山羊为60d，马为4950d，兔为4450d，大鼠为35d。 随着精子发生的进程，精细管上皮的细胞组合发生有规律的变化，呈现出周期性。这种精细管横切面中反复出现某一特定细胞组合的精细管上皮变化，称精细管上皮周期。,(三)精细管上皮波,精子发生过程中，精细管上皮不仅可以随时间进程而在同一个横段面发生周期性变化，而且还可以因纵长方向的空间位置或距离的变化而发生有规律的变化。这种在同一时间沿纵长方向变化的细胞排列形成一定长度的片段，但某些局部也有异常或混乱的顺序排列，称之为变序现象 (modulation)。 精细管上皮波的变化保证了精细管能够连续产生和释放精子，相同的精细管上皮片段则增加了同时期产生的精子数量。,(四)血液-睾丸屏障 (BTB),在精子发生过程中，血液-睾丸屏障(简称血-睾屏障)可以阻止血液和淋巴液直接进入精细管，起到保护生精细胞发育的作用，使之能够免受血液化学变化的影响。 BTB主要由精细管外周的肌样细胞层和支持细胞的特殊连接两部分组成。 支持细胞是一种外形不规则的高柱状细胞，一端与精细管基底膜相贴，顶端直达管腔，侧面及顶端有许多凹窝，嵌入各级发育时期的生精细胞。,相邻的支持细胞以其细胞膜相互靠近，并在精细管基部的精原细胞附近形成紧密连接的特殊结构，构成BTB的主要部分。 紧密连接的屏障作用使具备自身抗原的单倍体精子细胞和精子能够免于自身免疫系统的攻击，此外还能防止有害物质对精子发生的不利影响。,(五)精子发生的内分泌调控,精子的发生受下丘脑-垂体-睾丸系统的内分泌调控。在这一系统中，各级的内分泌功能通过自上而下的正向调节和自下而上的反馈调节，保证了相关激素的相互作用和协调，维持精子的正常发生。,在下丘脑-垂体-睾丸系统的调控中，垂体GTH对睾丸维持正常功能起直接的调节作用。在下丘脑GnRH 的作用下，垂体产生和释放LH和FSH。其中LH可以作用于睾丸间质细胞，促其产生以睾酮为主要形式的雄激素。 一部分雄激素可以通过弥散作用进入精细管的支持细胞，另一部分则进入血液循环，反馈性抑制下丘脑和腺垂体的促性腺作用，同时也刺激第二性征、副性腺和性行为等的发育。,腺垂体分泌的FSH，可以与精细管的支持细胞受体结合，刺激雄激素结合蛋白(ABP)和Ibn的产生。 此外，还能直接作用于生精细胞，启动精原细胞分裂增殖，刺激精母细胞发育。雄激素与ABP结合，在精细管及附睾中维持高浓度的睾酮环境，满足精子发生与成熟的需要。 Ibn可反馈性抑制FSH的分泌。,二、精子在附睾内的成熟与贮存,睾丸生成的精子不具备运动与受精的能力，需要在附睾内的转运过程中完成精子成熟所发生的某些形态与机能等的变化，才能获得受精潜能和运动能力，这个过程称为精子的成熟。,(一)精子成熟的主要变化,1.精子形态与结构的变化 精子在附睾中运行时，原生质发生脱水、浓缩，精子的体积和头部因而略有缩小;精子颈部的原生质小滴则逐渐向精子尾端后移并最终脱去。这种原生质小滴的脱离变化，可作为精子成熟的一种形态特征。 在精子成熟中，精子DNA与核中鱼精蛋白结合，致使染色体进一步凝集，DNA的细胞化学染色相应减弱。此外，在精子蛋白质结构的变化过程中，二硫键结构增加，精子核和尾部结构更加稳定。,在附睾中，精子质膜亦发生明显的物理和化学变化，这些精子质膜的变化对精子获得受精潜能 (如精卵识别、结合、融合)，防止精子过早发生超激活运动及发生顶体反应等具有重要作用。,2.精子运动能力与方式的变化 精子从附睾头至附睾尾的运行中，运动的方式由转圈运动逐渐转变为前进运动。这种运动方式的转变可能是精子与附睾分泌的前向运动蛋白结合的结果。,3.精子代谢方式的变化 在睾丸中，精子主要通过糖的酵解途径获得能量。但在附睾中因果糖和葡萄糖的含量低，精子主要靠分解附睾液中的乳酸等物质提供能量。,(二)精子在附睾内的贮存,附睾的环境有利于精子较长时间的贮存。附睾内温度相对较低(比体温低47)，并呈弱酸性，可以抑制精子运动。 附睾内的精子主要贮存在附睾尾部，约占其总数的70%，输精管中仅占2%。精子在附睾内的贮存时间一般为30-60d，当公畜长时间不采精或不配种而使精子贮存时间过久的话，精子会逐渐变性，分解和吸收，一部分经尿液排出。,第三节 精子形态结构与生活力,一、精子的形态和结构 精子是一种高度分化的单倍体雄性生殖细胞，具有独特的形态结构、代谢过程以及运动能力，表面覆盖一层脂蛋白膜，可以利用精液中的代谢基质进行复杂的代谢活动。,各种动物精子的形状、大小及内部结构有所不同，但大体上是相似的。哺乳动物的精子，主要由头部、颈部和尾部组成 (图3-8)。,(一)头部,精子头部的形状因动物种类而异，家畜精子头部一般为扁卵圆形 (长128um、宽约4um、厚约Ium)，犬为梨状，鼠类为镰刀状，鸡为微弯曲的圆锥形。 精子头部主要由细胞核、顶体和顶体后区等组成 (图3-9)。细胞核为精子头部的主要部分，由DNA和核蛋白质等组成，在精子形成过程中，集聚为一致密核，具有双层核膜。,顶体 (acrosome 或apical body)是膜的囊状结构，呈帽状覆盖在核的前段部分。顶体可分为顶节(apical segment)、主节 (principal segment)和赤道节(equatorial segment)三个部分。 顶体外膜靠近精子质膜，内膜与核膜贴近。顶体内含有多种与受精过程有关的水解酶，在精子发生顶体反应时，因顶体外膜与精子质膜融合而释出。赤道节是精子首先与卵子发生融合的部位。 顶体后区 (Postacrosomal region)是细胞质特化为环状的一层薄的致密带。,(二)颈部,精子颈部 (neck)是连接精子头部和尾部的部分，呈短圆柱状。 颈部前端有一凸起的基板 (basal plate)与核后端的植入窝相嵌合。 基板以后是由中心小体发生而来的近端中心粒，为短圆筒形，与精子尾部长轴呈微斜或垂直排列。 远端中心粒变为基体 (basal body)，由它发出精子尾部的轴丝。基板向后延伸，在外周形成9条纵行粗纤维，构成尾部轴丝外面的纤维带。精子颈部长约05um，脆弱易断,(三)尾部,精子尾部 (tail)是精子的运动和代谢器官，是精子的最长部分，长4050um，分为中段、主段及末段三部分。 中段 (middle piece)位于颈与终环之间，长815um，是尾部粗大的部分。中段主要由轴丝 (axoneme)、致密纤维和线粒体鞘组成。轴丝由2条中心单微管及其周围的9条二联微管组成。,轴丝外周有9条粗纤维 (corsefibers)组成的纤维带，前端粗，向后渐细，呈圆锥形。 粗纤维的外周有螺旋状的线粒体鞘 (mitochondrial sheath)环绕。 线粒体鞘内含有与精子代谢有关的酶和能源，是精子能量代谢的中心。线粒体鞘最后一圈处的质膜内摺形成致密环形板状结构的终环 (annulus)，防止精子运动时线粒体鞘向尾部移位。,主段 (principal piece)位于终环与末段之间，长3040um，是精子尾部最长的部分。主段的主要结构为轴丝，轴丝外周由9条粗纤维包绕，并由纤维鞘（fibrous sheath)包裹，最外层为质膜。 末段 (end piece)很短，长35um，仅由中央9+2结构的轴丝和外周的质膜构成,二、精子生活力,(一) 精子的活动力 以精子运动形式表现出来。精子从精细管排出时，不具备运动能力，而在附睾管中逐渐获得这种能力，但仍保持静止状态。精子在射精过程中与副性腺分泌物混合时受到激动而开始运动。精子的活动力与代谢能力有关，并受温度的影响。活动力越强，精子消耗能量越多，存活的时间就越短。,1.精子运动的形式 精子的运动依赖于尾部的摆动。精子向前运动时，由尾部弯曲摆动产生有节奏的横波，自尾的中段向后传至尾端。横波对精子周围的液体产生压力，使精子在液体的反作用力下向前运动。精子尾部各段的摆动程度不相等，越向尾端，弯曲度越大。每个弯曲波传出时，精子头部向侧方移位。 显微镜下可以见到的精子运动类型有三种，即直线前进运动、转圈运动和原地摆动。直线前进运动是精子正常的运动形式，转圈运动及原地摆动的运动形式都表示精子正在丧失运动能力。,2.精子运动的机制,精子的运动是精子尾部轴丝滑动和弯曲的结果，与肌纤维收缩时肌丝间相互滑动的原理相似。轴丝动力蛋白能够利用ATP将化学能转化为机械能，引起并维持轴丝滑动和弯曲。线粒体利用果糖等单糖产生精子运动所需的ATP。,3.精子运动的特性,精子在液体状态或雌性生殖道内运动时表现出逆流性、趋物性和趋化性的特点。 逆流性表现为精子在流动的液体中向逆流方向流动，能在雌性生殖道内沿管壁逆流而行。 趋物性是指精子对精液或稀释液中异物 (如上皮细胞、空气泡、卵黄球等)做趋向性运动的特性，精子头部钉住异物做摆动运动。 趋化性表现为精子具有趋向某些化学物质运动的特性。在雌性生殖道内卵细胞可能分泌某些化学物质，吸引精子向卵子运动。,4.精子的运动速率,温度对精子运动的速率有明显影响。在体温条件下，精子运动的速率快，但随温度的降低，运动速率减慢，低于10时运动则基本停止。,(二)精子的存活时间,精子的存活时间与其自身的代谢特点和所处环境及保存方法等因素有关。 1.在雄性动物生殖器官内的存活时间 精子在附睾中可以存活较长时间，如牛精子在附睾中存活时间最长可达60d以上，保存37d时仍有70%的精子具备活动力。兔精子在附睾中存活的时间也超过60d，受精能力维持40d。,精子能够在附睾中存活如此长的时间，与附睾的环境条件有利于精子生存有关。在附睾中精子处于弱酸性、高渗透压和温度偏低的环境中，运动和代谢受到抑制，能量消耗少，因此能够存活较长时间。但是，精子在附睾中如果贮存过久，则会降低活力，畸形和死亡精子增加。长期不配种的公畜，在第一次来得的精液中有较多衰弱、畸形的精子。,2.精子在雌性动物生殖道内的存活时间,精子存活时间因其所处的雌性动物生殖道部位不同而有较大差异。 阴道环境对精子存活不利，因此只能存活较短时间。精子在子宫颈可存活较长时间，约30h，在子宫液中可存活约7h，在子宫内存活时间较长。 精子在雌性动物生殖道的存活时间一般长于其保持受精能力的时间。,3.精子在体外的存活时间,精子射出后在体外的存活时间因动物品种、精液保存方法、温度、酸碱度和稀释液的种类等而有很大差异。在降低保存温度和改变为弱酸性环境的情况下，精子的活动与代谢受到抑制，能量消耗减少，因此精子的存活时间可相对延长。 精液冷冻保存技术的应用可以使精子长时期保存。,(三)精子的代谢,精子的代谢活动是精子维持其生命和运动的基础。精子由于缺乏许多胞质成分，只能利用精清的代谢基质和自身的某些物质进行分解代谢，从中获得能量以满足精子生理活动的需要。 精子的分解代谢主要是通过糖酵解和精子呼吸的方式 ，此外也可以分解脂质及蛋白质。,三、环境因素对精子的影响影响,精子的环境因素很多，如温度、辐射、渗透压、pH、化学物质等。它们作用于精子，影响精子的存活、运动和代谢等。,(一)温度,动物体温是精子进行证常代谢和运动的最适温度，如哺乳动物为3738，鸟类为40。但不利于精子长时间保存，甚至影响哺乳动物精子的正常发生 (例如隐睾)。温度的变化可以改变精子的代谢和运动能力，影响精子寿命。 精子对高温的耐受性差，一般不超过45 。当温度超过这一限度时，精子经过短促的热僵直后立即死亡。在4044 高温环境中，精子的代谢和运动异常增强，能量物质在短时间内迅速耗竭，可能很快失去生存力。,低温环境中，精子也易受到伤害。当新鲜精液由体温快速降至10以下时，精子受到冷打击，不可逆地失去活力而很快死亡。这种现象称为精子冷休克。 但是，在含有卵黄或奶类、甘油等的稀释液中，精子可以免受冷休克的伤害，在低温(05)或超低温度 (-196)环境中可有效保存。,(二)光照和辐射 可见光和紫外光及各种放射性射线 (三)pH 精液pH的变化可以明显地影响精子的代谢和活动力。在PH降低的偏酸性环境中，精子的代谢和活动力受到抑制;反之，精液pH升高时，精子代谢和呼吸增强，运动和能量消耗加剧，精子寿命相对缩短。因此，pH偏低更有利于精液保存，可采用精液中充入饱和二氧化碳气体或使用碳酸盐等方法降低pH。,(四)渗透压 (五)电解质 (六)精液的稀释 在哺乳动物中，精液经过适当稀释处理后，精子的代谢和运动加强，耗氧量增加，可能与精液某些抑制代谢的物质被稀释有关。 在稀释液中加入卵黄成分并做分步稀释，可以减少高倍稀释对精子的有害影响。,(七)药品,一些药品对精液的保存具有保护作用，可以免除对精子的某些伤害。例如，在精液或稀释液中加入适量抗生素，能抑制病原微生物繁殖，有利于精子的保存;在稀释液中加入适量甘油等可对精子产生防冷冻保护作用，避免冷冻过程对精子的伤害。 防腐消毒药品，如酒精和煤皂酚等，对精子有很强的毒害作用。在精液处理中，应注意避免精液与消毒药品的接触。（假阴道的消毒）,第四节 精液组成与理化特性,一、精液组成,精液 (semen)是由精子和精清 (seminal plasma)组成的细胞悬液。精清构成精液的液体部分，主要是来自副性腺的分泌物，此外还有少量的睾丸液和附睾液，是在射精时形成的。,(一)精子的化学组成,精子的主要化学成分为核酸、蛋白质和脂类。顶体含有多种酶 。 在家畜，X精子DNA含量比Y精子多3%一4%，可据此用流式细胞仪(flowcytometer)对精子进行分类，获得较纯的X精子和Y精子，然后用于人工授精或体外受精，从而实现性别控制。目前，其准确率达85%95%。,(二)精清的作用,在自然交配情况下，精清作为精子的载体，对精子具有保护作用，是必不可少的，特别是对阴道射精型动物 (如牛、羊)更加重要;但对受精不是非有不可，因为精子要完成获能，还必须排除精清，一些动物用附睾精子授精也能够受孕。,二、精液的理化特性,精液的外观、气味、精液量、精子密度、黏度、比重、渗透压及pH等为精液的一般理化特性，通过对其研究，可为精液的品质鉴定、精液的体外处理及保存提供理论依据。 1、精子密度 精子密度又称精子浓度 (sperm叨ncentration)，是指每毫升精液中所含的精子数。射精量多的动物精子密度