2
Giảng viên: Phan Vũ Hải – Trưởng Bộ môn TYHLS, ĐHNL Huế, ĐHSP Huế - ĐH Huế Drs. Utrecht University, Holland 1 E-mail: vu.phan@graduates.jcu.edu.au; website: www.cntyhue.blogspot.com
Giảng viên: Phan Vũ Hải ; E-mail: vu.phan@graduates.jcu.edu.au
CÁC HÌNH THỨC SINH SẢN CHỦ YẾU Ở ĐỘNG VẬT
NỘI DUNG CHÍNH: - Cấu tạo giải phẫu, chức năng sinh lý bộ máy sinh dục, sinh lý sinh dục gia súc ĐỰC và CÁI - Sinh lý quá trình thụ tinh, mang thai và sinh đẻ - Qui trình Thụ tinh nhân tạo - Qui trình Cấy truyền phôi - Các bệnh sinh sản thường xảy ra ở gia súc NỘI DUNG PHẦN 1: - Giới thiệu các hình thức sinh sản ở động vật - Cấu tạo giải phẫu, chức năng sinh lý bộ máy sinh dục, sinh lý sinh dục gia súc ĐỰC…
Ý nghĩa của sinh sản
SINH SẢN VÔ TÍNH VÀ SINH SẢN HỮU TÍNH
Sinh sản là một đặc điểm đặc trưng nhất của cơ
thể sống
Sinh sản vô tính: Là sự sao chép nguyên bản bộ gen của cá thể đã sinh ra nó, mà không có sự tham gia của tế bào sinh dục đực và tế bào sinh dục cái.
-Nền tảng của SSVT là quá trình nguyên phân
Sinh sản là bản năng của mọi sinh vật để duy trì (bảo tồn) và phát triển nòi giống và cũng là đặc trưng của sinh vật khi so sánh với phi sinh vật
-Là hình thức sinh sản sơ khai ở động vật đơn bào và phổ biến ở động vật bậc thấp
3
4
Đối với ngành chăn nuôi thì cần phải đẩy mạnh quá trình sinh sản để phát triển kinh tế: SỐ LƯỢNG VÀ CHẤT LƯƠNG đàn vật nuôi!
1
•Một số hình thức sinh sản vô tính:
Ưu điểm và nhược điểm của sinh sản vô tính:
* Ưu điểm: Thuận lợi đối với những động vật mà có số lượng
Nảy chồi ở thủy tức
5
6
rất ít hoặc không có khả năng di chuyển và tăng được hiệu suất sinh sản vì đã không tốn năng lượng cho việc tạo thành giao tử và thụ tinh... * Nhược điểm: do một cá thể tham gia nên ít gây đột biến, gene không phong phú... +Nảy chồi: thân mọc chồi, chồi phát triển đủ độ lớn sẽ được tách khỏi cơ thể mẹ để sống độc lập. Một số trường hợp cá thể con không tách rời khỏi cơ thể mẹ, dần hợp thành tập đoàn
San hô: Sinh sản bằng cách mọc chồi
Các hình thức sinh sản vô tính
Các hình thức sinh sản vô tính
+ Tái sinh: +Phân mảnh: Từ một mảnh của cơ thể
có thể tạo thành cơ thể mới
Cơ thể tự phân thành hai mảnh hay nhiều phần tương đối bằng nhau, sau đó thì mỗi phần lại được phát triển mới thành một cơ thể hoàn chỉnh. Phân mảnh của hải quỳ
7
8
Tái sinh ở sao biển
Trùng roi: sinh sản bằng cách phân đôi cơ thể
2
SSVT ở động vật bậc cao - Nhân bản (cloning)
• Nhân bản là tạo ra “bản sao” của một tế bào
hoặc một sinh vật. Các “bản sao” được tạo ra bằng kỹ thuật cloning được gọi là các clone, các clone này giống y hệt nhau về mặt di truyền. • Nhân bản vô tính có thể thực hiện được với các tế bào có nhân lưỡng bội lấy từ phôi, thai, hoặc từ một động vật trưởng thành, thậm chí có thể từ các mô đông lạnh.
9
10
Các hình thức sinh sản hữu tính
Sinh sản hữu tính:
+ Sinh sản hữu tính bằng cách tiếp hợp: Cả hai cá thể lưỡng bội được kết hợp với nhau, tiếp hợp và trao đổi chất cho nhau. Ví dụ: Trùng đế giầy Là hình thức sinh sản phải có sự tham gia của hai cá thể khác nhau về giới tính như: đực và cái, để tạo ra hợp tử và sau khi đã phân chia nhiều lần liên tiếp nhau, phôi sẽ được phát triển thành một cá thể mới.
11
12
Sinh sản hữu tính làm tăng khả năng biến dị di truyền dẫn đến khả năng thích ứng với môi trường của quần thể ngày càng cao.
3
+Mẫu sinh: Trứng phát triển có qua thụ tinh, nhưng
nhân của tinh trùng bị mất hoạt tính và bị loại bỏ. T.trùng ở đây chỉ làm hoạt hóa cho trứng phát triển. Ví dụ như ở cá Diếc Bạc
+ Sinh sản hữu tính bằng tinh trùng và trứng: Trên cùng một cơ thể có cả buồng trứng và tinh hoàn như ở giun đốt (thu tinh ngoai)
+Phụ sinh: Là sự phát triển của trứng có qua thụ tinh, nhưng sau đó nhân của tế bào trứng bị thoái hóa và chỉ có nhân của t.trùng tham gia vào sự phát triển, vd; phụ sinh nhân tạo ở tằm nhằm tạo giống tằm cao sản
+ Sinh sản hữu tính ở động vật bậc cao và con
+ Hiện tượng trinh sản: Là sự phát triển của cá thể mới từ trứng không thụ tinh, nghĩa là không có sự tham gia của tinh trùng, ví dụ như ở Ong.
người: Cơ sở của SSHT là sự phân bào giảm nhiễm còn gọi là giảm phân có giá trị đối với các cơ thể SSHT mà mấu chốt của nó là sự tạo thành giao tử đực (Tinh trùng) và giao tử cái (Trứng). Trứng và tinh trùng kết hợp với nhau tạo thành hợp tử
13
14
Các hình thức sinh sản hữu tính
SINH LÝ SINH DỤC ĐỰC
• Bao dịch hoàn • Dịch hoàn • Dịch hoàn phụ • Tuyến sinh dục
phụ
• Dương vật
sinh lý sinh dục đực
15
16
4
Sinh lý sinh dục đực:
sinh lý sinh dục đực
17
sinh lý sinh dục đực
18
1.1. Bao dịch hoàn (Scrotum):
Còn gọi là bìu, âm nang - là một túi có 6 lớp, bao lấy bên trong nó dịch hoàn hoàn và dịch hoàn phụ.
Ở giữa có vách ngăn chia bìu làm thành hai túi để chứa
2 tinh hoàn.
Chức năng của cơ bìu là nâng tinh hoàn và co bìu lại để
giữ ấm và bảo vệ tránh các chấn thương.
19
20
5
1.2. Dịch hoàn (Testis):
Dịch hoàn là tuyến sinh dục chính của giống đực, gồm 1 đôi nằm trong bìu.
21
22
1.3. Dịch hoàn phụ (Epididymis ):
-> Phần ngoại tiết sinh ra tinh trùng, phần nội tiết thì tiết ra hormone testosteron.
Chức năng của phụ hoàn • Là kho để chứa tinh trùng và giúp t.trùng sống lâu trong cơ
23
2 4
thể • Trong phụ dịch hoàn thường có khoảng 200 tỉ tinh trùng và 70% nằm ở phần đuôi phụ hoàn • pH hơi toan (6.2-6.8) và nhiệt độ cũng thấp hơn làm cho tinh trùng ít hoạt động và sống lâu • Các vách của dịch hoàn phụ có nhiều mạch quản và lâm ba quản là nguồn cung cấp năng lượng cho tinh trùng. • Nêu con đực không sử dụng thì tế bào được lưu • Còn gọi là phụ dịch hoàn, phụ hoàn, mào tinh. Được gắn ở bờ sau và trên của dịch hoàn. giữ tại đây, già cỗi, và bị hấp phụ và làm tiêu biến đi sau 40 - 60 ngày • Là nơi mà t.trùng thành thục trước khi xuất tinh, đặc biệt là • Ở dịch hoàn phụ, tinh trùng phải di chuyển một quãng đường dài (dê, bò 60 m, ngựa 70 m, lợn100 m). trong quá trình vận chuyển trong phụ dịch hoàn t.trùng hoàn thiện màng bán thấm lipoprotein
6
1.4. Ống dẫn tinh (Ductus hoặc Vas deferens):
Túi tinh (Seminal Vesicles):
Có hai túi tinh ở hai bên bàng quang, chúng có
Là một ống thành dày, vận
nhiệm vụ chứa đựng tinh trùng sẵn sàng cho giao phối.
Các chất của túi tinh rất cần thiết cho sự nuôi dưỡng
tinh trùng.
Thành túi tinh co trong khi xuất tinh và tiết dịch vào trong ống phóng tinh, đẩy tinh trùng ra ngoài niệu đạo.
25
26
•Tác dụng sinh lý của tuyến sinh dục phụ
1.5. Các tuyến sinh dục phụ (Accessory glands)
• Bao gồm: tuyến tiền liệt, tuyến cầu niệu đạo
+Tuyến tiền liệt (Prostate gland): nằm ở cuối ống dẫn tinh và phần đầu của niệu đạo, phát triển ở ngựa nhưng ít phát triển ít phát triển ở trâu, bò và lợn.
và tinh nang • Chất tiết gọi
Dịch có tính chất hơi kiềm nhằm trung hòa độ axit trong lòng niệu đạo và acid carbonic được sản sinh do hoạt động của t.trùng. Dịch tiết còn có PGF2α có tác dụng làm co bóp cơ trơn để thực hiện phản xạ phóng tinh. Chất tiết có chứa specmin (tạo mùi).
là tinh thanh với chức năng chính là (i) Kích thích và gây hưng phấn sinh dục và (ii) Các dịch tiết của tuyến sinh dục rửa đường niệu đạo sinh dục và nuôi sống các tbsd đực khi ra ngoài cơ thể
27
28
chuyển tinh trùng đã trưởng thành từ mào tinh đi qua ống bẹn, ngoằn ngoèo trông ổ bụng, chạy ra sau bàng quang đến phồng ống dẫn tinh (túi tinh) và niệu đạo.
7
+Tuyến tinh nang (Vesicular gland): gồm một đôi nằm ở phần cuối ống dẫn tinh. Tuyến này phát triển ở lợn, ngựa; kém phát triển ở trâu, bò và cừu. Chất tiết là dạng keo có thành phần như acid citric, fructoza, lipid và globulin... Chất tiết này khi gặp chất tiết của tuyến tiền liệt thì ngưng kết lại thành một cục để bịt cổ tử cung không cho tinh dịch chảy ra ngoài.
Cowper’s Gland
Seminal Vesicles
+Tuyến cầu niệu đạo (tuyến cowper, bulborethal): nằm cuối niệu đạo, trong xoang chậu, trên vòng cung ngồi. Thành phần chất tiết là dịch nhớt, trong suốt, pH trung tính. Chất bài tiết làm sạch đường mà tinh trùng đi qua.
Prostate
sinh lý sinh dục đực
29
sinh lý sinh dục đực
30
1.6. Dương vật (Penis):
Bài xuất nước tiểu, phương tiện của quá trình giao phối
Thể hang
và phóng tinh dịch ra ngoài
Thể xốp
Cấu tạo dương vật cắt ngang
32
31
8
ÔN LẠI
Trình bày về cấu tạo giải phẫu cqsd đực?
sinh lý sinh dục đực
33
sinh lý sinh dục đực
34
Một số thuật ngữ:
2. Tinh dịch và các đặc điểm sinh hóa học của tinh dịch
• Là dịch tiết của cơ quan sinh dục đực
khi con đực thực hiện có kết quả phản xạ sinh dục
• Gồm hai thành phần cơ bản là tinh
trùng (3-5%) và tinh thanh (95-97%)
• Tinh dịch • Tinh trùng • Tinh nguyên • Tinh tươi • Tinh bảo tồn
• Keo phèn?
36
9
Thể tích tinh dịch, tỷ lệ thể tích tinh trùng, tinh thanh và nồng độ tinh trùng trung bình ở một số loài vật nuôi
Thành phần hóa học tinh dịch của một số lòai gia súc
Thành phần
Tinh dịch lợn
Tinh dịch bò
Tinh dịch ngựa
độ
Nước
95,00
90,00
98,00
Protein
3,80
5,80
1,04-2,28
Loài vật nuôi
tích 1 tinh
Tinh trùng (% )
Lipid
0,03
0,15
0,04
Thể lần xuất (ml)
Tinh thanh (%)
Fructose
0,01
0,23-0,87
0,005
Axit xitric
0,13
0,72
0,06
Axit lactic
0,02
0,04-0,06
0,03
300-500
3
Nồng tinh trùng (triệu/ml) 20-100
97
P tổng số
0,06
0,08
0,02
K
0,10
0,23
0,07
Lợn đực ngoại Bò
4-5
10
90
200-600
Na
0,28
0,28
0,07
Ca
0,09
0,04
0,02
Ngựa
50-100
2-5
95-98
20-80
Cl
0,33
0,22
0,48
Cừu
1-2
30
70
200-800 37
Sự hình thành tinh trùng
Cấu tạo của tiểu quản sinh tinh
Ở gs nói chung khi đến tuổi thành thục thì thì tinh hoàn đã bắt đầu sản sinh ra tinh trùng và chức năng này được duy trì suốt đời con vật.
Các tinh trùng được sản sinh từ các tế bào sinh dục nguyên
Tất cả các giai đoạn tạo
thủy (primordial germ cell), còn gọi là các tinh nguyên bào (spermatogonia) nằm trên các thành ống sinh tinh. Khi bước vào thành thục thì các tinh nguyên bào tiến hành giảm phân để tạo thành tinh trùng.
thành tinh nguyên bào, tiền tinh trùng và tinh trùng là đều xảy ra tại tế bào Sertoli (có nhiệm vụ dinh dưỡng)
39
40
10
Giai đoạn sinh trưởng
Tinh nguyên bào (Tế bào sinh dục nguyên thủy)
Giảm phân 1
Tinh bào cấp I
Giai đoạn phân chia tạo tinh tử
Sự biệt hóa để tạo thành tinh trùng
2 tinh bào cấp II Giảm phân 2 4 tinh tử(n)
42
41
sinh lý sinh dục đực
Hình vẽ một lát cắt ngang của ống sinh tinh. Tinh trùng(n)
Trên góc độ sinh sản cần lưu ý:
Hình thái, cấu tạo tinh trùng
- Chủ yếu là nước- chiếm 75% - Vật chất khô: • Không nên sử dụng đực giống ngay sau khi nó thành thục về tính. Sau khi thành thục về tính người ta bỏ 1-2 tháng.
• Trong quá trình hình thành tế bào thì phải đảm bảo các môi trường, điều kiện sống, dinh dưỡng là tốt nhất để cho quá trình hình thành tinh trùng không bị xáo trộn.
43
25%. Trong vật chất khô chủ yếu là Protein- chiếm 85%, lipid- 13.2%; ngoài ra khoáng, vitamin: 1.8%. • Protein: + Tham gia cấu tạo nên tinh trùng + Tham gia cấu tạo nên các chất dịch + Tham gia thức tỉnh tính dục của con đực
11
Kích thước tinh trùng của một số loại gia súc
•Cấu tạo của tinh trùng:
- Acrosome: Enzyme Hyaluronidaza và Acrosine - Nhân -Phần thân giữa có các mitochondria (ty thể)
-Phần đuôi hình thành 1 ống nhỏ bao bọc sợi trục
47
Đầu Cổ Thân Đuôi Gia súc Dài tổng số (μ) Dài Rộng Dày Cừu 60-75 8 5 1 1.5 10 42-43 Bò 65-72 9 4 1 1 13 49-53 Ngựa 58-60 1 4 2 - 10 42-43 Lợn 55-57 8 4 3 - 12 33-38
12
Đặc điểm về trao đổi chất của t.trùng
Tinh thanh
• Rửa sạch ống niệu-sinh dục con đực và
* Quá trình hô hấp yếm khí
đường sinh dục cái trước khi phóng tinh
• Hoạt hóa tinh trùng, làm cho tinh
Trải qua phản ứng Embden-Meyerhof
để tạo thành axit pyruvic-> giải phóng ra năng lượng (50KCal)
trùng có khả năng vận động (ở phụ hoàn tinh trùng hầu như không vận động, khi tiếp xúc với tinh thanh, tinh trùng bắt đầu hoạt động).
• Pha loãng và cung cấp chất dinh dưỡng
49
cho tinh trùng.
Quá trình hô hấp háo khí
Axit pyruvic được hoạt hóa đi vào
chu trình Krebs và cho ra sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O
Fructose ATP⎯→ADP fructose phosphate → triose phosphate → axit pyruvic → axit lactic + Q (năng lượng)
13
Các đặc điểm khác
Các đặc tính của tinh trùng
Đặc điểm vận động Phụ thuộc vào 3 yếu tố: Cấu trúc đuôi hoàn thiện hay không Năng lượng vận động đủ, nhiều. Môi trường sống bên ngoài của tế
• Đặc tính chuyển động tới trước • Đặc tính lội ngược dòng nước • Đặc tính tiếp xúc với vật lạ • Đặc tính tiếp xúc với hóa chất • Đặc tính tiếp xúc với điện
bào, áp suất thẩm thấu, nhiệt độ …
Có 3 mức độ vận động: tiến thẳng,
xoay vòng và lắc lư
54
Các yếu tố ảnh hưởng đến sức sống của t.trùng
Các yếu tố ảnh hưởng đến sức sống của t.trùng
Khi tinh trùng còn ở trong cơ thể gia súc Điều kiện chăm sóc nuôi dưỡng Điều kiện sức khoẻ của đực giống Điều kiện thời tiết khí hậu
Khi tinh trùng ở ngoài cơ thể gia súc: Nhiệt độ Áp suất thẩm thấu Các chất điện giải Độ pH Ánh sáng Các vật lạ Các vi sinh vật Không khí Ảnh hưởng cơ học
55
56
14
Điều hoà hoạt động sinh dục của gia súc đực -Quá trình hình thành tinh
Sinh lý sinh dục con đực
• Thành thục về tính • Thành thục về thể vóc
57
58
•Các yếu tố ảnh hưởng đến sản sinh tinh trùng
Loài gia súc Tuổi thành thục về tính Tuổi thành thục thể trùng ở con đực được điều hòa bởi các nội tiết sinh sản trong cơ thể. Các nội tiết tố liên quan đến quá trình sinh tinh trùng bao gồm GnRH, FSH, LH, testosterone và inhibin Trâu 1,5 – 2 năm vóc 3 – 3.5 năm Bò 12 - 18 tháng 2 – 2.5 năm Lợn 5 - 8 tháng 6 - 10 tháng -Sự sinh tinh và tổng hợp nội tiết của tinh hoàn chịu sự điều phối của vùng hạ đồi và các nội tiết của tuyến yên Dê, Cừu 6 - 8 tháng 12 – 18 tháng
FSH Kích thích phát triển ống sinh
tinh
+Vai trò của hormon:
-GnRH của vùng dưới đồi tham gia điều hòa quá trình sản sinh tinh trùng thông qua các tác dụng điều hòa bài tiết LH và FSH.
Kích thích tế bào Sertoli bài tiết dịch có chứa nhiều chất dinh dưỡng giúp cho tinh trùng thành thục. Kích thích tế bào Sertoli bài tiết một loại protein gắn với andogen (ABP)
-LH của tuyến yên, kích thích tế bào Leydig ở khoảng kẽ của tinh hoàn bài tiết testosteron do đó có ảnh hưởng đến quá trình sản sinh tinh trùng
59
60
15
Chức năng sản sinh ra hormone
Tác dụng của testosteron: +Trong thời kì bào thai: tuần lễ thứ 7 của thai nhi đã bài tiết ra 1 lượng testosterone, tác dụng chủ yếu của nó là:
dihydrotestosterone
testosterone,
*Kích thích sự phát triển của cơ quan sinh dục ngoài của thai nhi như: dương vật, tuyến tiền liệt, túi tinh...
-Các tế bào kẽ Leidig của tinh hoàn có chức năng là sản sinh ra hormone sinh dục của giống đực thường được gọi chung là androgen bao gồm các hormone như: và androstenedion, trong đó testosterone là quan trọng nhất.
*Kích thích để đưa tinh hoàn từ xoang bụng
xuống bìu ở ngoài
+Làm xuất hiện và bảo tồn các đặc tính sinh dục nam
thứ phát kể từ tuổi dậy thì như: phát triển dương vật, tuyến tiền liệt, túi tinh, mọc lông mu, nách, mọc râu...
sinh lý sinh dục đực
61
sinh lý sinh dục đực
62
Tác dụng của testosteron
Tác dụng của testosteron
+Tác dụng lên xương:
+Kích thích sự sản sinh ra tinh trùng
* Testosterone kích thích sự hình thành tinh nguyên bào và sự phân chia chia giảm nhiễm lần 2 từ tinh nguyên bào II thành tinh trùng. * Testosterone kích thích sự tổng hợp protein và bài tiết Sertoli, 2 tác dụng có liên quan đến việc sản sinh ra tinh trùng
-Làm tăng tổng hợp khung protein của xương -Phát triển và cốt hóa sụn liên hợp ở đầu xương dài -Làm dày xương -Tăng lắng đọng muối calci phosphat ở xương do đó làm tăng sức mạnh của xương. -Làm hẹp đường kính, tăng chiều dài của khung chậu
+Nếu lượng testosterone bị giảm xuống thấp có thể dẫn
+testosterone làm tăng số lượng hồng cầu trong 1mm3
tới vô sinh
khoảng 20%
+Ngoài ra testosterone còn có tác dụng lên sự chuyển
+testosterone làm tăng nhẹ sự tái hấp thụ ion Na+ ở ống
hóa protein và cấu tạo cơ.
lượn xa
sinh lý sinh dục đực
63
sinh lý sinh dục đực
64
16
Tác dụng của inhibin:
Điều hòa sự bài tiết
hormone testosterone:
Inhibin là một hợp chất glycoprotein, do tế bào Sertoli bài tiết. Inhibin có tác dụng điều hòa quá trình sản sinh tinh trùng
+Thời kì bào thai: hormone
thông qua cơ chế điều hòa ngược đối với sự bài tiết FSH của tuyến yên. Tác dụng ức chế bài tiết FSH của inhibin mạnh hơn tác dụng ức chế bài tiết GnRH từ vùng dưới đồi.
testosterone được bài tiết ra dưới tác dụng của HCG là 1 loại hormone nhau thai.
+Thời kì trưởng thành:
Khi ống sinh tinh sản sinh quá nhiều tinh trùng, tế bào Sertoli bài tiết inhibin. Dưới tác dụng ức chế của inhibin, lượng FSH được bài tiết từ tuyến yên giảm do đó làm giảm bớt quá trình sản sinh tinh trùng ở ống sinh tinh.
Hormone testosterone được bài tiết ra là do tác dụng của hormone LH của tuyến yên lên tế bào Leydig.
65
sinh lý sinh dục đực
66
BÀI THU HOẠCH
Topic: Quản lý và nâng cao năng suất sinh sản của lợn đực giống? Word: <3 trang A4, font 12.5 Powerpoint: <30 slides (15 phút)
Gợi ý: - Tìm đọc thêm các tài liệu - Sinh lý sinh sản đực giống, bệnh,
67
dinh dưỡng, thời tiết, chuồng trại…. 68
