Bài giảng Sinh sản vật nuôi - Bài: Sinh lý sinh dục đực

Nội dung text: Bài giảng Sinh sản vật nuôi - Bài: Sinh lý sinh dục đực

1. 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 NỘI DUNG PHẦN 1: - Qui trình Thụ tinh nhân tạo - Giới thiệu các hình thức sinh sản ở động vật - Qui trình Cấy truyền phôi - Cấu tạo giải phẫu, chức năng sinh lý bộ máy sinh - Các bệnh sinh sản thường xảy ra ở gia súc dục, sinh lý sinh dục gia súc ĐỰC Giảng viên: Phan Vũ Hải – Trưởng Bộ môn TYHLS, ĐHNL Huế, ĐHSP Huế - ĐH Huế Drs. Utrecht University, Holland E-mail: vu.phan@graduates.jcu.edu.au; website: www.cntyhue.blogspot.com1 Giảng viên: Phan Vũ Hải ; E-mail: vu.phan@graduates.jcu.edu.au 2 CÁC HÌNH THỨC SINH SẢN CHỦ YẾU Ở ĐỘNG VẬT Ý nghĩa của sinh sản SINH SẢN VÔ TÍNH VÀ SINH SẢN HỮU TÍNH Sinh sản vô tính: Là sự sao chép nguyên bản bộ  Sinh sản là một đặc điểm đặc trưng nhất của cơ gen của cá thể đã sinh ra nó, mà không có sự thể sống tham gia của tế bào sinh dục đực và tế bào sinh dục cái.  Sinh sản là bản năng của mọi sinh vật để duy trì (bảo tồn) và phát triển nòi giống và cũng là đặc -Nền tảng của SSVT là quá trình nguyên phân trưng của sinh vật khi so sánh với phi sinh vật -Là hình thức sinh sản sơ khai ở động vật đơn  Đối với ngành chăn nuôi thì cần phải đẩy mạnh bào và phổ biến ở động vật bậc thấp quá trình sinh sản để phát triển kinh tế: SỐ LƯỢNG VÀ CHẤT LƯƠNG đàn vật nuôi! 3 4 1
2. Ưu điểm và nhược điểm của sinh sản vô tính: •Một số hình thức sinh sản vô tính: * Ưu điểm: Thuận lợi đối với những động vật mà có số lượng +Nảy chồi: thân mọc chồi, chồi rất ít hoặc không có khả năng di chuyển và tăng được phát triển đủ độ lớn sẽ hiệu suất sinh sản vì đã không tốn năng lượng cho việc được tách khỏi cơ thể mẹ tạo thành giao tử và thụ tinh để sống độc lập. Một số trường hợp cá thể con * Nhược điểm: do một cá thể tham gia nên ít gây đột biến, không tách rời khỏi cơ thể gene không phong phú mẹ, dần hợp thành tập đoàn Nảy chồi ở thủy tức 5 San hô: Sinh sản bằng cách mọc chồi 6 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 Cơ thể tự phân thành hai mới 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 Tái sinh ở sao biển 7 8 Trùng roi: sinh sản bằng cách phân đôi cơ thể 2
3. 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:  Là hình thức sinh sản phải có sự tham gia của hai cá + Sinh sản hữu tính bằng cách tiếp hợp: Cả hai cá thể lưỡng thể khác nhau về giới tính như: đực và cái, để tạo ra bội được kết hợp với nhau, tiếp hợp và trao đổi chất cho hợp tử và sau khi đã phân chia nhiều lần liên tiếp nhau. Ví dụ: Trùng đế giầy nhau, phôi sẽ được phát triển thành một cá thể mới.  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. 11 12 3
4. Các hình thức sinh sản hữu tính + Sinh sản hữu tính bằng tinh trùng và +Mẫu sinh: Trứng phát triển có qua thụ tinh, nhưng trứng: Trên cùng một cơ thể có cả buồng nhân của tinh trùng bị mất hoạt tính và bị loại bỏ. T.trùng ở đây chỉ làm hoạt hóa cho trứng phát trứng và tinh hoàn như ở giun đốt (thu tinh triển. Ví dụ như ở cá Diếc Bạc 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 + Hiện tượng trinh sản: Là sự phát triển của triển, vd; phụ sinh nhân tạo ở tằm nhằm tạo cá thể mới từ trứng không thụ tinh, nghĩa là giống tằm cao sản không có sự tham gia của tinh trùng, ví dụ + Sinh sản hữu tính ở động vật bậc cao và con người: Cơ sở của SSHT là sự phân bào giảm như ở Ong. 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 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
5. 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
6. 1.2. Dịch hoàn (Testis): Dịch hoàn là tuyến sinh dục chính của giống đực, gồm 1 đôi nằm trong bìu. -> Phần ngoại tiết sinh ra tinh trùng, phần nội tiết thì tiết ra hormone testosteron. 21 22 1.3. Dịch hoàn phụ (Epididymis ): Chức năng của phụ hoàn • Là kho để chứa tinh trùng và giúp t.trùng sống lâu trong cơ 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 giữ tại đây, già cỗi, và bị hấp phụ và làm tiêu biến đi sau 40 - ở bờ sau và trên của dịch hoàn. 60 ngày • Ở dịch hoàn phụ, tinh trùng phải di chuyển một • Là nơi mà t.trùng thành thục trước khi xuất tinh, đặc biệt là quãng đường dài (dê, bò 60 m, ngựa 70 m, trong quá trình vận chuyển trong phụ dịch hoàn t.trùng hoàn lợn100 m). thiện màng bán thấm lipoprotein 23 2 4 6
7. 1.4. Ống dẫn tinh (Ductus hoặc Vas deferens): Là một ống thành dày, vận chuyển tinh trùng đã trưởng Túi tinh (Seminal Vesicles): thành từ mào tinh đi qua ống bẹn, ngoằn ngoèo trông ổ bụng, chạy ra sau bàng quang đến phồng ống dẫn  Có hai túi tinh ở hai bên bàng quang, chúng có tinh (túi tinh) và niệu đạo. 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 1.5. Các tuyến sinh dục phụ (Accessory glands) •Tác dụng sinh lý của tuyến sinh dục phụ +Tuyến tiền liệt (Prostate gland): nằm ở cuối ống dẫn tinh và • Bao gồm: tuyến tiền liệt, tuyến cầu niệu đạo phần đầu của niệu đạo, phát triển ở ngựa nhưng ít phát và tinh nang triển ít phát triển ở trâu, bò và lợn. • Chất tiết gọi là tinh thanh với chức năng Dịch có tính chất hơi kiềm nhằm trung hòa độ axit trong lòng chính là (i) Kích thích và gây hưng phấn sinh 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 dục và (ii) Các dịch tiết của tuyến sinh dục trơn để thực hiện phản xạ phóng tinh. Chất tiết có chứa rửa đường niệu đạo sinh dục và nuôi sống specmin (tạo mùi). các tbsd đực khi ra ngoài cơ thể 27 28 7
8. +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. +Tuyến cầu niệu đạo (tuyến cowper, bulborethal): nằm cuối niệu đạo, trong xoang chậu, trên vòng cung ngồi. Thành Seminal Cowper’s Gland phần chất tiết là dịch nhớt, trong suốt, pH trung tính. Vesicles 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 và phóng tinh dịch ra ngoài Thể hang Thể xốp Cấu tạo dương vật cắt ngang 31 32 8
9. ÔN LẠI Trình bày về cấu tạo giải phẫu cqsd đực? sinh lý sinh dục đực 33 sinh lý sinh dục đực 34 2. Tinh dịch và các đặc điểm Một số thuật ngữ: sinh hóa học của tinh dịch • Là dịch tiết của cơ quan sinh dục đực • Tinh dịch khi con đực thực hiện có kết quả phản • Tinh trùng xạ sinh dục • Tinh nguyên • Gồm hai thành phần cơ bản là tinh • Tinh tươi trùng (3-5%) và tinh thanh (95-97%) • Tinh bảo tồn • Keo phèn? 36 9
10. 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 Loài vật Thể tích 1 Tinh trùng Tinh Nồng độ Nước 95,00 90,00 98,00 nuôi lần xuất tinh(% ) thanh tinh Protein 3,80 5,80 1,04-2,28 (ml) (%) trùng Lipid 0,03 0,15 0,04 (triệu/ml) Fructose 0,01 0,23-0,87 0,005 Axit xitric 0,13 0,72 0,06 Lợn đực 300-500 3 97 20-100 Axit lactic 0,02 0,04-0,06 0,03 ngoại P tổng số 0,06 0,08 0,02 Bò 4-5 10 90 200-600 K 0,10 0,23 0,07 Na 0,28 0,28 0,07 Ngựa 50-100 2-5 95-98 20-80 Ca 0,09 0,04 0,02 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 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 Tất cả các giai đoạn tạo 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
11. Tinh nguyên bào Giai (Tế bào sinh dục nguyên thủy) đoạn sinh trưởng Tinh bào cấp I Giảm phân 1 2 tinh bào cấp II Giảm phân 2 Giai đoạn 4 tinh tử(n) phân chia Sự biệt hóa tạo để tạo tinh thành tinh tử trùng Hình vẽ một lát cắt ngang của ống sinh tinh. Tinh trùng(n) 41 sinh lý sinh dục đực 42 Trên góc độ sinh sản cần lưu ý: Hình thái, cấu tạo tinh trùng - Chủ yếu là • Không nên sử dụng đực giống ngay sau khi nó nước- chiếm 75% thành thục về tính. Sau khi thành thục về tính - Vật chất khô: người ta bỏ 1-2 tháng. 25%. Trong vật • Trong quá trình hình thành tế bào thì phải đảm chất khô chủ bảo các môi trường, điều kiện sống, dinh dưỡng yếu là Protein- là tốt nhất để cho quá trình hình thành tinh trùng chiếm 85%, không bị xáo trộn. lipid- 13.2%; • Protein: + Tham gia cấu tạo nên tinh trùng ngoài ra khoáng, + Tham gia cấu tạo nên các chất dịch vitamin: 1.8%. + Tham gia thức tỉnh tính dục của con đực 43 11
12. Kích thước tinh trùng của một số loại gia súc Gia Dài tổng Đầu Cổ Thân Đuôi súc 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 •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 12
13. Tinh thanh Đặc điểm về trao đổi chất của t.trùng • 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 trùng có khả năng vận động (ở phụ để tạo thành axit pyruvic-> giải hoàn tinh trùng hầu như không vận phóng ra năng lượng (50KCal) động, khi tiếp xúc với tinh thanh, tinh trùng bắt đầu hoạt động). Fructose ATP⎯→ADP fructose phosphate → triose phosphate → axit pyruvic → axit lactic + Q • Pha loãng và cung cấp chất dinh dưỡng (năng lượng) cho tinh trùng. 49 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 13
14. Các đặc điểm khác Các đặc tính của tinh trùng Đặc điểm vận động • Đặc tính chuyển động tới trước Phụ thuộc vào 3 yếu tố: • Đặc tính lội ngược dòng nước . Cấu trúc đuôi hoàn thiện hay không • Đặc tính tiếp xúc với vật lạ . Năng lượng vận động đủ, nhiều. • Đặc tính tiếp xúc với hóa chất . Môi trường sống bên ngoài của tế bào, áp suất thẩm thấu, nhiệt độ • Đặc tính tiếp xúc với điện Có 3 mức độ vận động: tiến thẳng, xoay vòng và lắc lư 54 Các yếu tố ảnh hưởng đến sức sống của Các yếu tố ảnh hưởng đến sức sống của t.trùng t.trùng Khi tinh trùng ở ngoài cơ thể gia súc: Khi tinh trùng còn ở trong cơ thể gia . Nhiệt độ súc . Áp suất thẩm thấu . Điều kiện chăm sóc nuôi dưỡng . Các chất điện giải . Độ pH . Điều kiện sức khoẻ của đực giống . Ánh sáng . Điều kiện thời tiết khí hậu . Các vật lạ . Các vi sinh vật . Không khí . Ảnh hưởng cơ học 55 56 14
15. Điều hoà hoạt động sinh dục của gia súc đực Sinh lý sinh dục con đực -Quá trình hình thành tinh trùng ở con đực được điều hòa bởi các nội tiết sinh sản • Thành thục về tính trong cơ thể. Các nội tiết tố liên quan đến quá trình sinh • Thành thục về thể vóc tinh trùng bao gồm GnRH, FSH, LH, testosterone và Loài gia súc Tuổi thành thục về tính Tuổi thành thục thể inhibin vóc Trâu 1,5 – 2 năm 3 – 3.5 năm -Sự sinh tinh và tổng hợp nội Bò 12 - 18 tháng 2 – 2.5 năm tiết của tinh hoàn chịu sự điều phối của vùng hạ đồi Lợn 5 - 8 tháng 6 - 10 tháng và các nội tiết của tuyến yên Dê, Cừu 6 - 8 tháng 12 – 18 tháng 57 58 •Các yếu tố ảnh hưởng đến sản sinh tinh trùng FSH Kích thích phát triển ống sinh +Vai trò của hormon: tinh Kích thích tế bào Sertoli bài tiết dịch có chứa nhiều -GnRH của vùng dưới đồi tham gia điều hòa quá trình sản sinh chất dinh dưỡng giúp cho tinh trùng thông qua các tác tinh trùng thành thục. dụng điều hòa bài tiết LH và Kích thích tế bào Sertoli bài FSH. tiết một loại protein gắn -LH của tuyến yên, kích thích tế với andogen (ABP) 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
16. Chức năng sản sinh ra hormone Tác dụng của testosteron: -Các tế bào kẽ Leidig của tinh hoàn có chức năng là sản +Trong thời kì bào thai: tuần lễ thứ 7 của thai nhi đã bài sinh ra hormone sinh dục của giống đực thường tiết ra 1 lượng testosterone, tác dụng chủ yếu của nó được gọi chung là androgen bao gồm các hormone là: như: testosterone, dihydrotestosterone và *Kích thích sự phát triển của cơ quan sinh dục androstenedion, trong đó testosterone là quan trọng ngoài của thai nhi như: dương vật, tuyến tiền liệt, túi nhất. tinh *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 -Làm tăng tổng hợp khung protein của xương * Testosterone kích thích sự hình thành tinh nguyên -Phát triển và cốt hóa sụn liên hợp ở đầu xương dài bào và sự phân chia chia giảm nhiễm lần 2 từ tinh nguyên bào II thành tinh trùng. -Làm dày xương * Testosterone kích thích sự tổng hợp protein và bài -Tăng lắng đọng muối calci phosphat ở xương do đó tiết Sertoli, 2 tác dụng có liên quan đến việc sản làm tăng sức mạnh của xương. sinh ra tinh trùng -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 + hóa protein và cấu tạo cơ. +testosterone làm tăng nhẹ sự tái hấp thụ ion Na ở ống lượn xa sinh lý sinh dục đực 63 sinh lý sinh dục đực 64 16
17. Điều hòa sự bài tiết Tác dụng của inhibin: hormone testosterone: Inhibin là một hợp chất glycoprotein, do tế bào Sertoli bài tiết. +Thời kì bào thai: hormone Inhibin có tác dụng điều hòa quá trình sản sinh tinh trùng thông qua cơ chế điều hòa ngược đối với sự bài tiết FSH testosterone được bài tiết ra của tuyến yên. Tác dụng ức chế bài tiết FSH của inhibin dưới tác dụng của HCG là 1 mạnh hơn tác dụng ức chế bài tiết GnRH từ vùng dưới đồi. loại hormone nhau thai. Khi ống sinh tinh sản sinh quá nhiều tinh trùng, tế bào Sertoli +Thời kì trưởng thành: bài tiết inhibin. Dưới tác dụng ức chế của inhibin, lượng Hormone testosterone được FSH được bài tiết từ tuyến yên giảm do đó làm giảm bớt bài tiết ra là do tác dụng của quá trình sản sinh tinh trùng ở ống sinh tinh. hormone LH của tuyến yên lên tế bào Leydig. 65 sinh lý sinh dục đực 66 CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Vẽ hình và trình bày chức năng bộ máy sinh dục của BÀI THU HOẠCH bò đực? 2. Vẽ hình và trình bày chức năng các tuyến sinh dục Topic: Quản lý và nâng cao năng suất phụ của gia súc? sinh sản của lợn đực giống? 3. Vẽ hình và trình bày cấu tạo, chức năng của dịch hoàn gia súc? Word: <3 trang A4, font 12.5 4. Cơ chế thần kinh-thể dịch điều khiển sinh sản ở gia Powerpoint: <30 slides (15 phút) súc đực (Vẽ hình)? 5. Trình bày qua biểu bảng: tên, tuyến tiết và chức năng sinh lý chính của các hormone sinh sản của gia Gợi ý: súc đực? 6. Vẽ hình và trình bày cấu tạo, chức năng các thành - Tìm đọc thêm các tài liệu phần của tinh trùng gia súc? - Sinh lý sinh sản đực giống, bệnh, 7. Quá trình hô hấp của tinh trùng? 67 dinh dưỡng, thời tiết, chuồng trại . 68 8. Các yếu tố ảnh hưởng đến sức sống tinh trùng? 17