Экзамен биотехника

₽Обучающий курс: Agile методологииintensives.geekbrains.ru Школа тестировщиков ПО в СПбbe-tester.ru 

1.Краткая история искуственного осеменения животных

1.8-3в до н.э. – первое упоминание об попытках иск осеменения. Бедуин поместил шерсть в лошадь.

2.Стефан Якоби, Спаланцин Росси – проводили иск ос рыб и собак

3.Владими Павлович Врасский 1829-1861 основоположник иск осеменения рыб. Дербский университет. Никольское, система каскадных прудов. Неск секунд – срок жизни сперматозоидов у рыб в воде. Перемешал икру и сперматозоиды вне воды.

4.И.И.Иванов(см вопрос 2)

5. И.В.Смирнов(1911-1993), В.К. Милованов(1904-1992), И.И. Соколовская(1904-2003) – патент на заморозку спермы

6.А.А.Студенцов(1903-1967)-развивал теорию воспроизводства, теорию о половых циклах, маститы

7.Н.Р.Мышкин-вет акушерство

8.А.И.Лапырин(1909-1907)овцеводство, резведение овец

2.И.И.Иванов – основоположник иск осеменения

1870-1932

Изобрел методику и поставил на промышленную основу в масштабах страны. Для получения гибридов разных видов(всех со всеми, животные разных видов не хотят скрещиваться, обезъяна-челове)

3.Биологическое значение полового размножения

1.Большое генетическое разнообразие

2.Повышает возможность адаптации к различным условиям среды

4.Типы осеменений и случек

1. Ручное 2. Варковое 3.Косячное 4. Вольное 5. Классное 6. Гаремное (см определения 4-9)

5. Значение искуственного осеменения в животноводстве

6. Организация искуственного осеменения

7. Кормление, содержание, использование быков

1. Движение и изменение спермиев в половой системе самки

Оплодотворение – сложный процесс взаимодействия спермия и яйцеклетки, в результате которого образуется качественно новая клетка – зигота. Она дает начало новому организму.

Сперма попадает в половую систему самки во время осеменения. У жвачных она вводится во влагалище, или канал шейки матки. У лошади, свиньи, собаки сперма попадает в полость матки

У жвачных шейка матки заполнена гелеобразным секретом, который пропускает только спермии, поскольку они способны к реотаксису. Все неподвижные частицы не попадают в матку.

В продвижении спермия навстречу яйцеклетке ключевую роль играют антиперистальтические и всасывающие движения матки. Благодаря этому спермии оказываются в яйцеводах через 5-10 мин. Без этих движений им пришлось бы затратить на тот же путь свыше 1 часа.

Промежуток времени, в течении которого матка производит антиперистальтическую и всасывающую деятельность, составляет не более 6-7 часов.

У свиней пик антиперистальтических движений настает через 24 ч. после начала охоты.

Собственное движение спермиев не играет существенной роли. Оно лишь препятствует их оседанию в половой системе самки.

Транспортная функция матки обеспечивается простагландином и окситоцином.

Десятки миллионов (миллиарды при естественной случке) спермиев гибнут и лизируются в матке. Это первый этап отбора спермиев

Маточно-яйцеводного соединения достигают лишь 100 000 спермиев

В маточно-яйцеводном соединении спермии находятся в режиме ожидания, поскольку вход в яйцевод – 2истмус – закрыт сфинктером.

После расслабления сфинктера в яйцевод коровы попадает лишь 1000 спермиев, овцы – 500. Это второй этап отбора спермиев.

Попав в яйцевод, спермии на время утрачивают движение, сохраняясь в таком состоянии 18-24 часа – до овуляции.

Фолликулярная жидкость содержит биологически активное вещество фертилизин, снимающее блокировку спермиев.

Этот механизм нацелен на синхронное вхождение спермиев и яйцеклетки в зону оплодотворения.

2. Подготовка яйцеклетки и спермиев к оплодотворению. Капатация

ЯЦК:Бахромка яйцевода перед овуляцией окружает фолликул, что способствует точному попаданию яйцеклетки в яйцевод.

Мерцательный эпителий бахромки продвигает яйцеклетку внутрь яйцевода. До места оплодотворения она движется 4-6 ч.

За время движения яйцеклетка полностью освобождается от фолликулярного эпителия, дозревает и готовится к оплодотворению. CП: Спермии, находясь в яйцеводе, претерпевают капацитацию – морфофункциональные изменения, облегчающие проход внутрь яйцеклетки.

Сущность капацитации заключается в освобождении спермия от липопротеидного покрова, истончении оболочки и увеличении скорости движения.Для капацитации требуется 4-5 ч.

3. Механизм оплодотворения

По мере приближения гамет друг к другу, у них включается механизм опознания по принципу «свой-чужой»

После соприкосновения с яйцеклеткой спермий проникает через прозрачную оболочку в околожелточное пространство. Прозрачная оболочка сразу же твердеет. Срабатывает блок полиспермии. Этот процесс длится 1 мин. Но за это время сюда проникают до 10 спермиев.

За доли секунды после вхождения первого спермия в желточную оболочку она становится непроницаемой для других – это второй механизм защиты от полиспермии.

Блок полиспермии может не сработать в случае старения яйцеклетки, или высокой температуры тела самки.

В случае полиспермии возникают аномалии плода, аборты, уродства

Входя в цитоплазму яйцеклетки, спермий проходит вторую фазу мейоза. Здесь он теряет двигательный аппарат и преобразуется в мужской пронуклеус.

Яйцеклетка формирует свой пронуклеус.

Через 4 ч. после вступления гамет в контакт оболочки пронуклеусов разрушаются и их хромосомные группы объединяются (сингамия).

4. Условия успешного оплодотворения. - Высокое биологическое качество спермиев и яиц (достигается полноценным кормлением и содержанием). - Своевременное осеменение по отношению к овуляции. - Оптимальная скорость продвижения спермиев в половой системе самки (обеспечивается оптимальными условиями осеменения). - Нормальное состояние половых путей самки

5. Пол потомства и его регулирование биотехническими средствами. У млекопитающих женский пол гомогаметен, то есть продуцирует гаметы с половыми хромосомами одного типа (ХХ).

Мужской пол гетерогаметен,продуцирует гаметы двух типов (с половыми хромосомами Х и У).

Соответственно, от того, какой спермий соединится с яйцеклеткой, будет зависеть пол потомства

Спермии с Х-хромосомой содержат на 3,8% больше ДНК, чем спермии с У-хромосомой. Эту особенность используют для разделения их лазером в электростатическом поле.

Спермии с разными хромосомами получают разноименные заряды и расходятся к разным полюсам поля. В центре поля остаются «сомнительные спермии»

Такую «сексированную» сперму (с Х-хромосомами) используют для получения большего числа телочек, дефицит которых испытывают высокопродуктивные молочные хозяйства.

В США такая установка производит за сутки 80-100 спермодоз, каждая из которых содержит 1 млн «сексированных» спермиев. Стоимость 1 дозы 45 долларов. Стельность 51%, доля телочек 94%

У эмбриона в возрасте 7-8 сут. можно определить пол иммунофлуоресцентным методом.

Данный метод регуляции пола широко применяется при трансплантации эмбрионов.

6. Периоды внутриутробного развития. Дробление зиготы. Зигота задерживается в яйцеводе на 48-96 ч. Причина этого – запертый сфинктер истмуса.

За это время матка готовится принять зиготу: удаляется слизь, микроорганизмы, мертвые спермии. Маточные железы начинают секрецию

К концу первых суток после оплодотворения зигота дробится на 2 бластомера. Последующие дробления идут с интервалом 20-24 ч.

У самок КРС зигота поступает в матку через 72-84 ч. после оплодотворения на стадии 16-32 бластомеров. В это время она называется морула.

На 5-6 сут. выделяются 2 группы бластомеров – мелкие (распределяются по внутренней стенке прозрачной оболочки) и крупные (сосредоточены на одном из полюсов). Между ними образуется полость – бластоцель, заполненная жидкостью. Такая зигота называется бластоциста.

В результате дифференцировки бластомеров образуются два слоя клеток: трофобласт (питающий) и эмбриобласт (зародышевый листок)

На 8-9-е сут. бластоциста сильно увеличивается в размерах.

Прозрачная оболочка бластоцисты разрушается на 10-12 сут. после оплодотворения (у свиней на 5-6 сут., у овец и коз на 7, у лошадей на 8). Так начинается эмбриональная (зародышевая) стадия развития.

Перед вылуплением бластоциста останавливается на слизистой оболочке рога матки. Она также может перемещаться из одного рога в другой. У многоплодных животных они распределяются в рогах матки равномерно. Механизм этого процесса до конца не изучен. Важную роль в нем играет простагландин.

7. Периоды внутриутробного развития. Эмбриональный и плодный период. ЭМ: Эмбриобласт делится на зародышевые слои: энтодерму, мезодерму, эктодерму. Из них образуются органы и ткани.

Закладываются внезародышевые образования: желточный мешок, амнион, аллантоис, хорион, участвующие в питании и защите эмбриона

У эмбриона КРС к 21-22 сут. имеется головной мозг, спинной шнур, печень, почки, сердце. Начинает функционировать кровообращение.

С 23 по 26 сут. проходит дифференцировка головного мозга, интенсивно расту органы.

С 27 по 34 сут. закладываются половые органы, сердце имеет 4 камеры.

В последующие 25-26 сут. завершается формирование скелета, мышц, нервной системы.

Осуществляется переход на плацентарное питание.

К концу эмбрионального периода зародыш имеет длину 6-7 см., приобретает видовые черты. Можно дифференцировать пол. ПЛ: Начинается с завершением плацентации.

Дифференцированные органы и ткани приобретают свои функции.

Плод набирает значительное количество массы. Масса теленка в первые 7 мес. стельности увеличивается в 12 раз, в последние 2 мес. – в 3 раза.

В первые 7 мес. плод набирает 25-30% массы, в последние 2 – 70-75%

С 3 мес. плод начинает совершать отдельные движения.

Не задолго до рождения он в сутки совершает до 3500 простых и сложных движений.

8. Плацента и её функции. Плацентарный барьер. Кровообращение плода.

Ворсинки сосудистой оболочки – хориона – врастают в углубления слизистой оболочки матки – крипты. Данный процесс называется плацентацией.

Плацентация начинается у коровы на 30-35-й день, у овцы на 18-20-й, у свиньи на 12-20-й, у кобылы на 50-60-й. Плацента – это комплекс тканей, представленных сосудистой оболочкой плода и слизистой оболочкой матки. Через плаценту осуществляется связь с материнским организмом.

Плацента выполняет функцию легких, кишечника, печени, почек, эндокринных желез.

Она доставляет плоду питательные вещества, кислород, воду, электролиты, витамины, антитела. Синтезирует гормоны и другие вещества

• Типы плацент

ПБ: Плацента обладает избирательной проницаемостью для разных веществ. Одни из них проходят в неизменном виде, другие претерпевают биохимические изменения, третьи задерживаются в ней.

Скорость прохождения веществ через плаценту от нескольких секунд до нескольких суток.

Плацента легко пропускает низкомолекулярные соединения. Крупные проходят труднее. Бактерии задерживаются.

Плацента обезвреживает токсические вещества.

При болезнях самки плацентарный барьер может нарушиться.

КП: На ранних стадиях развития функционироует желточное кровообращение. С установлением плацентарной связи начинается плацентарное кровообращение.

До 3 мес. основной орган кроветворения – печень, затем – костный мозг.

Артериальная и венозная кровь у плода частично смешивается.

9. Предвестники родов

1. Отек вульвы и других мягких тканей родового канала

2. разрыхление и растяжение связок таза, образование глубоких впадин между корнем хвоста и седалищными буграми

3.Разжижение слизи, закупоривающей шейку матки и вытекание ее наружу в виде толстого тяжа

4. Отвисание живота вследствие расслабления мышц брюшных стенок и западение голодных ямок

5. набухание молочной железы, появление в ней за сутки до родов молозива

10. Физиология родов

Роды возникают под воздействием сложных изменений в нервной, эндокринной и других системах матери и плода.

Стартовое звено родов – достижение плодом (плодами) зрелости, способности к автономному существованию

В последнем триместре беременности плод интенсивно растет, а матка и плодные оболочки не увеличиваются.

Вследствие этого на плод действуют стресс-факторы: затрудненное снабжение кислородом, повышенное внутриматочное давление, плотное обхватывание его маткой.

Плод выделяет гормоны, которые способствуют превращению прогестерона в эстрогены. Благодаря этому снимается блокирующее действие прогестерона на мускулатуру матки, она становится чувствительной к окситоцину и ацетилхолину.

Главный механизм запуска родов – выделение простагландина плацентой.

Первый выброс простагландина происходит за 24-48 ч. до родов. Это способствует быстрому лизису желтого тела беременности, началу сокращения матки, выделению гормона релаксина, концентрация которого возрастает в 50 раз.

Функция релаксина – расслабление связочного аппарата таза, шейки матки, разрыхление плацентарной связи.

Второй выброс простагландина происходит в конце подготовительной стадии родов. Он стимулирует выделение окситоцина.

Матка обладает максимальной растяжимостью, в ее мышцах накапливается множество ионов кальция, синтезируется сократительный белок - актомиозин

Перед родами снижается возбудимость коры больших полушарий головного мозга, устраняется ее тормозящее влияние на гипоталамус.

Усиливается проводимость спинного мозга, благодаря чему нервные импульсы от матки легко достигают коры больших полушарий и вызывают инициацию родов

11. Объекты родов. Видовые различия в строении таза самок. Влияние строения плода на течение родов.

Объектами родов являются родовой канал и плод.

Родовой канал образован костями таза и выстилающими их мягкими тканями. В ряде случаев он создает трудности в процессе родов.

В строении таза различают вход в таз, тазовую полость и выход из него.

Мягкие ткани родового канала представлены шейкой матки, влагалищем, преддверием влагалища, вульвой

У коров таз сплюснут с боков, дно вогнутое, верхний свод выпуклый. Выход из таза ограничен седалищными буграми. Ось таза ломаная. Структура таза неблагоприятна для родов. Наибольшие трудности возникают при входе в таз и выходе из него.

У овец и коз вход в таз вытянуто-овальный. Подвздошные кости наклонены к горизонту, что облегчает процесс входа плода в таз. Расстояние между седалищными буграми большое

У свиней сильно развиты седалищные бугры, дно таза бугристое. Однако поросята легко проходят вследствие их небольших размеров.

У кобыл подвздошные кости наклонены ко дну таза, вход в него обширный. Поверхность дна и свода таза ровные, седалищные бугры выражены слабо. Для прохождения родов таз кобылы наиболее удобен.

У плотоядных подвздошные кости сильно наклонены вперед, выход из таза обширнее, чем вход. У собак разных пород строение таза имеет некоторые особенности.

Вл стр плода

Различают части тела плода, затрудняющие его прохождение по родовому каналу:

Голова – кости черепа к моменту родов полностью окостеневают. У теленка самая широкая часть головы находится сверху, а самое широкое место таза коровы – посередине, что создает трудности при родах

Плечевой и тазовый пояса – также наиболее широкие части плода, однако способны слегка сжиматься, проходя через таз.

Таз самки способен несколько расширяться во время родов

12. Положение, позиция, предлежание и членорасположение плода – правильные и неправильные варианты

Положение – отношение продольной оси тела плода к продольной оси тела матери. Бывает продольное (правильное), поперечное и вертикальное (неправильные).

Позиция – отношение спины плода к стенкам живота матери. Может быть верхней (правильная), нижней и боковой (неправильные)

Предлежание – расположение анатомических частей плода по отношению к входу в таз. Различают головное и тазовое предлежание (правильные), поперечное и вертикальное (неправильные).

Членорасположение – расположение конечностей и головы плода по отношению к его туловищу. Различают правильное (распрямленное) и различные варианты неправильного членорасположения плода при головном и тазовом предлежаниях

Правильно – голова и тело образуют ровную линию, Неправильно – голова скрючена в сторону

13. Стадии родового акта. Динамика родов

Подготовительная стадия – завершается полным раскрытием канала шейки матки и вхождением в него частей плода. Продолжается от 2 до 6 ч.

Выведение плода – длится от 30 мин. до 2 ч.

Изгнание последа – длится 1-8 ч.

Динамика: В подготовительную стадию происходит раскрытие канала шейки матки, вклинивание плода в таз и установка его по отношению к родовым путям

Схватки – это волнообразные сокращения мышц матки от рогов к шейке. Они чередуются с паузами. С течением родов сила и продолжительность схваток увеличиваются, а паузы укорачиваются. Во время схваток матка уменьшается в объеме, что проталкивает плод к выходу. Канал шейки матки широко раскрывается

Потуги – резкие сокращения мышц брюшного пресса под воздействием простагландина и окситоцина.

С течением родов разрываются плодные оболочки, орошая жидкостью родовой канал. Плод, имея клиновидную форму, постепенно выходит наружу.

После родов маточная мускулатура вновь сокращается и изгоняет плодные оболочки

14. Роды у коров, овец

Роды у коров (отел)

В подготовительную фазу корова стоит, переступает конечностями. Из половой щели выделяется густая слизь. Когда голова теленка входит в цервикальный канал, начинаются потуги. Роды чаще происходят при лежании на левом боку. Вскоре разрывается амнион, отходит околоплодная жидкость, показываются передние конечности, затем голова плода. Новая волна схваток и потуг способствует выведению плода. В 95% случаев предлежание головное.

Роды у овец (ягнение)

Протекают легче, чем у коровы. В подготовительную фазу овца беспокоится, часто ложится, встает. Выведение плода проходит быстро, в лежачем положении роженицы. При многоплодной беременности интервал между изгнанием плодов от 5 мин. До 1 часа

15. Роды у свиней, кобыл, плотоядных

Роды у свиней (опорос)

В подготовительную стадию свиноматка беспокоится, роет подстилку, строит гнездо.

Во вторую стадию усилием каждого сокращения матки плод продвигается на 8-24 см. При попадании плода в тело матки начинаются потуги. Позже разрываются плодные оболочки и отходят воды. Плоды выводятся поочередно из двух рогов. Промежутки между изгнанием плодов 12-16 мин. После изгнания последнего плода выводятся все последы.

Роды у кобыл (выжеребка)

Проходят сравнительно легко и быстро вследствие особенностей строения таза. Часто при родах не разрываются плодные оболочки. В таком случае кобыла сама разгрызает их зубами во избежание асфиксии плода

Роды у плотоядных

В подготовительную фазу сука и кошка беспокоятся, устраивают логово, лижут вульву. Потуги добавляются к схваткам при попадании каждого плода в тело матки. Чаще всего плод проходит в родовых путях с неразорвавшимся аллантоисом. Самка его прокусывает и перегрызает пуповину. Выделившийся послед съедает, что усиливает моторику матки. Пауза между изгнаниями плодов 10-15 мин. Послеродовый период практически отсутствует

16. Родильное отделение. Содержание и кормление новорожденных

Родильное отделение

Перед родами самке необходимо обеспечить уединение. В современных условиях оборудуют специальные родильные отделения с боксами (при беспривязном содержании).

Родовой цех желательно разделить на секции: дородовую, родовую (с беспривязным содержанием) и послеродовую (с привязным содержанием)

Содержание: Для телят оборудуют специальный профилакторий с индивидуальными клетками на расстоянии 1 м. одна от другой. От 7 до 20 клеток объединяют в секции (всего 4-8 секций).

Распространен способ содержания телят на открытом воздухе, или в неотапливаемых помещениях

Поросята содержатся в станке со свиноматкой до отъема (42-45 сут). Они имеют лазы в подкормочное отделение, куда нет доступа матке.

Ягнята содержатся с маткой в утепленных помещениях, в специально отгороженной клетке 1-3 сут. После этого маток с ягнятами объединяют в большие группы (сакманы).

Кормление - добавить

Вид животного

Срок сохранения оплодотворяющей способности, ч.

спермии

яйцеклетки

Крупный рогатый скот

24-48

8-12

Свинья

24-48

8-10

Овца

30-48

4-16

Кобыла

72-120

6-8