小鼠的生殖生理學特點
(一)性成熟和體成熟 動物生長發育到一定程度,即達到性成熟期。性成熟的表現是生殖器官發育完全,出現第二性征。這時雄性動物有產生精子、雌性動物有產生卵子的能力,并出現性的要求。 小鼠性成熟時期的標志是:雌性小鼠陰道口張開,出現求偶周期,有交配的欲望,愿意接近公鼠;公鼠睪丸下降,精子生成。雌鼠一般在20日齡以前陰道口由皮膚閉合,之后陰道口皮膚逐漸變薄,陰道開口,其開口與卵巢機能活動相一致,所以陰道開口是雌鼠性成熟的主要標志。雄鼠在25日齡左右,睪丸自腹腔落入陰囊,35日齡后睪丸形成精子,40日齡后的精子可受精,同時體重增加較快。 小鼠性成熟日齡因品系及飼養管理條件的不同而有所差異,一般雌性小鼠為35~50日齡,雄性小鼠為45~60日齡。小鼠的體成熟一般在60~90日齡,此時小鼠體重增長較緩慢,是小鼠的適宜配種年齡。 (二)性周期 小鼠為多周期發情動物。雌性小鼠除妊娠期,通常進行周期性排卵。性周期為4~5天,一般在發情后2~3小時即可排卵,其性活動一般可分為發情前期、發情期、發情后期和休情期。產后12~14小時內有一次產后性周期。自此以后,由于給仔鼠哺乳,性周期暫時停止。離公鼠獨居生產的母鼠,在仔鼠斷乳2~6天后可出現下一個性周期。 (三)排卵和交配 雌性小鼠排卵期為3~4天,但在排卵期僅有數小時允許公鼠交配。小鼠屬于自發排卵的動物,排卵一般發生在發情期末的半夜至凌晨4:30左右,交配一般發生在排卵前的22:00至次日凌晨1:00,即交配早于排卵2小時左右。交配后精子到達輸卵管受精部位的時間為20~60分鐘,等待新鮮的卵子。小鼠的排卵數因品系、個體及飼養管理等環境因素的不同而有所差異,我們在實驗中常選用的昆白系小鼠排卵較多,但個體差異較大。 小鼠自然繁殖交配或超排發情交配后,如要知道是否已經交配以及體內的卵母細胞是否受精,一般是在交配的次日晨8:00時以前檢查雌鼠的陰門,如見有陰門栓(小塊稠槳糊樣物質),則認為已經交配,并表明卵母細胞可能受精。有的雌鼠形成的陰門栓在陰道口內,需翻開陰門檢查。有時看不到陰門栓,可能是陰門栓形成后在短時間內自行脫落,或者個別小鼠交配后不形成陰門栓,但在這種情況下小鼠的陰門是緊縮的。陰門栓由交配公鼠副性腺(精囊腺、凝固腺)分泌物及母鼠陰道分泌物與陰道上皮等遇到空氣后形成,開始粘稠,以后迅速變硬,遂將陰道口封閉。正常情況下,陰門栓在交配后24小時內自行脫落。 (四)精子運輸及保持受精能力的時間 小鼠精子在配種后20~60分鐘到達受精部位。精子在雌鼠生殖道運行過程中完成獲能,所需時間一般為1小時左右。精子在雌鼠生殖道內保持活力的時間(生存時間)比保持受精能力的時間長,前者可以達到13.5小時,但保持受精能力的時間僅為6小時。 (五)受精 小鼠體內精卵結合形成受精卵的過程是在輸卵管壺腹部進行。在受精過程中,交配后10小時精子穿卵,17~18小時原核形成。卵母細胞剛從卵巢排出時處于次級卵母細胞分裂中期,即第二次成熟分裂中期(MⅡ)。 受精時精子進入卵母細胞后刺激卵母細胞完成第二次成熟分裂。小鼠一般為單精子受精。卵母細胞剛排出時外包卵丘細胞,卵丘細胞最終消除在受精后20小時(體內),恰好處于受精卵的原核形成時期。精子頭部的核膨大變為雄原核,卵母細胞拋出第二極體后所余染色體成為雌原核,雄原核大于雌原核。兩性原核在遷移過程中進行DNA復制,為第一次卵裂做準備。 在雌雄原核靠近、接觸的同時,各自核膜呈鋸齒狀嵌合,最后核膜核仁消失,各自染色體排列在受精卵第一次分裂中期赤道板上并互相混合,之后完成第一次卵裂。 (六)卵裂和附植前胚胎發育 附植前胚胎發育存在著品種及個體差異,而且不同胚胎之間也有所不同。早期胚胎的卵裂前期在輸卵管中進行,到中后期則由輸卵管進入子宮中,囊胚期和孵化期的發育在子宮中進行。小鼠第一次卵裂在受精后18~24小時,只要分裂條件具備,真正分裂時間只需15分鐘左右。以后每隔12小時左右分裂一次,每次約需5~10分鐘。根據這一規律,基本上可以推算出早期卵裂胚胎各個時期的時齡,2-細胞為受精后約24~38小時,4-細胞為38~50小時,8-細胞為50~60小時,16-細胞為60~72小時。 小鼠胚胎卵裂到8-細胞階段時開始致密化,致密化的細胞分裂后,形成16-細胞的桑椹胚,在桑椹胚階段,胚胎由輸卵管進入子宮。在16~32細胞期(66~82小時)出現小的囊腔而進入囊胚期。囊胚期可分為四個階段:16~32細胞期,囊胚腔很小,不易看見,為早期囊胚;有完整的囊胚腔,并能明顯區分為內細胞團時為晚期囊胚;囊腔的體積進一步擴大,鏡下像一個水泡,內細胞團相對較小的時期為擴張囊胚;擴張囊胚從透明帶孵出后則為孵出囊胚,這時透明帶并非溶解,而是由于子宮內及滋養層的一些酶使一部分透明帶軟化,囊胚細胞由軟化部位鉆出,孵化期的時齡約為96~110小時(教材圖2-8)。 在觀察小鼠附植前胚胎發育時,可按照配種時間將其分為幾個日齡階段: 配后日齡0~1天,為單細胞胚胎,即合子時期,形成雌雄二原核。雌原核位于第二極體之下,具多個核仁,雄原核位置接近中心,體積較大,核仁少。合子位于輸卵管漏斗部,透明帶表面尚可見分散的卵丘細胞。有時多個合子期胚胎由輸卵管粘性分泌物粘附,不易分開。 配后1天為2-細胞階段。 配后2天為4~16-細胞期,個體間差異很大,最后發育到桑椹胚階段,此期胚胎位于輸卵管中。 配后3天,胚胎處于桑椹胚或早期囊胚,已經進入子宮角,最后分裂成32~64個卵裂球,囊胚腔逐漸擴大,頂壁為內細胞群,側壁與底壁為滋養層細胞。 配后4天,胚胎脫去透明帶孵出,成為典型的胚泡。脫帶后,滋養層細胞直接與子宮上皮接觸,子宮腔變小或閉合,以利于胚泡附植。 (七)妊娠、分娩和哺乳 小鼠的妊娠期,因品種不同而有所差異。純系小鼠妊娠期一般為19天,部分20天;國內普通小白鼠妊娠期變化范圍較純系小鼠大,為18~21天。小鼠的分娩可晝夜進行,但以晚間為多。母鼠產前一般是表現不安狀態,常常不停地整理產窩。母鼠分娩的全過程一般需要1小時左右,分娩完畢后約12~24小時出現產后發情,此時交配,多能受孕。仔鼠哺如期一般18~21天,留種仔鼠可延長到23天,但不能超過25天。 ?