（一）人工授精及精液的冷冻保存
人工授精就是利用合适的器械采集公畜的精液，经过品质检查、稀释或保存等适当的处理，再用器械把精液适时地输入到发情母畜的生殖道内，以代替公母畜直接交配而使其受孕的方法。它已成为现代畜牧业的重要技术之一，得到普遍重视和广泛应用，近年来已逐步扩展到特种经济动物、鱼类乃至昆虫等养殖业中，充分地显示了其发展潜力和多方面的优越性。①人工授精能最大限度地发挥公畜的种用价值，提高了公畜的配种效能。人工授精可利用公畜的一次射精量，给几头、几十头乃至上百头母畜授精。特别是冷冻精液技术的应用，更使优秀种公畜的利用年限不再受到寿命的限制，一头公牛的冷冻精液每年可配母牛达万头以上，从而扩大了优良基因在时间和地域上的利用率。②由于人工授精能有效地提高优良公畜的利用率，因此就有可能对种公畜进行严格的选择，保留最优秀的个体用于配种，从而加速了育种工作的步伐，成为增殖良种家畜和改良畜种的有力手段。③由于人工授精减少了公畜的饲养头数，从而节约了饲养管理费用，降低了生产成本。④人工授精使用检查合格的精液，以保证质量，也便于掌握适时配种，并可提供完整的配种记录，及时发现和治疗不孕母畜，因此有助于解决母畜不孕问题和提高受胎率。⑤人工授精避免公、母畜直接接触，同时按操作规程处理精液和输精，因此可防止各种疾病，特别是生殖系统传染性疾病的传播。⑥可以克服公母畜因体格相差太大不易交配或生殖道某些异常不易受胎的困难。在杂交改良工作中，也可解决因公母畜所属品种不同而造成不愿交配的问题。⑦经保存的精液便于运输、交流和检疫，可使母畜的配种不受地区的限制。为选育工作提供了选用优秀公畜配种的方便，为公畜不足地区解决了母畜配种困难的问题。⑧人工授精也是胚胎移植和同期发情技术中一项配套技术措施，可以按计划进行集中或定时输精。同时为开展远缘种间杂交实验研究工作提供了有效的技术手段。
（二）胚胎移植
胚胎移植也称受精卵移植，它是将一头良种母畜配种后的早期胚胎取出，移植到另一头同种的生理状态相同的母畜体内，使之继续发育成为新个体，因此也有人通俗地称胚胎移植为人工受胎或借腹怀胎。胚胎移植实际上是由产生胚胎的供体和养育胚胎的受体分工合作共同繁殖后代。
胚胎移植的意义在于：①可以迅速提高家畜的遗传素质。由于超数排卵技术的应用，可以使一头优秀的母畜一次排出许多倍于平常的卵子数，免除了其本身的妊娠期并减轻了其负担，因而能留下许多倍于寻常的后代数。②保种和便于国际贸易。胚胎库就是基因库，这对我国的畜牧业可能更具有重要意义。我国有不少具有特殊优点的地方品种家畜资源可借胚胎冷冻长期保存，野生动物资源也可利用这种方式长期保存，以防某些动物绝灭。而且家畜胚胎的国际贸易可省去活畜运输的种种困难。③使肉牛产双犊，提高生产率。由胚胎移植技术演化出来的“诱发双胎”的方法，即向已配种的母畜（排卵对侧子宫角）移植一个胚胎，或向未配种的母畜移植两个胚胎。这种方法不但提高了供体母畜的繁殖力，同时也提高了受体的繁殖率（受胎率和双胎率）。④防疫需要和克服不孕。在养猪业中，为了培育无特异病原体（SPF）的猪群，向封闭猪群引进新的个体时，作为控制疾病的一种措施，往往采用胚胎移植技术代替剖腹取仔的方法。又如在优良母畜容易发生习惯性流产、难产或由于其他原因不宜负担妊娠过程的情况下（如年老体弱），也可采用胚胎移植，使之正常繁殖后代。⑤胚胎移植是一种科学研究的基础手段。运用胚胎移植可研究受精作用、胚胎学、遗传学等基础科学。例如，体外受精、胚胎分割、细胞融合、基因转移及性别控制等生物工程研究要达到最后目的，都必须通过胚胎移植这个基础手段。
（三）胚胎的冷冻保存
在冷冻精子技术的基础上发展起来的胚胎冷冻技术进一步解决了胚胎移植中的一些重大难题。胚胎冷冻保存至少有以下的用途及潜在优越性：①可解决胚胎移植需要同期发情受体的数量问题；②可在世界范围内运输种质，何时用运输胚胎代替运输活畜还可以降低成本；③可建立种质库，有利于转基因动物的种质保存，减少饲养和维持动物所需的巨额费用，避免世代延续可能产生的变异和意外事故产生的破坏；④可保存即将灭绝的畜种。总之，冷冻胚胎的推广，使世界范围内的良种推广大大简化。现在已有鼠、兔、牛、羊等十多种动物胚胎冷冻成功，其中有的种类的冷冻技术已经程序化，并出现了商品化的试剂盒。
胚胎冷冻保存技术包括胚胎的冷冻和解冻。抗冻剂种类和浓度、加入抗冻剂的速率、解冻的速率、稀释的速率和温度都关系到冷冻胚胎的成败。抗冻剂的毒性、胚胎渗透压的变化及冰晶形成是保存胚胎必须考虑的因素。
（四）体外胚胎生产
体外胚胎生产是指将原来在输卵管进行的精卵结合生成胚胎的过程人为地改在体外进行。它不仅具有理论研究意义，而且正逐渐成为一种有用的生物技术以提高胚胎移植的实用价值和效果。它至少有三方面的意义：第一，提供大量胚胎进行商业性胚胎移植。在欧洲和日本，奶牛犊比肉牛犊便宜，体外生产肉牛胚胎移植给奶牛，达到用奶牛产肉牛的目的，在经济上是合算的，生双犊就更赚钱；第二，为克隆胚胎提供核受体，并进行胚胎切割前的体外早期培养以降低成本；第三，为某些研究提供大量知道准确发育时期的胚胎。体外生产胚胎的工艺过程包括卵母细胞体外成熟、体外受精和胚胎培养。
（1）卵母细胞体外成熟。在家畜，尽管体内成熟的卵母细胞体外受精后胚胎发育良好，但未成熟的卵母细胞体外受精则不能完成胚胎发育。如果让这些细胞在体外成熟，体外受精胚发育率将大大改善。目前，牛体内成熟卵母细胞体外受精的囊胚率受不同培养条件影响，在20%～63%。自超排牛卵巢获取的未成熟卵母细胞发育率明显高于未超排牛的。要提高体外成熟卵母细胞的质量和数量，主要应解决以下问题：了解控制卵母细胞成熟的机制，卵母细胞的选择和合适培养体系的选择。体外培养胎儿卵巢被认为是将来的发展方向，因为胎儿卵巢在体外培养可以像活体睾丸产生精子一样不断产生卵母细胞。
（2）体外受精。精子必须先获能才能完成体外受精的过程。已应用多种方法进行精子体外获能。一般说来，凡能促使钙离子进入精子顶体，使精子内部pH升高的刺激均可诱发获能。目前，牛、绵羊、猪和山羊体外受精率都已高达70%～80%。
（3）胚胎培养。各种家畜体内成熟的卵母细胞由体外受精产生的胚胎，在1～2细胞期移植到本种个体输卵管内发育到囊胚期的比例都很高。牛胚胎在兔和羊的输卵管内发育也很好。但是，体外成熟的卵母细胞体外受精后体外发育到囊胚期的比例还很低，而且囊胚的发育能力也不如体内胚胎。为此，人们开始研究影响胚胎体外发育的各种因子。这项工作还在探索之中。(www.xing528.com)
体外生产胚胎技术已经开始走上商业化，用于生产可移植胚和细胞移植，大大降低了成本。
（五）胚胎分割
高等动物如何由一个受精卵经细胞分裂、分化并发育为一个完整的个体，一直是人们致力研究的课题。胚胎分割是研究细胞分化、早期胚胎发育和胚胎细胞全能性的有力手段。所谓胚胎分割即是将一枚胚胎用显微手术的方法分割成二分胚、四分胚甚至八分胚，经体内或体外培养，然后移植入受体子宫中发育，以得到同卵双生或同卵多生后代。这是动物克隆技术的一种，也是胚胎工程的一种基本技术。其意义在于获得遗传上同质的后代，为遗传学、生物学和育种学研究提供有价值的材料。在家畜中，通过胚胎分割，增加可移植胚的数量，有助于提高家畜的繁殖力，促进优良品种的推广。20世纪70年代以来，随着胚胎培养和移植技术的发展，哺乳动物胚胎分割取得了突破性进展，并在多种动物中获得成功，目前我国牛羊胚胎分割技术已达到国际先进水平，有些省份已开始在生产中应用。在进行胚胎分割研究的同时，还进行冻胚分割和分割胚冷冻的研究，获得了多种动物的同胚双生后代。
（六）性别控制技术
动物的性别控制（sex control）是指通过人为地干预或操作，使动物按人们的愿望繁殖所需性别后代的技术。性别控制的技术主要采用两条途径，即X精子和Y精子的分离和胚胎性别鉴定。通过对家畜的性别进行控制，可以达到以下效果：①提高畜牧业的经济效益。由于人工授精技术的普及，使公畜的需求量越来越少，因此不论是奶牛、奶山羊、犬、兔还是家禽，均是雌性后代价值比雄性高，尤其是奶畜。雌性后代的价值是雄性的数十倍甚至近百倍，而公犊和公羔往往一出生就被淘汰。如果能人为控制多产雌性后代，其经济效益的提高不仅体现在雌性本身，而且还可以节省怀公犊（羔）母畜本年度的饲料消耗。培育肉牛、绵羊和猪则以雄性增重快、肉质优为目的，因此往往希望通过性别控制多产雄性后代。可见，实现家畜性别控制，就能成倍，乃至数十倍地提高畜牧业的经济效益。②减少性连锁遗传病的发病率。③加快珍稀动物的繁殖、保种进程。④加快奶畜群的更新。
（七）发情、排卵及分娩控制
发情和排卵控制是有效地干预家畜繁殖过程，提高繁殖力的一种手段。它包括诱发发情、同期发情和超数排卵等技术措施。例如，人们为了最大限度地提高母畜的繁殖效能，希望在非配种季节或哺乳乏情期使母畜发情配种，或使产单胎的绵羊能够产双胎；使商品家畜成批生产，使一群母畜在特定的时间内同时发情，这种愿望利用某些外源激素对母畜处理即可达到。使母畜按照要求在一定时间发情、排卵和配种，即发情控制。
诱发发情即人工引起母畜发情，指在母畜乏情期内（如绵羊的非繁殖季节、母猪哺乳期、奶牛产后长期不发情）用外源激素或其他方法引起母畜正常发情并配种的繁殖方法。
同期发情，即同步发情（estrus synchronization），它是利用某些激素制剂人为地控制并调整一群母畜同期发情的进程，使之在预定的时间内集中发情，以便有计划地合理地组织配种。同期发情的优越性在于：①有利于推广人工授精技术，特别是能更迅速、更广泛地应用冷冻精液进行人工授精；②由于同期发情，配种、妊娠分娩等过程相对集中，这样便于商品家畜和畜产品成批上市，有利于更合理地组织生产，节约劳力和费用，对于现代畜牧业的管理有很大的实用价值。
排卵控制包含着控制排卵时间和控制排卵数两个方面的问题。准确地说，控制了发情自然也就控制了排卵时间，但这里所说控制排卵时间，实际上是利用外源促排卵激素进行诱导排卵，以代替体内在促性腺激素影响下发生的自然排卵。控制排卵数是指利用外源激素增加排卵数。通常在进行胚胎移植时，对供体母畜需要进行超数排卵处理，或者限制性地适当增加排卵数。以达到产多胎的目的。例如，使母羊由原来产单胎增加为产双胎，或使通常产双羔的增加为产三羔。虽然超排卵和诱发产多胎看来只是量的差异，但目的完全不同。超排卵后必然进行移植，诱发产多胎则属自然妊娠。
诱发分娩就是在认识分娩调控机制的基础上，利用外源激素模拟发动分娩的激素变化，调整分娩进程，促使分娩提前到来。在高度集约化大规模的生产体制中，诱发分娩便于有计划地生产，有计划地组织人力、物力进行有准备的护理工作，可减少或避免新生仔畜和孕畜在分娩期间可能发生的伤亡事故。诱发同期分娩可为下一个繁殖周期进行发情同期处理建立可靠的前提，同时也为分娩母畜之间新生仔畜的调换、为仔畜并窝或为孤儿仔畜寻找养母提供了机会和可能性，并可将分娩控制在工作日和上班时间内，避免假日和夜间的分娩，便于安排人员护理。
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