（第一节）奶牛生殖器官及发情生理
一、奶牛的生殖器官及生理功能
奶牛的生殖器官分为内生殖器官和外生殖器官。内生殖器官包括卵巢（性腺）、输卵管、子宫和阴道，外生殖器官包括尿生殖前庭、阴唇和阴蒂。
二、奶牛发情生理
（一）奶牛性机能的发育阶段
奶牛性机能的发育过程是一个发生、发展至衰老的过程，在其发育过程中，一般分为初情期、性成熟期及繁殖机能停止期。
（1）初情期：是指奶牛初次发情和排卵的时期。在初情期前，垂体前叶虽有大量的促性腺激素，但未能释放到血液中，待初情时，促性腺激素大量释放到血液中，引起卵巢的卵泡发育和成熟，卵巢的重量增加，同时，卵泡分泌的雌激素经血液循环，又刺激了生殖器官的生长和发育。初情期的开始，与下丘脑—垂体—性腺轴的调控作用密切相关。牛的初情期为6～10月龄。
（2）性成熟期：奶牛发育到一定的年龄时，生殖器官及生殖机能基本发育完全，机体在下丘脑—垂体—性腺轴的调控作用下，产生一系列的生理效应，出现完全的发情症状和有规律的发情周期，具有繁殖后代的能力。
健康的奶牛发育到8～12月龄，达到性成熟时表现出一种周期性的性活动现象。这种周期性的性活动现象称为发情。
完整的发情概念应具备以下四个方面的生理变化：（1）卵巢的变化：卵巢中有卵泡发育，继而发生排卵。
（2）外阴部和生殖道的变化：阴唇红肿充血，阴门有不同浓度的黏液排出，阴道黏膜潮红湿润，子宫颈开放。
（3）精神状态的变化：奶牛表现为兴奋不安，活力增强，不易管理，嘶叫，食欲减退，泌乳量下降。
（4）性欲：不抗拒公牛或主动去接近公牛，在遇到公牛时，嗅闻公牛，静立不动，后两腿撑开，尾根抬起，作交配姿势，或其他奶牛爬跨时静立不动。以上各方面生理变化，因发情阶段不同而有所差异，一般在发情盛期表现最为明显和强烈，而在发情的早期或后期则表现较弱或不明显。
（四）排卵
卵巢中成熟卵泡的卵泡壁破裂，卵泡液带着卵子和卵子周围的上皮细胞从卵泡中排出，这一过程称为排卵。
（五）发情特点
1奶牛的发情季节
奶牛全年均可发情，属无季节性繁殖类动物。但它又受着外界气候条件、饲养管理、营养状况、年龄等方面的影响。在饲养管理优良的条件下，其发情周期在全年每一季节中都能重复出现。在气候温暖的季节，发情现象尤为明显；而在严寒季节虽有排卵，但发情特征不明显；在放牧及饲养不良的情况下，发情现象不明显，甚至不发情。
2发情周期
奶牛的发情周期一般为21（18～24）天，青年牛和处女牛为20天左右。温暖季节的发情周期较寒冷季节短，营养情况好的较营养情况差的短。
3奶牛性成熟及产后发情的时间奶牛发育到8～12月龄时，性已成熟并出现发情周期及发情特征，但此时尚不宜实施配种。产后第一次发情，因外界气候条件、饲养管理、营养情况以及是否患有产后疾病而有一定的差异。在饲养管理优良、未患产后疾病、同时在气候温暖的季节，奶牛一般在产后5～7周可出现发情表现；在冬季可延长9～11周；少数奶牛在产后2周出现发情表现。
4奶牛发情期的生理变化
奶牛的发情期较其他家畜短，约为18小时。发情期因季节及营养情况的不同而有所差异。奶牛发情时，生殖道发生一系列生理变化，分泌并排出大量的黏液，排出的黏液量较其他家畜量多且明显。发情开始后，子宫充血，触诊子宫角时，感觉子宫饱满，富有弹性，并有收缩反应。子宫颈管腔内的黏液增多，变稀。至发情旺盛时，子宫颈腔部肿大、柔软、光滑，子宫颈管稍微开张，可伸入一指，触诊有收缩反应。由于子宫颈的开放，子宫内的大量分泌物流入阴道。阴道前端的柱状上皮细胞及杯状细胞也分泌很多的黏液。子宫内及阴道前端分泌的黏液不断排出，呈无色、透明而牵线性很强的长线，垂在阴门下面，俗称“吊线”。这种黏液至发情末期稍微变浓，颜色较白或为污黄色。黏液常常黏在阴唇或尾根及臀部，常结为薄痂。阴道及前庭的黏膜充血、肿胀、表面光滑而湿润。阴唇水肿、黏膜充血发红，皱纹减少。
奶牛的性兴奋往往发生在性欲及排出黏液之前。所以发情奶牛在性兴奋的现象出现数小时后才接受公牛交配。在性兴奋时奶牛兴奋不安，不断嘶鸣，饮食欲减退，经常追逐其他牛，不易管理，体温略为升高，呼吸及脉搏稍微加快。
奶牛的性欲一般是在生殖道排出较多黏液时出现的。奶牛发生性欲时，常爬跨和试图爬跨其他奶牛，并静立接受其他牛的嗅闻和爬跨；主动接近公牛，常用舌舔公牛并静待交配，两后肢撑开、拱腰，常作排尿姿势，时而排出少量尿液。
由于奶牛的发情期短，在卵泡继续发育尚未达到成熟排卵时，发情已经结束。所以，奶牛的排卵是发生在发情结束后，一般在发情结束后4～16小时，大多数在发情后10～15小时，或发情开始后28～32小时。55％～60％的奶牛右侧卵巢排卵机能较左侧强。
大多数牛的子宫在排卵后1～3天发生出血。少量血液会从生殖道流出体外，有时混于黏液中流出。这种现象在处女牛发生较多，经产奶牛较少。
（第二节）发情的确定
观察奶牛发情的最明显标志是：允许接受另一头奶牛或公牛爬跨。另外还有其他症状：像公牛样的吼叫、嗅闻其他奶牛的外阴或尿液，闻后有时还翻鼻孔，将它的下巴放到另一头奶牛的背上，外阴呈粉红色肿胀，有透明的液体流出。
奶牛的发情发生在傍晚，夜间和清晨这段时间的要占70％以上，白天发情的牛比较少。所以不要错过晚上和清晨这段时间来观察发情牛，不然的话，可能把发情牛漏掉。
另外还有几种情况需要认真地去鉴别：有些奶牛发情周期到来时，发情症状不十分明显，大多是由于营养不足或泌乳量较高造成的，这样的牛往往是发情时不排卵。再有一种情况是较少发生的假发情症状，虽然奶牛已妊娠，仍然有爬跨和接受爬跨的现象，应注意区别，不要急于配种。
在奶牛繁殖中，发情鉴定是一个重要的技术环节。通过发情鉴定，可以判断奶牛是否发情、发情是否正常、是否患有某些繁殖机能障碍，以便采取相应的措施。通过发情鉴定，可以判断奶牛的发情阶段，以便确定配种或输精的适宜时期。
奶牛发情的几种鉴定方法：
奶牛的发情期较短，在发情期间外部表现比较明显，所以在奶牛繁殖领域中，主要根据奶牛的外部观察用以发现发情牛，并结合试情、阴道和直肠检查的结果，综合进行发情鉴定。
1外部观察法
这是发情鉴定最常用的一种基本方法。
主要是观察奶牛的外部表现和精神状态，来判断奶牛的发情情况。观察主要侧重于观察奶牛的行为表现，是否兴奋不安，食欲是否减少，以及外阴部是否充血肿胀、湿润、流有黏液，以及黏液的数量、颜色和黏性，排尿是否频繁等，对发情的母畜从开始时便定期观察，以便掌握其变化过程及发情阶段。
2试情法
应用试情公牛对奶牛进行试情，根据奶牛在性欲上的反应情况来判定奶牛是否发情以及发情程度和发情所处的阶段。这是奶牛发情鉴定的另一种重要方法。
3阴道检查法
该方法也是一种常用的辅助方法，应用开殖器或阴道扩张筒插入阴道，打开阴道后，检查其阴道黏膜的颜色、湿润度、子宫颈的颜色、肿胀度及开口的大小和黏液的数量、颜色、黏稠度等等。以便辅助判定奶牛发情的程度。
4直肠检查法
该方法是将手伸入奶牛直肠内，隔着直肠壁触摸检查卵巢上的卵泡发育情况，来准确判断母牛发情的进程，推测排卵时间，确定配种或输精的时期。该方法准确度较高，是一种常用的基本方法和常规方法。
检查方法：检查前，将牛保定，检查人员要事先将指甲剪短磨光，戴上塑料薄膜手套，如无手套，可将手与手臂用2％的来苏儿溶液消毒后冲洗干净，并涂以肥皂水作润滑剂。
手指并拢呈锥形，缓缓插入肛门并伸入直肠，先掏出直肠内的宿粪，然后再进行检查。一般用左手伸入直肠后，手心向下，手掌展平，手指微曲，在骨盆底部下压，并稍左右、前后移动，摸找一前后长而稍硬的棒状物，即子宫颈。再沿着子宫颈的上面向前触摸，可摸到比子宫颈软而向下弯曲的子宫角，并会明显地感觉到两角之间的沟（角间沟）。沿着子宫角的大弯向下，并向两侧摸索，就可摸到呈卵圆形、柔软有弹性的左、右卵巢。找到卵巢后，拇指、食指和中指触摸卵巢的大小、形状、质地和卵泡发育情况，确定卵泡发育的程度，判断发情的时期和输精的时间。
在操作过程中，动作要轻柔，不能粗暴，遇有母牛努责时，手在直肠内要停止活动，待努责缓解后再继续操作，以防直肠损伤或破裂。
由于直肠检查技术对卵巢上卵泡发育的感觉要靠经验，主要根据卵巢上卵泡的大小、质地（软、硬）等来判断发情程度，而奶牛的发情期短，变化快，一般不易掌握。所以，检查人员需要有较长时间的训练和实践过程才能熟练掌握，上岗前接受一定时间的专业培训是十分必要的。
（第三节）奶牛人工授精技术
在母牛发情后适时配种，可以节省人力、物力和精液，并提高受胎率。一般在发情开始8～24小时配种，受胎率可达60％～70%；在发情开始后6～9小时、24～28小时也可配种，但受胎率要低，刚开始发情时配种太早，排卵后配种又太迟，这是一般母牛的情况。对于发情持续期过长或过短的牛，要特殊对待。在生产中，准确预测发情开始或发情停止是难以做到的，但是发情高潮容易观察到。所以可根据发情高潮的出现，再等待6～8小时后输精，能获得较高的情期受胎率。输精过早，受胎率往往不高，特别在使用冷冻精液时，更应掌握输精的时机，即应在停止发情时输精，少数发情期较长的牛，可把第一次输精时间往后延迟，待发情症状不明显时输精1次，隔8～10小时再输精1次，直至发情结束。假若直肠检查技术熟练，最好通过直肠检查，根据卵泡发育情况来确定适宜的输精时机，在卵泡体积增大、波动比较明显，也即当卵泡达到成熟接近排卵，输精最为适宜。据对361头牛观察，排卵前0～6小时开始输精二次者，受胎率最高达77%。
一、冷冻精液生产技术
采精要有一定的采精环境，以使公畜建立起巩固的条件反射，同时防止精液污染。采精场应选择或建立在宽敞、平坦、安静、清洁的房子中，不论什么季节或天气均可照常进行工作，温度易控制。场内设有采精架以保定台牛或设立假台牛，供公牛爬跨进行采精。室内采精场的面积一般为10×10平方米，并附设喷洒消毒和紫外线照射杀菌设备。
（一）台牛的准备
采精时用活台牛效果最好，但应选择健康体壮、大小适中、性情温和、四肢有力的牛作为台牛，一般选择淘汰母牛或用阉割过的公牛作为台牛。采精前对台牛的尾根部、外阴部、阴门彻底清洗，再用干净的布抹干。用假台牛采精则更为方便且安全可靠。假台牛可用木材或金属材料制成，要求大小适宜、坚实牢固，表面柔软干净，用牛皮伪装。应用假台牛采精，应先对公牛进行调教，使其建立条件反射。
（二）采精技术
一种理想的采精方法，应具备下列四个条件：可以全部收集公畜1次射出的精液；不影响精液品质；公畜生殖器官和性机能不会受到损伤或影响；器械用具简单，使用方便。公牛多采用假阴道法采精，有时也用按摩法。
假阴道法：它是利用模拟母牛阴道环境条件的人工阴道，诱导公畜射精而采集精液的方法。
假阴道是一筒状结构，主要由外壳、内胎和集精杯三部分组成。外壳为一硬橡胶圆筒，上有注水孔；内胎为弹性强、薄而柔软无毒的橡胶筒，装在外壳内，构成假阴道内壁。集精杯由暗色玻璃或塑料制成，装在假阴道的一端。外壳和内胎之间可装温水和吹入空气，以保持适宜的温度（38～40℃）和压力。
假阴道在使用前要进行洗涤、安装内胎、消毒、冲洗、注水、涂润滑剂、调节温度和压力等步骤。
采集符合要求的精液，假阴道应具备5个条件：1适当温度通过注入相当于假阴道容积2／3的温水
来维持温度，采精时假阴道内腔温度应保持在38～40℃。集精杯也应保持34～35℃，防止射精时因温度变化对精子产生危害。
2适当压力
借助注入水和空气来调节假阴道的压力，压力不足不能刺激公畜射精，压力过大则使阴茎不易插入或插入后不能射精。
3适宜润滑度
用消毒过的润滑剂对假阴道内表面加以润滑，涂抹部位应是假阴道前段的1／3～1／2处至外口周围，涂抹段过长及润滑剂过多则会流入精液而影响精液品质。
4无菌
凡是接触精液的部分和内胎、集精杯均须消毒。
5无破损漏洞
外壳、内胎、集精杯应检查，不得漏水或漏气。
采精操作：利用假台牛采精时，最好是将假阴道安放到假台牛后躯内，种公牛爬跨假台牛而在阴道内射精，这是一种比较安全而简单的方法。但实践中常采用手持假阴道采精法，采精时将公牛引至台牛后面，采精员站在台牛后部右侧，右手握持备好的假阴道，当公牛爬跨台牛而阴茎未触及台牛时，迅速将阴茎导入假阴道（呈35o左右的角度）内即可射精。射精后，将假阴道的集精杯端向下倾斜，随公牛下落，让阴茎慢慢回缩自动脱出；阴茎脱出后，将假阴道直立、放气、放水，送化验室对精液进行检查，合格后稀释。
值得注意的是，公牛对假阴道的温度比压力更为敏感。所以，温度要更准确。而且公牛的阴茎非常敏感，在向假阴道内导入阴茎时，只能用掌心托着包皮，切勿用手直接抓握伸出的阴茎。同时，牛交配时间短促，只有数秒钟，当公牛向前一冲后即行射精。所以，采精动作力求迅速、敏捷、准确，并防止阴茎突然弯折而损伤。
（三）采精频率
采精频率是指每周对公牛的采精次数。为了既能最大限度地采集公牛精液，又能维持其健康体况和正常生殖机能，必须合理安排采精频率。1头种公牛1周内采精次数在2～3次，或1周采1次，但连续采取2个射精量。由于连续射精2次时，第二次采得的精液，无论是量和质都较第一次好，可以将2次射出的精液混合在一起使用。随意增加采精次数，不仅会降低精液品质，而且会造成公牛生殖机能降低和体质衰弱等不良后果。
二、精液品质检查
精液品质检查的目的是避免劣质精液使用。精液检查的项目较多，有些常规项目必须每次检查，而有些项目可以定期抽查。
（一）感观检查