Зарождение организма собаки начинается со слияния яйцеклетки, образующейся в яичниках суки, со сперматозоидом, вырабатываемым в семенниках кобеля. Яичники, подвешенные на связках в брюшной полости, представляют собой часть половых органов суки, в которых расположены первичные материнские половые клетки - оогонии. Возникая еще в эмбриональный период, они достигают численности нескольких тысяч на стадии образования генитальных органов. В постэмбриональном периоде новые оогонии не образуются, и у сук, достигших половой зрелости, часть первичных половых клеток расходуется на формирование зрелых яйцеклеток.
Процесс роста и созревания яйцеклеток происходит циклически, общая продолжительность полового цикла 5 - 7 мес. Однако она может меняться под влиянием внутренних и внешних факторов, а также в зависимости от индивидуальных особенностей отдельных сук. У диких представителей собачьих и близко к ним стоящих пород собак продолжительность полового цикла больше и растягивается до года.
Половой цикл суки состоит из 4 фаз. Его регуляция, смена одной фазы другой происходят под воздействием гормонов, вырабатываемых организмом суки. Наибольшее значение имеют четыре из них - два белковых и два стероидных.
В первой фазе полового цикла суки, называемом диэструсом, растущие яйцеклетки окружаются специальными фолликулярными клетками, которые образуют оболочку - первичный фолликул, выполняющий защитные и питательные функции. По мере роста яйцеклетки во второй фазе цикла - проэструсе - часть первичных фолликулов увеличивается и превращается в наполненные специальной жидкостью граафовы пузырьки, где и происходит созревание яйцеклетки. Эти процессы включают прохождение половой клеткой двух последовательных делений, приводящих к сокращению числа хромосом наполовину. В результате из каждой первичной яйцеклетки образуется одна зрелая с непарным набором хвомосом и тремя направительными тельцами.
В третьей фазе полового цикла - эструсе, или течке, происходит разрыв граафовых пузырьков и сформировавшиеся зрелые яйцеклетки выпадают в брюшную полость, подхватываются воронкой яйцевода и начинают передвигаться к матке. У собак и других многоплодных животных, в отличие от малоплодных (лошадей, коров), одновременно может созревать несколько десятков готовых к оплодотворению яйцеклеток. В этой фазе наряду с созреванием яйцеклетки обильно разрастаются кровеносные сосуды матки, и цикл сопровождается обильным выделением крови - течкой. Конец фазы совпадает с началом «половой охоты», когда сука подпускает к себе кобеля. Течка сменяется фазой метэструса, во время которой на месте лопнувшего фолликула развивается желтое тело - временная гормональная железа, под влиянием которой происходят изменения в матке: ее слизистая оболочка разрастается и набухает, становясь способной к внедрению зародыша. После оплодотворения желтое тело останавливает протекание полового цикла вплоть до щенения. Если же оплодотворения не произошло, то желтое тело дегенерирует, превращаясь в рубец, а слизистая оболочка матки возвращается в состояние покоя. Активный период полового цикла собаки называют пустовкой.
Оплодотворение яйцеклетки происходит в верхней части яйцевода, куда сперматозоиды попадают после копуляции (спаривания), двигаясь против тока слизи. Количество сперматозоидов в порции спермы значительно превышает число готовых к оплодотворению яйцеклеток.
Процесс оплодотворения - проникновение сперматозоида внутрь яйцеклетки и слияние их ядер с образованием полного набора хромосом. Вокруг слившихся клеток возникает оболочка, препятствующая проникновению других сперматозоидов. Оплодотворенные яйцеклетки (зиготы) через несколько часов после оплодотворения начинают делиться, спускаясь вниз по яйцеводу. Процесс деления осуществляется путем митоза с воспроизведением в каждой дочерней клетке полного (диплоидного) хромосомного набора зиготы и носит название дробления. В результате возникает бластодермический пузырек, на стадии образования которого зародыш внедряется в стенку матки. В его развитии затем наступает диапауза, длящаяся около 3 нед. Величина зародышей в этот период составляет менее миллиметра в диаметре и не оказывает влияния на работоспособность беременной суки, и ей в течение первого месяца беременности не требуется щадящего режима.
Число выношенных сукой щенков зависит от количества одновременно созревающих яйцеклеток (что является индивидуальной наследственной особенностью суки) и процента их оплодотворения. Неизвестно, соответствует ли число имплантированных и выношенных зародышей числу оплодотворенных при вязке яйцеклеток. Однако у собак отмечается и ложная беременность, при которой имеются ее видимые признаки, но сука оказывается пустой. Возможно, в некоторых случаях эта беременность сначала может быть истинной, но затем происходит полная резорбация (рассасывание) эмбрионов, например, в результате действия летальных генов при наличии их у обоих производителей. Матка у собак двурогая, и состояние рогов может быть разным.
Тесная связь зародышей с организмом матери устанавливается с помощью плаценты - общего органа, образуемого эпителием и соединительной тканью матки и оболочками эмбриона. Через плаценту зародыш на первых стадиях развития получает питательные вещества, поскольку кровяные сосуды матки отделены от ворсинок внешней оболочки зародыша тонкой тканевой перегородкой, через которую эти вещества могут проникать. Такое снабжение зародыш получает только на первых стадиях развития. В дальнейшем его питание осуществляется через пупочный канатик, на котором он висит в околоплодном пузыре. При родах плацента отделяется от стенки матки и выходит вместе с плодом.
После прекращения диапаузы зародыш развивается ускоренными темпами, и на 58 - 65-й день наступают роды. За этот короткий (37 - 45-дневный после диапаузы) срок зародыш превращается в новорожденного щенка, в процессе развития которого формируются все основные внутренние и наружные органы и шерстный покров. Однако заканчивается эмбриональное развитие плода только перед рождением, когда происходит срастание век. Это объясняется тем, что к моменту рождения у щенят еще не закончено развитие сетчатки глаз и попавший на нее яркий дневной свет приводит к повреждению зрения. Существует и другое объяснение этому явлению: в норах и логовах дикие представители собачьих могут повредить глаза механическим путем.
Кишечник новорожденных щенков также не приспособлен к самостоятельному функционированию и требует вмешательства матери для освобождения от экскрементов. Окончательное формирование этих органов происходит в первой половине подсосного периода.