8 Вопрос.
Партеногенез- это вариант полового размножения, при котором организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки; «девственное размножение». Поскольку организм формируется из половой клетки, такой тип размножения считают половым, хотя процесс оплодотворения отсутствует.(например у пчел; ос; муравьев; ящериц; тлей; некоторых растений.)
Формы:
1. Естественный — нормальный способ размножения некоторых организмов в природе.
· Облигатный-когда партеногенез является единственным способом размножения(отсутствие самцов)
· Факультативный — встречающийся в виде исключения или запасного способа размножения у форм, в норме двуполых. · Искусственный- вызывается экспериментально действием разных раздражителей на неоплодотворённую яйцеклетку, в норме нуждающуюся в оплодотворении.
Биологическое значение
Одно из главных биологических преимуществ партеногенеза заключается в ускорении темпа размножения вида, так как все особи подобных видов способны оставить потомство. В тех случаях, когда из оплодотворённых яйцеклеток развиваются самки, а из неоплодотворённых — самцы, партеногенез способствует регулированию численных соотношений полов (например, у пчёл) . Часто партеногенетические виды и расы являются полиплоидными и возникают в результате отдалённой гибридизации, обнаруживая в связи с этим гетерозис и высокую жизнеспособность. Партеногенез следует относить к половому размножению и следует отличать от бесполого размножения, которое осуществляется всегда при помощи соматических органов и клеток (размножение делением, почкованием и т. п.).
9 Вопрос.
Онтогенез (гр. ontos- существо, genesis – развитие) полный цикл индивидуального развития особи, в основе которого лежит реализация наследственной информации на всех стадиях существования в определенных условиях внешней среды, начинается образованием зиготы (при половом размножении) и заканчивается смертью.
Типы онтогенеза:
Прямой (без превращения)
Неличиночный (яйцекладный)
яйцеклетки богаты питательными веществами, значительная часть онтогенеза в яйце во внешней среде. Развития характерен для рыб, рептилий, птиц. Яйца этих животных богаты желтком. Для жизнедеятельности развивающегося зародыша формируются провизорные органы
Внутриутробный
обеспечение жизненных функций и развития зародыша материнским организмом через плаценту, роль провизорных органов. Внутриутробный тип развития характерен для млекопитающих и человека. Все процессы жизнедеятельности зародыша осуществляются через плаценту.
Непрямой (с превращением)
Полным: яйцо – личинка – куколка – взрослая особь
развития характерен для яиц с минимальным количеством желтка, возможны несколько личиночных стадий. Этот тип развития сопровождается метаморфозом (превращением). Встречается у паразитических червей. Метаморфоз – это превращение личинки в ювенильную форму. Ювенильный период начинается с момента завершения метаморфоза, заканчивается половым созреванием и началом размножения.
Не полным: яйцо – личинка – взрослая особь
В онтогенезе различают два периода – эмбриональный и постэмбриональный. Для высших животных и человека выделяют пренатальный (антенатальный - до рождения) и постнатальный (после рождения).
Этапы эмбрионального периода:
зигота,
дробление (образование бластулы),
гаструляция (образование зародышевых лепестков),
гисто- и органогенез ( образование органов и тканей зародыша).
При личиночной форме онтогенеза эмбриональный период начинается с образованием зиготы 4 и заканчивается выходом из яйцевых оболочек. При неличиночной форме онтогенеза эмбриональный период начинается с образованием зиготы и заканчивается выходом из зародышевых оболочек. При внутриутробной форме онтогенеза эмбриональный период начинается с образования зиготы и длится до рождения. При учете временного отрезка онтогенеза и функции размножения различают три периода онтогенеза: дорепродуктивный, репродуктивный, пострепродуктивный. В дорепродуктивном периоде особь не способна к размножению, основу его составляет развитие зрелого в половом отношении фенотипа. В репродуктивном периоде особь осуществляет функцию полового размножения, пострепродуктивный период связан со старением организма и окончанием размножения.
Предэмбриональный период – прогенез заключается в образовании половых клеток. Яйцеклетки и сперматозоиды развиваются из первичных половых клеток. Развитие женских половых клеток происходит в яичниках, мужских в семенниках. Предшествующие собственно онтогенезу процессы прогенеза определяют развитие зародыша, гаметогенез и оплодотворение, которые не являются непосредственно индивидуальным развитием и могут не привести к нему.
Постэмбриональный период онтогенеза начинается после выхода зародыша из зародышевых оболочек или после рождения. Он делится на три периода: дорепродуктивный (ювенильный), репродуктивный (взрослое состояние) и пострепродуктивный ( имеется не у всех видов). Продолжительность указанных периодов, их временное соотношение - видоспецифичны. Основные процессы, происходящие в послезародышевом периоде онтогенеза – это рост, формирование дефинитивных (окончательных) структур органов, половое созревание, старение. Постэмбриональный период заканчивается биологической смертью особи.
Характеристика эмбрионального периода онтогенеза.
Эмбриональный период характеризуется развитием зародыша во внешней среде или в половых путях материнского организма и быстрыми процессами формообразования. В результате этих процессов в короткий срок появляется многоклеточный организм.
В эмбриональном развитии человека выделяют три периода – начальный, зародышевый, плодный (фетальный).
Начальный период охватывает первую неделю эмбрионального развития. Он начинается с момента оплодотворения и продолжается до имплантации зародыша в слизистую оболочку матки.
Зародышевый период у человека начинается от момента имплантации до завершения процесса органогенеза (2–8 неделя). Этот период характеризуется процессами органогенеза, специфическими особенностями характера питания – гистиотрофным питанием, когда зародыш питается секретом маточных желез и продуктами распада тканей слизистой оболочки матки. В этом периоде развития в течение продолжительного времени отсутствует плацентарное кровообращение, а также приобретаются характерные черты, свойственные зародышу человека.
Плодный, или фетальный период эмбрионального развития человека начинается с 9-й недели после оплодотворения и продолжается до рождения. Для этого периода характерны усиленный рост, бурные формообразовательные процессы, специфические особенности характера питания – гемотрофное питание, которое возникает в связи с функционированием плацентарного кровообращения. Характеристика периодов эмбрионального развития человека представлена в таблице 5.
Характеристика периодов эмбрионального развития человека
Период |
Продолжительность периода |
Критические события |
Другие важные события |
||||||
Начальный |
1-я неделя |
Оплодотворение |
–– |
||||||
Зародышевый |
2–8-я неделя |
Образование первичной полоски |
Органогенез |
||||||
Плодный |
9-я неделя – до рождения |
Плацентация |
Появление сердцебиения (21-й день) у человека |
||||||
Зигота, биологическая сущность. Типы дробления зиготы.
Зиго́та (от др.-греч. ζυγωτός — удвоенный) — диплоидная (содержащая полный двойной набор хромосом) клетка, образующаяся в результате оплодотворения (слияния яйцеклетки и сперматозоида). Зигота является тотипотентной клеткой, то есть способной породить любую другую. Термин ввёл немецкий ботаник Э. Страсбургер. Как правило, зигота является самой ранней одноклеточной стадией развития многоклеточных организмов.
Типы дробления.
Дробление может быть:
Полным – голобластическим (ланцетники, амфибии, млекопитающие) – зигота полностью делится на бластомеры. По типу симметрии делится на:
-Радиальное – бластомеры расположены друг над другом;
-Спиральное – вышележащие бластомеры смещены относительно нижележащих;
-Билатеральное - расположены по закону билатеральной симметрии;
-Хаотическое;
Частичным – меробластическим (рептилии, птицы) - дробится лишь часть зиготы. Частичное в свою очередь может быть:
-Дискоидальным – на бластомеры делится лишь часть цитоплазмы у анимального полюса;
-Поверхностным – дробится только поверхностный слой цитоплазмы;
Может быть:
Равномерным – бластомеры одинаковых размеров;
Неравномерным – бластомеры разных размеров;
Может быть:
Синхронным;
Асинхронным;
! Тип дробления определяется строением яйцеклетки.
При алецитальном (лишены белка или незначительное кол-во равномерно расположено по цитоплазме, ядро в центре) и изолецитальном (незначительное кол – во равномерно расположено, большинство около вегетативного полюса, ядро смещено к анимальному полюсу) – дробление полное неравномерное или частичное поверхностное.
При центролецитальном типе ( значительное кол – во желтка равномерно расположено в цитоплазме, но поверхностный слой цитоплазмы преимущественно свободен) – дробление частичное поверхностное.
Строение и типы бластул.
Строение бластоцисты: трофобласт - совокупность светлых клеток, образованных в процессе дробления, служит оболочкой бластулы; эмбриопласт - совокупность внутренних клеток; бластоцель - полость клетки, заполненная жидкостью.
Типы бластул
Различают
пять типов
бластул:
целобластулу, амфибластулу, стерробластулу,
дискобластулу и перибластулу. Целобластула
образуется при полном равномерном дроблении из
яйцеклеток гомолецитального типа
(ланцетник). Бластодерма целобластулы
состоит из одного ряда более или менее
одинаковых бластомеров, внутри находится
крупная полость –
бластоцель.
Бластодерма амфибластулы
состоит из нескольких рядов клеток.
Бластодерма в анимальной части тоньше,
чем в вегетативной. Бластоцель меньших
размеров, чем у ланцетника,
и смещена к анимальному полюсу. Такого
типа бластула образуется при полном
неравномерном дроблении и характерна
для круглоротых и земноводных.
Стерробластула состоит
из одного ряда крупных бластомеров,
которые глубоко заходят в полость
бластулы, бластоцель в связи с этим или
очень малая, или отсутствует (некоторые
членистоногие).
Дискобластула образуется
при неполном дискоидальном дроблении.
Бластоцель в виде узкой щели находится
между зародышевым диском и желтком.
Крыша бластулы представлена бластодермой,
а дно желтком. Такая бластула характерна
для костистых рыб,
пресмыкающихся и птиц. Бластодерма
перибластулы состоит из одного ряда
клеток, которые окружают желток. Полость
в ней отсутствует. Перибластула
наблюдается у некоторых насекомых.
Гаструла. Способы гаструляции.
По окончании периода дробления у многоклеточных животных наступает период образования зародышевых листков - гаструляция. Гаструляция – это процесс образования двухслойного зародыша. Сущность заключается в образовании из однослойного зародыша – двухслойного, состоящего из эктодермы и энтодермы.Зародыш, образовавшийся в результате гаструляции, называется гаструлой.
Бластопор — отверстие, посредством которого полость первичной кишки зародыша животного на стадии гаструлы сообщается с окружающей средой.
Образование ранней гаструлы происходит следующими способами:
• иммиграцией (выселением клеток), у кишечнополостных;
• инвагинацией (впячиванием), у ланцетника;
• эпиболией (обрастанием), у лягушки;
• деляминацией (расщеплением), у кишечнополостных.
При иммиграции часть клеток бластодермы с поверхности зародыша уходит в бластоцель. Образуется наружный слой - эктодерма и внутренний - энтодерма. Бластоцель заполнена клетками.
При инвагинации определенный участок бластодермы (вегетативный полюс) прогибается внутрь и достигает анимального полюса. Образуется двуслойный зародыш-гаструла. Наружный слой клеток - эктодерма, внутренний - энтодерма выстилает полость первичной кишки (гастроцель). Отверстие, при помощи которого полость сообщается с внешней средой, называется первичным ртом - бластопором. У первичноротых животных (черви, моллюски, членистоногие) он превращается в ротовое отверстие, у вторичноротых - в анальное отверстие, а рот образуется на противоположном конце (хордовые).
Эпиболияхарактерна для животных, которые развиваются из телолецитальных яиц. Образование гаструлы идет за счет быстрого размножения микромеров, которые обрастают вегетативный полюс. Макромеры оказываются внутри зародыша. Образование бластопора не происходит и нет гастроцели.
Деляминациявстречается у кишечнополостных, бластула которых похожа на морулу. Клетки бластодермы делятся на наружный и внутренний слои. Наружный слой образует эктодерму, внутренний – энтодерму
У всех многоклеточных, кроме губок и кишечнополостных, возникает 3-й зародышевый листок –мезодерма – нейруляция. Формирование мезодермы происходит двумя способами: телобластическим или энтероцельным.
Телобластический способ свойствен первичноротым.На границе между эктодермой и энтодермой по бокам от бластопораклетки-телобласты начинают делиться и дают начало мезодерме.
Энтероцельный способ характерен для вторичноротых. Клетки, формирующие мезодерму, обособляются в виде карманов первичной кишки. Полости карманов превращаются в целом.Мезодерма делится на отдельные участки - сомиты, из которых образуются определенные ткани и органы.
Способы образования мезодермы.
1)телобластический (первичноротые)
В близи бластопора обособляются две крупные клетки – телобласты,кт. размножаясь образуют мезодерму беспозвоночных.
2)энтероцельный (вторичноротые)
С двух сторон от первичной клетки образуются впячивания – целомические мешки (энтероцельные карманы),кт. расшнуровываются, размножаются и образуют мезодерму. Позвоночные.
Первичный органогенез. Нейрула.
Первоначальный органогенез – нейруляция.
В процессе нейруляции образуется мезодерма.
1способ: Энтероцельный- с двух сторон от первичной кишки образуются выпячивания- карманы. Они полностью отшнуровываются от первичной кишки , разрастаются между эктодермой и энтодермой и превращаются в мезодерму ( у хордовых)
2способ: Телобластический – в близи бластопора с двух сторон от первичной кишки образуется по одной крупной клетке- телобласту. В результате размножения телобластов и образуется мезодерма.( у безпозвоночных)
Нейрула.
После образования мезодермы начинается процесс гисто- и органогенеза. Сначала формируются осевые органы - нервная трубка, хорда, затем все остальные органы.Формируется нейрула.
Нейрула (от греч. néuron — нерв) — одна из стадий зародышевого развития хордовых животных, включая человека. Следует за гаструлой.
На данной стадии зародышевого развития происходит образование нервной пластинки и её замыкание в нервную трубку.
Нейруляция
Ранняя нейрула образуется в результате гаструляции и представляет собой трёхслойный зародыш, из слоёв которого начинают образовываться внутренние органы.
Эктодерма образует нервную пластинку и покровный эпителий.
Мезодерма образует зачаток хорды.
Энтодерма подрастает к спинной стороне зародыша и, окружая гастроцель, образует кишечник.
Средняя нейрула образуется во время нейруляции при смыкании нервных валиков.
В конечной стадии нейруляции (поздняя нейрула) у зародыша можно различить передний и задний отделы тела.
Вторичные органогенезы. Закладка и развитие сомитов.
Образование осевых органов у зародышев хордовых
+
Эктодерма на спинной стороне зародыша прогибается, образуя продольный желоб, края которого смыкаются. Образовавшаяся нервная трубка погружается в эктодерму
Спинная часть энтодермы , расположенная под нервным зачатком, постепенно обособляется и образуется хорда.
Из эктодермы и энтодермы образуется кишечная трубка.
Эктодерма – эпидермис, кожные железы, волосы, эмаль, конъюктива, хрусталик, сетчатка глаза, уши , эпителиальная выстилка полости носа и ротовой полости, анального отверстия и влагалища, передняя и задняя доля гипофиза, ЦНС, мозговое вещество надпочечников, челюсти.
Мезодерма – скелетные мышцы , диафрагма, позвонки, дентин, почечные канальцы, мочеточники, яйцеводы, матка,часть яичников и яичик, кора надпочечников, сердце, кровь, лимфатическая система, легкие склера, сосудистая и роговая оболочка глаза.
Энтодерма- хорда, большая часть пищеварительного тракта, выстилка кишечника, мочевого пузыря, легких, поджелудочной железы, тимус, щитовидная железа, околощитовидная железа.
Мезодерма, занимающая место по бокам от хорды и распространяющаяся далее между кожной эктодермой и энтодермой вторичной кишки, подразделяется на дорсальную и вентральную области. Дорсальная часть сегментирована и представлена парными сомитами. Закладка сомитов идет от головного к хвостовому концу. Вентральная часть мезодермы, имеющая вид тонкого слоя клеток, называется боковой пластинкой. Сомиты соединены с боковой пластинкой промежуточной мезодермой в виде сегментированных ножек сомитов.