Рабочая тетрадь освоения лабораторно-практических навыков по биологии. Часть III. Биология развития

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Кафедра медицинской биологии и генетики

Рабочая тетрадь освоения лабораторно-практических навыков по биологии. Часть III.

Биология развития.

Методические рекомендации к лабораторным занятиям для студентов 1 курса, обучающихся по специальности 060101 - Лечебное дело, 060103 Педиатрия, 060105 Медико-профилактическое дело, 060101 Лечебное дело очно-заочная форма обучения

Факультет _______________________________________________________________

Группа № _____________

Ф.И.О. ____________________________________________________________________

Ростов – на - Дону

2020

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №1

ТЕМА: ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЭМБРИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ.

Цель занятия:

Уметь охарактеризовать бесполое и половое размножение и их биологическую сущность.

Знать особенности гаметогенеза человека; биологическую сущность мейоза; строение половых клеток и стадии оплодотворения.

Изучить стадии эмбриогенеза животных, способы дробления и гаструляции, формирование зародышевых листков, гистогенез и органогенез.

Знать происхождение провизорных органов и их функции у анамний и амниот.

Изучить особенности эмбриогенеза человека

Знать периоды и особенности постнатального онтогенеза человека

Размножение является важнейшим свойством живых организмов, обеспечивающим структурно-функциональную и генетическую преемственность в ряду поколений, существование видов и жизни как таковой. У человека размножение связано с формированием гамет и последующим половым процессом. В гаметогенезе происходят митотические и мейотические деления, приводящие к генетическому разнообраз ию гамет и совместно с процессом оплодотворения к комбинативной изменчивости, обеспечивающей фенотипическое разнообразие потомства. Нарушения этих механизмов приводят к формированию аномальных гамет и, как следствие, к образованию атипичных зигот, что может быть причиной выкидышей, мертворождений, различных пороков и аномалий развития у новорожденных. Знание механизмов комбинативной изменчивости, причин формирования наследственных патологических состояний позволит врачу дать квалифицированную консультацию по вопросам планирования семьи, уже имеющегося потомства, проводить профилактику наследственных болезней.

определенных условиях внешней среды, начинается образованием зиготы (при половом размножении) и заканчивается смертью. По современным представлениям онтогенез начинается с клетки, в которой в виде кода наследственной информации заложена определенная программа дальнейшего развития организма. Типы онтогенеза – прямой и непрямой. Непрямое развитие может быть личиночным, прямое – неличиночным и внутриутробным. Личиночный тип 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

3

личинки в ювенильную форму. Ювенильный период начинается с момента завершения метаморфоза, заканчивается половым созреванием и началом размножения. Неличиночный тип развития характерен для рыб, рептилий, птиц. Яйца этих животных богаты желтком. Для жизнедеятельности развивающегося зародыша формируются провизорные органы. Внутриутробный тип развития характерен для млекопитающих и человека. Все процессы жизнедеятельности зародыша осуществляются через плаценту. 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 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 подпериода: 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.

В онтогенезе наблюдают изменения, обеспечивающие ранние этапы развития зародыша – амплификация генов, интенсивное образование рРНК, иРНК впрок, а также запас желтка, гликогена, жира клеткой. Результатом оплодотворения является зигота, которая начинает дробиться. Типы дробления зависят от количества и распределения желтка в яйцеклетках.

4

Различают: полное равномерное (ланцетник), полное неравномерное (лягушка), неполное дискоидальное (рептилии, птицы), неполное поверхностное (членистоногие). По взаиморасположению бластомеров выделяют: радиальное дробление, которое характерно для губок, иглокожих хордовых; спиральное дроблениеоно встречается у моллюсков, ресничных и кольчатых червей. Спиральное дробление на определенной стадии переходит в билатеральное. Анархическое дробление наблюдается у низших беспозвоночных. Деление бластомеров бывает синхронным и несинхронным. По окончании периода дробления у многоклеточных организмов начинается гаструляция – период образования зародышевых листков. Сначала образуется ранняя, а затем поздняя гаструла. Образование ранней гаструлы происходит следующим образом: иммиграцией (кишечнополостные),

энтодермы образуется третий зародышевый листок – мезодерма. Два способа формирования мезодермы – телобластический и энтероцельный. После образования мезодермы начинается процесс гисто- и органогенеза. Сначала формируются осевые органы – нервная трубка, хорда, затем все остальные. Провизорные органы образуются в эмбриогенезе у представителей позвоночных для обеспечения жизненно важных функций. К провизорным органам относят: желточный мешок, амнион, аллантоис, хорион, плаценту, серозную оболочку.

Вопросы для самоподготовки:

1.Размножение и его биологическое значение.

2.Формы размножения и их характеристика.

3.Способы бесполого размножения

4.Строение мужских и женских гамет. Типы яйцеклеток.

5.Гаметогенез и его периоды. Отличия сперматогенеза от овогенеза.

6.Мейоз. Биологическая сущность.

7.Оплодотворение и его этаны. Биологическое значение.

8.Партеногенез. Его формы (естественный: облигатный, факультативный,

искусственный. гиногенез и андрогенез) и биологическое значение.

9.Понятие онтогенеза, его типы, периоды, характерные особенности у животных и человека:

Характеристика эмбрионального периода онтогенеза.

Зигота, биологическая сущность. Типы дробления зиготы.

Строение и типы бластул.

Гаструла. Способы гаструляции.

Способы образования мезодермы.

Первичный органогенез. Нейрула.

Вторичные органогенезы. Закладка и развитие сомитов.

10.Провизорные органы зародышей позвоночных.

11.Влияние среды и генотипа на развитие органов в эмбриональном

периоде.

5

12. Постэмбриональный период онтогенеза. Типы.

13.Этапы онтогенеза человека в дорепродуктивном, репродуктивном, пострепродуктивном периодах.

14.Критические периоды постнатального развития человека.

15.Понятие о теориях и механизмах старения.

Оборудование:

1. Микропрепараты: «Сперматозоиды морской свинки», «Сперматозоиды петуха», «Поперечный срез семенника млекопитающего», «Яйцеклетка лягушки», «Срез яичника млекопитающего».

Аудиторная работа

Задание №1. Сперматозоиды птицы и млекопитающего.

Рассмотрите под разным увеличением микроскопа (х10, х20,х40,х100) постоянные микропрепараты сперматозоидов петуха и морской свинки. Найдите отличительные признаки и зарисуйте. На рис.2 обозначьте: 1 – головку, 2 – шейку, 3 – хвост, 4 – акросому.

Рис. 1. Сперматозоиды птицы.

6

Задание№2. Сперматогенез в семеннике крысы.

Рассмотрите под большим увеличением микроскопа (х40) постоянный микропрепарат поперечного среза семенного канальца крысы. Зарисуйте и обозначьте на рис.3: 1 – сперматогонии, 2 – сперматоциты первого порядка, 3

– сперматоциты второго порядка, 4 – сперматиды, 5 – жгутики.

Рис.3. Поперечный срез семенного канальца крысы.

8

Задание №3. Овогенез в яичнике млекопитающего.

Рассмотрите под большим увеличением микроскопа (х40) постоянный микропрепарат среза яичника млекопитающего. Зарисуйте и обозначьте на рис4: 1 - оболочку, 2 - корковый слой, 3 - зрелый фолликул, 4 - фолликулярные клетки, 5 - полость фолликула, 6 – овоцит второго порядка, 7 - жёлтое тело, 8 - соединительно-тканную строму.

Рис.4. Поперечный срез яичника млекопитающего

9

Задание №4. Изучите по рисункам различные виды бластул.

Зарисуйте различные виды бластул, обратив внимание, что вид бластулы зависит от типа яйцеклетки.

Задание №5. Гаструла лягушки.

Изучите на микропрепаратах (рис.5.) под большим увеличением (х40) гаструлу лягушки. Зарисуйте и обозначьте на рисунках: 1 - эктодерму, 2 - энтодерму, 3 - бластопор. Обратите внимание на начальные этапы формирования второго ( внутреннего) зародышевого листка - энтодермы и желточной пробки.

Рис.5. Гаструла лягушки

10

Задание № 6. Изучите типы гаструляции и зарисуйте.

Изучите типы гаструляции и зарисуйте. Обратите внимание на рисунке на расположение эктодермы, энтодермы, гастропора.

11