1 курс / Биология / Практические / 15 / Практика 15

ТЕМА ЗАНЯТИЯ : «ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЭМБРИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ»

Цель занятия:

изучить стадии эмбриогенеза животных, способы дробления и гаструляции, формирование зародышевых листков, гистогенез и органогенез

изучить провизорные органы и их функции у анамний и амниот

отметить особенности эмбриогенеза человека

знать типы постэмбрионального развития животных

изучить периоды и особенности постнатального онтогенеза человека

Задачи занятия:

уметь различать на микропрепаратах различные стадии эмбриогенеза

Краткая теоретическая справка по теме занятия.

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 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

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

3

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.

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. 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), инвагинацией (ланцетник), эпиболией (лягушка), деляминацией

4

(кишечнополостные). У всех многоклеточных кроме эктодермы и 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.Понятие онтогенеза, его типы, периоды, характерные особенности у животных и человека.

2.Строение половых клеток.

3.Типы яйцеклеток.

4.Оплодотворение и его биологическая сущность .

5.Прогенез. Особенности наследственной информации в половых клетка. Амплификация генов. Хромосомы типа «ламповых щеток».

6.Характеристика эмбрионального периода онтогенеза.

7.Зигота, биологическая сущность.

8.Дробление, его типы. Отличие дробления зародыша от митотического деления соматических клеток.

9.Строение и типы бластул.

10.Строение гаструлы. Способы образования гаструлы. Нейрула.

11.Способы образования мезодермы.

12.Гисто и органогенез.

13.Провизорные органы зародышей позвоночных.

14.Влияние среды и генотипа на развитие органов в эмбриональном периоде.

15.Постэмбриональное развитие и его типы.

16. Отличия прямого развития от развития с метаморфозом. Отличительные особенности полного метаморфоза. Приведите примеры организмов с разным типом развития.

17. Периоды постнатального развития человека, факторы его определяющие.

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

19.Назовите критические периоды постнатального развития человека и объясните, чем они обусловлены.

20.Понятие о теориях и механизмах старения.

5

Основные термины по теме занятия:

Онтогенез ____________________________________________________________________

Метаморфоз __________________________________________________________________

Личиночная стадия развития ____________________________________________________

Прогенез______________________________________________________________________

Синкарион ___________________________________________________________________

Акросомная реакция __________________________________________________________

Кортикальная реакция __________________________________________________________

Пронуклеус ___________________________________________________________________

Гиногамоны _________________________________________________________________

Андрогамоны _________________________________________________________________

Диапауза _____________________________________________________________________

Деэмбрионизация ______________________________________________________________

Эмбрионизация _______________________________________________________________

Неотения _____________________________________________________________________

Алецитальные яйцеклетки ______________________________________________________

Олиголецитальные яйцеклетки __________________________________________________

Мезолецитальные яйцеклетки ___________________________________________________

Полилецитальные яйцеклетки ___________________________________________________

Овоплазматическая сегрегация __________________________________________________

Дробление ____________________________________________________________________

Голобластическое дробление ____________________________________________________

Меробластическое дробление ___________________________________________________

Бластула _____________________________________________________________________

Бластодерма __________________________________________________________________

Бластоцель ___________________________________________________________________

Целобластула _________________________________________________________________

Амфибластула ________________________________________________________________

Дискобластула ________________________________________________________________

Перибластула _________________________________________________________________

Стерробластула _______________________________________________________________

Морула ______________________________________________________________________

6

Гаструляция __________________________________________________________________

Гаструла _____________________________________________________________________

Эктодерма ____________________________________________________________________

Энтодерма ____________________________________________________________________

Мезодерма ___________________________________________________________________

Зародышевые листки ___________________________________________________________

Инвагинация __________________________________________________________________

Эпиболия ____________________________________________________________________

Иммиграция ________________________________________________________________

Деляминация _________________________________________________________________

Гастроцель ________________________________________________________________

Бластопор ____________________________________________________________________

Целом ______________________________________________________________ _________

Осевые органы ________________________________________________________________

Органогенез __________________________________________________________________

Гистогенез ____________________________________________________________________

Плацента ____________________________________________________________________

Провизорные органы ___________________________________________________________

Трофобласт ___________________________________________________________________

Ход выполнения лабораторной работы:

Задание №1.Основные этапы эмбриогенеза у животных

Изучите основные этапы эмбриогенеза у животных. Обратите внимание на зависимость характера дробления, типа бластулы и способа гаструляции от количества, плотности и характера распределения желтка в цитоплазме яйцеклетки. Отметьте особенности развития хордовых животных. Зарисуйте зародыш ланцетника на стадиях бластулы, гаструлы, осевых органов.

На стадии бластулы научитесь различать основные части бластулы. Найти бластодерму – стенку бластулы, крышку, дно, бластоцель.

Гаструла ланцетника имеет вид двустенной чаши с наружным (эктодермальным) и внутренним ( энтодермальным) листками с широко зияющим бластопором, ведущим в гастроцель.

7

Бластопор ограничен дорсальной, вентральной и боковыми губами. Зарисуйте строение гаструлы и отметьте на рисунке эктодерму, энтодерму, бластопор, гастроцель.

Рассмотрите стадию нейрулы ланцетника. Под эктодермой видна нервная трубка, под которой проходит хорда. По бокам от хорды и нервной трубки лежат формирующиеся сомиты, латеральная мезодерма двуслойна, представлена париетальным и висцеральным листками спланхнотомы. Вентральная мезодерма, превращающаяся в спланхнотом, расщеплена на два листка: париетальный и висцеральный, которые ограничивают целомическую полость.

Рис.1. Бластула ланцетника

8

Рис.2. Гаструла ланцетника

9

Рис.3. Нейрула ланцетника

Задание №2. Изучите по рисункам различные виды бластул. Зарисуйте различные виды бластул, обратив внимание, что вид бластулы зависит от типа яйцеклетки.

10

Задание №3. Изучите типы гаструляции и зарисуйте.

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

Задание №4. Изучите микропрепарат зародыша курицы.

Зарисуйте и обозначьте осевые органы - нервную трубку, хорду, сомиты, ножку сомита.

11

Задание №5. Способы дробления и гаструляции у разных групп животных. Заполните таблицу, используя материал учебников и пособий

Изолецитальные

первично (ланцетник)

Телолецитальные

умеренно (амфибии)

Телолецитальные

резко (рыбы, реп

тилии, птицы, яйцекладущие млекопитающие

Изолецитальные

вторично (плацентарные Млекопитающие)

Центролецитальные

-насекомые

12