Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ТЕМА 23.
ОНТОГЕНЕЗ.
ЭМБРИОНАЛЬНОЕ И ПОСТЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ
1. Основные вопросы теории
Онтогенез – индивидуальное развитие организма
|
оплодотворение |
→ |
рождение или выход из яйцевых оболочек |
→ |
смерть |
|
эмбриональный период |
постэмбриональный период |
|||
|
– дробление; – гаструляция; – гистогенез и органогенез. |
– прямое развитие; – непрямое развитие. |
Эмбриональный период
(Видеофрагмент «Эмбриональный период онтогенеза».)
1. Дробление – ряд последовательных митозов зиготы с образованием бластомеров. Особенности дробления:
а) интерфазы короткие;
б) бластомеры не растут;
в) протоплазма делится путем борозд дробления.
Завершается образованием бластулы, в которой по периферии в один слой располагаются бластомеры, образующие стенку – бластодерму, внутри полость – бластоцель (первичная полость тела). Общий объем бластомеров не превышает объема зиготы. Клетки не специализированы и не дифференцированы. Тип бластулы зависит от типа дробления, а значит, от типа яйцеклетки.
|
Типы дробления |
|||
|
полное |
частичное |
||
|
(голобластические яйца: а-гомо-тело-лецитальные) |
(меробластические яйца: тело-центро-лецитальные) |
||
|
цитоплазма полностью делится на бластомеры |
цитоплазма не полностью делится на бластомеры |
||
|
равномерное |
неравномерное |
поверхностное |
дискоидальное |
|
бластомеры |
один слой бластомеров на поверхности яйца |
дробление участка с ядром с образованием зародышевого диска |
|
|
одинаковы по форме и размерам |
неодинаковые по размерам, крупные находятся у вегетативного полюса, мелкие – у анимального |
||
|
Типы бластул |
|||
|
морула |
амфибластула |
перибластула |
дискобластула |
|
стерробластула |
|||
|
целобластула |
|||
2. Гаструляция – перемещение клеточных масс с образо-ванием из бластулы двухслойного или трехслойного зародыша – гаструлы. Тип бластулы определяет способы гаструляции:
|
- морула, стерро-бластула, целобластула |
деламинация – расслоение |
|
- целобластула |
иммиграция – часть клеток уходит внутрь |
|
инвагинация – впячивание |
|
|
- дискобластула |
эпиболия – обрастание |
|
1 – эктодерма; 2 – энтодерма; 3 – бластоцель |
Наружный слой гаструлы – эктодерма, внутренний слой – энтодерма, в дальнейшем между ними – мезодерма. Гаструла имеет полость – гастроцель, отверстие в окружающую среду – бластопор (первичный рот). У первичноротых животных на месте бластопора формируется рот, у вторичноротых бластопор зарастает, и на его месте образуется анальное отверстие, рот прорывается на противоположном полюсе.
Третий зародышевый листок – мезодерма – формируется 2-мя способами:
|
телобластический путь |
энтероцельный путь |
|
образуется из крупных клеток телобластов, формирующихся между эктодермой и энтодермой. |
образуется из карманообразных выростов энтодермы. Формируется вторичная полость тела – целом (энтероцель). |
3. Гистогенез и органогенез – формирование комплекса тканей и осевых органов из зародышевых листков.
Формирование осевых структур (нервной системы, хорды, пищеварительной трубки) начинается сразу же после завершения гаструляции. Формирование нервной трубки называется нейруляция, стадия – нейрула. Эктодерма углубляется с образованием нервной пластинки, которая обособляется, прогибается и формирует нервную трубку. Одновременно с нейруляцией идут процессы закладки хорды и мезодермы. Хорда располагается под нервной трубкой и имеет энтодермальное происхождение.
1 – эктодерма;
2 – энтодерма;
3 – нервная пластинка;
4 – мезодерма;
5 – хорда;
6 – полость кишки.
Таким образом,
производными эктодермы являются: эпидермис и его производные (ногти, волосы, сальные и потовые железы), нервная система, воспринимающие клетки органа зрения, слуха, обоняния, эмаль зубов, передняя и задняя кишка;
производными энтодермы являются: эпителий средней кишки, пищеварительные железы (печень, поджелудочная железа), дыхательные пути, легкие, жабры, эпителий желчного и мочевого пузыря, щитовидная и околощитовидная железы;
производными мезодермы являются: дерма, мышечные ткани, все виды соединительной ткани, кости скелета, хрящи, кровеносная и лимфатическая системы, дентин зубов, брыжейка, почки, половые железы.
Закон зародышевого сходства (К. Бэр, 1828 г.)
Эмбрионы обнаруживают на ранних стадиях развития общее сходство в пределах типа.
Биогенетический закон (Э. Геккель, Ф. Мюллер, 1864 г.)
Онтогенез каждой особи есть краткое и быстрое повторение филогенеза вида, к которому она относится.
(Видеофрагмент «Сходство стадий эмбрионального развития позвоночных».)
В 1910 г. А.Н. Северцов дополнил биогенетический закон.
В индивидуальном развитии повторяются признаки не взрослых предков, а их зародышей.
Эмбриональная индукция
ДНК всех клеток зародыша, развившихся из одной зиготы, несет одинаковую генетическую информацию о его развитии. В онтогенезе непрерывно происходят дифференцировки, т.е. появляются различия между бластомерами, между разными участками зародыша, между клетками и тканями, что ведет к возникновению различных органов. Дифференциация клеток, образование органов и тканей происходит за счет функционирования на различных этапах в разных клетках и тканях неодинаковых генов. Стимулируют деятельность генов специфические вещества – индукторы. В начале развития зародыша они выделяются разнородными участками цитоплазмы яйцеклетки, а при образовании органов и тканей индукторы выделяются определенными частями зародыша.
Первичным эмбриональным индуктором являются клетки хордомезодермы, которые детерминируют окружающие клетки к развитию хорды, мезодермы, нервной трубки.
Таким образом, важную роль в развитии организма играет эмбриональная индукция – процесс, посредством которого одна группа клеток побуждает другую дифференцироваться в определенном направлении.
В зависимости от развития зародышей позвоночные делятся на:
|
анамнии |
амниоты |
|
животные, зародыши которых развиваются в воде и не нуждаются в особых защитных приспособлениях. |
наземные животные, размно-жение которых на суше, раз-витие зародыша сопровождается формированием специальных зародышевых органов, эмбриональных оболочек, защищающих зародыш от высыхания и воздействия окружающей среды. |
|
Круглоротые, рыбы, амфибии. |
Рептилии, птицы, млекопитающие. |
Хорион – наружная зародышевая оболочка, препятствует чрезмерной потере воды амнионом; служит для обмена между зародышем и окружающей средой, участвует в дыхании, питании, выделении, фильтрации и синтезе гормонов.
Амнион – зародышевая оболочка, заполненная амниотической жидкостью (водная среда для развития зародыша в наземной среде), защищает от высыхания и механических повреждений.
Аллантоис – зародышевая оболочка, вместилище конечных продуктов обмена (у млекопитающих аллантоис вместе с хорионом образуют плаценту).
Желточный мешок выполняет функции питания, дыхания, выделения, кроветворения у рептилий и птиц (у млекопитающих редуцируется).
Постэмбриональный период
Постэмбриональный период – период от рождения или выхода из яйцевых оболочек до смерти, сопровождается ростом (определенным, неопределенным).
|
Постэмбриональное развитие |
|
|
прямое |
непрямое (с метаморфозом) |
|
развитие, при котором из родившихся из тела матери или вышедших из яйца молодых особей заложены все основные органы, свойственные взрослым организмам. |
развитие, при котором новый организм появляется на свет из яйца в виде личинки, внешне не похожей на взрослую особь, имеющей особые личиночные органы, которые впоследствии разрушаются и заменяются органами, свойственными взрослому организму. |
Прямое развитие
(сводится к росту и половому созреванию)
|
дорепродуктивный период |
репродуктивный период |
пострепродуктивный период |
|
рост до полового созревания |
половая зрелость, оставление потомства |
старение, смерть |
|
Рыбы, пресмыкающиеся, птицы, высшие млекопитающие, беспозвоночные, яйца которых богаты желтком. |
Непрямое развитие
(например, у насекомых)
|
с полным превращением (Видеофрагмент «Развитие насекомых с полным превращением».) |
с неполным превращением (Видеофрагмент «Развитие насекомых с неполным превращением».) |
|
яйцо→личинка→куколка→имаго |
яйцо→личинка→имаго |
|
отряды: Чешуекрылые, Жесткокрылые, Перепончатокрылые. |
отряд Прямокрылые. |
У лягушек: икринка→личинка (головастик)→лягушка.
(Видеофрагмент «Постэмбриональное развитие у животных на примере лягушки».)
Метаморфоз осуществляется под гормональным контролем.
Значение метаморфоза:
– разные среды, разные экологические ниши, разные объекты питания снижают интенсивность борьбы за существование внутри вида (лягушки, насекомые);
– расселение (глохидий, медуза);
– переживание неблагоприятных условий (куколка у насекомых);
– неотения (аксолотль→амбистома).
Онтогенез у растений
(на примере покрытосеменных)
(Видеофрагмент «Индивидуальное развитие цветковых растений».)
|
Зигота |
базальная клетка→ |
подвесок (удерживает зародыш, потребляет питательные вещества) |
|
апикальная клетка→ |
зародыш→проросток→органогенез |
Этапы онтогенеза: эмбриональный, ювенильный, зрелости, размножения, старости. Обеспечивают фитогормоны.
Особенность – чередование бесполого (спорофит) и полового (гаметофит) поколений.
2. Тесты с выбором одного правильного ответа
1. Каким свойством не обладают отдельные клетки бластулы?
а) способностью к росту;
б) способностью к делению;
в) способностью к обмену веществ;
г) обладают всеми свойствами.
2. Гаструляция – это:
а) митотическое деление зиготы;
б) образование двух- или трехслойного зародыша;
в) образование кишечной полости;
г) развитие отдельных органов.
3. Клетки гаструлы содержат:
а) гаплоидный набор хромосом;
б) диплоидный набор хромосом;
в) тетраплоидный набор хромосом;
г) триплоидный набор хромосом.
4. У какого из названных животных мезодермы нет?
а) голубь;
б) собака;
в) черепаха;
г) медуза.
5. Органогенез у позвоночных начинается:
а) на стадии бластулы;
б) на стадии нейрулы;
в) на стадии гаструлы;
г) на стадии морулы.
6. Из какого слоя клеток образуется головной мозг человека?
а) из эктодермы;
б) из мезодермы;
в) из энтодермы;
г) из хордомезодермы.
7. Из какого слоя клеток формируется пищеварительная система птиц?
а) из эктодермы;
б) из мезодермы;
в) из энтодермы.
8. Из какого зародышевого листка формируется сердце человека?
а) из эктодермы;
б) из мезодермы;
в) из энтодермы.
9. К этапам эмбриогенеза не относится:
а) инвагинация;
б) бластуляция;
в) гистогенез;
г) гаструляция.
10. Однослойный зародыш, образующийся после завершения процесса дробления яйцеклетки, называется:
а) бластула;
б) морула;
в) гаструла;
г) нейрула.
11. В процессе эволюции у животных зародышевые листки развивались в последовательности:
а) эктодерма, мезодерма, энтодерма;
б) эктодерма, энтодерма, мезодерма;
в) мезодерма, эктодерма, энтодерма;
г) энтодерма, мезодерма, эктодерма.
12. Первичноротыми называются животные, у которых:
а) отверстие гаструлы (бластопор) преобразуется в анальное отверстие;
б) отверстие гаструлы (бластопор) становится ртом;
в) рот формируется независимо от бластопора.
13. Вторичноротыми называются животные, у которых:
а) бластопор превращается в анальное отверстие, а рот прорывается на противоположном полюсе гаструлы;
б) бластопор сохраняет значение рта, но частично зарастает;
в) из бластопора развивается и рот, и анус.
14. Явление эмбриональной индукции доказывает:
а) влияние нервной трубки на развитие других тканей зародыша;
б) изменение формирования зародыша под влиянием различных факторов среды;
в) влияние хорды на развитие других тканей зародыша;
г) сходство зародышей представителей различных систематических групп.
15. Наиболее древняя и самая простая форма бесполого размножения – это:
а) вегетативное размножение;
б) бинарное деление;
в) фрагментация;
г) почкование.
16. В ходе оплодотворения у цветковых растений спермии могут сливаться с:
а) яйцеклеткой;
б) вегетативной клеткой;
в) яйцеклеткой и вегетативной клеткой;
г) яйцеклеткой и центральной клеткой.
17. Период в жизни клетки от одного деления до другого или до ее гибели называется:
а) митотическим циклом;
б) интерфазой;
в) жизненным циклом;
г) онтогенезом.
18. Деление клеток митозом происходит в зоне … гаметогенеза.
а) созревания;
б) роста;
в) размножения;
г) формирования.
19. Хромосомный набор сперматоцитов II порядка равен:
а) 1n2c;
б) 1n1c;
в) 2n4c;
г) 4n4c.
20. В результате мейоза из 10 материнских клеток образуется … дочерних клеток.
а) 10;
б) 20;
в) 40;
г) 60.
21. Процесс слияния мужских и женских гамет, приводящий к образованию зиготы, называется:
а) осеменением;
б) овогенезом;
в) оплодотворением;
г) опылением.
22. Гаструла – это:
а) стадия, на которой происходит формирование осевых органов у зародыша;
б) двухслойный или трехслойный зародыш, образующийся при перемещении клеток;
в) однослойный зародыш, формирующийся из зиготы в процессе дробления;
г) шаровидный зародыш с однослойной стенкой и полостью внутри.
23. Эндосперм у семян цветковых растений:
а) гаплоидный;
б) диплоидный;
в) триплоидный;
г) тетраплоидный.
24. Внутренний зародышевый листок называется:
а) энтодермой;
б) эктодермой;
в) мезодермой;
г) эпидермой.
25. Форма бесполого размножения, при которой из материнской клетки образуется множество дочерних клеток, называется:
а) полиэмбрионией;
б) шизогонией;
в) фрагментацией;
г) споруляцией.
26. Расхождение хромосом к полюсам клетки во время митоза происходит на стадии:
а) метафазы;
б) телофазы;
в) профазы;
г) анафазы.
27. Акросома – это:
а) клетка, образующаяся в ходе оогенеза путем отделения ооцита при мейозе;
б) часть цитоплазмы сперматозоида с видоизмененным аппаратом Гольджи;
в) место перехода головки в среднюю часть у сперматозоида;
г) клетка, образующаяся в результате слияния гамет от разнополых организмов.
28. В организме мальчиков сперматогенез начинается:
а) еще во время эмбриогенеза;
б) вскоре после рождения;
в) после первого года жизни;
г) начиная с периода полового созревания.
29. В основе роста и развития зародыша лежит процесс:
а) митоза;
б) амитоза;
в) мейоза;
г) все правильно.
30. Диплоидный набор хромосом в зрелом зародышевом мешке имеет:
а) яйцеклетка;
б) вегетативная клетка;
в) центральное ядро;
г) генеративная клетка.
31. У женщин в процессе оплодотворения участвует клетка, находящаяся на стадии … мейоза.
а) метафазы II;
б) профазы II;
в) телофазы I;
г) анафазы II.
32. Обособление дочерних клеток происходит во время митоза на стадии:
а) метафазы;
б) анафазы;
в) телофазы;
г) профазы.
33. Оплодотворенная яйцеклетка – это:
а) яйцо;
б) зигота;
в) семя;
г) плод.
34. Конъюгация хромосом характерна для процесса:
а) оплодотворения;
б) профазы мейоза II;
в) митоза;
г) профазы мейоза I.
35. У какого животного развитие происходит с метаморфозом?
а) у голубя;
б) у черепахи;
в) у крокодила;
г) у лягушки.
3. Тесты с выбором нескольких правильных ответов
1. При вегетативном размножении:
а) потомки отличаются от родителей;
б) участвует только одна особь;
в) в основе лежит митоз;
г) потомки идентичны исходным формам;
д) в основе лежит мейоз;
е) процесс идет с участием гамет.
2. Для женских гамет млекопитающих, по сравнению с другими клетками, характерны:
а) малые размеры;
б) неспособность к делению;
в) диплоидный набор хромосом;
г) относительно крупные размеры;
д) гаплоидный набор хромосом;
е) подвижность в зрелом состоянии.
3. Из мезодермы у человека развиваются:
а) хрящевая ткань и дерма кожи;
б) сальные железы и волосы;
в) сердце и почки;
г) семенники и костная ткань;
д) ногти и эпителий кожи;
е) млечные железы и рецепторы кожи.
4. Во время метафазы I происходят:
а) спирализация и обмен участками гомологичных хромосом;
б) прикрепление к центромерам хромосом нитей веретена деления;
в) окончание формирования аппарата веретена деления;
г) конъюгация гомологичных хромосом с образованием бивалентов;
д) выстраивание бивалентов на экваторе клетки;
е) деление хроматид и их расхождение к полюсам клетки.
5. Во время мейоза, в отличие от митоза, происходит:
а) увеличение числа клеток;
б) образование из одной материнской клетки двух дочерних;
в) перекомбинация наследственного материала;
г) редукция числа хромосом;
д) кратное увеличение числа хромосом;
е) образование из одной материнской клетки четырех дочерних.
6. Чем отличается первое деление мейоза от второго?
а) ему предшествует интерфаза;
б) интерфаза перед первым делением отсутствует;
в) в первом делении происходит конъюгация хромосом и кроссинговер;
г) конъюгация и кроссинговер хромосом происходит во втором делении;
д) в первом делении к полюсам расходятся хроматиды;
е) в первом делении к полюсам расходятся гомологичные хромосомы.
7. Выберите правильные утверждения.
а) онтогенез существует как у многоклеточных, так и у одноклеточных организмов;
б) онтогенез амебы сопровождается ростом, изменением реакций, изменениями в процессе обмена веществ;
в) онтогенез насекомого начинается с момента образования гамет;
г) онтогенез – это период развития организма от оплодотворения до смерти;
д) в процессе дробления зиготы образуется бластула – одноклеточный зародыш сферической формы.
8. Что из перечисленного относится к эмбриогенезу?
а) оплодотворение;
б) гаструляция;
в) метаморфоз;
г) сперматогенез;
д) дробление;
е) дифференциация тканей.
4. Установите соответствие
1. Установите соответствие между названиями органов и зародышевыми листками, из которых они формируются.
|
Органы |
Зародышевые листки |
|
А) печень. Б) органы зрения. В) скелет. Г) кожа. Д) головной мозг. Е) кровеносная система. Ж) органы слуха. З) спинной мозг. |
1) эктодерма; 2) энтодерма; 3) мезодерма. |
2. Установите соответствие между насекомыми и типом их развития
|
Насекомые |
Тип развития |
|
А) Медоносная пчела Б) Майский жук В) Азиатская саранча Г) Капустная белянка Д) Обыкновенный комар Е) Рыжий таракан |
1) развитие с неполным превращением 2) развитие с полным превращением |
5. Установите последовательность
1. Установите последовательность процессов митоза:
А) распределение хромосом по экватору клетки.
Б) деление цитоплазмы.
В) спирализация и утолщение хромосом.
Г) расхождение хроматид к полюсам клетки.
Д) образование новых ядер.
Е) деление новых ядер.
2. Установите последовательность этапов образования гамет:
А) конъюгация хромосом.
Б) расположение хромосом по экватору клетки.
В) утолщение и спирализация хромосом.
Г) расхождение хроматид к полюсам клетки.
Д) второе деление.
Е) образование гамет.
3. Установите последовательность этапов эмбрионального развития животных:
А) образование тканей.
Б) образование бластомеров.
В) появление мезодермы.
Г) формирование энтодермы и эктодермы.
Д) органогенез.
5. Заполните пропуски
(заполните пропуски в предложениях, используя слова,
выделенные курсивом)
1. Последовательность событий в клетке с момента ее возникновения до деления на дочерние или гибели называется (1…).
2. Деспирализация хромосом происходит в период (2…).
3. Деспирализованные, невидимые в микроскоп хромосомы называются (3…).
4. Удвоение ДНК называется (4…).
5. Обмен идентичными участками гомологичных хромосом называется (5…) и происходит в (6…) делении мейоза, которое является (7…).
6. Клетки тела животных и человека называют (8…).
7. Процесс образования мужских и женских гамет называется (9…) и (10…) соответственно.
8. При созревании яйцеклетки на каждую полноценную клетку образуются три (11…).
9. В сперматозоиде человека содержится (12…) набор хромосом.
10. Оплодотворенная яйцеклетка называется (13…).
11. Индивидуальное развитие особи называется (14…), а историческое развитие вида – (15…).
12. Полость внутри бластулы называется (16…).
13. Двуслойное строение зародыша хордовых характерно для стадии (17…).
14. Для рыб характерен (18…) способ оплодотворения.
15. Для земноводных характерен (19…) тип развития.
(Клеточным циклом, I, гаструляции, репликацией, кроссинговером, телофазы, бластоцель, внешний, редукционным, хроматином, соматическими, направительных тельца, гаплоидный, непрямой, филогенезом, сперматогенезом, зиготой, онтогенезом, оогенезом.)
6. Дайте развернутый ответ на вопросы
1. Назовите зародышевый листок позвоночного животного, обозначенный на рисунке цифрой 3. Какой тип ткани и какие органы формируются из него?
2. Назовите зародышевый листок позвоночного животного, обозначенный на рисунке цифрой 2. Какие типы тканей и органы формируются из него?