Đang tải... (xem toàn văn)
Hợp tử bắt nguồn từ sự hợp nhất giữa các giao tử đực và cái. Quá trình tạo giao tử được bắt đầu từ các tế bào mầm. Các tế bào mầm bắt nguồn từ vùng tế bào chất mầm có các protein đặc trưng và mARN nằm trong những tế bào xác định của phôi. 1. 1 Sự tạo thành tế bào mầm. Ở phôi lưỡng cư, chim và thú đã có các tế bào mầm trong các giai đoạn phát triển rất sớm. Ở lưỡng cư, bào tương mầm phân bố ở vùng cực thực vật của hợp tử. Sau khi phân chia, những tế bào nào có chứa các tế bào chất mầm sẽ biệt hóa thành các tế bào mầm.
Page 1 of 77 PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1 SỰ PHÁT SINH GIAO TỬ VÀ SỰ THỤ TINH 1. Các tế bào mầm. Hợp tử bắt nguồn từ sự hợp nhất giữa các giao tử đực và cái. Quá trình tạo giao tử được bắt đầu từ các tế bào mầm. Các tế bào mầm bắt nguồn từ vùng tế bào chất mầm có các protein đặc trưng và mARN nằm trong những tế bào xác định của phôi. 1. 1 Sự tạo thành tế bào mầm. Ở phôi lưỡng cư, chim và thú đã có các tế bào mầm trong các giai đoạn phát triển rất sớm. Ở lưỡng cư, bào tương mầm phân bố ở vùng cực thực vật của hợp tử. Sau khi phân chia, những tế bào nào có chứa các tế bào chất mầm sẽ biệt hóa thành các tế bào mầm. Ở lớp chim, các tế bào mầm được tìm thấy ở lớp nội bì ngoài của đĩa phôi, ngay trên phần đầu của phôi. Về sau chúng di cư đến các tuyến sinh dục. Ở thú, các tế bào mầm có trong nội bì phía đuôi của phôi. Page 2 of 77 1.2. Sự di cư của các tế bào mầm. Ở lưỡng cư không đuôi như cóc và ếch, tế bào mầm tế bào mầm có trong trứng đã thụ tinh dưới dạng các hạt giàu ARN ở cực thực vật. Trong suốt quá trình phân cắt các hạt này di chuyển qua noãn hoàng lên phía trên và cuối cùng kết hợp với các tế bào nằm ở đáy của xoang phôi. Về sau chúng di chuyển từ lớp nội bào của ống ruột sơ khai đến màng treo ruột ở phần lưng, rồi đi đến tuyến sinh dục đang phát triển. Sự di chuyển tế bào chất mầm ở Xenopus Trứng của luỡng cư có đuôi như kỳ nhông không có các tế bào mầm sinh dục như ở trứng ếch. Các tế bào sinh dục nguyên Page 3 of 77 thủy nằm ở vùng trung phôi bì cuộn qua mép bụng bên của xoang phôi. Ở đây các tế bào này được thành lập bằng sự cảm ứng trong vùng trung phôi bì và sau đó theo một con đường khác đi đến tuyến sinh dục. Ở thú, các tế bào mầm bắt nguồn từ vùng ngoài của lớp trung phôi bì nằm ngay sau dãi nguyên thuỷ của phôi ở ngày thứ bảy. Các tế bào này sau đó di cư ngược vào trong phôi, trước tiên là trung phôi bì của dãy nguyên thủy, sau đó là nội phôi bì của túi niệu. Chúng có thể di cư về phía túi noãn hoàng kế cận và chia cắt thành 2 cụm di chuyển về hai phía trái và phải của mào sinh dục. Ở lưỡng cư và thú, các tế bào mầm sinh dục di cư nhờ tác dũng của chuyển động giả túc xuyên qua các tế bào trung gian, đi đến tuyến sinh dục. Tuy nhiên ở chim thì các tế bào này lại được chuyên chở bởi dòng máu. Sự di chuyển của các tế bào đến tuyến sinh dục được thực hiện dễ dàng nhờ các chất hóa học do tuyến sinh dục tiết ra đã lôi cuốn chúng đến và giữ lại tại các mao mạch bao quanh tuyến. Page 4 of 77 1.3. Sự biệt hóa của các tế bào mầm. Các tế bào mầm di chuyển vào tuyến sinh dục có thể biệt hóa thành tinh trùng hoặc trứng tùy thuộc vào tuyến. 2. Sự phát sinh giao tử. 2.1. Sự sinh tinh. Các tinh trùng được sản sinh từ các tinh nguyên bào. Khi các tế bào này di chuyển đến mào sinh dục của phôi, chúng sẽ hợp nhất và biến đổi thành ống sinh tinh. Trong ống sinh tinh có 2 loại tế bào: các tế bào Sertoli do phần biểu mô của ống biệt hóa thành có nhiệm vụ dinh dưỡng và các tế bào sinh dục ở những giai đoạn khác nhau của quá trình sinh tinh. Page 5 of 77 Các tế bào Sertoli cung cấp dưỡng chất và bảo vệ tinh nguyên bào, còn sự sinh tinh xảy ra trong các khe giữa các tế bào Sertoli. Page 6 of 77 Các tinh nguyên bào sẽ nguyên phân lần lượt tạo ra các tế bào A1, A2, A3, A4. Các tinh nguyên bào A4 có thể tự tái tạo, có thể bị chết hoặc có thể tiếp tục nguyên phân để tạo ra các tinh nguyên bào trung gian, tinh ngyên bào B, tinh bào sơ cấp. Trong quá trình nguyên phân của các tinh nguyên bào, sự phân chia tế bào chất xảy ra không hoàn toàn tạo thành một hợp bào, trong đó các tế bào tiếp xúc nhau qua một cầu nối có đường kính khoảng 1 µ m. Page 7 of 77 Sau lần giảm phân I, mỗi tinh bào sơ cấp tạo thành 2 tinh bào thứ cấp. Sau lần giảm phân II, mỗi tinh bào tứ cấp lại tạo ra 2 tinh tử. Các tinh tử vẫn còn nối với nhau qua cầu tế bào chất nên mặc dù chúng có nhân đơn bội nhưng vẫn có chức năng như một tế bào lưỡng bội, vì protein của một gen trong tế bào này có thể khuếch tán sang tế bào kế cận qua cầu tế bào chất. Trong suốt quá trình phân chia từ tinh nguyên bào A1 đến tinh tử, các tế bào di chuyển dần từ màng cơ bản của ống sinh tinh vào lòng ống. Do đó mỗi loại tế bào có thể được tìm thấy ở từng vùng của ống. Các tinh tử nằm ở thành ống, tại đây chúng tách khỏi cầu nối tế bào chất và biệt hóa thành tinh trùng. Ở người, toàn bộ quá trình sinh tinh từ tinh nguyên bào đến tinh trùng mất 65 ngày. Sự phát triển của tinh trùng. Ở lớp thú, các tinh tử là những tế bào hình tròn, chưa có đuôi. Chúng phải trải qua quá trình biệt hóa mới trở thành tinh trùng. Bước đầu tiên là tạo ra thể đỉnh từ bộ Golgi. Thể đỉnh tạo thành một mũ bao phủ nhân. Sau khi mũ thể đỉnh được thành lập, nhân sẽ xoay đi để mũ đối diện với màng cơ bản của ống sinh tinh, tế Page 8 of 77 bào chất bị loại bỏ, nhân trở nên dẹp và cô đặc, ty thể tạo thành một vòng bao quanh gốc của sợi đuôi. Một trong những biến đổi chính của nhân là sự thay thế histone bằng protamin. Đây là một loại protein tương đối nhỏ, có trên 60% arginine. Chúng làm cho nhân không còn hoạt động phiên mã. Các tinh trùng sau khi được hình thành sẽ đi vào lòng ống sinh tinh và dự trữ trong túi tinh. Ở người, mỗi tinh hoàn có thể tạo ra khoảng 100 triệu và mỗi lần xuất tinh phóng thích khoảng 200 triệu tinh trùng. Page 9 of 77 2.2 Sự sinh trứng. Ở ếch, con cái tạo ra cùng lúc hàng trăm hoặc hàng ngàn trứng, các noãn nguyên bào là những tế bào gốc có khả năng tự tạo mới trong suốt cuộc đời sinh vật. Ở thú, các noãn ngyên bào chỉ phân chia một số lần giới hạn và chỉ một ít trứng được tạo ra trong suốt cuộc đời cá thể. a. Sự sinh trứng ở Lưỡng cư. Trong giai đoạn đầu, tất cả các chất dinh dưỡng và những chất cần thiết cho sự phát tirển phôi đều nằm trong tế bào chất của trứng. Các chất này được tích tụ trong suốt kì trước I của giảm phân và giai đoạn này thường được chia thành hai thời kì: tiền sinh noãn hoàng và sinh noãn hoàng. Các tế bào trứng của lưỡng cư bắt nguồn từ một nhóm tế bào mầm sinh dục, mỗi năm có thể tạo ra một thế hệ tế bào mới. Ở ếch Rana pipiens, sự sinh trứng xảy ra mất 3 năm. Trong 2 năm đầu, tế bào trứng gia tăng kích thước dần. Sang năm thú 3, sự tích tụ noãn hoàng trong tế bào trứng làm cho trứng to lên rất nhanh. Hàng năm có một nhóm trứng chín, nhóm đầu tiên chín ngay sau khi biến Page 10 of 77 thái, nhóm tiếp theo chín vào năm kế tiếp. Thời kì sinh noãn hoàng xảy ra khi tế bào trứng ở giai đoạn diplotene của kì trước I giảm phân. Noãn hoàng là một phức hợp các chất dùng để nuôi dưỡng phôi. Thành phần chính của noãn hoàng trong trứng ếch là vitellogenin. Đây là một protein có khối lượng 470 kDa, được tổng hợp trong gan và theo dòng máu di đến trứng. Khi trứng chín, vitellogenin bị tách thành 2 protein nhỏ hơn: phosvitin và lipovitellin. Hai protein này được “đóng gói” thành các tấm noãn hoàng. Các thành phần dự trữ của noãn hoàng là glycogen và các hạt lipid. Khi các tấm noãn hoàng được thành lập, chúng di chuyển vào bên trong trung tâm tế bào. Sau đó do sự vận chuyển trong tế bào, luợng noãn hoàng tăng dần và tập trung phần lớn ở cực thực vật. Các hạt vỏ, ti thể và các hạt sắc tố nằm ở vùng ngoại vi của tế bào. Các hạt glycogen, các hạt lipid, ribosome và mạng lưới nội chất nằm ở cực động vật. Tế bào trứng của lưỡng cư có thể duy trì ở gia đoạn diplotene của kì trước I giảm phân suốt cả năm. Trạng thái này giống như [...]... trong sự phát triển của lớp thú Sự biệt hóa này cần thiết để phôi bám vào tử cung Page 32 of 77 Lúc mới thành lập phôi dâu chưa có xoang Về sau trải qua quá trình tạo xoang, các tế bào của lớp dưỡng bào tiết chất dịch vào bên trong phôi dâu để tạo thành xoang phôi Lúc này phôi đuợc gọi là túi phôi Trên đường phôi di chuyển từ ống dẫn trứng đến tử cung, túi phôi phát triển to ra bên trong màng trong. .. cơ thể đa bào bằng một quá trình gọi là phân cắt Trải qua một loạt nguyên phân liên tiếp, hợp tử được phân chia tạo thành một khối tế bào nhỏ gọi là phôi dâu Ngay sau đó một xoang chứa đầy chất dịch gọi là xoang phôi được thành lập Xoang phôi được bao quanh bởi các phôi bào Lớp phôi bào này được gọi là phôi bì và phôi ở giai đoạn này được gọi là phôi nang Sự phân cắt có các đặc điểm sau đây: - Ở Lưỡng. .. đây: - Ở Lưỡng cư và chim, tốc độ phân bào và vị trí tương ứng giữa các phôi bào được điều hòa bởi các protein và mARN dự trữ trong tế bào chất của trứng - Trong quá trình phân cắt không có sự gia tăng thể tích của phôi nhưng số lượng tế bào tăng lên không ngừng (một tế bào hợp Page 25 of 77 tử được phân chia thành 2, 4, 8, 16 tế bào ) nên kích thước các phôi bào ngày càng nhỏ dần - Sự phân bào xảy... Tiếp theo đó là sự gắn của tinh trùng vào trứng tạo thành nón thụ tinh trên bề mặt trứng do sự polymer hóa cá phân tử actin hình cầu của các vi nhung mao Sau khi màng tinh trùng và màng trứng hợp nhất thì nhân, các ti thể, trung tử và cả đuôi tinh trùng có thể đi vào trứng nhờ cầu nối tế bào chất Page 24 of 77 CHƯƠNG 2 SỰ PHÂN CẮT Sự thụ tinh là bước khởi đầu trong quá trình phát triển của sinh vật... chặt Giữa phôi bì và noãn hoàng là 1 xoang gọi là xoang dưới đĩa mầm Xoang này được tạo thành do các tế bào phôi bì hấp thụ chất dịch từ lòng trắng và tiết vào khoảng giữa phôi bì với noãn hoàng Ở giai đoạn này các tế bào deep cell ở trung tâm của phôi bì được tách ra và chết, tạo thành một lớp tế bào dày gọi là vùng trong suốt Vùng này về sau tạo ra hầu hết các thành phần của phôi Các tế bào ở vòng bao... các phôi bào nhỏ, phân chia nhanh, nằm gần cực động vật và 1 vùng có các phôi bào lớn, phân chia chậm hơn, nằm ở cực thực vật Khi sự phân cắt tiếp tục, vùng cực động vật có rất nhiều phôi bào nhỏ trong khi vùng cực thực vật chỉ có 1 ít phôi bào lớn Khi phôi có từ 16 đến 64 tế bào chúng được gọi là phôi dâu Ở giai đoạn 128 tế bào, xoang phôi bắt đầu xuất hiện, hình thành phôi nang Page 29 of 77 Ở thú, ... khoảng trống giữa chúng, cho phép các phân tử nhỏ và các ion đi qua Các tế bào của phôi đã nén tiếp tục phân chia tạo thành phôi dâu gồm 16 tế bào Phôi dâu có 1 nhóm nhỏ các tế bào bên trong được bao quanh bởi 1 nhóm tế bào bên ngoài Ở lần phân cắt tiếp theo, các tế bào bên ngoài trở thành các tế bào của lớp dưỡng bào Chúng không tạo ra các cấu trúc của phôi mà trở thành mô của lớp màng đệm, là một... bội và một thể đỉnh Nhân: Trong quá trình trưởng thành của tinh trùng, nhân bị nén lại do ADN của nó bị xoắn chặt Sự đóng xoắn của ADN giúp cho tinh trùing ít bị các tổn thương vật lý hoặc đột biến trong quá trình dự trữ và di chuyển đến nơi thụ tinh Sự nén của nhân là do tương tác giữa ADN và protein của nhiễm sắc thể là protamin Thể đỉnh: nằm ngay phía trước nhân, là một bao kín, dẫn xuất từ thể. .. hóa của các gen trong nhân hợp tử Ở ếch Xenopus laevis, sự phiên mã của gen chỉ xảy ra sau 12 lần phân chia Lúc này tốc độ phân cắt giảm, các phôi bào trở nên linh động và sự phiên mã của các gen nhân bắt đầu Page 26 of 77 1 Kiểu phân cắt Page 27 of 77 Trứng của thú là trứng đẳng hoàng, luợng noãn hoàn rất ít, phân bố đều trong tế bào chất và không ảnh hưởng đến sự phân cắt Trứng của Lưỡng cư là trứng... hút về phía trứng cùng loài nhờ tính hướng hoá (chemotaxis), tức là theo gradient của chất hóa học do trứng tiết ra b Sự hoạt hóa tinh trùng: phản ứng thể đỉnh Một tương tác thứ hai giữa tinh trùng và trứng là phản ứng thể đỉnh Phản ứng thể đỉnh gồm hai bước: (1) sự hợp nhất giữa túi thể đỉnh và màng tế bào của tinh trùng, dẫn đến sự phóng thích các enzim trong túi thể đỉnh và (2) sự kéo dài mấu thể . mầm có các protein đặc trưng và mARN nằm trong những tế bào xác định của phôi. 1. 1 Sự tạo thành tế bào mầm. Ở phôi lưỡng cư, chim và thú đã có các tế bào mầm trong các giai đoạn phát triển rất. giới hạn và chỉ một ít trứng được tạo ra trong suốt cuộc đời cá thể. a. Sự sinh trứng ở Lưỡng cư. Trong giai đoạn đầu, tất cả các chất dinh dưỡng và những chất cần thiết cho sự phát tirển phôi đều. tìm thấy ở lớp nội bì ngoài của đĩa phôi, ngay trên phần đầu của phôi. Về sau chúng di cư đến các tuyến sinh dục. Ở thú, các tế bào mầm có trong nội bì phía đuôi của phôi. Page 2 of 77 1.2. Sự