Sinh học phát triển

Chương trình chi tiết Bài 1: Quá trình phát triển cá thể( 1t) 1.1 Khái quát 1.2 Các phương thức sinh sản sinh vật Bài 2: Quá trình phát triển cá thể động vật (3t) 2.1 Giai đoạn tạo giao tử- Các tế bào sinh dục 2.2 Giai đoạn tạo hợp tử- Sự thụ tinh 2.3 Giai đoạn phôi thai 2.4 Giai đoan Sinh trưởng 2.5 Giai đoạnh trưởng thành 2.6 Giai đoạn già lão 2.7 Giai đoạn tử vong Bài3: Cơ chế điều khiển phát triển cá thể giai đoạn phôi nhân tố ảnh hưởng đến phát triển phôi (2t) 3.1 Cơ chế điều khiển phát triển cá thể giai đoạn phôi 3.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến phát triển phôi 3.3 Một số thực nghiệm phôi 3.4 Sự tái sinh 3.5 Đa phôi SINH HỌC PHÁT TRIỂN ( Developmental Biology) Khái quát 1.1 Khái quát Sinh học phát triển - Sinh học phát triển môn khoa học nghiên cứu quy luật phát triển cá thể thể sinh vật, nghiên cứu nhân tố chế điều khiển phát triển giai đoạn phát triển cá thể thể sinh vật - Quá trình phát triển cá thể sinh vật trình từ hình thành mầm sống thể ( giao tử, bào tử nhóm tế bào sinh dưỡng) sinh phát triển qua giai đoạn phát triển cá thể già chết cá thể 1.2 Sinh sản phát triển Sự sinh sản thể dựa yếu tố: Tăng trưởng, di truyền phát triển + Yếu tố tăng trưởng: tăng khối lượng, kích thước, đảm bảo kích thước hậu + Yếu tố di truyền: Tạo hậu lặp lại đặc điểm đặc trưng giống bố mẹ, tổ tiên, đặc trưng loài + Yếu tố phát triển: trình xảy thay đổi liên tiếp tiến triển để biến đổi từ một nhóm tế bào đơn giản- đa tiềm ban đầu phát triển phân hóa cấu trúc để hình thành thể đa bào hoàn chỉnh 2 Các phương thức sinh sản sinh vật Hình thức sinh Khái niệm Đặc điểm Các hình thức sinh sản Từ nguồn mẹ tạo hệ mang gen Từ tế bào nhóm tế bào -Phân đôi chép nguyên giống mẹ thể mẹ ban đầu tạo nên nhiều -Nảy chồi thể giống mẹ giống -Cắt đốt đặc điểm di truyền -Sinh sản bào tử Kèm theo tái tổ hợp di truyền kết Cơ thể mang gen tổ hợp lại -Tiến hóa theo hướng phân hóa cấu trúc hợp hai gen khác hai giao tử phối hợp vật chất di truyền hai nguồn gen chức tế bào sản Vô tính Hữu tính -Tiến hóa theo phương thức thụ tinh -Tiến hóa theo khả bảo vệ phôi thai Ngoài có thêm hình thức sinh sản đặc biệt khác như: Tiếp hợp, nội hợp, lưỡng tính sinh, đơn tính sinh Các phương thức sinh sản sinh vật Hình thức sinh Khái niệm Đặc điểm Các hình thức sinh sản Từ nguồn mẹ tạo hệ mang gen Từ tế bào nhóm tế bào -Phân đôi chép nguyên giống mẹ thể mẹ ban đầu tạo nên nhiều -Nảy chồi thể giống mẹ giống -Cắt đốt đặc điểm di truyền -Sinh sản bào tử Kèm theo tái tổ hợp di truyền kết Cơ thể mang gen tổ hợp lại -Tiến hóa theo hướng phân hóa cấu trúc hợp hai gen khác hai giao tử phối hợp vật chất di truyền hai nguồn gen chức tế bào sản Vô tính Hữu tính -Tiến hóa theo phương thức thụ tinh -Tiến hóa theo khả bảo vệ phôi thai Ngoài có thêm hình thức sinh sản đặc biệt khác như: Tiếp hợp, nội hợp, lưỡng tính sinh, đơn tính sinh Các phương thức sinh sản sinh vật Hình thức sinh Khái niệm Đặc điểm Các hình thức sinh sản Từ nguồn mẹ tạo hệ mang gen Từ tế bào nhóm tế bào -Phân đôi chép nguyên giống mẹ thể mẹ ban đầu tạo nên nhiều -Nảy chồi thể giống mẹ giống -Cắt đốt đặc điểm di truyền -Sinh sản bào tử Kèm theo tái tổ hợp di truyền kết Cơ thể mang gen tổ hợp lại -Tiến hóa theo hướng phân hóa cấu trúc hợp hai gen khác hai giao tử phối hợp vật chất di truyền hai nguồn gen chức tế bào sản Vô tính Hữu tính -Tiến hóa theo phương thức thụ tinh -Tiến hóa theo khả bảo vệ phôi thai Ngoài có thêm hình thức sinh sản đặc biệt khác như: Tiếp hợp, nội hợp, lưỡng tính sinh, đơn tính sinh Giai đoạn phát triển cá thể động vật - Quá trình phát triển thể sinh vật trình từ sinh mầm mống thể mới, phát triển qua giai đoạn đến già chết cá thể - Đối với ngành động vật có xương sống, trình phát triển cá thể qua hình thức sinh sản hữu tính gồm giai đoạn: 3.1 Giai đoạn tạo giao tử- Các tế bào sinh dục 3.1.1 Tinh trùng - Tinh trùng có hình thái khác động vật khác nhau, cấu tạo hoàn toàn giống 3.1.1.1 Cấu tạo Tinh trùng - Tinh trùng gồm có phần: đầu, cổ, phần đuôi  - Đầu: phận tinh trùng tiếp xúc với trứng trình thụ tinh Đầu gồm đỉnh (acrosome) nhân có kích thước lớn Thể đỉnh : Nằm trước nhân bao kín xuất xứ từ phức hệ golgi tinh tử có chứa enzyme tiêu hóa protein acrosin, hyaluronidase, acid phosphatase, aryl sulphatase loại esterase phospholipase giúp cho tinh trùng tiêu hủy lớp màng trứng để xâm nhập vào bên Màng bọc mặt nhân, gọi mủ tinh trùng * Nhân: trình sinh trưởng tinh trùng, nhân bị nén lại DNA bị xoắn chặt tương tác DNA với protein nhiễm sắc thể protamin Ở số động vật có xương sống, có vú thể đỉnh tiết men hyaluronidase để phá vỡ màng phóng xạ tế bào trứng 3.1.1.1 Cấu tạo Tinh trùng - Cổ: chứa trung tử đầu (gần) trung tử đuôi (xa) Từ trung tử đuôi phát sợi trục đuôi tinh trùng Trung tử đầu có vai trò việc phân bào hợp tử - Phần giữa: sau phần cổ phần giữa, gồm sợi trục tế bào chất bao quanh ty thể chiểm hầu hết tế bào chất xếp theo đường xoắn ốc quanh sợi trục Ty thể có chứa enzyme oxy hóa phosphoryl hóa phần có liên quan trực tiếp đến hoạt động chuyển hóa lượng tinh trùng Còn có nhiều phospholipid lecitin plazmalogen, chất nguồn dự trữ lượng tinh trùng 3.1.1.1 Cấu tạo Tinh trùng Đuôi: sợi trục (axoneme) yếu tố phần đuôi tinh trùng, có màng tế bào bao quanh có chứa tế bào chất Sợi trục phức hợp 10 đôi vi ống: đôi trung tâm đôi xung quanh Ở nhiều loài động vật, phức hợp trên, chen ty thể sợi trục bao quanh có sợi ưa Osmi có kích thước lớn Hoạt động đuôi tinh trùng co rút trục giữa, dây xung quanh làm nhiệm vụ dẫn truyền xung động phái đuôi Chiều vẫy đuôi vuông góc với mặt phẳng có chứa dây trục 3.1.1.2 Đặc tính sinh học tinh trùng Tinh trùng hình thành chín muồi dần mào tinh hoàn Sự tồn giọt tế bào chất dính với đuôi chứng tỏ tinh trùng chưa chín muồi hoàn toàn, giọt tế bào chất gần phần đầu tinh trùng non Trong mào tinh hoàn, tinh trùng dạng tiềm sinh, không chuyển động Khi phóng tinh trùng trộn lẫn với dịch tuyến tiền liệt tuyến cupe sau tinh trùng có khả chuyển động Hỗn hợp dịch tinh hoàn, mào tinh hoàn tuyến phụ gọi dịch Tuyến sinh dục đực Lấy tinh hoàn động vật để quan sát: tinh hoàn thông với ống dẫn tinh qua mào tinh hoàn, chỗ tiếp giáp với mào tinh hoàn gọi cửa tinh hoàn Tinh hoàn bao lớp vỏ xơ gọi màng trắng, từ màng trắng phát nhiều ngăn, theo hướng phóng xạ hướng tới tinh hoàn chia tinh hoàn 200-300 tiểu thùy Mỗi tiểu thùy chứa 3-4 ống sinh tinh Khoảng ống sinh tinh nhu cầu tinh hoàn gồm: mô liên kết, mạch máu, thần kinh đặc biệt có tế bào hình đa giác – tế bào Leygig chuyên tiết hormon sinh dục đực 3.1.1.3 Sự phát triển giao tử đực Thời kỳ phát triển : Tế bào sinh dục nguyên thủy bắt đầu phân bào nguyên nhiễm để thành tinh bào I  Thời kỳ sinh trưởng: Tinh bào I không phân bào mà lớn lên, thể tích tinh bào I tăng, số lượng bào tương tăng rõ rệt  Thời kỳ thành thục: Tinh bào I phân chia giảm nhiễm thành tinh bào II Tinh bào II phân chia nguyên nhiễm thành tinh tử Thời kỳ tương đối dài, nhân biến hóa phức tạp, pha trước pha sau kỳ phân bào nguyên nhiễm  Thời kỳ tạo thành: Tinh tử trải qua kỳ tạo hình để biến thành tinh trùng 3.1.1.4 Sự phát triển tinh trùng (spermiogensis) Sự biến đổi trung thể: Sau mạc kỳ meiose 2, trung thể thường tách thành hạt nhỏ di chuyển phía sau tương lai tinh trùng Bộ máy golgi di chuyển nằm vị trí đối lập qua nhân với trung thể: trung thể gần trung thể xa Trung thể gần nằm lỗ hõm màng nhân Từ trung thể xa phát sợi trục Sự mọc dài sợi trục kéo theo biến đổi khác tế bào tinh tử 3.1.1.4 Sự phát triển tinh trùng (spermiogensis) Sự biến đổi nhân: Nhân thường bị nước, nhỏ lại trở nên đồng Trong số trường hợp nhiễm sắc thể mạc kỳ meiose dồn chặt lại thành nhân tinh trùng Sự hình thành thể đỉnh: có liên quan chặt chẻ với máy golgi Trong tinh tử thể golgi hợp thành cấu trúc gọi mầm đỉnh Thể đỉnh xuất mầm đỉnh sản phẩm tiết nó; không bào lớn thể golgi áp sát vào phần đầu nhân dẹp lại mà thành Các biến đổi quan khác: với bé nhân việc hình thành thể đỉnh, sợi trục mọc dài dần Một khối lượng lớn bào tương chuyển dần phía sau theo sợi trục Ty thể dần tập trung phần đầu gần nhân sợi trục để hình thành nên đoạn 3.1.2 Trứng 3.1.2.1 Cấu tạo tế bào trứng Trứng loại tế bào phân hóa cao hình tròn hay bầu dục Nhân hình tròn có 1-2 hạch nhân Tế bào trứng di động Ở động vật bậc thấp trứng hình thái định, di động Căn vào số lượng phân bố noãn hoàng người ta phân trứng thành loại sau + Trứng đồng noãn hoàng: có số lượng noãn hoàng tương đối ít, hạt nhỏ, phân bố tế bào chất như: trứng cá lưỡng tiêm, trứng Trứng phân thành cực gọi cực trứng tế bào chất vàhải noãn hoàng phân bốđộng khôngvật đồng đềuloại trứng Cực đỉnh tế bào tiêu, trứng có vú có đĩa thai chất nhiều, noãn hoàng gọi cực động vật; cực đáy bào tương nhiều noãn hoàng gọi cực thực vật Ở trạng thái tự nhiên noãng hoàng lắng xuống nên cực thực vật dưới, cực động vật trứng ếch + Trứng đoạn noãn hoàng hay noãn hoàng đáy: trứng chứa nhiều noãn hoàng Thường tập trung cực đáy như: trứng ếch, trứng gà, vịt + Trứng trung noãn hoàng: noãn hoàng nằm phần trứng, tế bào chất phân bố xung quanh như: trứng côn trùng + Trứng noãn hoàng: kích thước bé trứng người: 150200 µm 3.1.2.1.Sự phát sinh trứng Từ trứng nguyên thủy trải qua thời kỳ phân chia cuối hình thành trứng thức: + Thời kỳ sinh sản: Tế bào trứng nguyên thủy phân chia nguyên nhiễm nhiều lần làm tăng số lượng tế bào + Thời kỳ sinh trưởng: Tế bào trứng sơ cấp lớn lên bắt đầu có chất noãn hoàng để biến thành trứng thứ cấp, trải qua thời kỳ thành thục để cuối hình thành tế bào trứng chín Quá trình gồm giai đoạn: - Kỳ sinh trưởng ngắn: nhân tế bào thay đổi, tế bào chất tăng - Kỳ sinh trưởng dài: noãn hoàng tăng + Thời kỳ thành thục: Tế bào trứng chín hay tế bào trứng I phân chia giảm nhiễm thành tế bào, tế bào lớn gọi tế bào trứng II, tế bảo nhỏ gọi thể cực I Tế bào trứng II phân chia nguyên nhiễm lần thành tế bào trứng thể cực II Trong thể cực I phân chia thành tế bào nhỏ phát dục Cuối từ tế bào trứng I hình thành tế bào, có tế bào có lực thụ tinh, phát dục hoàn toàn 3.1.2.3 Sự rụng trứng Trứng thoát khỏi buồng trứng gọi rụng trứng Nó điều khiển chế thành kinh –thể dịch kèm theo biến đổi hành vi mẹ để đảm bảo cho thu tinh phát triển Sự rụng trứng xảy có thay đổi tương quan FSH (Folicle stimulating hormon) LH (Lêtinizing hormon) máu vật  .. .SINH HỌC PHÁT TRIỂN ( Developmental Biology) Khái quát 1.1 Khái quát Sinh học phát triển - Sinh học phát triển môn khoa học nghiên cứu quy luật phát triển cá thể thể sinh vật, nghiên... điều khiển phát triển giai đoạn phát triển cá thể thể sinh vật - Quá trình phát triển cá thể sinh vật trình từ hình thành mầm sống thể ( giao tử, bào tử nhóm tế bào sinh dưỡng) sinh phát triển qua... thức sinh sản đặc biệt khác như: Tiếp hợp, nội hợp, lưỡng tính sinh, đơn tính sinh Giai đoạn phát triển cá thể động vật - Quá trình phát triển thể sinh vật trình từ sinh mầm mống thể mới, phát triển