Chuyên đề sinh sản ở động vật

CHUYÊN ĐỀ: “SINH SẢN Ở ĐỘNG VẬT” PHẦN I – MỞ ĐẦU I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong kì thi lớn, đặc biệt kì thi học sinh giỏi cấp nước quốc tế nội dung kiến thức mơn Sinh lí học động vật đề cập đến nhiều Nhưng học sinh nghiên cứu chuyên đề “Sinh sản động vật” gặp nhiều khó khăn mảng kiến thức khó Hiện có nhiều tài liệu viết chuyên đề hầu hết tài liệu viết rời rạc, tách bạch Cấu tạo chế điều hòa sinh sản động vật phức tạp đa dạng; nhiên phạm vi chuyên đề hẹp, tập trung sâu vào hệ thống kiến thức trọng tâm đưa câu hỏi, tập vận dụng chuyên đề II MỤC ĐÍCH VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Mục đích nghiên cứu Nhằm mục đích giúp em học sinh có kiến thức chuyên sâu phần để em có tảng tốt để theo học đội tuyển HSG, biên soạn chuyên đề theo cấu trúc cách chi tiết, bản, tổng hợp chuyên sâu, số dạng tập câu hỏi mà em gặp phải làm đề thi HSG cấp với hi vọng làm tài liệu đọc ôn tập cho em học sinh đội tuyển học sinh giỏi Đối tượng nghiên cứu Chuyên đề sử dụng để giảng dạy ơn tập cho học sinh lớp 11, đặc biệt học sinh khối chuyên Sinh học sinh đội tuyển học sinh giỏi; sử dụng cho đối tượng học sinh, tùy theo mức độ nhận thức trình độ người học mà người dạy vận dụng cho phù hợp PHẦN II – NỘI DUNG A HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRỌNG TÂM I SINH SẢN VƠ TÍNH Là hình thức sinh sản cá thể sinh nhiều cá thể có NST giống hệt nó, khơng có kết hợp trứng tinh trùng Cơ sở tế bào: phân bào nguyên nhiễm Ưu điểm nhược điểm sinh sản vơ tính a Ưu điểm - Nguyên liệu lượng sử dụng hiệu cá thể tạo hệ cháu - Tạo cá thể giống cá thể ban đầu đặc điểm di truyền, thích nghi tốt với mơi trường sống ổn định, biến động - Cá thể sống độc lập, đơn lẻ tạo cháu Vì vậy, có lợi trường hợp mật độ quần thể thấp b Nhược điểm Tạo cá thể giống giống cá thể mẹ đặc điểm di truyền Vì vậy, điều kiện sống thay đổi dẫn tới hàng loạt cá thể bị chết, chí tồn quần thể bị tiêu diệt Các hình thức sinh sản vơ tính động vật Sinh sản phân đơi trùng biến hình Sinh sản nảy chồi thủy tức So sánh Giống Bảng so sánh hình thức sinh sản vơ tính động vật Phân đôi Nảy chồi Phân mảnh Trinh sinh - Từ cá thể sinh nhiều cá thể có nhiễm sắc thể hồn tồn giống mẹ - Dựa vào trình nguyên phân tạo cá thể Khác Hình thành eo thắt, phân chia tế bào chất nhân NP nhiều lần tạo chồi Chồi tách khỏi cá thể mẹ tạo thành cá thể Cơ thể mẹ tạo thành nhiều mảnh vụn phát triển thành cá thể Phân chia tế bào trứng không qua thụ tinh tạo cá thể đơn bội Đại diện Trùng biến hình, trùng giày, trùng roi, giun dẹp Ruột khoang Bọt biển giun dẹp Ong, kiến, rệp Ứng dụng sinh sản vơ tính động vật - Ni mơ sống, tách nhỏ mô từ thể động vật, nuôi cấy môi trường đủ dinh dưỡng, vô trùng nhiệt độ thích hợp, giúp cho mơ tồn phát triển Hiện ứng dụng nuôi cấy mô tạo mô sống cấy ghép cho phận sai hỏng (VD: ni cấy da) - Nhân vơ tính: chuyển nhân tế bào xoma vào tế bào trứng lấy nhân, kích thích tế bào trứng phát triển thành phơi, phơi phát triển thành thể Nhân vơ tính thành cơng nhiều đối tượng: chuột, bị, chó, lợn, cá trạch… Nuôi cấy mô tế bào động vật Nhân giống vơ tính động vật Với kỹ thuật người ta hy vọng tạo mô, quan mong muốn, từ thay mơ, quan bị bệnh, bị bỏng người II SINH SẢN HỮU TÍNH Ở ĐỘNG VẬT Là hình thức sinh sản tạo cá thể qua hình thành hợp hai loại giao tử đơn bội đực để tạo hợp tử lưỡng bội, hợp tử phát triển thành cá thể Ưu điểm nhược điểm sinh sản hữu tính a Ưu điểm Tạo hệ cháu đa dạng mặt di truyền, làm tăng khả sống sót loài điều kiện sống trở nên bất lợi b Nhược điểm - Sử dụng nguồn nguyên liệu lớn để trì số lượng lớn đực khơng trực tiếp đẻ - Trong trường hợp mật độ quần thể thấp, cá thể đực có hội gặp 2 Q trình sinh sản hữu tính Sinh sản hữu tính trình gồm giai đoạn: - Quá trình hình thành tinh trùng trứng - Giai đoạn thụ tinh - Giai đoạn phát triển phơi hình thành thể 2.1 Quá trình hình thành trứng tinh trùng 2.1.1 Quá trình hình thành trứng người Cơ thể lúc đẻ có hầu hết nỗn bào bậc Chúng tạo cách phân chia, lớn lên tế bào mầm (noãn nguyên bào) Sự phát triển bắt đầu số noãn bào bậc tập trung tế bào hạt lại hình thành nang trứng Thường có nang trứng phát triển đến giai đoạn thành thục có hai hay nhiều nang trứng phát triển để thành thục lúc, thụ tinh sinh đôi, sinh ba… Trong q trình phát triển nang trứng nỗn bào to ra, nhận chất dung dịch từ tế bào hạt, tế bào hạt tăng sinh quanh noãn bào Tế bào ngăn cách với nang màng sáng Khi nang trứng lớn lớp tế bào vỏ có nguồn gốc từ mô liên kết buồng trứng bao quanh phía ngồi Chúng tiết hooc mơn nam – testosteron khuếch đại vào tế bào hạt tác dụng enzym chúng biến thành ostrogen Giai đoạn cuối phát triển trứng mở rộng khoảng trống chứa dịch trung tâm xoang nang (hốc nang) nỗn bào trơi bồng bềnh Tồn nang trứng căng phồng, vào lúc phân chia giảm nhiễm thứ xảy Noãn bào bậc phân chia thành nỗn bào bậc (khơng phân chia tương bào) Một hai tế bào phát triển, chiếm gần toàn phần nguyên sinh chất dưỡng chất Một tế bào lại có nhân (thể cực) thể cực thứ số hai thể cực Vì lần phân chia thứ hai diễn tương tự lần phân chia thứ hai diễn sau thụ tinh Tế bào trứng (noãn bào bậc hai) giải phóng ngồi nang trứng chín Tế bào trứng chuyển động thụ động vào ống dẫn trứng nhờ hoạt động đồng lông rung, co bóp thành ống dẫn trứng Nó di chuyển dọc theo ống dẫn trứng 1/3 qng đường dừng lại (đó chỗ thường xảy thụ tinh) Các tế bào lại nang trứng trứng rụng cịn dính lại buồng trứng tạo thành thể vàng - cấu trúc tương tự tuyến, tiết hooc môn progesteron Nếu trứng thụ tinh thể vàng tồn tại, khơng thụ tinh 10 ngày sau ngừng hoạt động bắt đầu chu kỳ rụng trứng *Q trình sinh trứng: chia thành giai đoạn sau: Sơ đồ trình sinh trứng - Noãn bào bậc (noãn bào sơ cấp) bao quanh lớp tế bào hạt, hình thành nên nang trứng sơ cấp Noãn bào bậc tiến hành giảm phân I dừng lại kì đầu I - Từ tuổi dậy trở đi, nang trứng phát triển, nỗn bào bậc phân chia, hồn thành nốt giảm phân I tạo tế bào có kích thước khơng nhau: tế bào kích thước lớn gọi noãn bào bậc tế bào kích thước nhỏ gọi thể cực - Nỗn bào bậc phát triển thành tế bào trứng bắt đầu giảm phân II dừng lại kì II Tế bào trứng hoàn thành giảm phân II trình thụ tinh diễn 2.1.2 Quá trình hình thành tinh trùng người Các tế bào tinh trùng hình thành từ tinh nguyên bào (tế bào mầm) Nằm suốt chiều dài 170m ống sinh tinh Nguồn cung cấp tế bào mầm phân bào chúng sinh sản theo kiểu nguyên phân Các tinh nguyên bào xếp thành lớp sát thành ống sinh tinh Sự tạo tinh bắt đầu tế bào mầm di chuyển khỏi lớp phát triển to để hình thành tinh bào bậc I, phân chia giảm nhiễm lần tạo tinh bào bậc II, lần tạo thành tinh tử Trong suốt q trình tạo tinh, tế bào ln gắn với tế bào sertoli, chúng rào chắn, cấu trúc trung gian vận chuyển tế bào phân chia với mạch máu nằm phía ngồi ống sinh tinh Các tế bào tinh tử kết thúc phát triển cách biến thành tinh trùng bám chặt với tế bào sertoli Cấu trúc tinh trùng Cấu trúc tinh trùng gồm: + Vùng đầu: dẹt, hình bầu dục, đầu có mũ chứa đầy enzym (thể đỉnh) + Vùng có chứa nhiều ti thể + Vùng đuôi: Sự xếp ống siêu vi vùng đuôi giống với xếp lông rung lông roi Các tinh trùng sau sản sinh chưa hoạt động, đưa thụ động đến mào tinh hoàn, chúng thành thục hoàn tồn Sự phát triển tinh trùng 72 ngày liên tục Ở nhiệt độ cao 40oC ức chế sản sinh tinh trùng *Quá trình sinh tinh: diễn tinh hoàn sau: - Các tinh nguyên bào thành ống sinh tinh nguyên phân nhiều lần để tạo tinh nguyên bào Sơ đồ trình sinh tinh - Các tinh nguyên bào lưỡng bội nằm lớp tế bào ống sinh tinh nguyên phân không ngừng tạo tinh bào bậc với NST lưỡng bội - Mỗi tinh bào bậc tiến hành giảm phân I tạo tinh bào bậc - Mỗi tinh bào bậc tiếp tục giảm phân II tạo tinh tử với NST đơn bội - Nhờ tế bào Sectoli tinh hồn, tinh tử biệt hóa thành tinh trùng với NST đơn bội 2.1.3 Điều hịa hoocmơn q trình sinh tinh sinh trứng a Điều hoà sinh tinh Vùng đồi tiết GnRH kích thích tuyến yên tiết FSH LH FSH kích thích ống sinh tinh, sản sinh tinh trùng LH kích thích tế bào kẽ tiết hoocmon testosteron, có tác dụng kích thích sinh tinh trùng, đồng thời hoạt hoá tuyến sinh dục phụ sản sinh tinh dịch hình thành đặc điểm sinh dục phụ thức cấp Khi nồng độ testosteron cao ức chế ngược lên vùng đồi tuyến yên làm giảm GnRH, FSH LH Sơ đồ điều hịa hoocmơn q trình sinh tinh *Sự điều hồ sinh tinh thực theo chế liên hệ ngược: - Đầu tiên, vùng đồi tiết GnRH (nhân tố gây chế tiết FSH) kích thích thuỳ trước tuyến yên tiết FSH để kích thích phát triển ống sinh tinh tạo thành tinh trùng; tiết LH có tác dụng lên tế bào kẽ để gây tiết hoocmôn testostêron - Khi LH gây hưng phấn tế bào kẽ tiết nhiều testostêron, chất tác động ngược lên tuyến yên, gây ức chế tiết LH Tuy nhiên toàn testostêron đủ để ức chế LH mà chưa thể ức chế tiết FSH Có loại hoocmơn khác tế bào sinh tinh tiết gây ức chế FSH inhibin b Điều hoà sinh trứng Sự điều hoà sinh trứng nhờ tác động hoocmon sinh dục Nồng độ chất biến động theo chu kỳ trình phát triển rụng trứng diễn theo chu kỳ Các lồi động vật khác có chu kỳ trứng chín rụng khác nhau, người trứng chín rụng theo chu kỳ tháng, trung bình sau 28 ngày lại có trứng chín rụng tạo nên chu kỳ kinh nguyệt Sơ đồ điều hịa hoocmơn trình sinh trứng Chu kỳ kinh nguyệt chia làm pha: pha nang pha thể vàng *Pha nang trứng: Vùng đồi tiết GnRH kích thích tuyến yên tiết FSH (hoocmon kích thích nang trứng LH hoocmon tạo thể vàng FSH làm nỗn chín, LH làm cho trứng chín rụng nồng độ FSH LH tăng cao khoảng ngày thứ 14 Sự phối hợp loại hoocmon làm cho nang trứng phát triển gây rụng trứng ngày thứ 14 chu kỳ kinh nguyệt Nồng độ ostrogen tăng kích thích phát triển trơn thành tử cung, tăng cường lớp biểu mô tuyến tử cung (niêm mạc tử cung) để chuẩn bị tiếp nhận phôi Sơ đồ tượng chu kì kinh nguyệt chu kì buồng trứng *Pha thể vàng: Sau rụng trứng, nang bào lại trở thành thể vàng tiết progesteron Progesteron phối hợp với ơstrogen có tác dụng ức chế ngược vùng đồi tuyến yên làm giảm GnRH, FSH LH Vì khơng có nang trứng phát triển thể vàng tiếp tục tiết progesteron Nếu trứng không thụ tinh thể vàng teo vòng 10 ngày kể từ sau trứng rụng chu kỳ kinh nguyệt lặp lại Đồng thời sau trứng rụng, progesteron làm cho niêm mạc tử cung phát triển nhanh, tổng hợp, tích trữ glycogen, làm tăng sinh mạch máu nhanh sẵn sàng cho việc đón trứng làm tổ Trong điều kiện bình thường, khơng có thai, nồng độ progesteron ơstrogen giảm xuống nhanh làm cho tử cung niêm mạc tử cung co lại ngày cuối chu kỳ 28 ngày gây chảy máu (kinh nguyệt) Ơstrogen kích thích tế bào sản xuất chất nhày để bôi trơn âm đạo, prgesteron lại làm chất nhày đặc quánh tạo nút chất nhày bảo vệ âm đạo, bảo vệ phơi phát triển *Những khác chu kì kinh nguyệt chu kì buồng trứng: Điểm khác Chu kì kinh nguyệt Chu kì buồng trứng CK kinh nguyệt bong theo chu kì CK buồng trứng phát triển Định lớp tế bào niêm mạc tử cung kèm theo nang trứng, rụng trứng hình nghĩa máu tử cung, hỗn hợp tế bào niêm mạc thành thể vàng theo chu kì và máu qua âm đạo thể điều hịa hoocmon Chỉ có người khỉ dạng người Các lồi Đối tượng thú khơng có chu kì kinh nguyệt mà có Có lồi thú người chu kì động dục Vị trí Diễn tử cung Diễn buồng trứng Phân chia giai đoạn: tăng sinh tiết pha: pha nang trứng pha thời gian thể vàng Niêm mạc tử cung phát triển, dày lên, giàu Nang trứng phát triển gây mạch máu, giàu tuyến tiết chất dinh dưỡng, tượng trứng rụng vào loa Biến đổi chuẩn bị cho hợp tử làm tổ Sau vịi trứng, tế bào cịn lại chu mạch máu niêm mạc tử cung bị đứt nang trứng phát triển thành kì lớp niêm mạc tử cung không nuôi tuyến nội tiết tạm thời gọi thể dưỡng bong ra, máu lớp niêm mạc tử vàng, sau thể vàng thối hóa cung qua âm đạo gây dẫn đến nang trứng lại phát tượng kinh nguyệt triển 2.1.4 Ảnh hưởng thần kinh môi trường đến sinh tinh sinh trứng - Căng thẳng thần kinh kéo dài (stress) sợ hãi, lo âu, buồn phiền kéo dài gây rối loạn trứng chín rụng, làm giảm sản sinh tinh trùng - Sự diện mùi đực tác động lên hệ thần kinh nội tiết, qua ảnh hưởng đến q trình phát triển, chín rụng trứng, ảnh hưởng đến hành vi sinh dục - Thiếu ăn, suy dinh dưỡng, chế độ ăn uống không hợp lý gây rối loạn q trình chuyển hố vật chất thể, từ ảnh hưởng đến q trình sinh tinh sinh trứng - Người nghiện thuốc lá, nghiện rượu, nghiện ma t có q trình sinh trứng bị rối loạn, tinh hoàn giảm khả sản sinh tinh trùng 2.2 Giai đoạn thụ tinh Ở động vật có hình thức thụ tinh: thụ tinh thụ tinh 2.2.1 Thụ tinh ngồi Là hình thức thụ tinh, tinh trùng gặp trứng thụ tinh bên ngồi thể, đẻ trứng vào mơi trường nước, đực xuất tinh dịch lên trứng để thụ tinh 2.2.2 Thụ tinh Là hình thức thụ tinh trứng gặp tinh trùng thụ tinh quan sinh dục 2.2.3 Sự thụ tinh người Sau xuất tinh tinh trùng di chuyển đến lòng ống dẫn trứng sau phút, nhanh nhiều so với tốc độ tinh trùng co bóp tử cung ống dẫn trứng Các tuyến tiết tuyến sinh dục phụ nam tham gia vào vận chuyển tinh trùng pH = 7,3 tinh dịch trung hoà pH = 3,8 đường sinh dục nữ Đường đơn tinh dịch cung cấp nguyên liệu hô hấp cho tinh trùng Prostaglandin tinh dịch làm tăng co bóp tử cung ống dẫn trứng Sơ đồ trình thụ tinh Môi trường axit tử cung buồng trứng kích hoạt tinh trùng, làm tạo lỗ nhỏ đầu tinh trùng, qua giải phóng enzym thể đỉnh (có hai loại enzym hialurodinaza acrozin) Trước hết hialurodinaza phá huỷ axit hialarome gắn tế bào hạt bao quanh tế bào trứng Sau acrozin phân giải protein, giúp tinh trùng chuyển động xuyên qua màng sáng Lúc màng tinh trùng màng trứng nơi tiếp giáp tan vật chất di truyền hai giao tử hoà nhập với để tạo thành hợp tử Trứng có chế ngăn cản xâm nhập tinh trùng tinh trùng đột nhập vào tế bào trứng xảy phóng bế tức thời phóng bế chậm Sự phóng bế tức thời (phóng bế nhanh), xảy sau tinh trùng tiếp xúc với trứng làm mở kênh Na+ màng trứng Một dòng Na+ tràn vào nhanh gây khử cực màng ngăn cản không cho tinh trùng tiếp xúc với màng Sự phóng bế chậm thuộc túi tiết gọi hạt vỏ nằm sát lớp Sự xâm nhập tinh trùng thúc đẩy dòng Ca 2+ tràn vào gây phản ứng vỏ hạt vỏ xuất chất tiết tạo thành lớp ngăn cản tinh trùng thâm nhập chí cịn đẩy tinh trùng cịn bám vào màng xa màng trứng 2.3 Giai đoạn phát triển phơi hình thành thể Sau thụ tinh hợp tử phân cắt tạo khối hình cầu tế bào, giai đoạn kích thước phơi khơng tăng, sau biệt hố tế bào tạo thành túi phơi Sự hình thành hợp tử kiện sớm sau thụ tinh Phổi thai nhi chưa hoạt động, trao đổi khí thai nhi thực thơng qua máu mẹ nên vịng tuần hồn phổi chưa thực chức trao đổi khí: Máu từ thai qua tĩnh mạch rốn dây rốn chuyển vào nuôi thai máu đỏ, giàu O2 qua gan đổ vào tĩnh mạch chủ  tâm nhĩ  tâm thất phải Tâm thất phải co tống máu vào động mạch phổi chuyển sang động mạch chủ qua ống Bôtan (ống nối động mạch chủ động mạch phổi) để phân phối khắp thể, có phần nhỏ máu từ động mạch phổi đưa vào phổi để nuôi mô phổi phát triển mà không để trao đổi khí Cấu tạo thai Mặt khác, máu từ tĩnh mạch rốn đổ vào tâm nhĩ phải phần chuyển sang tâm nhĩ trái qua lỗ bầu dục (nằm tâm nhĩ tâm thất) tống vào động mạch chủ, tim co bóp hịa chung với máu từ động mạch phổi chuyển sang để chuyển đến tế bào quan khắp thể Máu trao đổi tế bào trở thành máu tĩnh mạch (máu đỏ thẫm) trở lại thai động mạch rốn để tiếp tục trao đổi khí với máu mẹ hố máu thai *Sự đẻ trứng đẻ con: Trong sinh sản hữu tính, nhiều loài động vật đẻ trứng cá, lưỡng cư, bị sát nhiều lồi động vật khơng xương sống đẻ trứng, có số lồi cá bị sát đẻ Trứng thụ tinh nằm lại ống dẫn trứng phát triển thành phôi nhờ chất dự trữ có nỗn hồng khơng phải nhờ trao đổi chất qua thai thú Tất thú (trừ thú thấp) đẻ con, phôi thai phát triển thể mẹ nhờ chất dinh dưỡng nhận từ thể mẹ qua thai III ĐIỀU KHIỂN SINH SẢN Ở ĐỘNG VẬT VÀ SINH ĐẺ CÓ KẾ HOẠCH Ở NGƯỜI Điều khiển sinh sản động vật 1.1 Một số biện pháp làm thay đổi số - Sử dụng hoocmon chất kích thích: tiến hành tiêm huyết ngựa chửa cho trâu, bò làm động dục đồng loạt rụng nhiều trứng lúc sau thụ tinh nhân tạo - Thay đổi yếu tố môi trường: thắp đèn chiếu sáng gà ni đẻ trứng/ngày - Ni cấy phơi: kích thích rụng trứng nhiều hoocmon sau cho thụ tinh ống nghiệm nuôi thành phôi, cấy phôi vào tử cung tách phôi thành tế bào riêng biệt tế bào nuôi dưỡng trở thành phôi - Thụ tinh nhân tạo: thụ tinh nhân tạo thể, thụ tinh nhân tạo thể 1.2 Một số biện pháp điều khiển giới tính - Sử dụng kỹ thuật lọc ly tâm, điện di để tách tinh trùng X Y, thụ tinh tinh trùng với trứng theo nhu cầu - Sử dụng hoocmon: nuôi rô phi bột 17–metyl testosteron (hoocmon testosteron tổng hợp) kèm vitamin C tạo 90% cá rơ phi đực Sinh đẻ có kế hoạch người Sinh đẻ có kế hoạch người điều chỉnh số con, thời điểm sinh con, khoảng cách sinh cho phù hợp với việc nâng cao chất lượng sống cá nhân, gia đình, xã hội Các biện pháp tránh thai tính ngày trứng rụng, sử dụng bao cao su, thuốc tránh thai, đặt vòng tránh thai, thắt ống dẫn trứng, thắt ống dẫn tinh, … B HỆ THỐNG CÂU HỎI, BÀI TẬP VẬN DỤNG Phần I: SINH SẢN VƠ TÍNH Ở ĐỘNG VẬT Câu 1: a Nhận định sau đúng? Sinh sản vơ tính hình thức sinh sản cá thể sinh nhiều cá thể có nhiễm sắc thể giống hệt nó, khơng có kết hợp tinh trùng tế bào trứng Sinh sản vơ tính hình thức sinh sản cá thể sinh nhiều cá thể có nhiễm sắc thể gần giống nó, khơng có kết hợp tinh trùng tế bào trứng Sinh sản vơ tính hình thức sinh sản cá thể sinh nhiều cá thể có nhiễm sắc thể có nhiều sai khác với nó, khơng có kết hợp tinh trùng tế bào trứng b Cho biết điểm giống khác hình thức sinh sản vơ tính? HD: a 1- Đúng b.*Điểm giống nhau: - Từ cá thể sinh nhiều cá thể có nhiễm sắc thể giống cá thể mẹ, khơng có kết hợp tinh trùng tế bào trứng - Các hình thức sinh sản vơ tính dựa ngun phân để tạo hệ *Điểm khác nhau: - Phân đôi dựa phân chia đơn giản tế bào chất nhân (tạo eo thắt để chia nhân tế bào chất) - Sinh sản dựa phân chia tế bào trứng (không thụ tinh) theo kiểu nguyên phân nhiều lần tạo nên cá thể có nhiễm sắc thể đơn bội - Mọc chồi dựa nguyên phân nhiều lần để tạo thành chồi con, sau chồi tách khỏi mẹ tạo thành cá thể - Phân mảnh dựa mảnh vụn thể, qua nguyên phân để tạo thể Phần II: SINH SẢN HỮU TÍNH Ở ĐỘNG VẬT Câu 1: a Nêu chiều tiến hoá sinh sản hữu tính động vật? b Phân biệt thụ tinh thụ tinh động vật? HD: a - Cơ quan sinh sản: + Tiến hoá từ quan sinh sản chưa phân hoá  phân hoá + Trong phân hoá quan sinh sản: từ lưỡng tính  đơn tính - Hình thức thụ tinh: + Từ thụ tinh đến thụ tinh + Từ thụ tinh đến thụ tinh chéo - Hình thức bảo vệ trứng, phơi chăm sóc con: + Trứng phát triển mơi trường nước, lệ thuộc hồn tồn mơi trường nước đến phát triển cao lệ thuộc + Từ chưa có tập tính chăm sóc phơi, bảo vệ dạy theo chiều hướng ngày đa dạng, phong phú phức tạp dần b Phân biệt thụ tinh thụ tinh ngoài: TT Tiêu chí so sánh Thụ tinh ngồi Thụ tinh 10 Vị trí thụ tinh Ngồi mơi trường Trong thể Cơ quan sinh dục phụ Chưa có Có Mối quan hệ với mơi trường Phụ thuộc Rất phụ thuộc Sự tham gia đực, Hạn chế Gắn bó Đánh giá hiệu Xác suất thụ tinh thấp Xác suất thụ tinh cao Đánh giá mức độ tiến hoá chưa tiến hố Tiến hố Câu 2: a Hãy giải thích tượng đặc điểm sinh dục phụ thứ cấp động vật có vú thay đổi? b Trong giao phối (thụ tinh chéo) động vật, trình bày ưu điểm động vật lưỡng tính so với động vật đơn tính? HD: a - Đặc điểm sinh dục phụ HMSD kích thích để hình thành đặc điểm sinh dục phụ đến tuổi trưởng thành + HMSD nam: testosteron, anđrogen + HMSD nữ: estrogen - Tuy nhiên, thể đực hay có nhóm HM tỉ lệ khác + Con đực: testosteron nhiều + Con cái: estrogen nhiều  Nếu tỉ lệ thay đổi đặc tính sinh dục phụ thay đổi - HMSD khơng kích thích để hình thành đặc điểm sinh dục phụ mà cịn trì đặc điểm sinh dục phụ thứ cấp - HMSD không tuyến sinh dục tiết mà số tổ chức khác tiết nên tuyến sinh dục đặc tính SD phụ khơng hồn tồn b ĐV lưỡng tính thụ tinh chéo nên giao phối xong cá thể sinh sản nên phát triển nhanh số lượng, giúp khắc phục đặc tính di chuyển chậm động vật lưỡng tính Trong động vật đơn tính sau giao phối xong có cá thể sinh sản - Đối với động vật lưỡng tính cá thể gặp thời kì sinh sản sau giao phối thụ tinh sinh con, ĐV đơn tính cá thể đực cá thể gặp khơng thể sinh Câu 3: a Vì trứng thụ tinh di chuyển 1/3 đoạn đường ống dẫn trứng mà xảy vị trí khác? b Trong q trình tiến hóa, động vật tiến từ nước lên sống cạn gặp phải trở ngại liên quan đến sinh sản? trở ngại khắc phuc nào? HD: a Trước 1/3 đoạn đường trứng non, màng trứng chưa thuận lợi cho kết hợp với tinh trùng để thụ tinh Không thụ tinh sau vận tốc dẫn trứng chậm mà thời gian tồn trứng chưa thụ tinh ngắn b Những trở ngại liên quan đến sinh sản: - Thụ tinh ngồi khơng thực khơng có môi trường nước - Trứng đẻ bị khô dễ bị tác nhân khác làm hư hỏng nhiệt độ thấp cao, ánh sáng mặt trời mạnh, vi trùng xâm nhập *Khắc phục: - Đẻ trứng có vỏ bọc dày phơi thai phát triển thể mẹ - Thụ tinh Câu 4: a Trình bày ảnh hưởng hoocmơn tới dày lên phá vỡ niêm mạc tử cung chu kì kinh nguyệt? b Vì suốt thời gian mang thai khơng thể có trứng rụng? 11 HD: a - LH FSH tiết từ tuyến yên - LH tác động lên buồng trứng  tiết ostrogen  làm dày niêm mạc tử cung - FSH tác động lên buồng trứng tạo trứng  thể vàng tạo progesteron - Progesteron ostrogen làm niêm mạc tử cung dày lên ức chế tiết LH, FSH - Thể vàng giữ ổn định progesteron  niêm mạc tử cung khơng vỡ - Thể vàng thối hóa  progesteron giảm  phá vỡ niêm mạc tử cung b - Sau trứng rụng nang bào  thể vàng tiết hoocmon progesteron hoạt động suốt thời kì có thai - Progesteron phối hợp với ostrogen có tác dụng liên hệ âm tới vùng đồi  ức chế tiết yếu tố giải phóng, làm giảm mạnh nồng độ LH FSH  không rụng trứng Câu 5: a HCG tác động lên chu kì kinh nguyệt chu kì buồng trứng người phụ nữ? b Dựa sở mà dùng que thử thai nhanh thị trường lại giúp phụ nữ chẩn đốn có thai sớm hay khơng? HD: a HCG có tác động gián tiếp lên biến đổi chu kì kinh nguyệt chu kì buồng trứng thơng qua tác động trì phát triển thể vàng, kích thích thể vàng tiết progesteron, kìm hãm tuyến yên tiết FSH LH, kích thích tuyến yên tăng cường tiết kích nhũ tố (prolactin –PR) b Dựa sở: - HCG bắt đầu xuất máu người phụ nữ từ ngày thứ 7-8 kể từ trứng thụ tinh, thai hình thành tiết hooocmon HCG vào máu Một phần lượng HCG thải dần qua nước tiểu - Que thử thai nhanh thị trường có chứa hợp chất nhằm phát có mặt HCG nước tiểu người phụ nữ dù với nồng độ HCG thấp Vì cho phép phát xuất Câu 6: a Tại phụ nữ, trứng rụng khơng thụ tinh sau khoảng 14 - 16 ngày lại có tượng hành kinh? b So sánh tác động LH FSH lên buồng trứng tinh hoàn? a Cùng với phát triển trứng, tế bào nang trứng tiết ngày nhiều ơstrơgen Hoocmơn có tác dụng lên tế bào niêm mạc thành tử cung phát triển ngày dày, xốp xung huyết để chuẩn bị trứng thụ tinh xuống làm tổ Khi trứng rụng, bào nang trứng phát triển thành thể vàng tiết prơgesteron hoocmơn vừa có tác dụng trì thể vàng, vừa ơstrơgen trì phát triển niêm mạc tử cung lại vừa có tác dụng kìm hãm tuyến yên tiết FSH LH nên trứng không phát triển, chín rụng tiếp - Nếu trứng thụ tinh thể vàng tiếp tục tồn hoạt động vòng tháng Cùng với thể vàng, thai hình thành tiết hoocmơn thai có tác dụng hoocmơn thể vàng Do đó, suốt thời kỳ mang thai, trứng không rụng Sau tháng thứ 3, hoocmôn thể vàng tiết giảm thể vàng thối hố, lúc cịn thai đảm nhiệm chức kìm hãm tuyến yên trì tồn niêm mạc tử cung, ngồi chức nuôi thai - Nếu trứng không thụ tinh, thai khơng hình thành để hỗ trợ thể vàng thể vàng tiêu giảm dần; đồng thời, lượng prơgesteron tiết ngày Sau 14 - 15 ngày kể từ trứng rụng, lượng prôgesterôn giảm tới mức tối thiểu làm co thắt mạch máu nuôi dưỡng lớp tế bào niêm mạc tử cung, gây nên hoại tử lớp niêm mạc này, đồng thời với co thắt tử cung làm cho lớp niêm mạc bong ra, mạch bị đứt, máu chảy kéo dài theo lớp niêm mạc tử cung bị thoái hoá ngồi: tượng hành kinh xảy theo chu kỳ hàng tháng (thường 28 - 32 ngày), liên quan đến chu kỳ rụng trứng gọi kinh nguyệt b *Giống nhau: 12 - Đều hoocmon tuyến yên tiết - Đều tác dụng lên quan đích để tiết hoocmon tham gia vào q trình sinh sản - Cùng bị ức chế bới hoocmon quan đích *Khác nhau: Điểm so Buồng trứng Tinh hồn sánh FSH Kích thích phát triển Kích thích phát triển ống sinh tinh bao nỗn tạo tinh trùng LH Gây rụng trứng tạo thể Tác dụng lên tế bào kẽ gây tiết hoocmon vàng testosteron Ức chế tiết Ơstrogen progesteron Testosteron inhibin FSH LH Câu 7: a FSH LH có tác dụng khác đực? b Tại trứng chín rụng, thụ tinh, phát triển thành phơi thai khơng có trứng khác rụng khoảng thời gian đó? HD: a Tác dụng FSH LH *FSH: - Ở đực: kích thích ống sinh tinh phát triển, tác động vào tế bào sertoli tham gia vào trình sản sinh tinh trùng - Ở cái: kích thích nang trứng phát triển, tác động vào tế bào hạt của nang trứng gây tăng sinh tế bào hạt *LH: - Ở đực: tác dụng vào tế bào kẽ (tế bào leydig) làm tăng tiết testosteron - Ở cái: với FSH làm trứng chín rụng, kích thích phát triển thể vàng, tạo ostrogen progesteron b Khi trứng chín rụng, trứng thụ tinh, phát triển thành phơi thai suốt q trình nồng độ hoocmon ơstrơgen prơgesterơn trì nồng độ cao (do thể vàng tiết ra) Hai hoocmon ức chế ngược âm tính lên vùng đồi, tuyến yên ức chế sản sinh FSH LH nên trứng khơng chín rụng - Trong suốt thời kì thai nhi phát triển thai sản xuất ơstrogen proôgesterôn để ức chế sản sinh FSH LH tuyến Câu 8: Dưới hình vẽ tinh trùng: a Hãy điền thích cần thiết tương ứng với số hình ghi vào làm b Tinh trùng tế bào đặc biệt với bào quan trạng thái đặc biệt Hãy liệt kê bào quan đó, nêu trạng thái chức đặc biệt chúng c Tại q trình thụ tinh có tinh trùng kết hợp với trứng? 13 HD: a = Thể đỉnh, = nhân, = trung tử, = ty thể, = Phần đầu, = phần b - Thể đỉnh chứa enzym thủy phân, tạo nên từ thể Golgi, có chức hịa tan màng trứng - Trung tử phát sợi trục, dạng khung tế bào, giúp vận động - Ty thể tạo ATP cho hoạt động vận động - Nhân cô đặc với nhiễm sắc thể đơn bội - Màng sinh chất bao quanh toàn tinh trùng - Mạng nội chất không phát triển hoạt động tổng hợp c Khi tinh trùng gắn với màng tế bào trứng làm biến đổi điện màng tế bào trứng  ngăn cản nhanh không cho tinh trùng khác xâm nhập vào tế bào trứng, đồng thời gây giải phóng Ca2+ từ lưới nội chất tế bào chất Sự tăng đột ngột Ca 2+ tế bào chất gây phản ứng vỏ - Các hạt vỏ gắn vào MSC tế bào trứng giải phóng dịch hạt vỏ vào khe MSC màng sáng Các enzim dịch hạt vỏ gây phản ứng làm cứng màng sáng lại, ngăn không cho tinh trùng khác xâm nhập vào tế bào trứng; đồng thời, chất mucopolisaccarit dịch hạt vỏ tạo nên áp lực thẩm thấu kéo nước vào khe màng sinh chất màng sáng làm cho màng sáng tách khỏi màng sinh chất Câu 9: a Thể vàng có vai trị gì? Trình bày chế hình thành thối hóa thể vàng? b Một người phụ nữ với đầy đủ nét đặc trưng: vú phát triển đầy đủ, vóc dáng thon thả, da dẻ mịn màng, hơng chậu nở rộng lại khơng có âm đạo, tử cung buồng trứng, thay vào lại có tinh hoàn Bác sĩ phụ khoa phát điều qua siêu âm định mổ để đưa tinh hồn ra, khơng bị ung thư, theo em nguyên nhân tượng gì? HD: a Vai trò thể vàng: tiết progesteron Ơstrogen progesteron ức chế tiết FSH LH, ức chế phát triển nang trứng dẫn đến khơng có chín trứng rụng trứng b Tuy hình thái bên ngồi nữ chất (di truyền) người mang cặp NST giới tính XY, có tinh hồn tiết testosteron tế bào đích thiếu thụ thể tiếp nhận testosteron nên tác dụng phân hóa giới tính đặc điểm sd phụ thứ cấp, hội chứng thiếu mẫn cảm với anđrogen hay phụ nữ có tinh hồn - Tinh hoàn hoạt động sinh tinh nhiệt độ thấp nhiệt độ thể 2-3 0C ; ổ bụng với nhiệt độ thể, hoạt động sinh tinh bị kìm hãm dẫn tới ung thư tinh hoàn Câu 10: a Trong nhiệt độ hạ nang (bìu), hemoglobin mang oxy tới tinh hồn nhiều hay lượng oxy hemoglobin mang tới quan nội tạng có nhiệt độ cao Vì sao? Sự kiện có ảnh hưởng đến sản sinh tinh trùng? b Những bệnh lây qua đường tình dục( bệnh lậu) làm viêm phúc mạc nữ, khơng gây viêm nam Vì sao? HD: a Hạ nang quan điều nhiệt, đảm bảo cho tinh hoàn nhiệt độ thấp so với nhiệt độ khoang thể khoảng 1,5 – 2oC điều kiện tối thích cho trình sinh tinh Trong trình sinh tinh nhu cầu oxy không nhiều (đặc biệt giai đoạn từ tinh bào chuyển sau) phù hợp với giải phóng oxy hemoglobin điều kiện nhiệt độ thấp hạ nang Còn thể nhiệt độ cao hơn, hemoglobin giải phóng oxi lại nhiều b - Nữ vịi trứng thơng qua ổ bụng - Nam không thông vào ổ bụng Câu 11: a Chất RU486 phong bế thụ thể progesteron, không hoạt hóa đường truyền tin Nếu đưa chất RU486 vào thể phụ nữ sau hợp tử làm tổ tử cung có ảnh hưởng đến phát triển phơi khơng? Giải thích b Nếu đưa kháng thể chống lại HCG vào tháng đầu mang thai phụ nữ gây hậu gì? Giải thích HD: 14 a - Progesteron có vai trị phát triển niêm mạc tử cung trì phơi thai phát triển tử cung - Nếu RU486 phong bế thụ thể progesteron progesteron khơng tác động lên niêm mạc tử cung, gây xảy thai b - HCG có vai trị trì phát triển thể vàng Thể vàng tiết progesteron estrogen trì phát triển niêm mạc tử cung qua trì phát triển phơi thai - Nếu đưa kháng thể chống lại HCG vào thể thể vàng tiêu biến làm progesteron estrogen giảm, khơng trì phát triển niêm mạc tử cung gây xảy thai Phần III: ĐIỀU KHIỂN SINH SẢN Ở ĐỘNG VẬT VÀ SINH ĐẺ CÓ KẾ HOẠCH Ở NGƯỜI Câu 1: a Hàng ngày phụ nữ có chồng uống thuốc viên tránh thai tổng hợp nhân tạo (thuốc có chứa prơgesterơn estrơgen) giúp tránh mang thai (có chửa), sao? Uống thuốc tránh thai tổng hợp nhân tạo có làm thay đổi nồng độ prôgesterôn estrôgen tự nhiên (do buồng trứng sản xuất ra) hay không? Tại sao? b Một người phụ nữ uống thuốc tránh thai chứa estrogen progesteron dùng 21 ngày, sau dừng dùng thuốc uống giả dược ngày Sau ta lại dùng thuốc tránh thai Vì ta lại làm vậy? HD: a - Thuốc tránh thai uống vào hàng ngày ức chế tuyến yên tiết FSH, nang trứng khơng chín trứng khơng rụng - Uống thuốc tránh thai tổng hợp làm cho nồng độ prôgesterôn estrôgen tự nhiên giảm xuống tuyến yên bị ức chế không tiết FSH LH nang trứng khơng phát triển khơng hình thành thể vàng b - Việc dùng estrogen progesteron ức chế vùng đồi thuỳ trước tuyến yên -> giảm tiết LH, FSH-> trứng khơng chín rụng - ngày dùng giả thuốc -> tử cung bong gây kinh Câu 2: a Một người phụ nữ dùng thuốc tránh thai (vỉ có 28 viên) để ngăn rụng trứng chưa muốn sinh thấy hành kinh đặn, giải thích kết trên? b Phân tích sở khoa học biện pháp tránh thai? HD: a - Viên thuốc tránh thai có thành phần chủ yếu progesteron ostrogen Hai hoocmon có tác dụng kìm hãm vùng đồi tuyên yên tiết FSH LH (kìm hãm trứng chín rụng), đồng thời trì niêm mạc tử cung xung huyết, dày xốp - Trong vỉ thuốc tránh thai có 28 viên có 21 viên (số từ 121) có progesteron ostrogen, viên lại thuốc bổ Khi uống đến viên thứ 22 progesteron ostrogen giảm tiết đột ngột làm co thắt mạch máu lớp niêm mạc tử cung không cung cấp máu hoại tử bong dẫn tới hành kinh bình thường dù trước trứng khơng rụng b *Cơ sở khoa học biện pháp tránh thai: điều kiện để có thai trứng thụ tinh làm tổ lớp niêm mạc tử cung để phát triển cách bình thường sinh Do muốn khơng có thai phải: - Ngăn khơng cho trứng chín rụng - Nếu trứng rụng ngăn khơng cho tinh trùng gặp trứng (ngăn không cho trứng thụ tinh) - Ngăn không cho trứng thụ tinh làm tổ *Một số biện pháp sau: - Ngăn khơng cho trứng chín rụng: dùng viên tránh thai có chứa progesteron ostrogen để ngăn tuyến yên tiết FSH LH, trứng khơng phát triển đến độ chín rụng - Ngăn khơng cho trứng thụ tinh: + Dùng bao cao su/nón âm đạo + Đình sản (thắt ống dẫn tinh ống dẫn trứng, áp dụng với gia đình có con, khơng muốn sinh tiếp) 15 - Ngăn trứng làm tổ: dùng dụng cụ tránh thai (vòng tránh thai) PHẦN III - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Chuyên đề đề cập đến: Hệ thống lý thuyết chuyên sâu chuyên đề “Sinh sản động vật” gồm: - Ưu điểm nhược điểm sinh sản vơ tính - Phân biệt hình thức sinh sản vơ tính động vật - Các ứng dụng sinh sản vơ tính động vật - Ưu điểm nhược điểm sinh sản hữu tính - Q trình sinh sản hữu tính gồm giai đoạn: + Giai đoạn hình thành tinh trùng trứng + Giai đoạn thụ tinh + Giai đoạn phát triển phơi hình thành thể - Điều khiển sinh sản động vật sinh đẻ có kế hoạch người Sưu tầm hệ thống câu hỏi nhằm ôn tập, củng cố kiến thức bản; câu hỏi vận dụng mang tính tư cao làm tư liệu ôn thi HSG cấp II ĐỀ XUẤT Chuyên đề nguồn tài liệu tham khảo cho giáo viên dạy chuyên đề “Sinh sản động vật”, đặc biệt học sinh lãnh đội tham dự kì thi học sinh giỏi cấp Đây phần kiến thức tương đối khó nên việc nghiên cứu kĩ chuyên đề giúp em nắm kiến thức khái quát chương Tuy nhiên, chuyên đề viết thời gian ngắn, để có tính thực tồn diện cần thời gian định đầu tư nghiên cứu sâu sắc Vì vậy, mong nhận góp ý tham gia đồng nghiệp em học sinh để chuyên đề hoàn chỉnh thêm thực có ích cho cơng tác giảng dạy sinh học Xin chân thành cảm ơn ! Tác giả: Trần Thị Loan 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu giáo khoa chuyên sinh học THPT: Sinh lí động vật – NXB Giáo dục – Lê Đình Tuấn (chủ biên) Bồi dưỡng học sinh giỏi sinh học sinh học THPT Sinh lí học động vật - NXB Giáo dục – Lê Đình Tuấn Tuyển tập đề thi olympic 30-4 năm 2010, 2011, 2012, 2013 đề thi học sinh giỏi cấp quốc gia – NXB Giáo dục Tuyển tập đề thi HSG Quốc gia Quốc tế năm từ 2008 -2010 -NXB Giáo Dục Campbell & Reece, Nhà xuất giáo dục Việt Nam dịch xuất năm 2011 Các đề thi học sinh giỏi quốc gia; đề đề xuất học sinh giỏi Duyên hải bắc (2010 -2014), Trại hè Hùng Vương (2009 – 2014) 17 ... LUẬN Chuyên đề đề cập đến: Hệ thống lý thuyết chuyên sâu chuyên đề ? ?Sinh sản động vật? ?? gồm: - Ưu điểm nhược điểm sinh sản vơ tính - Phân biệt hình thức sinh sản vơ tính động vật - Các ứng dụng sinh. .. Phần II: SINH SẢN HỮU TÍNH Ở ĐỘNG VẬT Câu 1: a Nêu chiều tiến hố sinh sản hữu tính động vật? b Phân biệt thụ tinh thụ tinh động vật? HD: a - Cơ quan sinh sản: + Tiến hoá từ quan sinh sản chưa... SINH SẢN VƠ TÍNH Ở ĐỘNG VẬT Câu 1: a Nhận định sau đúng? Sinh sản vơ tính hình thức sinh sản cá thể sinh nhiều cá thể có nhiễm sắc thể giống hệt nó, khơng có kết hợp tinh trùng tế bào trứng Sinh