Đang tải... (xem toàn văn)
Tiểu luận “Sự phát triển phôi ở lưỡng cư, chim thú” Sinh vật đa bào được hình thành bởi một quá trình biến đổi từ từ, liên tục được gọi là sự phát...
Tiểu luận sinh học phát triển cá thể “Sự phát triển phôi ở lưỡng cư, chim thú” PHẠM VĂN THƯƠNG Phạm văn thương 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1/ Đặt vấn đề : Sinh vật đa bào được hình thành bởi một quá trình biến đổi từ từ, liên tục được gọi là sự phát triển (development). Trong hầu hết các trường hợp, sự phát triển của một sinh vật đa bào bằt đầu từ một hợp tử (zygote), phân chia nguyên phân để tạo ra các tế bào của cơ thể. Trước đây khoa học về sự phát triển của động vật được gọi là phôi sinh học (embryology), nghiên cứu các sự kiện từ lúc trứng thụ tinh đến khi con vật được sinh ra. Tuy nhiên, sự phát triển của sinh vật không chỉ dừng lại ở đó mà phần lớn các sinh vật đều không ngừng phát triển. Vì vậy những năm gần đây sinh học phát triển (developmenttal biology) được xem là ngành khoa học nghiên cứu về sự phát triển phôi và cả những quá trình phát triển khác. Lưỡng cư, chim ,thú là những động vật có xương sống, tiến hóa ở mức cao nên trong quá trình phát triển phôi có nhiều điểm thể hiện tổ chức cao, song đồng thời cũng còn nhửng đặc điểm của tổ tiên Đề tài “Sự phát triển phôi ở lưỡng cư, chim thú” giúp người viết hiểu biết sâu sắc về những cơ chế điều khiển quá trình phát triển của loài những này đồng thời gúp người viết khái quát lại được hệ thống phát triển của động vật, qua đó cũng thấy được mối liên quan giữa các động vật trong quá trình phát triển 2/ Đối tượng và phạm vi nghiên cứu : Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các loài thuộc lưỡng cư, chim, thú Phạm văn thương 2 Phạm vi nghin cứu: Chỉ đề cập đến sự phát triển phôi trong quá trình pht triển c thể. 3/ Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu đề tài là phương pháp tổng hợp các tài liệu được lấy từ các nguồn thông tin như thư viện, báo đài, internet. Dựa vào sự phân tích, tổng hợp, so sánh, đối chiếu các tài liệu để thực hiện đề tài. Mặc dù đề tài được chuẩn bị khá công phu, nhưng chắc chắn vẫn còn sơ suất, rất mong được sự góp ý của thầy hướng dẫn và các bạn đồng nghiệp. Tác giả chân thành cảm ơn. Phạm văn thương 3 4/ Cấu trúc tiểu luận: PHẦN MỞ ĐẦU. PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1 SỰ PHÁT SINH GIAO TỬ VÀ SỰ THỤ TINH CHƯƠNG 2 SỰ PHÂN CẮT CHƯƠNG 3 SỰ HÌNH THÀNH PHÔI VỊ CHƯƠNG 4 SỰ HÌNH THÀNH PHÔI THẦN KINH VÀ PHÁT SINH CƠ QUAN CHƯƠNG 5 SỰ PHÁT TRIỂN HẬU PHÔI PHẦN KẾT LUẬN. Phạm văn thương 4 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. 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 Phạm văn thương 5 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 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. Phạm văn thương 6 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. 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. Phạm văn thương 7 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. Phạm văn thương 8 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. 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 bào chất bị loại bỏ, nhân trở nên dẹp và cô đặc, ty thể tạo thành một vòng bao quanh gốc của sợi đuôi. Phạm văn thương 9 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. 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. Phạm văn thương 10 [...]... thành lập nội phôi bì của chim và thú 1.4 Sự hình thành trục cơ thể Một trong những vấn đề quan trọng nhất của sự phát triển là sự thành lập các trục phôi Phôi phải phát triển ba trục rất quan trọng cho sự hình thành cơ thể: trục trước-sau (anteroposterior), trục lưng-bụng (doroventral axis) và trục tráiphải (right-left axis) 2 Sự hình thành phôi vị ở Lưỡng cư Sự hình thành phôi vị của Lưỡng cư là một... thuyết, sự phôi vị hóa có nghĩa là sự thành lập một ống ruột nguyên thủy Tuy nhiên sự kiện trung tâm của phôi vị hóa là sự sắp xếp lại các phôi bào để tạo thành ba lá phôi : (1) ngoại bì ở ngoài cùng; (2) trung bì ở giữa; và (3) nội bì ở trong 1 Đại cương về quá trình hình thành phôi vị 1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành phôi vị Sự di chuyển của các tế bào trong quá trình hình thành phôi vị phụ... vật (vùng lưng) nhỏ trong khi các tế bào ở vùng cực thực vật (vùng bụng) lớn hơn Phôi nang củ Lưỡng cư được chia thành 3 vùng chính: (1) vùng lưng tạo thành nhiều lớp tế bào trong nóc xoang phôi; (2) vùng bụng gồm các phôi bào lớn ở cực thực vật nằm dưới xoang phôi và (3) vùng giáp ranh nằm ở giữa, phân cách với vùng thực vật bởi liềm xám Sự phôi vị hóa của ếch khởi đầu từ vùng liềm xám, ngay phía dưới... 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 suốt Màng nguyên sinh của các dưỡng bào có chứa bơm Na đối diện với xoang phôi sẽ bơm Na + vào xoang Sự tích tụ Na+ sẽ tạo ra một áp suất thẩm thấu hút nước vào bên trong làm xoang phôi rộng ra Đồng Phạm văn thương 27 thới màng trong suốt cũng giữ cho túi phôi. .. khởi đầu trong quá trình phát triển của sinh vật Hợp tử được hình thành bắt đầu sản sinh ra một 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. .. dị hoàng, luợng noãn hoàng nhiều và tập trung ở cực thực vật Nhân nằm gần ở cực động vật Trứng của chim là trứng đoạn hoàng, noãn hoàng rất nhiều, hợp thành một khối to, nhân nằm ở rìa, xung quanh chỉ có một ít tế bào chất Ở Lưỡng cư, hợp tử phân cắt hoàn toàn và đối xứng tỏa tròn Tuy nhiên trứng lưỡng cư có nhiều noãn hoàng tập trung ở cực thực vật gây trở ngại cho sự phân cắt Lần phân chia thứ nhất... 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 Phạm văn thương 24 Ở thú, hợp tử phân cắt hoàn toàn và... phân cắt đầu vẫn còn tiếp tục ở vùng noãn hoàng của cực thực vật Ở lần thứ 3, do cực thực vật có nhiều noãn hoàng nên mặt phẳng phân cắt là mặt phẳng xích đạo nhưng nằm chệch lên phía cực động vật Chúng tạo thành 4 tiểu phôi bào ở cực động vật và bốn đại phôi bào ở cực thực vật Sự phân chia hoàn toàn nhưng không đều này đã tạo ra 2 vùng chính trong phôi: một vùng có các phôi bào nhỏ, phân chia nhanh,... 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 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... nhất của phôi sinh học thực nghiệm Mặc dù sự tạo phôi vị ở Lưỡng cư đã được nghiên cứu rộng rãi trong nhiều thế kỉ nhưng các cơ chế của chúng chỉ mới được phát hiện trong thập kỉ qua Ở Lưỡng cư trứng có đối xứng phóng xạ theo trục động-thực vật Sau khi tinh trùng xâm nhập vào trứng, phần tế bào chất phía ngoài 9ngoại chất) xoay 30 0 về điểm tinh trùng xâm nhập (so với phần nội chất) Một vùng ở bán cầu . Tiểu luận sinh học phát triển cá thể “Sự phát triển phôi ở lưỡng cư, chim thú” PHẠM VĂN THƯƠNG Phạm văn thương 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1/ Đặt vấn. phát triển phôi có nhiều điểm thể hiện tổ chức cao, song đồng thời cũng còn nhửng đặc điểm của tổ tiên Đề tài “Sự phát triển phôi ở lưỡng cư, chim thú”