Sinh hoc phat trien

Trình bày được đặc điểm sự phân cắt và sự tạo thành phôi của các loại trứng.. Trình bày được cơ chế điều khiển phát triển cá thể ở giai đoạn phôi và các nhân tố ảnh hưởng lên sự phát tri

SINH HỌC PHÁT TRIỂN

TS Nguyễn Thị Trang

1 Mô tả được cấu tạo của tinh trùng và các loại trứng.

2 Trình bày được đặc điểm sự phân cắt và sự tạo thành phôi của các loại trứng

3 Nêu được định nghĩa, các đặc điểm của GĐ sinh trưởng, GĐ trưởng thành, GĐ già lão và

GĐ tử vong

4 Trình bày được cơ chế điều khiển phát triển

cá thể ở giai đoạn phôi và các nhân tố ảnh

hưởng lên sự phát triển phôi

MỤC TIÊU

"Views of a Fetus in the Womb", Leonardo da Vinci, ca 1510-1512 (Sự phát triển trước sinh và sau sinh chính là

đối tượng nghiên cứu của sinh học phát triển.

SS VÔ TÍNH SS ĐẶC BIỆT SS HỮU TÍNH

CÁC PHƯƠNG THỨC SINH SẢN CỦA SINH VẬT

TIẾP HỢP VD: Trùng lông

TIẾP HỢP VD: Trùng lông

NỘI HỢP

LƯỠNG TÍNH SINH VD: Sán dây tự thụ tinh;

Sán lá và giun đất thụ tinh chéo

LƯỠNG TÍNH SINH VD: Sán dây tự thụ tinh;

Sán lá và giun đất thụ tinh chéo

ĐƠN TÍNH SINH

ĐƠN TÍNH SINH

Với ĐV có xương sống, q/trình p/triển cá thể qua

hình thức SS hữu tính gồm 7 GĐ chính:

1 Giai đoạn tạo giao tử

2 Giai đoạn tạo hợp tử

3 Giai đoạn phôi thai

4 Giai đoạn sinh trưởng

5 Giai đoạn trưởng thành

6 Giai đoạn già lão

7 Giai đoạn tử vong

2 QUÁ TRÌNH PT CÁ THỂ ĐV

2.1 GĐ tạo giao tử - các TB sinh dục

Tinh trùng ĐV có

vú

:

A : Trứng đẳng hoàng: Cầu gai, cá lưỡng tiêm.

B : Trứng đoạn hoàng: noãn hoàng trung bình (lưỡng cư ),

C:Trứng đoạn hoàng: N hoàng nhiều (bò sát, chim)

D : Trứng trung hoàng: Côn trùng.

E : Trứng vô hoàng: ĐV có vú

Phôi cuối tuần lễ thứ 3

GIẢM PHÂN

LIÊN HỆ LÂM SÀNG

BẤT THƯỜNG NST 15

Biệt hóa tạo noãn

Sự trưởng thành noãn

Sự phát triển biểu mô tinh

Các tb dòng tinh ở qt tạo tinh trùng

Giảm phân tạo TT người

Tinh trùng người

Quá trình thụ tinh của ĐV có vú

Sự xâm nhập noãn của TT

2.3 Giai đoạn phôi thai

Định nghĩa: bắt đầu từ trứng đã thụ tinh (hợp tử) phân

cắt, p/t tạo cơ thể non mới tương đối h/chỉnh tách khỏi noãn hoàng, vỏ trứng hoặc tách khỏi mẹ

Trải qua 3 GĐ kế tiếp: GĐ phân cắt, GĐ phôi vị hóa và

GĐ tạo hình các CQ.

Đặc điểm:

- Q/t p/t cá thể phát sinh lặp lại 1 số GĐ chính của hệ

thống chủng loại phát sinh

- Tốc độ SS tăng trưởng TB cơ thể cực kỳ mạnh mẽ.

- TB từ dạng đa tiềm năng => dạng tiềm năng bị hạn

chế, biệt hoá về h/thái và c/năng tạo mô, CQ, hệ thống CQ.

- Sự p/t không vững chắc, thai rất mẫn cảm với t/nhân độc hại của ngoại cảnh.

- Sự p/t thai dựa vào nguồn chất DD dự trữ ở

trứng gọi là noãn thai sinh (các loài chim)

- Sự p/t thai dựa vào nguồn chất DD trực tiếp từ

cơ thể mẹ gọi là thai sinh (ĐV có vú)

Ở ĐV có xương sống, dựa vào sự phân hóa TB

phôi chia thành 2 nhóm:

trong nước, toàn bộ trứng đều biến thành phôi thai (cá, lưỡng cư)

chim, lớp thú): 1 phần TB từ hợp tử p/t thành phôi, còn 1 số TB khác p/t thành dưỡng mô

Ở ĐV có vú trên cơ sở màng ối lại p/t thêm rau thai hút chất bổ từ cơ thể mẹ và thải chất bài tiết ra cơ thể mẹ

2.3.4 Sự phân cắt và phát triển phôi

2.3.1 Sự phân cắt và phát triển phôi của trứng đẳng hoàng

Đặc điểm: Quá trình phân cắt xảy ra hoàn toàn và đều, toàn

bộ các tế bào phân cắt từ hợp tử đều phát triển thành phôi thai.

Giai đoạn phân cắt ở trứng đẳng hoàng

Giai đoạn phôi vị hóa và phát triển mầm cơ quan

• Lớp ngoài (ngoại bì) sẽ hình thành nên các tế bào của biểu bì và hệ thần kinh.

• Lớp giữa (trung bì) sẽ tạo ra nhiều cơ quan như tim, thận, tuyến sinh dục, nhiều loại mô liên kết như xương, cơ, gân và các tế bào máu

• Lớp trong (nội bì) sẽ tạo màng bao quanh ống tiêu hoá cùng các cơ quan phói hợp như gan, tuỵ…

Phát triển trứng đoạn hoàng

- Lượng noãn hoàng trung bình :

+ Sự phấn cắt: Hoàn toàn, không đều, không đồng thời.

- Lượng noãn hoàng nhiều :

+ Sự phân cắt: Không hoàn toàn, không đều, không đồng thời

5

6 7

4

5

2

Sự phân cắt và pt phôi

ở trứng chim

Phát triển phôi của trứng vô hoàng

• Đặc điểm: Sự phân cắt là hoàn toàn

nhưng không đều, các tế bào phân cắt từ hợp tử sớm biệt hóa, một phần phát triển thành phôi thai, phần còn lại phát triển thành lá nuôi, sau đó biệt hóa thành rau thai để cung cấp chất dinh dưỡng cho thai

Quá trình diễn biến

Quá trình phân cắt phôi ở trứng vô hoàng

Tương lai của các lá phôi

Lá phôi ngoài (ngoại bì): tạo thượng bì, tóc, lông,

móng chân, móng tay, T mồ hôi, hệ TK, TB thu nhận kích thích của các giác quan, nhân mắt, các n mạc miệng, mũi, hậu môn, men răng, t tiền yên

Lá phôi giữa (trung bì): tạo cơ, tổ chức liên kết,

xương, sụn, răng, máu, màng treo ruột, màng bụng, màng phổi, CQ niệu SD (trừ TB SD), CQ tuần hoàn, tim, mạch máu.

Lá phôi trong (nội bì): tạo niêm mạc thực quản, ruột,

manh tràng, các tuyến (gan, tuỵ, n ướcc bọt), CQ hô hấp (n mạc khí quản và phổi), t giáp, phó giáp, tuyến

ức, niêm mạc bàng quang

ĐN (kế phôi, sau phôi, hậu phôi): GĐ con non tự

HĐ tăng tiến k.l ượng, kích th ước

Đặc điểm

- Tự HĐ tăng tiến k l ượng, kích thước

- Đồng hóa mạnh hơn dị hóa

- Cơ thể chưa cân đối, 1 số cơ quan chưa hoàn chỉnh,

có thể có CQ mất đi, thay thế mới

- CQ SD ch ưa phát triển, HĐ chưa hiệu quả

- Thích nghi và chống đỡ với ngoại cảnh yếu

2.4 GĐ Sinh trưởng

Theo đặc điểm sinh trưởng :

- Sinh trưởng có giới hạn.

- Sinh trưởng ko có giới hạn: cá, bò sát

Theo sự biến thái trong GĐ:

- Phát triển trực tiếp (không biến thái)

- Phát triển gián tiếp (có biến thái).

Khả năng hoạt động ấu trùng/con non:

- Dạng con non khoẻ

- Dạng con non yếu.

Phân loại

ĐN : GĐ SV hoạt động sinh dục có hiệu quả, tích cực.

Theo c¸ch thô tinh :

- Nhãm §V tù thô tinh.

- Nhãm §V thô tinh chÐo.

- Nhãm §V thô tinh ngoµi.

- Nhãm §V thô tinh trong.

Theo ph ư¬ng thøc b¶o vÖ con non:

ĐN: GĐ giảm thấp khả năng hoạt

động mọi mặt của cơ thể

Đặc điểm

Giảm hoạt động sinh dục hoặc mất

Các CQ giảm sút HĐ, thoái biến cấu trúc Giảm trao đổi chất, dị hóa mạnh hơn

1 CQ, một số CQ không đáp ứng nhu cầu cơ bản => ngừng HĐ => ngừng HĐ của tất cả các CQ =>

chết (chết tự nhiên, chết già)

2.7 GĐ tử vong

3.1 Ch ương trình thông tin DT

- Phôi tự điều chỉnh sự phát triển,

nhân tố quyết định đ ợc ch ơng trình hóa trong bộ gen hợp tử

3.1.1 Vai trũ của bộ gen đơn bội ở trứng và

bộ gen lưỡng bội của hợp tử

- Bộ gen 1n của trứng đã chứa đủ TT

DT quyết định sự phát triển 1 cơ thể hoàn chỉnh: kích thích trứng ếch

bằng châm kim, lắc hoặc thay đổi nồng độ muối trứng cầu gai

3 Cơ chế điều khiển phát

triển phôi

3.1.2 Tác động của gen biệt hóa

- Trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn ph«i,

trß nh nhau trong biệt hóa mầm cơ quan

- Thực nghiệm chứng minh vai trò quan

trọng của TB chất

nh©n cña hîp tö => hîp tö ph¸t triÓn b×nh thưêng

ë ph«i nang

- Sau GĐ phôi vị hóa: 1 số TB thành nhóm

TB chỉ huy có k/n tự biệt hóa độc lập mà

TCT - Chất cảm ứng sơ cấp

Vai trß c¸c ph«i bµo trong G§ ph«i

- Là sự thực hiện tự điều tiết trong

q/trình p/triển và biệt hóa phôi, cảm ứng phôi là k/năng của 1 mô định h ớng sự biệt hóa và sự tiến triển của

mô xung quanh.

- Quỏ trỡnh phỏt triển phụi gồm 1 chuỗi cỏc

cảm ứng,

- Cảm ứng tố đầu tiên là t/trựng khi

thụ tinh 1 số TB thành nhúm TB chỉ huy

- TCT không đặc hiệu cho loài

- Một trung tâm TCT có thể tạo nhiều

TCT

- TB càng biệt hóa, hiện tư ợng cảm ứng càng giảm:

Ghép môi l ng khi ch a hình thành th ợng bì => tạo tấm TK Môi l ng khi th ượng bì

Sự biệt hóa gồm hai phần:

- Đầu tiên xác định h ớng P triển (tạo vùng

- Nếu giết các TB của mảnh ghép vẫn

làm đổi h ớng p/triển của TB vùng bụng

=> hiện t ợng cảm ứng phôi thể hiện

các TB vựng nhận cảm ứng

steroid

- Ở cơ thể h/chỉnh, các TB mô, CQ khác nhau chỉ có 1 số gen h/động tạo Pr đặc trưng, đại đa

số các gen khác ở trạng thái đóng

3.1.3 Tính vững chắc tương đối về c/n của chương trình TTDT

- Bộ gen TB đã biệt hóa vẫn duy trì sự vững

chắc tương đối về c/n bộ máy TTDT toàn diện như bộ gen khởi đầu của h/tử

- Nếu được giải kìm hãm các gen đó vẫn đảm bảo h/động c/n nguyên vẹn (cóc châu Phi)

- VCTTDT trong nhân đơn bội của trứng, tương đương với tinh trùng

- TB chất của trứng còn chứa các nhân tố từ

nguồn mẹ:

trứng, hoạt hóa các gen để TB phôi biệt hóa

thành các lá phôi, các mầm cơ quan khác nhau (trứng điều hòa và trứng khảm)

dài, ribosom, ty thể với trữ lượng rất lớn, các

ADN tự do

3.1.4 Các nhân tố từ nguồn mẹ

- Sau thụ tinh, trứng hoạt hóa, các thành phần bắt đầu h/đ

các GĐ p/triển sớm của phôi, các TTDT này có thể trội so với gen hợp tử tạo nên hiệu quả kiểu hình giống mẹ trong GĐ p/triển sớm của phôi, đôi khi kéo dài suốt đời sống cá thể

chí ở GĐ phôi vị mới bắt đầu được t/hợp và

h/động tổng hợp Pr

- Trong thiên nhiên: con la và boocđô

- Ở người: 1 số đđ của nếp vân da ngón tay và bàn chân

- Trứng ở trạng thái kìm hãm: các Operon

đóng

Chất kìm hãm: ở ĐV đa bào là histon

3.2 Hoạt động của operon trong

sự PT cá thể

Khi thụ tinh => giải kìm hãm bắt đầu

- GĐ phân cắt, gen phân bào đ ợc giải

k/hãm

- Histon kỡm hóm cỏc gen bắt đầu từ gđ phụi vị

theo dây chuyền => biệt hóa tiếp

- Bản chất sự biệt hóa là cơ chế đóng mở các gen

4 Các nhân tố ảnh hưởng lên sự phát triển phôi

4.1 Vai trò của môi trường ngo¹i c¶nh

RL vật liệu DT => phát triển bất th ờng CQ

Rối loạn quá trình phân bào

Gây chết TB có định h ớng

4.2 Cơ sở sinh học của sự phát sinh quái thai:

Dorset trắng + noãn đã bỏ nhân của Blackface Hợp tử sống ở tử cung cừu lông đen.

=> Dolly trắng giống Finn Dorset đã cho nhân TB

- SV trong èng nghiÖm: Trøng thô tinh

trong c¬ thÓ mÑ=> ph«i nu«i in vitro t¹o c¬ thÓ SV

- IVF (Invitro fertilization): TTTÔN, hîp tö p/triÓn thành phôi => ph«i nu«i trong tö

cung mÑ

5.3 SV trong èng nghiÖm vµ

IVF

6 Sù t¸i sinh

- T¸i t¹o sinh lý: Tinh trùng, hồng cầu

- T¸i t¹o kh«i phôc: CQ bÞ tæn th ¬ng =>

cã sù gi¶i k×m h·m 1 phÇn bé gen bÞ øc chÕ

- T¹o ph«i sinh d ìng: ho¹t hãa l¹i toµn bé

bé gen, t ¬ng ® ¬ng víi hîp tö

7 §a ph«i

Đa thai 1 hợp tử và đa thai khác hợp tử