Các giai đoạn trong phát triển cá thể của động vật -Tài liệu ôn thi bác sĩ nội trú - Môn Y sinh học Di truyền

Giai đoạn tạo giao tử

- Các giao tử được tạo thành từ quá trình giảm phân , ở động vật giao tử đực là tinh trùng , giao tử cái là trứng

- Tinh trùng : hình dáng , tính chất của tinh trùng ở các loài khác nhau, các mức tiến hóa khác nhau là khác nhau . TH tinh trùng của đv bậc cao và người điển hình gồm 3 phần

o Đầu : chứa 1 nhân lớn chiếm gần hết thể tích đầu , xung quanh có lớp tế bào chất rất mỏng , ko có bào quan . Phía trước đầu có thể đầu được tạo thành do nguyên sinh chất đặc lại và màng dầy lên hình chóp nhọn giúp tinh trùng di chuyển trong môi trường lỏng . Thể đầu chứa lysin và hyaluronidase có tác dụng dung giải màng ngoài trứng khi thụ tinh

o Cổ : là 1 băng sinh chất mỏng nối giữa đầu và đuôi , có chứa trung thể gần nằm phía tiếp giáp đầu và trung thể xa nằm phía giáp đuôi , trung thể có vai trò trong sự phân chia của hợp tử

o Đuôi : có 1 sợi trục do nguyên sinh chất đặc lại chạy dọc suốt chiều dài đuôi , đuôi gồm 3 đoạn :

§ Đoạn trung gian nằm tiếp nối phần cổ- có lò xo bao quanh sợi trục do ti thể biến dạng thành ,cung cấp NL cho tinh trùng

§ Đoạn chính : dài , sợi trục ở giữa xung quanh là lớp nguyên sinh chất mỏng. Nhiều loài xung quanh sợi trục có 9 sợi ống kép đối xứng quanh trục , tham gia chức năng vận động của đuôi

§ Đoạn cuối : ngắn, chỉ có sợi trục trần được bao bởi màng tế bào

- Trứng : hình tròn/bầu dục , kích thước lớn, ko di động , chứa chất dự trữ (noãn hoàng). 4 loại

o Trứng đẳng hoàng : noãn hoàng ít, phân bố đều trong TBC , nhân ở trung tâm

o Trứng đoạn hoàng : noãn hoàng tập trung cực dưới(cực dinh dưỡng) , TBC và nhân ở cực trên là cực sinh vật. Trứng này chia 2 loại : trứng đoạn hoàng có lượng noãn hoàng trung bình (ếch nhái) , hoặc trứng đoạn hoàng có noãn hoàng nhiều(bò sát, chim)

o Trứng trung hoàng : noãn hoàng ít,tập trung ở trung tâm trứng , xung quanh nhân( côn trùng )

o Trứng vô hoàng : ko có noãn hoàng (ĐV có vú)

Giai đoạn tạo hợp tử

- Thụ tinh là phương thức phổ biến ở SV bậc cao , cần cho tiến hóa để tạo các tổ hợp DT đa dạng

- Dù thụ tinh ngoài hay trong thì tinh trùng cũng tự động bơi đến trứng . Từ bề mặt trứng hiện ra 1 nón lồi để thu hút tinh trùng vào gọi là nón hút .

- Có rất nhiều tinh trùng cùng đi đến trứng nhưng chỉ có 1 tình trùng vào thụ tinh với trứng , các tinh trùng khác giải phóng enzym lên các màng bao quanh trứng-> tạo đk cho tinh trùng độc nhất vào thụ tinh .

- Đồng thời , trứng hoàn thành phân bào 2 để tống cực cầu ra ngoài . Nhân đực và nhân cái chuyển đến phía đối diện nơi tống cực cầu . Thể sao xuất hiện& thoi vô sắc hình thành

- NST co ngắn dần rồi tập trung ở mp xích đạo của tế bào . Bộ NST 2n được khôi phục , hợp tử bước vào lần phân bào đầu tiên

- Vậy , thụ tinh đã đưa 2 TB biệt hóa cao thành 1 TB chưa biệt hóa, mang bộ gen từ 2 bố mẹ

Giai đoạn phát triển phôi

Sự phân cắt và phát triển phôi của trứng đẳng hoàng(cầu gai, cá lưỡng tiêm)

- Giai đoạn phân cắt:

o Sự phân cắt là hoàn toàn& đều,toàn bộ các TB phân cắt từ hợp tử đều pt thành phôi thai

o Quá trình: mp phân cắt thứ nhất qua trục của trứng từ cực SV tới cực dinh dưỡng( mp kinh tuyến) , chia trứng thành 2 phôi bào= nhau. MP thứ 2 cũng là mp kinh tuyến và thẳng góc mp thứ nhất ->4 phôi bào. Mp thứ 3 là mp xích đạo -> 8 phôi bào . Lần 4 theo mp kinh tuyến , lần 5 theo mp // mp xích đạo….. Số lượng phôi bào cứ thế tăng lên tạo 1 khối phôi bào có kích thước tương tự nhau giống hình quả dâu gọi là phôi dâu

o Các phôi bào tiếp tục phân chia, ở trung tâm phôi dâu xuất hiện xoang lớn dần , chứa chất lỏng , các tế bào bị đẩy ra ngoài xếp thành 1 lớp quanh xoang phôi . Lúc đó gọi là phôi nang . Xoang đó gọi là xoang phôi hay xoang phân cắt

- Giai đoạn phôi vị hóa

o Bắt đầu quá trình biệt hóa các tế bào phôi : các tế bào của phôi nang phía cực dinh dưỡng lõm dần vào xoang phôi , cuối cùng lớp tế bào này áp sát mặt trong của lớp tế bào cực sinh vật -> 1 xoang mới được hình thành là xoang vị thông với MT ngoài bằng miệng phôi ( phôi khẩu ). Phôi lúc này là phôi vị gồm 2 lớp TB , ngoài là lá phôi ngoài, trong là lá phôi trong

o Đồng thời với sự lõm vào ở đấy , phôi xoay đi để phôi khẩu sang vị trí bên , bờ của phôi khẩu gọi là môi , phía trên là môi lưng, dưới là môi bụng

o Trên phôi lưng có 1 đám tế bào là mầm hệ thần kinh , dưới mầm hệ thần kinh có đám tế bào của lá phôi trong là mầm dây sống .

o Đồng thời có 1 lớp tế bào xen giữa lá phôi ngoài và trong tạo thành lá phôi giữa.

- Giai đoạn phát sinh mầm cơ quan

o Các TB mầm thần kinh dẹp xuống tạo tấm thần kinh . Tấm thần kinh lại lõm xuống -> máng thần kinh ,TB 2 bờ máng phân chia lan lên trên che kín mạng tạo ống thần kinh

o Trong khi đó , các TB mầm dây sống phía dưới uốn cong lại tạo thành dây sống

o Cùng lúc với tạo dây sống, các TB lá phôi trong gấp nếp tạo 2 nếp dọc 2 bên phôi, đồng thời nó uốn cong lên trên và khép kín lại tạo lá phôi giữa ,bên trong tạo ra xoang cơ thể nguyên thủy . Xoang cơ thể nguyên thủy và các phần của lá phôi giữa chia thành từng khúc dọc theo phôi gọi là khúc nguyên thủy, sắp xếp đối xứng 2 bên cột sống

o Nội bì ở phía dưới (thuộc lá phôi trong) tách khỏi mầm dây sống và lá phôi giữa , khép kín lại tạo ống ruột . Trong quá trình phát triển , phôi dài dần ra ,phía đầu ống ruột thủng 1 lỗ là lỗ miệng , phía sau có lỗ hậu môn.

Sự phân cắt và phát triển phôi của trứng đoạn hoàng

- Trứng đoạn hoàng có lượng noãn hoàng trung bình ( lưỡng cư)

o Sự phân cắt hoàn toàn , nhưng ko đều , ko đồng thời , toàn bộ các tế bào phân cắt từ hợp tử đều phát triển thành phôi thai

o Quá trình : Noãn hoàng tập trung ở cực dinh dưỡng -> cản trở sự phân cắt ở cực đó . 2 mp phân cắt đầu tiên là mp kinh tuyến và vuông góc nhau , mp thứ 3 song song với mp xích đạo nhưng gần cực sinh vật hơn nên tế bào cực sinh vật < cực dinh dưỡng . Các lần sau các TB cực sinh vật phân chia nhanh hơn cực dinh dưỡng nên các TB cực SV nhiều và nhỏ. Gđ phân cắt cũng kết thúc khi hình thành phôi nang nhưng xoang phôi ở gần cực SV , thành xoang ở phía cực SV có nhiều lớp TB nhỏ ,mỏng . Thành xoang phía cực dinh dưỡng dày , tế bào ít và to hơn .

o GĐ phôi vị hóa : Do thành phôi nang phía cực dinh dưỡng dày nên hiện tượng lõm vào của phôi dịch về 1 bên . Ngay phía dưới vùng xích đạo của phôi , các TB lộn vào trong tạo môi lưng phôi khẩu , các tế bào cứ lấn dần vào trogn rồi tỏa ra phía trong bán cầu thực vật , lộn xuống và ra ngoài tạo môi bụng . Những tế bào thực vật giàu noãn hoàng ở phía ngoài rạo nên nút noãn hoàng. Nút này sau thụt vào và tiêu đi . Phôi vị được hình thành có môi lưng mỏng, môi bụng dày, tế bào lớn , chứa nhiều noãn hoàng . Lá phôi giữa do tế bào xuất hiện từ phía môi lưng vùng phôi khẩu tách ra, phân chia lan dần vào trong xen kẽ giữa 2 lá phôi ngoài và trong

o GĐ phát sinh mầm cơ quan :tạo ống thần kinh,dây sống, ống ruột như trứng đẳng hoàng

- Trứng đoạn hoàng có lượng noãn hoàng nhiều(bò sát, chim)

o Sự phân cắt và phôi vị hóa: vì noãn hoàng nhiều , choán nhiều thể tích, TBC và nhân chỉ ở cực trên ,có dạng đĩa nhỏ, chỉ có phần này tham gia phân chia còn khối noãn hoàng ở phía dưới ko phân chia . Đó là sự phân cắt ko hoàn toàn. Các tế bào phân cắt từ hợp tử 1phần phát triển thành phôi thai ,còn 1 phần thành màng ối và màng niệu

o Quá trình : các lần phân cắt đầu , rãnh phân cắt theo chiều thẳng góc với đĩa phôi tạo 1 lớp tế bào . Mặt phân cắt tiếp theo song song với bề mặt phôi rồi lần lượt theo các hướng khác nhau tạo nên khối phôi bào gọi là đĩa phôi . Đĩa phôi cấu tạo 2 lớp : trên là lá phôi ngoài , dưới là lá phôi trong . Lớp tế bào phía trên tách biệt với dưới bởi 1 xoang nhỏ gọi là xoang phôi ( tương đương xoang phôi nang) . Lớp dưới tế bào tác với khối noãn hoàng phía dưới bằng xoang dưới mầm . 1 phần của lá phôi trong phát triển lan xuống bao lấy khối noãn hoàng để lấy chất dinh dưỡng nuôi phôi . Lá phôi hình giữa hình thành theo hình thức đoạn bào: tế bào ít biệt hóa tách ra di chuyển xen vào giữa lá phôi ngoài và trong

o Tạo mầm cơ quan:tương tự trứng đẳng hoàng

Sự phân cắt và phát triển phôi của trứng vô hoàng

- GĐ phân cắt : hoàn toàn nhưng ko đều , các tế bào phân cắt từ hợp tử biệt hóa, 1 phần phát triển thành phôi thai , còn lại phát triển thành lá nuôi-> biệt hóa thành rau thai để nuôi thai

o Quá trình : mp phân cắt thứ 1 và 2 theo mp kinh tuyến , lần 3 song song mp xích đạo và gần cực sinh vật hơn , tạo 4 tiểu phôi bào ở trên , 4 đại phôi bào ở dưới . Tiểu phôi bào phân cắt nhanh hơn đại phôi bào , lan ra làm thành 1 lớp bao lấy khối đại phôi bào . Lớp này sau tạo thành lá nuôi của thai, còn đại phôi bào thành mầm thai

- Ở cực SV , giữa các đại phôi bào và lá nuôi xuất hiện 1 xoang lớn dần tương đương xoang dưới mầm( xoang vị ). Phía dưới các đại phôi bào, 1 số TB tách ra phát triển nhanh và lót kín mặt dưới khối đại phôi bào và mặt trong lá nuôi tạo thành nội bì(lá phôi trong), trong có túi noãn hoàng. Ở trên , đại phôi bào bè rộng ra tạo lá phôi ngoài . Sau đó xuất hiện xoang giữa lá phôi ngoài và trong gọi là xoang ối . Lá phôi giữa pt = cách di tế bào vào giữa lá phôi ngoài và trong. Khi lá nuôi phát triển tạo thành rau thi thì tác dụng của túi niệu nang và túi noãn hoàng giảm đi nhiều , sự TĐC giữa mẹ-con tiến hành qua rau thai.

Sự phân cắt và phát triển phôi của trứng trung hoàng

- Sau khi hợp tử hình thành , nhân của hợp tử phân chia liên tiếp ở trung tâm , TBC ở trung tâm cũng phân chia theo . Mỗi nhân khi di chuyển ra vùng ngoại vi sẽ mang theo 1 ít tế bào chất tạo các tế bào .Các TB mới này di chuyển ra làm thành 1 lớp phôi bào lót toàn bộ bề mặt trứng tạo lá phôi ngoài . 1 số TB của lá phôi ngoài di chuyển vào trong tạo lá phôi trong và lá phôi giữa

Tương lai của các lá phôi

- Lá phôi ngoài : tạo thành thượng bì , tóc, lông, móng chân , móng tay , tuyến mồ hôi , hệ thần kinh , tế bào thu nhận kích thích của các giác quan , nhân mắt, các niêm mạc miệng , mũi , hậu môn , men răng , tuyến tiền yên

- Lá phôi giữa : tạo hệ thống cơ (trơn, vân , tim) , tổ chức lk , xương , sụn , răng , máu , màng treo ruột , màng bụng , màng phổi , cơ quan niệu sinh dục (trừ tế bào SD) , tim, mạch máu

- Lá phôi trong:tạo niêm mạc thực quản , ruột , manh tràng , các tuyến (gan , tụy , nước bọt) , cơ quan HH (niêm mạc khí quản và phổi), tuyến giáp , cận giáp, tuyến ức, niêm mạc bàng quang .

Giai đoạn sinh trưởng

Đn : (còn gọi là gđ kế phôi , gđ sau phôi , gđ hậu phôi )

- Là gđ mà ấu trùng hoặc con non đã tách rời khỏi noãn hoàng , vỏ trứng hoặc cơ thể mẹ , dựa vào sự tự hoạt động của bản thân để liên tục sinh trưởng, phát triển , để tăng tiến về khối lượng , kích thước, chuẩn bị cơ sở vật chất cho gđ thành niên tiếp đó

Đặc điểm

- Trong gđ này , ấu trùng hoặc con non tự hoạt động để tăng tiến về khối lượng kích thước với tốc độ rất mạnh mẽ . Đồng hóa > dị hóa . Sự pt cơ thể chưa cân đối , hài hòa giữa các cơ quan , 1 số cơ quan còn chưa hoàn chỉnh , có cơ quan có thể mất mất đi , thay thế, tạo mới trong gđ trưởng thành . CQSD chưa phát triển hoặc hoạt động chưa hiệu quả. Khả năng thích nghi và chống đối với ngoại cảnh còn yếu.

Phân loại

- Theo đặc điểm sinh trưởng , SV được chia 2 nhóm

o Nhóm sinh trưởng có giới hạn : sự lớn lên của cơ thể SV thuộc nhóm này chỉ xảy ra trong 1 số giai đoạn xác định của cuộc sống . Các tăng tiến về khối lượng và kích thước thường kết thúc khi hết thời kì sinh trưởng, đạt tới 1 giới hạn nhất định đặc trưng cho loài và dừng lại . Gồm các loài :chim , ĐV có vú, người

o Nhóm sinh trưởng ko giới hạn : sự lớn lên của cơ thể trong suốt thời gian sống của cá thể . VD: 1 số loài cá, bò sát

- Theo sự biến thái trong gđ hậu phôi , SV được chia 2 nhóm:

o Nhóm phát triển trực tiếp ( nhóm pt ko biến thái): là nhóm ĐV mà trong gđ sinh trưởng các cơ quan ko có sự thay đổi hình dạng đại cương, ko có sự mất đi cơ quan cũ và xh cơ quan mới . Gặp ở :đa số ĐV có xương sống bậc cao như chim, đv có vú.

o Nhóm phát triển gián tiếp (pt có biến thái): trong gđ sinh trưởng ấu trùng hoặc con non phải trải qua 1 hoặc nhiều lần biến đổi hình thái bên ngoài và cấu trúc bên trong rồi mới thành SV trưởng thành . 1 số cơ quan ở gđ phôi chỉ được duy trì ở gđ đầu hậu phôi , sau đó thay thế =cơ quan mới . Gặp ở : lưỡng cư, tiết túc , giun tròn , giun dẹp

- Theo khả năng hoạt động của ấu trùng hoặc con non chia 2 loại

o Dạng con non khỏe : là dạng ấu trùng , con non có thể hoạt động độc lập ngay sau khi tách khỏi noãn hoàng, vỏ trứng hoặc cơ thể mẹ . VD: bê, nghé, gà …

o Dạng con non yếu: là dạng ấu trùng,con non sau khi tách khỏi vỏ trứng/cơ thể mẹ chưa hoạt động độc lập ngày được mà cần bố mẹ chăm sóc 1 thời gian .VD: người,chó…

Giai đoạn trưởng thành

Đn : Là gđ mà SV bắt đầu có khả năng hoạt động SD có hiệu quả và tiến hành hđ đó để tạo các thế hệ mới, duy trì sự tồn tại của loài.
Đặc điểm : Sự pt cơ thể nhảy vọt về chất , cấu trúc mọi cq trong cơ thể đều hoàn chỉnh& thực hiện các chức năng sinh lí , sinh hóa 1 cách thuần thục và phối hợp hđ 1 cách hài hòa, cân đối. Đồng hóa , dị hóa diễn ra mạnh. Khả năng thích nghi& chống đỡ cao. Hđ SD tích cực và hiệu quả . Thời gian hđ SD tùy loài( vài h->vài năm->vài chục năm), sau đó giảm dần và ngừng
Phân loại

- Dựa trên cách thụ tinh , chia thành 4 nhóm ĐV

o Tự thụ tinh : là các ĐV lưỡng tính , cq SD đực và cái cùng ở 1 bên cơ thể , tự thụ tinh được . VD: giun dẹp, giun đốt

o Thụ tinh chéo: sự thụ tinh xảy ra giữa cqSD đực và cái của 2 cá thể lưỡng tính(sán lá)

o Thụ tinh ngoài: Sự thụ tinh diễn ra ngoài cơ thể mẹ , trong MT nước (cá, lưỡng cư)

o Thụ tinh trong: xảy ra trong cơ thể con cái . Con đực có cq giao cấu để đưa tinh trùng vào cơ thể con cái . Là hình thức tiến hóa, bảo vệ hiệu quả thụ tinh cao.Gồm: ĐV ko xương sống bậc cao và ĐV có xương sống như côn trùng, chim , đv có vú

- Dựa vào phương thức bảo vệ con non, chia thành 2 nhóm ĐV

o Nhóm đẻ trứng: trứng đẻ ra ngoài cơ thể mẹ , phát triển để thành con non. Gồm: nhiều ĐV ko xương sống ở nước, đa số côn trùng, 1 số ĐV có xương sống(cá, bò sát, chim)

o Nhóm đẻ con: phôi làm tổ trong tử cung mẹ , được mẹ cung cấp chất dinh dưỡng đến khi con non được đẻ ra ngoài. Gồm:ĐV có vú, người.

o Ngoài ra có 1 số loài vừa đẻ trứng, vừa đẻ con như :cá mập, 1 số thằn lằn, rắn…Trứng thụ tinh chứa noãn hoàng , sau thụ tinh lưu lại khá lâu trong ống SD của mẹ , có thể tới lúc nở ra con, tuy vậy sự pt phôi ko liên hệ với thành ống SD và ko có dd từ mẹ

Giai đoạn già lão

Đn : Là gđ gồm các biến đổi sâu xa dẫn tới làm giảm thấp hẳn khả năng hoạt động mọi mặt của cơ thể trưởng thành, thường gọi là sự già hoặc lão hóa
Đặc điểm

- Đặc trưng là sự giảm sút hoặc mất hẳn khả năng hoạt động sinh dục.

- Các cơ quan có sự giảm sút khả năng hoạt động so với gđ trưởng thành . Có sự thoái biến của các cơ quan về cấu trúc, chức năng, giảm TĐC , dị hóa> đồng hóa

- Trong cơ thể , từng cơ quan , hệ cơ quan khác nhau có thời điểm bắt đầu già hóa khác nhau .VD: xung động thần kinh ở người 75 tuổi chậm 10% , cung cấp máu cho não giảm 20% , tốc độ lọc cầu thận giảm 44% . Do sự già hóa khác nhau về thời điểm và tốc độ nên sự hoạt động đồng bộ và hài hòa của cơ thể bị thương tổn. Sự hoạt động của cơ quan này ko đáp ứng đòi hỏi của cơ quan khác dẫn đến các loại bệnh già khác nhau , cơ thể SV trở nên kém về mọi mặt , khả năng thích nghi và chống đỡ với ngoại cảnh giảm sút . Sự mất đồng bộ ,cân đối giữa các cơ quan tạo nên sự khủng hoảng lão hóa, sau 1 thời gian dài ngắn tùy loài dẫn tới :

o Nếu già hóa trừ từ, cơ quan già trước vẫn đáp ứng với nhu cầu tối thiểu của cơ quan khác , các cơ quan chưa già ko còn điều kiện tối ưu sẽ giảm sút hoạt động .Quá trình lão hóa kéo dài tới khi toàn bộ cơ quan trong cơ thể đều bị lão hóa ở mức độ gần giống nhau thì cơ thể chuyển sang trạng thái cân bằng đại lão . Ở đó , mọi cơ quan hđ tương đối hài hòa và cân bằng nhưng ở mức thấp hơn gđ trưởng thành

o Nếu già hóa của 1 cơ quan nào đó trong cơ thể quá nhanh, quá ác liệt , ko đáp ứng được đòi hỏi tối thiểu của các cq khác hoặc ngừng hđ thì -> SV tử vong

Giai đoạn tử vong

- Khi 1 hoặc 1 số cơ quan quan trọng của cơ thể ko đáp ứng nhu cầu cơ bản của các cơ quan khác, tính chất “tổng thể hài hòa và phối hợp chặt chẽ” của cơ thể bị phá vỡ . Sự ngừng hđ của cq, bộ phận ấy -> sự ngừng hoạt động của tất cả các cq-> chết (gọi là chết tự nhiên, chết già)

KL: quá trình pt cá thể SV diễn ra dưới sự hoạt động và kiểm soát của bộ gen , sự phát triển theo gđ đã được chương trình hóa trong bộ gen và được thực hiện suốt đời cá thể. Tuy nhiên , sự phát triển cá thể còn chịu ảnh hưởng của của ngoai cảnh. Hệ gen tương tác với MT->kiểu hình.