Закон зародышевого сходства Онтогенез часть 1

Онтогенез

Закон зародышевого сходства

Часть I

Методист Павлова Вероника Дмитриевна

Семейный детский клуб «Квартирка MEL»

Санкт-Петербург

Цель урока: сформировать у учащихся представление об индивидуальном развитии организма хордовых.

Задачи урока: 

обучающие  – сформировать знания о закономерностях индивидуального развития организмов на примере позвоночных животных, об этапах зародышевого развития животных, о взаимосвязи индивидуального и исторического развития организмов;

сформировать понятия онтогенез, эмбриогенез, бластула, гаструла, нейрула, органогенез; познакомить с периодами онтогенеза: эмбриональным и постэмбриональным;

развивающие  – выработать умение устанавливать родство позвоночных животных, делать вывод об общности их происхождения; развивать умение анализировать иллюстративный материал, обобщать и делать выводы, выявлять закономерности; 

содействовать развитию у учащихся таких мыслительных операций как анализ, сопоставление, обобщение, прогнозирование; создать условия для развития коммуникативных способностей учащихся, самостоятельности в овладении знаниями

воспитывающие  – показать отрицательное влияние алкоголя, никотина, лекарственных препаратов, применяемых без назначения врача на эмбри он.

Он­то­ге­нез – это ин­ди­ви­ду­аль­ное раз­ви­тие ор­га­низ­ма.

Это со­во­куп­ность по­сле­до­ва­тель­ных мор­фо­ло­ги­че­ских, фи­зио­ло­ги­че­ских и био­хи­ми­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ний, ко­то­рые пре­тер­пе­ва­ет ор­га­низм от мо­мен­та его по­яв­ле­ния до конца жизни .

Индивидуальное развитие организма - онтогенез (от греч. онтос - сущее и генезис - рождение) охватывает весь период его жизни.

За это время организм проходит несколько последовательных стадий: формируется зародыш, рождается новый организм, он растет, развивается, размножается, стареет и умирает.

Онтогенез делят на два периода - эмбриональный и постэмбриональный.

Тер­мин «он­то­ге­нез» был вве­ден в 1866 году Т. Гек­ке­лем.

Он­то­ге­нез пред­став­ля­ет собой ре­а­ли­за­цию на­след­ствен­ной ин­фор­ма­ции. С ге­на­ми ро­ди­те­лей новый ор­га­низм по­лу­ча­ет сво­е­го рода ин­струк­цию о том, когда и какие из­ме­не­ния будут в нем про­ис­хо­дить, для того чтобы он нор­маль­но смог прой­ти свой жизнен­ный путь.

Эмбриологические доказательства эволюции органического мира

Эмбриологические  — зародыши всех позвоночных животных на ранних стадиях очень похожи друг на друга.

·  Сходство зародышей позвоночных животных: форма тела; наличие хорды, хвоста; зачатки конечностей; жаберные карманы; один круг кровообращения.

·  Расхождение признаков зародышей: по мере развития черты сходства между зародышами разных видов ослабевают; сначала появляются признаки рода, а затем вида

Биогенетический закон Геккеля — Мюллера.

Онтогенез есть краткое и быстрое повторение филогенеза

Биогенетический закон Геккеля-Мюллера описывает наблюдаемое в живой природе соотношение - онтогенез, то есть персональное развитие каждого живого организма, в определенной степени оно повторяет филогенез - историческое развитие всей группы особей, к которой он относится.

Филогенез лошади

Основателем современной эмбриологии по праву считается Академик Российской Академии Карл Максимович Бэр (1792 -1876).

В 1828 г. он опубликовал сочинение «История развития животных», в котором положил начало учению о зародышевых листках и сформулировал закон зародышевого сходства.

«Клетка – единица не только строения, но и развития организма»

Закон зародышевого сходства

«В пределах одного типа эмбрионы, начиная с самых ранних стадий, обнаруживают известное общее сходство». Карл Бэр

Онтогенез

На ранних стадиях зародыши всех позвоночных сходны между собой, более развитые формы проходят этапы развития примитивных.

На более поздних фазах появляются признаки класса, затем отряда, семейства, рода, вида и особи. В эмбриональном развитии организмы имеют признаки своих эволюционных предков: все организмы начинают развитие с зиготы; двухслойный зародыш (гаструла); сходные стадии зародышевого развития (сходная последовательность закладки органов).

А.Н. Северцев внес определенные поправки к закону Геккеля-Мюллера. Ученый отметил, что во время эмбриогенеза, то есть стадии зародышевого развития, наблюдается сходство между органами именно эмбрионов, а не взрослых особей. Так, жаберные щели у человеческого зародыша схожи с жаберными щелями эмбрионов рыб, но никак не со сформировавшимися жабрами взрослых рыб. Наиболее значимых доказательств дарвиновской теории эволюции считается непосредственно биогенетический закон.

равномерное

неравномерное

дискоидальное

поверхностное

Из мезодермы

Дробление

Образование мезодермы

Бластуляция

Гаструляция

Гисто и органогенез

Провизорные органы

Ювенильный

Пубертатный

Старение и смерть

Из мезодермы

Энтероцельный

Из мезодермы

Телобластический

ПЕРИОДЫ ОНТОГЕНЕЗА

Постэмбриональный

Предэмбриональный

Эмбриональный

Гаметогенез

Старение яйцеклетки

Тип развития

Прямое и непрямое

Полное

Неполное

Целобластула

Инвагинация

Амфибластул

Перибластула

Инвагинация

Иммиграция

Делляминация

Эпиболия

Смешанный тип

Стадии эмбрионального периода организма

клетка, образовавшаяся в результате оплодотворения

Зигота

Бластула

многоклеточный однослойный зародыш

двуслойный, затем трехслойный зародыш

Гаструла

зародыш с комплексом осевых органов: нервная трубка, хорда, кишечная трубка

Нейрула

Гаметогенез - это развитие половых клеток Оплодотворение происходит в результате слияния гамет

Зигота – оплодотворённая яйцеклетка, несущая хромосомы обоих родителей

Процесс слияния ядер мужских и женских половых клеток называют оплодотворением.

В результате оплодотворения образуется зигота (от греч. зигота — соединенный вместе) — оплодотворенная яйцеклетка. Ее ядро всегда имеет двойной набор хромосом.

Из зиготы развивается зародыш, который дает начало новому организму.

n

Гаметы содержат одинарный набор хромосом -

Гаплоидный набор

Диплоидный набор

Гамета

Гамета

Зигота

n

n

2n

12 хромосом

12 хромосом

24 хромосомы

Сущность полового размножения заключается в слиянии генетической информации родителей, благодаря чему генетическое разнообразие в потомстве увеличивается, а значит, растет и жизнеспособность по сравнению с родительской. Происходит при участии половых клеток - гамет

Гаметы формируются в специальных органах У животных и человека их называют половыми органами, у растений – генеративными органами.

Происходит объединение генетического материала родительских особей, результате чего увеличивается генетическое разнообразие потомства и его жизнестойкость

Зигота – оплодотворенная яйцеклетка.

Начальный этап онтогенеза

Все клетки зародыша развиваются из одной исходной клетки — зиготы , имеют одинаковый набор хромосом и генетическую информацию.

В клетках разных зародышевых листков реализуется наследственная информация неодинаковых генов, что приводит к биосинтезу различающихся белков и, следовательно, к формированию из них разных тканей и органов.

После оплодотворения из зиготы начинает развиваться зародыш. Оплодотворенное яйцо делится митозом на 2, далее на 4, 8, 16 и т. д. клеток.

Этот процесс называют дроблением

Дробление заканчивается образованием бластулы (от греч. бластос — росток) зародышевого пузырька с полостью внутри.

Стенки пузырька состоят из одного слоя клеток

После образования бластулы наступает вторая стадия развития зародыша — гаструла (гастер — желудок).

Она представляет собой двухслойный мешок. Его образование начинается с впячивания нижней стенки бластулы внутрь полости.

В результате формируются два зародышевых листка: наружный — эктодерма и внутренний — энтодерма 

Из эктодермы развиваются эпителиальная и нервная ткани, эпидермис кожи и его производные (ногти, волосы), а также нервная система и органы чувств.

Из энтодермы образуются слизистый эпителий и органы пищеварения.

Из мезодермы формируются мышечная и все виды соединительной ткани.

Из хорды впоследствии у большинства хордовых образуется хрящевой или костный скелет, а из боковых участков мезодермы - мышцы, кровеносные сосуды, сердце, почки и органы половой системы.

Эктодерма

Энтоднрма

Бластопор

Гастроцель

Энтодерма

Оплодотворенное яйцо может развиваться как в теле самки, например у млекопитающих, так и во внешней среде. В последнем случае яйца покрыты специальной оболочкой или скорлупой, и самка откладывает их в безопасное место, например в гнездо (у птиц).

Онтогенез

Непрямое развитие организма

Прямое развитие организма

Непрямое развитие животных

Онтогенез птицы

Эмбриональный период

Постэмбриональный период

Яйцеклетки богаты желтком, зародыш обеспечен питанием и полностью развивается внутри яйца

Онтогенез птицы

Эмбриональное развитие - период жизни организма, который начинается с образования зиготы и заканчивается рождением или выходом зародыша из яйца

Прямое развитие плацентарных животных

Действие внешних факторов в критические периоды развития зародыша

Согласно современным представлениям любые внешние факторы, воздействующие в критические пе­риоды и приводящие либо к гибели зародыша, либо к аномалиям его строения называют тератогенами. Ано­малии строения или уродства в основном возникают в период органогенеза, когда органы закладываются еще из малоспециализированных клеток.

Исследования показали, что в развитии зародыша животных имеются критические периоды, когда может произойти нарушение нормального развития.

Например, такими периодами являются середина дробления, начало гаструляции и стадия формирования осевых органов. В это время зародыш особенно чувствителен к недостатку кислорода, температурным перепадам, механическому воздействию

Отрицательно воздействуют на развитие зародыша некоторые вирусные заболевания, например корь у человека. Такое же влияние оказывают ряд медикаментов, например, антибиотики, гормональные препараты, наркотические вещества и алкоголь. Мощными факторами, вызывающими нарушения зародышевого развития животных и человека, служат рентгеновские лучи и радиоактивное излучение. Их воздействие может привести к гибели зародыша или рождению организмов с уродствами

Стадии постэмбрионального периода организма

Ювенильный период

Дорепродуктивный. Период определяется временем от рождения организма до полового созревания. Он протекает по-разному и зависит от типа онтогенеза организмов, происходит увеличение количества и размеров клеток, изменяются пропорции тела.

Пубертатный период

Репродуктивный. Этот период называют еще зрелым, и он связан с половой зрелостью организмов. Развитие организмов в этот период достигает максимума.

На рост и развитие в постэмбриональный период большое влияние оказывают факторы среды

Пострепродуктивный. Старость есть накопление последовательных изменений, сопровождающих повышение возраста организма и увеличивающих вероятность его болезней или смерти. 

Старость

Изменение некоторых признаков человека с возрастом

1 - скорость проведения нервных импульсов;

2 - уровень основного обмена;

3 - сердечный индекс;

4 - уровень почечной фильтрации по инсулину;

5 - дыхательные объемы легких;

6 - уровень плазмотока в почках

Постэмбриональное развитие

Пубертатный период

Ювенильный период

Период старости

Смерть

Рефлексия

Сегодня я узнал, что

Самым интересным для меня сегодня было

Мне было  интересно работать на уроке, потому что…

Еще я хочу узнать…

Стадии эмбриогенеза

Зародыш, особенности строения

Дробление

Гаструляция

Бластула – однослойный зародыш, с первичной полостью (бластоцелью)

Рисунок

Органогенез

Гаструла – двухслойный зародыш

Нейрула – трехслойный зародыш с нервной трубкой, хордой и кишечной трубкой.

Подведение итогов урока

Учащиеся должны самостоятельно добывать необходимые знания, работая с различными источниками информации, проводить их анализ, сопоставлять, обобщать и подтверждать теоретические положения.

Узнали особенности эмбрионального развития

Выделили основные этапы развития.

Установили какие изменения происходят на каждом этапе

Выяснили из чего и как формируется зародыш

Условия, влияющие на развитие зародыша.