Усі лабораторні роботи. 6-11 класи

Лабораторна робота № 2

Ембріогенез хордових

Мета: розглянути етапи ембріонального розвитку багатоклітинних тварин та встановити загальні закономірності ембріогенезу хордових.

Обладнання: таблиці різних етапів розвитку ланцетника, мікроскоп, постійні мікропрепарати, які демонструють розвиток хордових, постійні препарати яйцеклітини, або ікра жаби на різних стадіях розвитку, мікропрепарат «Зародкові листки».

Хід роботи

1. Підготуйте мікроскоп до роботи.

2. На постійних мікропрепаратах простежте етапи дроблення зиготи, утворення бластули і гаструли. Зверніть увагу на будову шарів гаструли, на початок гісто- і органогенезу.

Спостереження. 1 — стадії дроблення зиготи (2, 4, 8, 16 і 32 бластомерів); 2 - бластула - порожниста кулька з одного шару клітин, що оточують центральну порожнину - бластоцель; 3 - гаструла - поділені клітини бластули розташовані у два і три шари.

Пояснення. Зародковий розвиток тваринного організму починається з дроблення (послідовних мітотичних поділів зиготи або партеногенетичної яйцеклітини), внаслідок чого утворюється один шар з клітин - бластомерів (бластула). У ході дроблення один поділ іде за одним і не відбувається зростання утворених бластомерів, унаслідок чого кожне нове покоління бластомерів представлене більш дрібними клітинами. Ця особливість і визначила появу терміна - дроблення зиготи. У ланцетника бластула має на вегетативному полюсі клітини більші, ніж на анімальному. Наступний етап розвитку - гаструляція - формування двошарового зародка за рахунок інвагінації, тобто вгинання клітин вегетативного полюса в анімальний, у результаті чого утворюється чашоподібний зародок. Зовнішній шар клітин називається ектодермою, внутрішній - ентодермою. У всіх тварин (крім губок і кишковопорожнинних - двошарових тварин) етап гаструляції завершується утворенням ще одного шару клітин - мезодерми завдяки випинанням виростів від верхньої частини ентодерми. З цього моменту починаються процеси гісто- й органогенезу. У результаті диференціювання клітин трьох зародкових листків формуються різні тканини й органи організму, що розвивається. У різних видів тварин ті самі зародкові листки дають ті самі органи й тканини.

2. Розгляньте постійні мікропрепарати «Дробіння яйцеклітини жаби». Зверніть увагу на утворення бластомерів.

Спостереження. На препараті видно верхній полюс яйцеклітини жаби темно-коричневого кольору, оскільки клітини містять пігмент. Клітини вегетативного полюсу забарвлені в жовтий колір, бо містять велику кількість запасної поживної речовини - жовтка. Бластула жаби має дещо інший вигляд, ніж у ланцетника. Бластомери різні за розмірами - на анімальному полюсі клітини менші, ніж на вегетативному. Порожнина бластули зміщена до анімального полюса. Анімальний полюс не вгинається всередину зародка. Вгинається бокова частина зародка над ентодермою, а клітини анімального полюса розмножуються ззовні зародка, утворюючи ектодерму.

Пояснення. На вегетативному полюсі бластомери утворюються повільніше тому, що в клітині жаби багато жовтка. Оскільки порожнина гаструли зміщена до анімального полюса, то гаструла утвориться не так, як це було у ланцетника. Бластула нагадує плоди малини. Це пов’язане з тим, що поверхня бластули утворена багатьма бластомерами. Гаструла відрізняється тим, що вся її стінка пігментована, бо утворюється внаслідок обростання пігментованими клітинами ектодерми.

3. Розгляньте зародкові листки на мікропрепаратах або ознайомтеся з ними за таблицями чи малюнками.

Утворенням трьох зародкових листків завершується етап гаструляції, і з цього моменту починаються процеси гісто- й органогенезу. Зародкові листки дають початок усім тканинам та органам організму, що розвивається.

Висновок. Ембріональний розвиток складається з таких стадій: дроблення, бластуляція, гаструляція, органогенез. Процес розвитку в цілому безупинний, і одна його стадія непомітно переходить у наступну. Зародкові листки - ектодерма, мезодерма і ентодерма - набувають певну просторову організацію, яка служить підготовкою до органогенезу. Складні морфогенетичні процеси приводять до утворення хорди, центральної нервової системи і розвитку мезодерми. У хребетних в цей час утворюються тканини, органи і системи органів. Органогенез завершується народженням нової особини в результаті вилуплення із яйця, або виходу з тіла матері.

Додаткове завдання № 1. Як можна довести явище ембріональної індукції?

Підказка. Ембріональна індукція - це вплив одного ембріонального зачатка на розвиток іншого. Наприклад, якщо на ранній стадії пересадити матеріал хорди і мезодерми на черевний бік зародка, там також утвориться нервова трубка. Так можна індукувати утворення у одного зародка кількох нервових трубок.

№ 2. За якого способу розмноження відбувається активація дроблення клітини без запліднення? Наведіть приклади.

Підказка. Партеногенез — одна із форм статевого розмноження, при якій яйцеклітина під впливом внутрішніх або зовнішніх причин починає дробитися і розвивається в нормальний ембріон без будь-якої участі сперматозоїда (розвивається без запліднення). Партеногенез - одностатеве розмноження, що виникло в процесі еволюції роздільностатевих і гермафродитних форм. Властиве більшості типів безхребетних тварин: нижчим ракоподібним, коловерткам, перетинчастокрилим (бджолам, осам), зустрічається і у хребетних (за винятком ссавців), наприклад у ящірок, а також у птахів (у індичок).