Биология размножения и развития

I. Аннотация
1. Цели и задачи дисциплины
Целями освоения дисциплины является формирование способности
использовать представления о закономерностях воспроизведения и
индивидуального развития биологических объектов для решения задач
профессиональной деятельности.
Задачами освоения дисциплины являются:
1. Изучение закономерностей воспроизведения и индивидуального развития
биологических объектов.
2. Формирование способности использовать базовые представления о
закономерностях воспроизведения и индивидуального развития
биологических объектов для решения задач профессиональной
деятельности.
3. Изучение методов получения и работы с эмбриональными объектами.
2. Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина входит в базовую часть ООП «Биология» Б.1.Б.2.23 в
модуль «Дисциплины, формирующие общепрофессиональные компетенции».
Предметом изучения являются закономерности и механизмы раннего
онтогенеза многоклеточных организмов.
Для освоения данной дисциплины необходимы знания, полученные в
результате изучения курсов – «Зоология», «Единство и биоразнообразие
клеточных типов», «Цитология. Гистология», «Генетика». Знания,
полученные в рамках данного курса, используются при изучении следующих
дисциплин – «Генетика», «Эволюция».
3.Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108
часов.
4. Планируемые результаты обучения по дисциплине
Требования к результатам
обучения
Формируемые компетенции
В результате изучения дисциплины
студент должен:
Знать:
ОПК-9. Способность использовать
– закономерности воспроизведения и
базовые представления о
индивидуального
развития
закономерностях воспроизведения и
биологических объектов;
индивидуального развития
– методы получения и работы с
биологических объектов, методы
эмбриональными объектами.
2
получения и работы с
эмбриональными объектами
Уметь:
–
использовать
базовые
представления о закономерностях
воспроизведения и индивидуального
развития биологических объектов;
– использовать знание методов
получения
и
работы
с
эмбриональными объектами
Владеть:
–
способностью
использовать
базовые
представления
о
закономерностях воспроизведения и
индивидуального
развития
биологических
объектов
для
решения задач профессиональной
деятельности.
5. Образовательные технологии
Преподавание учебной дисциплины строится на проведение
лекционных и лабораторных занятий и различных форм самостоятельной
работы студентов. Студенты оформляют альбомы, выполняют письменные
работы, сдают коллоквиумы.
6. Форма промежуточного контроля
Формой промежуточного контроля является экзамен в 5 семестре.
7. Язык преподавания: русский
II. Структура дисциплины
1. Структура дисциплины для студентов очной формы обучения
Контактная работа СамостояВсего
(час.)
Учебная программа –
тельная
(час.) ЛекЛабор-е
наименование разделов и тем
работа
ции
занятия
(час.)
Введение.
Периодизация онтогенеза.
Гаметогенез.
Оплодотворение. Партеногенез.
Детерминация пола.
3
0
0
3
10
6
4
0
6
4
2
0
3
Дробление. Типы бластул.
Мозаичные и регуляционные
яйца. Полиэмбриония.
Гаструляция. Карты
презумптивных зачатков.
Нейруляция. Органогенез.
10
6
4
0
10
6
4
0
6
2
4
0
Производные эктодермы.
4
2
0
2
Производные энтодермы.
4
2
0
2
Производные мезодермы.
6
4
0
2
Взаимодействие зародыша со
средой и материнским
организмом.
Подготовка к экзамену
4
4
0
0
45
0
0
45
Итого:
108
36
18
54
Введение.
Предмет биологии развития, ее место в системе биологических наук.
История развития. Основные концепции. Преформизм и эпигенез.
Эволюционная эмбриология. Биогенетический закон. Соотношение
индивидуального и исторического развития организмов. Экспериментальная
эмбриология. Вклад отечественных ученых.
Методы получения и исследования эмбрионального материала, методы
биологии индивидуального развития: описательные, сравнительные,
экспериментально-эмбриологические, цитологические, цитохимические,
молекулярно-биологические,
биохимические,
иммунобиологические,
экологические.
Периодизация онтогенеза животных.
Гаметогенез. Дорепродуктивный период: (эмбриональный этап
(дробление, гаструляция, гисто- и органогенез), личиночный этап,
метаморфоз, ювенильный этап. Репродуктивный и пострепродуктивный
периоды.
Гаметогенез. Отличия половых и соматических клеток. Современные
представления о происхождении первичных половых клеток в онтогенезе.
Миграция первичных гоноцитов.
Оогенез. Строение яичников млекопитающих. Стадии оогенеза –
размножения, роста, созревания. Превителлогенез. Синтез и накопление рРНК
и тРНК, амплификация ядрышек; транскрипция иРНК; хромосомы типа
ламповых щеток. Мейоз. Первый и второй блоки мейоза. Вителлогенез. Типы
питания яйцеклеток: диффузный, солитарный, нутриментарный и
фолликулярный. Эндогенный и экзогенный желток. Структурные и
функциональные взаимоотношения ооцитов со вспомогательными клетками,
источники РНК и белка при разных типах оогенеза. Строение яйцеклетки.
Сегрегация цитоплазмы в оогенезе и ее значение для последующего развития.
4
Классификация яйцеклеток по количеству и расположению желтка. Полярная
организация яйца. Строение, происхождение и функции яйцевых оболочек.
Сперматогенез.
Строение
семенников.
Клетки
Сертоли.
Последовательные стадии сперматогенеза – размножения, роста, созревания,
формирования. Строение сперматозоидов, типичные и атипичные
сперматозоиды. Отличия сперматогенеза от оогенеза.
Гормональная регуляция полового цикла.
Оплодотворение. Общая характеристика процесса и его биологическое
значение. Оплодотворение и осеменение (внутреннее и внешнее).
Дистантные взаимодействия гамет. Механизмы, повышающие
вероятность встречи гамет, привлечение спермиев к яйцу, гамоны. Активация
движения сперматозоидов. Реакция капацитации.
Контактные взаимодействия гамет. Акросомная реакция и ее роль в
соединении гамет. Особенности акросомной реакции у низших животных и
млекопитающих.
Проникновение сперматозоида в яйцеклетку – бугорок оплодотворения.
Моноспермия и полиспермия. Механизмы защиты яйца от проникновения
лишних спермиев у физиологически моноспермных животных. Кортикальная
реакция. Быстрый и медленный блок полиспермии. Образование
перивителлинового пространства и оболочки оплодотворения.
Сперматозоид
внутри
яйцеклетки.
Движение
пронуклеусов.
Кариогамия.
Стадии созревания, на которых происходит оплодотворение у разных
животных.
Ооплазматическая сегрегация после оплодотворения.
Партеногенез
естественный
и
искусственный.
Возможность
партеногенеза
у
млекопитающих.
Факторы,
способствующие
партеногенетическому развитию. Андро- и гиногенез, гаплоидиплоидия.
Способы сохранения диплоидности при партеногенезе.
Особенности определения пола при оплодотворении и при
партеногенезе. Хромосомное и нехромосомное определение пола. Мужская и
женская гетерогаметия. Гаплодиплоидный механизм детерминации пола.
Многофакторная детерминации пола. Прогамное определение пола.
Зависимое от факторов среды (фенотипическое) определение пола. Проблема
переопределения пола у позвоночных животных.
Эмбриональное развитие.
Дробление. Общая характеристика и значение процесса. Особенности
деления клеток в период дробления. Синхронный и асинхронный периоды
дробления – синтез ДНК, РНК и белков. Пространственные закономерности
дробления зародыша. Правила Гертвига-Сакса.
Типы дробления – полное (радиальное, спиральное), частичное
(дискоидальное,
поверхностное),
билатеральное,
чередующееся,
анархическое. Зависимость типа дробления от количества желтка, его
распределения в цитоплазме и от свойств цитоплазмы.
Строение бластулы у животных с разным типом дробления.
5
Особенности дробления и образование бластоцисты у млекопитающих.
Ооплазматическая сегрегация во время дробления. Мозаичные и
регуляционные
яйца.
Возникновение
однояйцевых
близнецов.
Полиэмбриония.
Гаструляция. Общая характеристика процесса. Образование двух- и
трехслойного зародыша. Морфогенетические движения (инвагинация,
эпиболия, иммиграция, деламинация). Телобластический, пролиферационный
и энтероцельный способы образования мезодермы. Теория зародышевых
листков.
Карты презумптивных зачатков на стадии ранней гаструлы.
Гаструляция анамний (ланцетника, костистых рыб, амфибий).
Гаструляция амниот (рептилий, птиц, млекопитающих). Появление яйцевых и
зародышевых оболочек.
Органогенез позвоночных животных.
Нейруляция. Образование нервной трубки. Первичная эмбриональная
индукция. Градиентные соотношения в пределах хордо-мезодермального
зачатка. Особенности процессов нейруляции при голобластическом и
меробластическом типах развития.
Производные эктодермы. Развитие нервной системы и органов чувств.
Производные нервного гребня. Эктомезенхима и образование висцерального
скелета. Клеточная дифференцировка нервной трубки. Формирование отделов
головного мозга. Развитие органов чувств – глаз и органов слуха.
Индукционные процессы при развитии нервной системы и органов чувств.
Развитие кожных покровов и их производных. Кожные железы, чешуи,
перья, волосы. Взаимодействия между эктодермальными и мезодермальными
компонентами закладок.
Производные энтодермы. Развитие пищеварительной системы и
органов дыхания. Закладка передней и задней кишки. Формирование ротовой
полости. Формирование лица. Образование ротового и заднепроходного
отверстий. Дифференцировка глоточного отдела кишечника. Жаберные
карманы, жаберные щели. Образование легкого, закладка и дифференцировка
желез бронхиальной группы (щитовидная, паращитовидная, зобная).
Дифференцировка средней кишки, закладка печени, индуцирующее действие
на
нее
зачатка
сердца;
образование
поджелудочной
железы.
Формообразовательные взаимодействия между энтодермальным эпителием и
мезенхимой при детерминации и дифференцировке производных энтодермы.
Производные мезодермы. Расчленение хордо-мезодермального
зачатка (хордомезодерма, сомит, сомитная ножка, боковая пластинка,
париетальный и висцеральный листки и образование вторичной полости тела).
Осевая мезодерма. Сомиты. Дифференцировка сомита на миотом,
склеротом и дерматом; развитие осевого скелета.
Мезодерма сомитных ножек. Развитие мочеполовой системы.
Образование пронефроса, мезонефроса и метанефроса. Взаимодействие
тканей при развитии выделительной системы. Образование половых желез и
6
половых протоков. Генетические и гормональные механизмы половой
дифференцировки.
Мезодерма боковых пластинок. Развитие производных висцерального
листка. Закладка сердца у анамний и амниот. Закладка кровяных островков,
кровеносных сосудов.
Развитие производных париетального листка. Развитие парных
конечностей. Мезодермальный и эктодермальный компоненты зачатка
конечности и индукционные взаимодействия между ними. Развитие
отдельных частей конечности. Индукция дополнительной конечности.
Развитие целома.
Взаимодействие зародыша со средой и с материнским организмом.
Внешняя среда и необходимые условия развития. Яйцевые оболочки, их
свойства и экологическое значение.
Провизорные органы у амниот: желточный мешок, амнион, хорион и
аллантоис. Их развитие, строение, функции.
Плацента: строение, классификация, функции плаценты. Первичные,
вторичные, третичные ворсинки хориона. Желточный и хориоаллантоисный
типы
плаценты.
Эпителиохориальная,
десмохориальная,
эндотелиохориальная и гемохориальная плацента. Развитие плаценты
человека. Материнская и зародышевая часть плаценты. Особенности строения
и роль пуповины в развитии зародыша.
III. Фонды оценочных средств
1. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
Рекомендации для подготовки к лабораторным занятиям
При подготовке к лабораторному занятию студенты, используя
материалы лекций и учебные пособия, приведенные в списке литературы,
должны подробно изучить особенности объектов, с которыми им предстоит
работать. Важно внимательно рассмотреть различные изображения и
фотографии объектов предстоящего лабораторного занятия. Только
лекционного материала недостаточно, так как он не включает некоторых тем,
подробностей, примеров и иллюстраций.
Рекомендации для работы на лабораторных занятиях
На лабораторных занятиях студенты изучают материал на
микропрепаратах или на микрофотографиях под контролем преподавателя.
Для прохождения лабораторного занятия студент должен иметь альбом,
простой карандаш, ластик и авторучку.
Изучение препарата следует начинать с малого увеличения микроскопа
(80-120х). При этом необходимо тщательно рассмотреть весь препарат и
7
выбрать необходимые для дальнейшего изучения участки. Только после этого
можно переходить к рассмотрению препарата под большим увеличением (400600х).
Изучение препаратов должно сопровождаться их обязательной
зарисовкой в альбом. Зарисовка позволяет студенту лучше понять и запомнить
препарат и обеспечивает более глубокое восприятие фактического материала.
Для оценивания качества выполнения лабораторных работ оценивается
владение навыками микроскопирования и умение определить изучаемый
объект по особенностям строения и расположения структур. Также
оценивается качество выполнения рисунков в альбоме, их оформление,
правильность подписей к рисункам. Альбом сдается на проверку два раза в
семестр – при выставлении баллов за модуль.
Требования к рисункам и оформлению альбома:
1. Рисунки выполняются в альбоме формата А4 или А5 с нелинованной
белой бумагой. Альбом должен быть подписан на титульном листе. Не
следует заводить один альбом на несколько дисциплин.
2. Все рисунки выполняются простым карандашом, подписи к ним –
авторучкой. Используется карандаш средней твердости.
3. Ориентация рисунков на листе – альбомная.
4. Рисунки располагаются только с одной стороны листа.
5. На одном листе должно располагаться не более одного занятия или темы,
но одна тема может располагаться на нескольких листах.
Ориентировочно размещают 1-3 рисунка на листе.
6. В верхней части страницы по центру размещается название темы занятия.
Над каждым рисунком обязательно пишется название объекта и название
микропрепарата. Способ окрашивания писать не обязательно.
7. Работа над рисунком завершается обозначениями. Около выносных
линий, идущих от рисунка, нужно проставить числовые обозначения, а
под рисунком или справа от него выписать соответствующие названия.
Обозначения должны быть около каждого рисунка.
При оценивании рисунков в альбоме учитывается:
1. Правильность отображения формы и расположения отдельных частей
объекта относительно друг друга.
2. Соблюдение размеров и пропорций между частями одного рисунка.
Разные рисунки на одном листе могут выполняться в разном масштабе.
3. Правильность отображения структуры отдельных частей объекта
(темные, светлые, зернистые, прозрачные и др.).
4. Правильность подписей и обозначений к рисунку.
5. Аккуратность выполнения рисунков. Тщательность проработки
отдельных деталей рисунка.
8
В результате лабораторных занятий студент должен научиться
распознавать на препаратах половые клетки, зародышевые образования и
другие структуры, знать особенности их строения.
Прохождение цикла лабораторных занятий является обязательным
условием допуска студента к экзамену. В случае пропуска занятий по
уважительной причине пропущенное занятие может быть отработано.
Рекомендации для подготовки к экзамену
При подготовке к экзамену студенту необходимо внимательно
ознакомиться со списком вопросов для экзамена и изучить весь необходимый
теоретический материал используя конспекты лекций, учебники и учебные
пособия из списков основной и дополнительной литературы и литературы для
самостоятельного изучения тем. Обязательно следует просмотреть все рисунки,
выполненные в альбоме, рисунки в учебниках и учебных пособиях.
К дате назначенной консультации студенты должны подготовить вопросы
по темам, вызывавшим затруднения.
Рекомендации для выполнения заданий по самостоятельной работе
Во время выполнения лабораторных работ к самостоятельной работе
студентов относится микроскопирование объекта, выполнение рисунков и
схем. Результатом самостоятельной работы является изображение изучаемого
объекта с обозначениями его частей. Рекомендации к выполнению
лабораторных работ приведены выше.
Самостоятельная работа при теоретической подготовке – часть тем
полностью или частично выносятся на самостоятельное изучение студентов.
Каждая тема предваряется постановкой цели и перечислением задач. В конце
каждой темы приводится список дополнительной литературы для
самостоятельного изучения темы. Для самоконтроля студентами уровня
теоретической подготовки к каждой теме имеется перечень контрольных
вопросов.
Качество выполнения самостоятельной работы оценивается во время
текущего контроля и промежуточной аттестации. Вопросы к данным темам
включены в списки вопросов к коллоквиумам и к экзамену.
Примеры заданий для самостоятельной работы
Тема 1. Биология размножения и развития, предмет и история развития.
Цель: Изучить основные этапы становления науки.
Задачи:
1. изучить этапы возникновения и развития науки;
2. ознакомиться с вкладом отдельных ученых в становление науки;
3. изучить основные концепции биологии развития;
4. ознакомиться с основными положениями эволюционной эмбриологии;
9
5. изучить становление и развитие экспериментальной эмбриологии;
6. проследить связи биологии развития и генетики;
7. изучить основные достижения биологии развития и их значение для
медицины и сельского хозяйства.
Дополнительная литература для изучения темы:
1. Дондуа А.К. Биология развития. СПб. Изд-во СпбГУ. Т.1. 2005.
2. Карлсон Б.М., Калецкая М., Конюхов Б.В. Основы эмбриологии по
Пэттэну. Том 1. М. Мир. 1983.
Контрольные вопросы:
1. Что такое преформизм и эпигенез? Кто из ученых являлся основателями
и приверженцами этих направлений?
2. В чем состоят заслуги К.Ф.Вольфа и К.М.Бэра в становлении
эмбриологии?
3. Охарактеризуйте заслуги А.О.Ковалевского и И.И.Мечникова как
основоположников сравнительной эмбриологии.
4. В чем заключаются основные положение биогенетического закона
Мюллера-Геккеля?
5. Какова суть и значение работ А.Н.Северцова, И.И.Шмальгаузена,
П.П.Иванова?
6. Изложите суть экспериментальной биологии.
7. Что такое генетика развития?
8. Когда произошел переход эмбриологии к биологии развития?
9. Как используются достижения биологии развития в медицине и
сельском хозяйстве?
Тема 2. Биология размножения и развития, методы проведения
исследований.
Цель: Изучить методы получения и исследования эмбрионального материала.
Задачи:
1. изучить методы прижизненного изучения зародышей;
2. изучить методы изучения фиксированного материала;
3. изучить методы трансплантации и эксплантации;
4. изучить методы использования мутагенов и тератогенов.
Дополнительная литература для изучения темы:
1. Карлсон Б.М., Калецкая М., Конюхов Б.В. Основы эмбриологии по
Пэттэну. Том 1. М. Мир. 1983.
Контрольные вопросы:
1. Назовите методы изучения живых зародышей.
2. В чем заключается сущность гистохимических методов?
3. Объясните метод авторадиографии.
4. Для каких целей используется метод маркировки?
5. Охарактеризуйте методы микрохирургии.
6. Объясните сущность сравнительных методов эмбриологии.
7. Какие биохимические методы применяются в биологии развития?
8. Опишите методы с применением мутагенных и тератогенных факторов.
10
Тема 3. Производные эктодермы.
Цель: Изучить развитие производных эктодермы.
Задачи:
1. изучить развитие нервной системы;
2. изучить развитие органов чувств;
3. проследить судьбу клеток нервного гребня;
4. изучить развитие кожных покровов и их производных.
Дополнительная литература для изучения темы:
1. Карлсон Б.М., Калецкая М., Конюхов Б.В. Основы эмбриологии по
Пэттэну. Том 1,2. М. Мир. 1983.
2. Гилберт С.Ф., Васецкий С. Г., Детлаф Т.А. Биология развития. Т.1. 1993.
Контрольные вопросы:
1. Как происходит развитие нервной системы у позвоночных животных?
2. В чем проявляется индукция в развитии нервной системы и органов
чувств?
3. Как происходит образование нервного гребня? Каким тканям и клеткам
он дает начало?
4. Подробно опишите процессы клеточной дифференцировки стенки
нервной трубки.
5. Как происходит развитие головного и спинного мозга?
6. Охарактеризуйте процессы формирования мозговых пузырей и
дальнейшее развитие отделов головного мозга.
7. Как происходит закладка и развитие глаза у позвоночных? Какие
индукционные влияния при этом наблюдаются?
8. Как развиваются органы слуха и равновесия у позвоночных? Какие
зародышевые листки принимают в этом участие?
9. Как происходит развитие эпидермиса и его производных?
10.Какие взаимные индукционные воздействия наблюдаются со стороны
эктодермы и мезодермы при образовании производных эпидермиса?
Тема 4. Производные энтодермы.
Цель: Изучить развитие производных энтодермы.
Задачи:
1. изучить развитие пищеварительной системы и органов дыхания;
2. изучить формирование лица человеческого эмбриона;
3. изучить процессы дифференцировки глоточного отдела кишечника;
4. изучить взаимные индукционные влияния между энтодермальным
эпителием и мезодермой.
Дополнительная литература для изучения темы:
1. Карлсон Б.М., Калецкая М., Конюхов Б.В. Основы эмбриологии по
Пэттэну. Том 1,2. М. Мир. 1983.
2. Гилберт С.Ф., Васецкий С. Г., Детлаф Т.А. Биология развития. Т.1. 1993.
Контрольные вопросы:
11
1. Как происходит формирование пищеварительной системы у
позвоночных?
2. Когда и каким образом происходит закладка передней и задней кишки?
3. Как происходит формирование лица?
4. Подробно охарактеризуйте дифференцировку глоточного отдела
кишечника.
5. Как происходит формирование жаберных карманов у анамний и
амниот7
6. Какие производные жаберных карманов формируются у зародыша
человека?
7. Опишите процессы формирования печени и поджелудочной железы7
8. Охарактеризуйте индукционные процессы при формировании печени и
поджелудочной железы.
Тема 5. Производные мезодермы.
Цель: Изучить развитие производных мезодермы.
Задачи:
1. изучить развитие производных сомитов;
2. изучить развитие производных хордомезодермы;
3. изучить развитие производных сомитных ножек;
4. изучить развитие производных боковых пластинок.
Дополнительная литература для изучения темы:
1. Карлсон Б.М., Калецкая М., Конюхов Б.В. Основы эмбриологии по
Пэттэну. Том 1,2. М. Мир. 1983.
2. Гилберт С.Ф., Васецкий С. Г., Детлаф Т.А. Биология развития. Т.1. 1993.
Контрольные вопросы:
1. Какие основные закладки дают сомиты;
2. Как происходит развитие скелета?
3. Как происходит развитие висцеральной и соматической мускулатуры?
4. Как происходит развитие конечностей? Детерминация и индукция в
развитии конечности.
5. Какова роль эктомезенхимы в формировании конечностей?
6. Опишите развитие выделительной системы. В чем отличие процессов
формирования пронефроса, мезонефроса и метанефроса? В чем
проявляются индукционные воздействия между зачатками?
7. Как происходит развитие половой системы?
8. Какова структура индифферентной гонады? Как происходит половая
дифференцировка гонад и половых протоков?
9. В чем проявляются отличия в формировании сердца у животных с
мезолецитальными (телолецитальными) и крайнетелолецитальными
яйцами?
10.Как развиваются кровеносной сосуды?
12
2. Текущий контроль успеваемости
Оценочные средства для проверки знаний
Примеры тестовых заданий
1) Для ядра спермия характерны:
1. Крупные размеры, преобладание эухроматина, отсутствие ядрышка
2. Крупные размеры, преобладание гетерохроматина, наличие ядрышка
3. Крупные размеры, преобладание эухроматина, наличие нескольких
ядрышек
4. Мелкие размеры, плотная упаковка хроматина, отсутствие ядрышка
5. Мелкие размеры, плотная упаковка хроматина, наличие нескольких
ядрышек
2) Акросома спермия локализована в:
1. Основной части хвостика
2. В апикальной части головки
3. В шейке
4. В базальной части головки
5. Концевой части хвостика
3) Яйцеклетка ланцетника по количеству и распределению желточных
включений:
1. Олиголецитальная, телолецитальная
2. Олиголецитальная, изолецитальная
3. Алецитальная, изолецитальная
4. Полилецитальная, изолецитальная
4) Медленный блок полиспермии начинается через:
1. 30 сек. после оплодотворения
2. 60 сек. после оплодотворения
3. 120 сек. после оплодотворения
4. 300 сек. после оплодотворения
5) Стимуляция выхода биологически активных веществ из кортикальных
гранул происходит в результате:
1. Закачки ионов кальция из окружающей среды
2. Выхода ионов кальция из депо ЭПС
3. Закачки ионов натрия из окружающей среды
4.. Выхода ионов натрия из депо ЭПС
6) Реотаксис играет большую роль при движении сперматозоидов к
яйцеклетке у:
1. Пресноводных рыб
2. Морских рыб
3. Амфибий
4. Млекопитающих
5. Амфибий
7) Дробление зиготы млекопитающих:
1. Неполное, асинхронное, чередующееся
2. Полное, синхронное, билатеральное
3. Полное, асинхронное, чередующееся
4. Неполное, синхронное, равномерное
5. Полное, асинхронное, билатеральное
8) Целобластула образуется в результате:
1. Полного радиального равномерного дробления
2. Полного радиального неравномерного дробления
3. Полного спирального дробления
4. Частичного дискоидального дробления
5. Частичного поверхностного дробления
6. Полного билатерального дробления
7. Полного чередующегося дробления
9) Энтероцельный способ закладки мезодермы характерен для:
1) кольчатых червей
2) насекомых
3) иглокожих
4) моллюсков
5) хордовых
6) кишечнополостных
10) При гаструляции птиц первичный гипобласт образует:
1) часть энтодермы аллантоиса
2) часть энтодермы желточного мешка
3) часть энтодермы первичного кишечника
4) часть энтодермы дефинитивного кишечника
11) Производными висцерального листка мезодермы являются:
1) Сердце, стенки целома, кровеносные сосуды
2) Мускулатура конечностей, сердце, кровеносные сосуды
3) Сердце, кровеносные сосуды, клетки крови
4) Стенки целома, мускулатура конечностей, сердце
5) Клетки крови, кровеносные сосуды, мускулатура конечностей
12) Из нейральной эктодермы развиваются:
1) пигментные клетки
2) зачаток хрусталика
14
3) сетчатка
4) внутреннее ухо
5) наружное ухо
Вопросы к коллоквиумам
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
1.
2.
3.
4.
5.
Гаметогенез
Отличия половых и соматических клеток.
Происхождение и миграция первичных половых клеток.
Гаметогенез. Общая характеристика. Отличия оогенеза и
сперматогенеза.
Строения яичника млекопитающих.
Оогенез – стадия размножения. Стадия малого роста. Блок мейоза.
Оогенез – стадия большого роста. Типы питания ооцита. Стадия
созревания.
Строение яйцеклетки. Желток. Классификация яйцеклеток.
Яйцевые оболочки и их функции.
Строение семенников млекопитающих.
Сперматогенез – 4 фазы.
Строение сперматозоида. Типичные и атипичные сперматозоиды.
Отличия оогенеза и сперматогенеза.
Гормональная регуляция полового цикла.
Оплодотворение
Оплодотворение. Дистантное взаимодействие гамет. Активация
движения сперматозоидов. Реакция капацитации.
Контактное взаимодействие гамет. Акросомная реакция.
Контактное взаимодействие гамет. Моно- и полиспермия.
Кортикальная реакция.
Сперматозоид внутри яйцеклетки. Движение пронуклеусов.
Кариогамия.
Стадии созревания, на которых происходит оплодотворение у разных
животных.
Ооплазматическая сегрегация после оплодотворения.
Партеногенез. Способы диплоидизации при партерногенезе.
Определение пола при оплодотворении и при партеногенезе.
Дробление
Дробление – значение, синхронный и асинхронный периоды.
Типы дробления. Пространственные закономерности дробления
зародыша. Зависимость дробления от типа яйцеклетки.
Полное дробление – радиальное.
Полное дробление – радиальное, спиральное, билатеральное,
чередующееся, анархическое.
Частичное дробление – дискоидальное, поверхностное.
15
6.
7.
8.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Дробление млекопитающих, компактизация.
Бластуляция. Типы бластул.
Ооплазматическая сегрегация во время дробления. Мозаичные и
регуляционные яйца. Возникновение близнецов. Полиэмбриония.
Гаструляция
Гаструляция. Способы гаструляции и типы клеточных движений.
Способы закладки мезодермы. Карты презумптивных зачатков.
Гаструляция ланцетника.
Гаструляция костистых рыб.
Гаструляция амфибий.
Гаструляция рептилий.
Гаструляция птиц.
Гаструляция млекопитающих. Производные ВКМ и трофобласта.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Органогенез
Нейруляция. Образование нервной трубки. Детерминация и индукция
при нейруляции.
Производные нейральной эктодермы. Производные нервного гребня.
Эктомезенхима.
Клеточная дифференцировка нервной трубки.
Развитие отделов головного и спинного мозга.
Развитие органов зрения. Эмбриональная индукция.
Развитие органов слуха и равновесия. Эмбриональная индукция.
Производные
кожной
эктодермы.
Взаимодействия
между
эктодермальными и мезодермальными компонентами закладок.
Производные энтодермы. Рот и ротовая полость. Формирование лица.
Развитие глотки и кишечной трубки. Производные глотки.
Пищеварительные железы. Органы дыхания. Роль мезодермы.
Мезодерма сомитов.
Мезодерма сомитных ножек.
Мезодерма боковых пластинок. Производные висцерального листка.
Мезодерма боковых пластинок. Производные париетального листка.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Яйцевые оболочки и провизорные органы
Образование яйцевых оболочек и провизорных органов амниот.
Желточный мешок и аллантоис рептилий, птиц и млекопитающих.
Амнион и хорион рептилий и птиц.
Плацента. Образование. Типы плацент.
Формирование и строение плаценты человека.
Желточный мешок, аллантоис и пупочный канатик человека.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
16
Оценочные средства для проверки умений и владений
Примеры лабораторных и практических заданий
Умения и владения проверяются при выполнении лабораторных работ.
Тема 1: Половые клетки
Цель занятия: Изучить строение и функции мужских половых клеток.
Задания:
1. изучить строение семенников млекопитающих;
2. изучить микроскопические строение типичных сперматозоидов;
3. изучить строение атипичных сперматозоидов.
Оценивается: владение навыками работы с микроскопической техникой,
навыки изучения и идентификации объектов.
Тема 2: Дробление
Цель занятия: Проследить первые стадии дробления на примере яйцеклетки
лягушки.
Задания:
1. изучить процесс дробления на примере лягушки;
2. проследить последовательность образования борозд дробления и
формирования микро- и макромеров;
3. проследить постепенное формирование амфибластулы в процессе
дробления;
4. изучить особенности расположения микро- и макромеров в амфибластуле.
Оценивается: владение навыками работы с микроскопической техникой,
навыки изучения и идентификации объектов.
Тема 3: Дробление, гаструляция и нейруляция птиц.
Цель занятия: Ознакомиться с процессом дробления, гаструляции и
нейруляции у птиц.
Задания:
1. изучить особенности дробления и гаструляции у птиц;
2. изучить процессы иммиграции и деламинации на примере гаструляции у
птиц;
3. изучить процессы нейруляции у птиц;
4. изучить образование экто- и энтодермы, зачатка кишечника и хорды у
птиц.
Оценивается: владение навыками работы с микроскопической техникой,
навыки изучения и идентификации объектов.
17
3. Промежуточная аттестация
Оценочные средства для проверки знаний
Вопросы к экзамену
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
Определение предмета. История развития эмбриологии. Современная
эмбриология. Методы биологии развития.
Гаметогенез. Общая характеристика. Отличия оогенеза и сперматогенеза.
Происхождение и миграция первичных половых клеток.
Строение яичника млекопитающих.
Оогенез – стадия размножения. Стадия малого роста. Блок мейоза.
Оогенез – стадия большого роста. Типы питания ооцита. Стадия
созревания.
Строение яйцеклетки. Желток. Классификация яйцеклеток.
Яйцевые оболочки и их функции.
Строение семенника млекопитающих.
Сперматогенез – 4 фазы.
Строение сперматозоида. Отличия сперматогенеза и оогенеза.
Оплодотворение. Дистантное взаимодействие гамет. Активация
движения сперматозоидов. Реакция капацитации.
Акросомная реакция.
Кортикальная реакция. Моно- и полиспермия.
Сперматозоид внутри яйца. Движение пронуклеусов. Ооплазматическая
сегрегация.
Партеногенез. Способы диплоидизации при партерногенезе.
Определение пола при оплодотворении и при партеногенезе.
Дробление – значение, синхронный и асинхронный периоды. Правила
Гертвига-Сакса.
Типы дробления. Полное дробление – радиальное и спиральное.
Билатеральное, чередующееся, анархическое.
Типы дробления. Частичное дробление.
Бластуляция. Типы бластул.
Ооплазматическая сегрегация во время дробления. Мозаичные и
регуляционные яйца. Возникновение близнецов.
Дробление у млекопитающих, компактизация.
Гаструляция. Способы гаструляции и типы клеточных движений.
Способы закладки мезодермы. Карты презумптивных зачатков.
Гаструляция ланцетника. Гаструляция костистых рыб.
Гаструляция амфибий и рептилий.
Гаструляция птиц.
Гаструляция млекопитающих. Производные ВКМ и трофобласта.
Нейруляция. Образование нервной трубки. Детерминация и индукция при
нейруляции.
18
31. Производные нейральной эктодермы. Производные нервного гребня.
Эктомезенхима.
32. Клеточная дифференцировка нервной трубки.
33. Развитие отделов головного и спинного мозга.
34. Развитие органов чувств. Эмбриональная индукция.
35. Производные
кожной
эктодермы.
Взаимодействия
между
эктодермальными и мезодермальными компонентами закладок.
36. Производные энтодермы. Рот и ротовая полость. Формирование лица.
37. Развитие глотки и кишечной трубки. Производные глотки.
38. Пищеварительные железы. Органы дыхания. Роль мезодермы.
39. Мезодерма сомитов.
40. Мезодерма боковых пластинок. Производные висцерального листка.
41. Мезодерма боковых пластинок. Производные париетального листка.
42. Мезодерма сомитных ножек.
43. Образование яйцевых оболочек и провизорных органов амниот. Амнион,
хорион, желточный мешок и аллантоис рептилий, птиц и
млекопитающих.
44. Плацента. Образование. Типы плацент.
45. Развитие плаценты человека. Строение плаценты человека: материнская
и плодная часть. Пупочный канатик.
Оценочные средства для проверки умений и владений
Примеры ситуационный заданий, кейсов к экзамену
Задание 1. В результате полного радиального дробления сформировалась
бластула из микро- и макромеров. Как называется данный тип бластулы? У
каких животных она встречается? Какие наиболее вероятные пути
образования энтодермы при такой бластуле?
Задание 2. На препарате виден срез гаструлы амфибии у которого хорошо
видны колбовидные клетки в области брюшной губы бластопора. Какая стадия
гаструляции на препарате? В каком состоянии находится гастроцель на этой
стадии?
Задание 3. На препарате зародыша цыпленка по бокам от зачатка хорды лежат
округлые образования с полостью внутри. Как называется этот зачаток? Какие
органы и структуры зародыша он сформирует?
Задание 4. В эксперименте был разрушен зачаток нервного гребня. Какие
нарушения при развитии будущего зародыша это может вызвать?
19
4. Перечень компетенций с примерами оценочных средств
Компетенция
Знать
Тип контроля
и примеры
заданий
ОПК-9. Способность использовать базовые представления о
закономерностях воспроизведения и индивидуального развития
биологических объектов, методы получения и работы с
эмбриональными объектами
– закономерности воспроизведения и индивидуального развития
биологических объектов;
– методы получения и работы с эмбриональными объектами.
Примеры типовых тестов
1) Яйцеклетка ланцетника по количеству и распределению
желточных включений:
1. Олиголецитальная, телолецитальная
2. Олиголецитальная, изолецитальная
3. Алецитальная, изолецитальная
4. Полилецитальная, изолецитальная
2) Медленный блок полиспермии начинается через:
1. 30 сек. после оплодотворения
2. 60 сек. после оплодотворения
3. 120 сек. после оплодотворения
4. 300 сек. после оплодотворения
3) Стимуляция выхода биологически активных веществ из
кортикальных гранул происходит в результате:
1. Закачки ионов кальция из окружающей среды
2. Выхода ионов кальция из депо ЭПС
3. Закачки ионов натрия из окружающей среды
4.. Выхода ионов натрия из депо ЭПС
4) …
Вопросы к коллоквиумам
1. Гаметогенез. Общая характеристика. Отличия оогенеза и
сперматогенеза.
2. Строения яичника млекопитающих.
3. Оогенез – стадия размножения. Стадия малого роста. Блок
мейоза.
4. Оогенез – стадия большого роста. Типы питания ооцита. Стадия
созревания.
5. Строение яйцеклетки. Желток. Классификация яйцеклеток.
6. Яйцевые оболочки и их функции.
7. …
Примеры заданий для самостоятельной работы
Тема 2. Биология размножения и развития, методы проведения
исследований.
Цель: Изучить основные методы получения и исследования
эмбрионального материала.
Задачи:
1. изучить методы прижизненного изучения зародышей;
20
2. изучить методы изучения фиксированного материала;
3. изучить методы трансплантации и эксплантации;
4. изучить методы использования мутагенов и тератогенов.
Дополнительная литература для изучения темы:
1. Карлсон Б.М., Калецкая М., Конюхов Б.В. Основы
эмбриологии по Пэттэну. Том 1. М. Мир. 1983.
Контрольные вопросы:
1. Назовите методы изучения живых зародышей.
2. В чем заключается сущность гистохимических методов?
3. Объясните метод авторадиографии.
4. Для каких целей используется метод маркировки?
5. Охарактеризуйте методы микрохирургии.
6. Объясните сущность сравнительных методов эмбриологии.
7. Какие биохимические методы применяются в биологии
развития?
8. Опишите методы с применением мутагенных и
тератогенных факторов.
Вопросы для экзамена
Уметь
Владеть
Тип контроля
и примеры
заданий
1. Определение предмета. История развития эмбриологии.
Современная эмбриология. Методы биологии развития.
2. Гаметогенез. Общая характеристика. Отличия оогенеза и
сперматогенеза.
3. Происхождение и миграция первичных половых клеток.
4. Строение яичника млекопитающих.
5. Оогенез – стадия размножения. Стадия малого роста. Блок
мейоза.
6. …
– использовать базовые представления о закономерностях
воспроизведения и индивидуального развития биологических
объектов;
– использовать знание методов получения и работы с
эмбриональными объектами
– способностью использовать базовые представления о
закономерностях воспроизведения и индивидуального развития
биологических объектов для решения задач профессиональной
деятельности.
Примеры заданий для лабораторных работ
Тема: Дробление
Цель занятия: Проследить первые стадии дробления на примере
яйцеклетки лягушки.
Задания:
1. изучить процесс дробления на примере лягушки;
2. проследить последовательность образования борозд дробления
и формирования микро- и макромеров;
3. проследить постепенное формирование амфибластулы в
процессе дробления;
4. изучить особенности расположения микро- и макромеров в
амфибластуле.
21
Оценивается: Владение навыками работы с микроскопической
техникой, навыки изучения и идентификации объектов.
Примеры практических заданий к экзамену
Задание 1. В результате полного радиального дробления
сформировалась бластула из микро- и макромеров. Как называется
данный тип бластулы? У каких животных она встречается? Какие
наиболее вероятные пути образования энтодермы при такой
бластуле?
Задание 2. На препарате виден срез гаструлы амфибии у которого
хорошо видны колбовидные клетки в области брюшной губы
бластопора. Какая стадия гаструляции на препарате? В каком
состоянии находится гастроцель на этой стадии?
Задание 3. На препарате зародыша цыпленка по бокам от зачатка
хорды лежат округлые образования с полостью внутри. Как
называется этот зачаток? Какие органы и структуры зародыша он
сформирует?
Задание 4. В эксперименте был разрушен зачаток нервного гребня.
Какие нарушения при развитии будущего зародыша это может
вызвать?
IV. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) Основная литература:
1. Белоусов Л.В. Основы общей эмбриологии. 2005. Москва: МГУ: Наука,
2005. 367 с.
2. Студеникина Т. М., Вылегжанина Т.А. и др. Гистология, цитология и
эмбриология. М.: НИЦ ИНФРА-М; Мн.: Нов. знание, 2013. (Электронный
ресурс: http://znanium.com/bookread2.php?book=406745)
б) Дополнительная литература:
1. Голиченков В.А. Практикум по эмбриологии. М. Академия. 2004. 204 с.
2. Зиматкин С. М. Гистология, цитология и эмбриология. Минск:
Вышэйшая
школа,
2013.
230
с.
(Электронный
ресурс:
http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=235667).
3. Саврова О.Б., Ерёмина И. З. Основы эмбриологии. Москва: РУДН, 2013. 146
с.
(Электронный
ресурс:
http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=226784).
4. Токин Б.П. Общая эмбриология. М. Высшая школа. 1987. 478 с.
22
в) Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
Программное обеспечение:
1. Acrobat Reader.
2. Irfan View.
3. Kaspersky Internet Security.
4. Microsoft Office (MS PowerPoint, MS Word, MS Excel).
5. Win DjView.
6. Windows Media – проигрыватель.
Интернет-ресурсы:
7. http://bspu.ru/node/6018 – Биология размножения и развития: курс лекций /
сост. О.А. Абросимова; под ред. В.Ю. Горбуновой. Уфа: Издательство
БГПУ, 2006. 140с.
8. http://www.studfiles.ru/preview/1906515/ – Болотов А. В. Биология
размножения и развития. Раздел. Биология индивидуального развития:
учеб. пособие / А. В. Болотов. Иркутск: Изд-воИГУ, 2011. 217 с.
9. http://embryology.med.unsw.edu.au/ – UNSW Embryology. An educational
resource for learning concepts in embryological development.
10. http://humbio.ru/humbio/default.htm – База знаний по биологии человека.
V. Материально-техническое обеспечение дисциплины
1.
2.
3.
4.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Для проведения дисциплины используются:
комплекс мультимедийного оборудования (ноутбук, проектор);
световые микроскопы Биолам, Биомед 4;
наборы микрофотографий;
микропрепараты.
Список микропрепаратов
Яйцеклетка беззубки
Яйцеклетка лягушки
Яйцеклетка кошки
Сперматозоиды петуха
Сперматозоиды морской свинки
Деление созревания яйцеклетки лошадиной аскариды
Оплодотворение у лошадиной аскариды
Синкарион у лошадиной аскариды
Дробление яйцеклетки лошадиной аскариды
Дробление яйцеклетки лягушки
Бластула лягушки
Гаструла лягушки
Нейрула лягушки
Первичная полоска зародыша курицы
23
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
Сомиты, хорда и нервная трубка зародыша курицы
Туловищная складка зародыша курицы
Зародыш курицы (15 часов инкубации) тотальный препарат
Зародыш курицы (38 часов инкубации) тотальный препарат
Зародыш форели
Поперечный срез зародыша курицы (96 часов инкубации)
Саггитальный разрез зародыша крысы
Аллантоис курицы (тотальный препарат)
Амнион человека (тотальный препарат)
Ворсинка хориона (тотальный препарат)
Пуповина свиньи.
Яичник кролика.
Яичник лягушки.
Семенник крысы.
Аскарида. Пронуклеусы и веретено деления.
Аскарида. Веретено 1-го деления созревания.
Аскарида. Веретено 2-го деления созревания.
Аскарида. Веретено деления и два бластомера.
Бластула лягушки.
Гаструла лягушки.
Цыпленок. Первичная полоска. Тотальный препарат.
Цыпленок. Первичная бороздка. Поперечный срез.
Зародыш курицы. (16 часов инкубации).
Цыпленок. Хордальный вырост. Тотальный препарат.
Цыпленок. Хордальный вырост. Саггитальный разрез.
Цыпленок. Средняя гаструла.
Цыпленок. Ранняя нейрула.
Цыпленок. Поздняя нейрула. Тотальный препарат.
Цыпленок. Поздняя нейрула. Поперечный срез на уровне головной
кишки.
Цыпленок. Поздняя нейрула. Поперечный срез на уровне хвостового
отдела.
Цыпленок. Поздняя нейрула. Поперечный срез на уровне кишечных
ворот.
Цыпленок. Поперечный срез на уровне сердца.
Цыпленок. Полуповорот. Тотальный препарат.
Цыпленок. Поворот. Тотальный препарат.
Цыпленок. Поворот. Поперечный срез на уровне смыкания
амниотических складок.
Цыпленок. Поворот. Поперечный срез через туловищный отдел.
Цыпленок. 3 мозговых пузыря.
Цыпленок. (84 часа инкубации). Аллантоис.
24
VI. Перечень обновлений рабочей программы дисциплины
№п.п. Обновленный
Описание внесенных
Дата и протокол
раздел рабочей
изменений
заседания
программы
кафедры,
дисциплины
утвердившего
изменения
1. Раздел III
добавлен раздел 6. Перечень 26.11.2015,
Фонды
компетенций с примерами
протокол зас. каф.
оценочных
оценочных средств
биологии № 25
средств
2.
25