№2 Лабораторное занятие. Оплодотворение
Препараты к занятию «Оплодотворение»
Вхождение сперматозоида в яйцеклетку совершается у животных на разных стадиях развития яйцеклеток: у аскариды, птиц и некоторых млекопитающих оно происходит на стадии ооцита первого порядка, т. е. еще до выделения первого редукционного тельца. При раннем проникновении в яйцеклетку сперматозоид пребывает в состоянии покоя до тех пор, пока в ней не завершится мейоз. В результате слияния сперматозоида и яйцеклетки образуется зигота.
Студентам предлагается практически изучить основные этапы процесса оплодотворения на препаратах поперечных срезов матки лошадиной аскариды.
Встреча гамет у аскариды происходит внутри половых путей самки (внутреннее оплодотворение). После проникновения сперматозоида внутрь появляется оболочка оплодотворения, препятствующая проникновению в яйцеклетку других сперматозоидов.
Оплодотворенные ооциты от момента проникновения сперматозоида и до первых делений дробления находятся в матке аскариды, причем более поздние стадии находятся ближе к заднему концу матки.
Препарат №1. Матка аскариды (поперечный срез): выделение первого редукционного тельца
Задание. На данном препарате под микроскопом при малом увеличении (объектив х 8) рассмотрите и зарисуйте общий вид матки лошадиной аскариды на поперечном срезе.
Переведите микроскоп на большое увеличение (объектив х 40) и найдите зиготу, на срезе которой видны деконденсирующаяся головка спермия и веретено первого деления созревания, и зарисуйте его.
Снаружи матка покрыта покровными фолликулярными клетками, внутренняя полость заполнена оплодотворенными яйцеклетками (рис. 22, А). Ядро сперматозоида после попадания в яйцеклетку быстро набухает и увеличивается в объеме. В области расположения головки сперматозоида можно различить темную гранулу — это та область ядра сперматозоида, которая еще не подверглась деконденсации и ДНК которой плотно упакована и лежит компактно, как в ядре зрелого сперматозоида. Вокруг ядра спермия виден ореол уже деконденсированного материала (рис. 22, Б). Обратите внимание на то, что оболочка ооцита на этом этапе еще не отошла от его плазматической мембраны, т. е. оболочка оплодотворения еще не сформирована, а цитоплазма ранней зиготы сильно вакуолизирована. Если срез прошел вдоль веретена первого деления созревания (рис. 22, Б), определите его этап (метафаза, анафаза или телофаза первого деления созревания) и подсчитайте количество хромосом.
Препарат №2. Матка аскариды (поперечный срез): выделение второго редукционного тельца и образование оболочки оплодотворения
Задание. На данном препарате под микроскопом при малом увеличении (объектив х 8) выберите и поставьте в поле зрения зиготу или группу зигот, в которых отчетливо различимо содержимое (материал ядра сперматозоида, веретено второго деления созревания, первое редукционное тельце). Переменив малое увеличение на большое (объектив х 40), рассмотрите строение зиготы аскариды на стадии выделения второго полярного тельца (рис. 22, В).
Обратите внимание на отличия данной стадии от стадии оплодотворения, представленной на препарате № 1. На препарате четко видно, что на этой стадии уже образовалось перивителлиновое пространство и оболочка оплодотворения отошла от зиготы. Зигота имеет мелкозернистую цитоплазму, в которой лежит декон-денсирующаяся головка сперматозоида.
На этом этапе оплодотворения деконденсация почти завершилась: темная головка спермия уже не видна, а область хроматина мужского ядра большего диаметра и более плотная, чем на препарате № 1. На периферии зиготы так же, как и на препарате № 1, видно веретено деления, но это веретено второго деления созревания. Первое редукционное тельце, являющееся результатом первого деления созревания, видно как темное мелкое образование, прилежащее оболочке оплодотворения. Такое расположение первого редукционного тельца говорит о том, что первое деление мейоза у аскариды заканчивается еще до отхождения оболочки оплодотворения.
Кроме того, на препарате различима тонкая, но темная оболочка, в виде темного ободка покрывающая оболочку оплодотворения снаружи. Она называется кутикулой. Это третичная по своему происхождению оболочка, т. е. она формируется после оплодотворения, а материал, ее составляющий, секретируется клетками матки. На более поздних этапах оплодотворения кутикуляр-ная оболочка становится более толстой и прочной. Ее функция — защищать эмбрион аскариды от воздействия внешней среды до тех пор, пока не произойдет вылупления личинок.
Препарат №3. Матка аскариды (поперечный срез): стадия пронуклеусов и первого деления дробления
Задание. Последующие этапы процесса оплодотворения (стадию пронуклеусов; метафазу, анафазу и телофазу первого деления дробления; стадию двух бластомеров), как правило, можно увидеть на одном поперечном срезе матки аскариды. Иногда на одном препарате не хватает либо стадии пронуклеусов, либо стадии двух бластомеров. Для того чтобы зарисовать все стадии, надо просмотреть два и более препаратов.
Стадия пронуклеусов. После завершения второго редукционного деления гаплоидные родительские геномы одеваются ядерными оболочками — формируются мужской и женский пронуклеу-сы, которые начинают сближаться, двигаясь по цитоплазме зиготы по сложной траектории. На большом увеличении в центре яйцеклетки хорошо видны два пронуклеуса, которые выглядят как два клеточных ядра. Из-за этого в старых учебниках зиготу на стадии пронуклеусов часто называли термином «синкарион». Часто внутри пронуклеусов виден ядерный материал. Он находится в спи-рализованном состоянии — это идет конденсация хромосом перед первым делением дробления. У некоторых зигот можно видеть остатки двух редукционных телец, причем первое лежит на внутренней стороне оболочки оплодотворения, а второе — на плазматической мембране зиготы. На этой стадии отчетливо видна оболочка оплодотворения, покрытая толстой кутикулой.
Метафаза первого деления дробления аскариды. На срезе матки аскариды лучше всего выбрать срез, который прошел через оба полюса веретена первого деления дробления. В метафазе митоти-ческий аппарат деления уже четко виден. Он состоит из веретена и лучистого сияния, которые образованы микротрубочками, отходящими от центриолей. Хромосомы располагаются по экватору веретена. Каждая хромосома состоит из двух хроматид (сестринских хромосом), образование которых произошло путем редупликации в синтетическом периоде интерфазы. У лошадиной аскариды четыре хромосомы.
Сперматозоид вносит в яйцеклетку свое ядро, центросому, митохондрии. Центросома делится, между центриолями образуется веретено, вокруг которого появляется лучистая сфера. Оболочки обоих пронуклеусов при соприкосновении растворяются и хромосомы объединяются в единую группу. Так как каждое ядро привносит по гаплоидному набору хромосом, после объединения восстанавливается диплоидное число хромосом, свойственное всем соматическим и незрелым половым клеткам.
Анафаза и телофаза первого деления дробления аскариды. Мито-тическое деление яйцеклеток аскариды в принципе не отличается от митоза в других клетках животных. Однако у аскариды очень хорошо видны веретено деления, центриоли и сияние вокруг центриолей, поэтому, рассматривая этот препарат, особое внимание надо уделить стадиям телофазы. На этих стадиях митотический аппарат деления выражен наиболее четко. В анафазе сестринские хроматиды расходятся к противоположным полюсам клетки. В конце анафазы по периферии клетки (в ее центральной части) появляется борозда, которая постепенно углубляется и в телофазе делит тело клетки на две части. Одновременно в телофазе идет реконструкция дочерних ядер. При этом хромосомы деконденсируются, образуются ядрышко и ядерная оболочка.
Стадия образования двух бластомеров. Среди зигот на стадиях анафазы и телофазы первого деления дробления располагаются отдельные эмбрионы на стадии двух бластомеров, уже завершившие первое деление. Эту стадию нужно уметь отличать от поздней телофазы. На двуклеточной стадии бластомеры полностью отделены друг от друга и часто лежат в разных оптических плоскостях, а на стадии телофазы обычно хорошо видны борозда дробления и контрактильное кольцо.
Дополнительное задание. Наблюдение за реакцией активации ооцитов вьюна. Наблюдение за событиями, происходящими при оплодотворении ооцитов вьюна (на модели активации неоплод отворенных ооцитов при попадании в водную среду). Подробное описание этого задания приведено в разделе «Рыбы: работа с живым материалом (развитие эмбрионов вьюна)».
№3 Лабораторное занятие. Дробление
Препараты к занятию «Дробление»
Препараты для данного занятия подобраны таким образом, чтобы показать, как изменяется тип дробления яйцеклеток в зависимости от количества и расположения желтка (олиголецитальные яйцеклетки морского ежа — препарат № 1; мезолецитальные яйцеклетки бесхвостых амфибий — препарат № 2; полилецитальные яйцеклетки вьюна — препарат № 3, № 4). Кроме того, на этом занятии предлагается препарат перибластулы насекомых, сформировавшейся в результате поверхностного дробления (препарат № 5).
Особенности дробления яйцеклеток млекопитающих выделены в раздел «Раннее развитие млекопитающих».
Задание. На данном препарате под микроскопом при малом увеличении (объектив х 8) найдите срез целобластулы морского ежа. Если срезов на препарате несколько, выберите тот, который имеет наибольший диаметр. Переведите микроскоп на большое увеличение (объектив х 40) и зарисуйте целобластулу. Обратите внимание на форму клеток и расположение их ядер (рис. 29, А).
Целобластула морского ежа имеет сферическую форму. Однослойная стенка окружает большой бластоцель, занимающий центральное положение. Клеточная стенка целобластулы состоит из клеток цилиндрической формы, ядра располагаются у внутренней поверхности клеток. Гиалиновый слой, а также реснички и апикальный орган на световых препаратах, как правило, не видны. На препаратах ранних целобластул морского ежа может быть видна некоторая разница в размерах клеток анимального и вегетативного полюсов (клетки вегетативного полюса чуть крупнее).
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
