บทที่ 11 การสืบพันธุ์และการเจริญเติบโต บทที่ 11 การสืบพันธุ์และการเจริญเติบโต Biology (40243) Miss Lampoei Puangmalai
บทที่ 11 การสืบพันธุ์และการเจริญเติบโต บทที่ 11 การสืบพันธุ์และการเจริญเติบโต 11.1 การสืบพันธุ์ 11.1.1 การสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว 11.1.2 การสืบพันธุ์ของสัตว์ 11.1.3 การสืบพันธุ์ของคน 11.2 การเจริญเติบโตของสัตว์ 11.2.1 การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและสัตว์บางชนิด 11.2.2 การเจริญเติบโตของคน
จุดประสงค์การเรียนรู้ 5. สืบค้นข้อมูล อภิปราย และอธิบายกระบวนการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและสัตว์บางชนิด 6. สืบค้นข้อมูล อภิปราย และอธิบายกระบวนการเจริญเติบโตของคน 7. สืบค้นข้อมูล อภิปราย และยกตัวอย่างความผิดปกติของการตั้งครรภ์ และสภาวะบางประการที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของทารกในครรภ์
การเจริญเติบโตของสัตว์ (Growth)
11.2 การเจริญเติบโตของสัตว์ 1. การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว 2. การเจริญเติบโตของสัตว์บางชนิด การเจริญเติบโตของแมลง การเจริญเติบโตของกบ การเจริญเติบโตของไก่ 3. การเจริญเติบโตของคน
การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต กระบวนการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตมี 4 กระบวนการ คือ 1. การแบ่งเซลล์ (cell division) 2. การเพิ่มขนาดของเซลล์หรือการเติบโต (growth) 3. เซลล์ที่มีลักษณะเฉพาะเพื่อทำหน้าที่เฉพาะอย่าง (cell differentiation) 4. กระบวนการพัฒนาเปลี่ยนแปลงรูปร่างเป็นอวัยวะและเกิดเป็นรูปร่าง (morphogenesis)
The sigmoid or S-shaped population growth curve. Phase 1 : Log or exponential phase. Unlimited population growth. Abundant food, no disease, no predators etc Phase 2 : Decline or transitional phase. Limiting factors slowing population growth. Phase 3 : Plateau or stationary phase. No growth. The limiting factors balance the population’s capacity to increase. The population reaches the Carrying Capacity (K) of the environment. Added limiting factors will lower K. Removing a limiting factor will raise K. http://www.saburchill.com/IBbiology/chapters05/009.html
1. การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น อะมีบา พารามีเซียม มีการแบ่งเซลล์, เพิ่มขนาดเซลล์ จนมีขนาดเท่ากับเซลล์ทั่วไป
2. การเจริญเติบโตของสัตว์ การเจริญเติบโตของแมลง การเจริญเติบโตของกบ การเจริญเติบโตของไก่
การเจริญเติบโตของสัตว์ การเจริญเติบโตของสัตว์แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ Ametamorphosis การเจริญเติบโตที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างลักษณะ เป็นขั้น ๆ ในระหว่างเจริญเติบโต ตัวอ่อนจะมีลักษณะรูปร่างเหมือนตัวเต็มวัย ทุกประการเพียงแต่มีขนาดเล็กกว่า ได้แก่ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สัตว์เลื้อยคลาน สัตว์ปีก แมลงบางชนิด เช่น ตัวสองง่าม ตัวสามง่าม แมลงหางดีด Metamorphosis การเจริญเติบโตที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างลักษณะ เป็นขั้น ๆ ในระหว่างเจริญเติบโต ได้แก่ สัตว์ครึ่งน้ำครึ่งบก และ แมลงเกือบทุกชนิด
http://www.phschool.com/atschool/science_activity_library/frog_life_cycle.html
การเจริญเติบโตของแมลง Complete metamorphosis เมตามอร์โฟซีสแบบสมบูรณ์ คือ แมลงที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างครบ 4 ขั้น คือ ไข่ (egg) --> ตัวอ่อน (larva) --> ดักแด้ ( pupa) --> ตัวเต็มวัย (adult) ได้แก่ ยุง ผีเสื้อ ผึ้ง มด ต่อ แตน ไหม แมลงวัน ด้วง เป็นต้น Incomplete metamorphosis เมตามอร์โฟซีสแบบไม่สมบูรณ์ คือ แมลงที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง ไม่ครบขั้น มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเพียง 3 ขั้น คือ ไข่ (egg) --> ตัวอ่อนในน้ำ (naiad) -->ตัวเต็มวัย (adult) ได้แก่ แมลงปอ ชีปะขาว จิงโจ้น้ำ เป็นต้น Gradual metamorphosis เมตามอร์โฟซีสแบบค่อยเป็นค่อยไป คือ แมลงที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างทีละน้อยไม่ครบขั้น มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเพียง 3 ขั้น คือ ไข่ (egg) --> ตัวอ่อน (nymph) -->ตัวเต็มวัย (adult) ได้แก่ แมลงสาบ ตั๊กแตน จิ้งหรีด จักจั่น มวนต่าง ๆ เหา ปลวก ไร เรือด เพลี้ย เป็นต้น
Complete metamorphosis http://web1.dara.ac.th/yanin/B5_Animal/Growth/animal_51_metamorphosis.html
Incomplete metamorphosis http://www.ndsu.nodak.edu/entomology/topics/growth.htm http://www.entomology.ucr.edu/ebeling/ebeling4.html
Gradual metamorphosis http://www.ndsu.nodak.edu/entomology/topics/growth.htm http://www.biologycorner.com/bio1/notes-arthropods.html
การเจริญเอ็มบริโอของสัตว์ เซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย คือ ไข่ (egg) มี 2 ขั้ว คือ Animal pole เป็นด้านที่มีนิวเคลียส Vegetal pole เป็นด้านที่อยู่ตรงข้ามกับ animal pole ไข่ของสัตว์แต่ละชนิดจะแตกต่างกันตามปริมาณของไข่แดง
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/devel/animal_development.htm
ชนิดของไข่ (egg type) แบ่งตามปริมาณของไข่แดง 1. Homolecithal egg เป็นไข่ที่มีไข่แดงน้อย กระจายปนอยู่ในไซโทพลาซึม เช่น ไข่ดาวทะเล 2. Mesolecithal egg เป็นไข่ที่มีไข่แดงปานกลาง ไข่จะรวมกันอยู่ด้านใดด้านหนึ่งของไข่ เช่น ไข่กบ 3. Polylecithal egg เป็นไข่ที่มีไข่แดงมาก เช่น ไข่ของไก่ , นก เป็นต้น
ชนิดของไข่ (egg type) แบ่งตามตำแหน่งของไข่แดง 1. Isolecithal egg เป็นไข่ที่มีไข่แดงกระจายอยู่ในไซโทพลาซึม เช่น ไข่ดาวทะเล 2. Telolecithal egg เป็นไข่ที่มีไข่แดงแยกออกมาอยู่ด้านล่างของไข่ แบ่งเป็น 2 กลุ่มย่อย คือ 2.1 Moderately telolecithal egg เป็นไข่ที่มีไข่แดงแยกออกมาอยู่ด้านล่างของไข่ ได้แก่ ไข่กบ เป็นต้น 2.2 Polytelolecithal egg ไข่แดงทั้งหมดแยกออกจากไซโทพลาซึม ส่วนของนิวเคลียสกับไซโทพลาสึมที่เจริญเป็นเอมบริโออยู่เฉพาะบริเวณ เรียกว่า เท่านั้น ได้แก่ ไข่ของกบ , นก เป็นต้น 3. Centrolecithal egg เป็นไข่ที่มีไข่แดงอยู่ตรงกลาง โดยถูกล้อมรอบไว้ด้วยชั้นบาง ๆ ของไซโทพลาซึม ได้แก่ ไข่ของแมลง
http://courses. biology. utah http://courses.biology.utah.edu/bastiani/3230/DB%20Lecture/Lectures/Lec5Cleav.html
http://courses. biology. utah http://courses.biology.utah.edu/bastiani/3230/DB%20Lecture/Lectures/Lec5Cleav.html
ความแตกต่างของ fertilization กับ unfertilization 1. Fertilization membrane , vitelline membrane 2. Perivitelline space 3. Polar body 4. nucleus
Unfertilized egg http://www.usd.edu/biol/labs/151/fert2.htm
Fertilized egg http://www.usd.edu/biol/labs/151/fert2.htm
ขั้นตอนการเจริญของเอมบริโอสัตว์ แบ่งออกเป็น 4 ขั้นตอน คือ 1. cleavage 2. blastulation 3. gastrulation 4. organogenesis
Cleavage ระยะคลีเวจ มีการแบ่งเซลล์แบบ mitosis แต่เป็นการแบ่งเซลล์ที่เร็วกว่าใน somatic cell เนื่องจากไม่ต้องมีการเจริญเติบโตของเซลล์ลูก เพราะฉะนั้น เซลล์ที่ได้จากการแบ่งเซลล์มีขนาดเล็กลงทุกครั้ง แต่ละเซลล์ที่ได้ในระยะนี้ เรียกว่า blastomere
Cleavage Cleavage มีการแบ่งเซลล์ 2 แบบ ขึ้นอยู่กับปริมาณของไข่แดง คือ 1. Holoblastic cleavage เป็นการแบ่งตลอดทั้งเซลล์ เกิดในเอมบริโอที่มีไข่แดงน้อย หรือปานกลาง 2. Meroblastic cleavage เกิดกับเอมบริโอที่มีไข่แดงมาก การแบ่งเซลล์เกิดเฉพาะบริเวณ germinal disc เท่านั้น
2-cell stage http://www.usd.edu/biol/labs/151/fert2.htm
4-cell stage http://www.usd.edu/biol/labs/151/fert2.htm
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/devel/animal_development.htm
Blastulation เมื่อเอมบริโอแบ่งได้ 32 เซลล์ เซลล์จะอยู่กันอย่างหลวม ๆ ขนาดเล็กลง แต่ขนาดของเอมบริโอคงเดิม จะดูเหมือนผลน้อยหน่า เรียกว่า morula เมื่อแบ่งเซลล์ต่อไปอีก 2-3 ครั้ง blastomere จะเคลื่อนตัวไปอยู่ที่ขอบของเอมบริโอ ทำให้เกิดช่องว่างภายในเอมบริโอ ระยะนี้เรียกว่า blastocoel เรียกชั้นของ blastomere ที่ไปเรียงตัวอยู่ที่ขอบของเอมบริโอว่า blastoderm เรียกเอมบริโอระยะนี้เรียกว่า blastola
Morula (32 cell) http://www.usd.edu/biol/labs/151/fert2.htm
Late Blastula http://www.usd.edu/biol/labs/151/fert2.htm
Blastulas http://www.usd.edu/biol/labs/151/fert2.htm
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/devel/animal_development.htm
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/devel/animal_development.htm
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/devel/animal_development.htm
Gastrulation ระยะนี้เอมบริโอยังคงมีการแบ่งเซลล์ และเกิดการเคลื่อนที่ของเซลล์เข้าสู่ภายในของเอมบริโอ บริเวณ blastoderm ที่เป็นปากทางให้เซลล์ผ่านเข้าไปภายใน blastocoel เรียกว่า blastopore เมื่อเซลล์เคลื่อนตัวเข้าไปมากขึ้นจะมีช่องว่างเกิดระหว่างกลุ่มเซลล์ที่เข้าไปใหม่ เรียกว่า gastrocoel หรือ archenteron ช่องว่างนี้จะทำให้ blastocoel เล็กลง gastrocoel จะเจริญไปเป็นท่อทางเดินอาหาร blastocoel จะเจริญไปเป็นช่องปาก หรือทวารหนัง แล้วแต่สัตว์แต่ละชนิด
Early Gastrula http://www.usd.edu/biol/labs/151/fert2.htm
Late Gastrula http://www.usd.edu/biol/labs/151/fert2.htm
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/devel/animal_development.htm
Organogenesis การแปรสภาพของเนื้อเยื่อ (differentiation of germ layers) มี 3 ชั้น ได้แก่ Ectoderm เปลี่ยนแปลงไปเป็นผิวชั้นนอก (epidermis) ระบบประสาท เยื่อบุช่องปาก จมูก ทวารหนัง เป็นต้น Endoderm เปลี่ยนแปลงไปเป็นเยื่อบุท่อทางเดินอาหาร ตับ ตับอ่อน ปอด ต่อมไทรอยด์ กระเพาะปัสสาวะ เป็นต้น Mesoderm เปลี่ยนแปลงไปเป็นเยื่อบุช่องตัว กระดูก กล้ามเนื้อ อวัยวะในระบบขับถ่าย ระบบสืบพันธุ์ ระบบหมุนเวียนโลหิต เป็นต้น
http://courses. biology. utah http://courses.biology.utah.edu/bastiani/3230/DB%20Lecture/Lectures/Lec6Gast.html
การเกิดท่อประสาท (Neurulation) 1. กลุ่มของ neural ectoderm บริเวณแนวกลางลำตัวทางด้านหลังของ notochord จะหนาตัวขึ้นเป็นแผ่น เรียกว่า neural plate 2. สองข้างของ neural plate จะยกตัวสูงขึ้นเป็นสัน เรียกว่า neural fold ซึ่งจะทำให้บริเวณตรงกลางกลายเป็นแอ่ง เรียกว่า neural groove 3. สันทั้งสองข้างจะยกตัวสูงมากขึ้นจนมาพบกันข้างบนตรงแนวกลางตัว กลายเป็น neural tube ล้อมรอบ neural groove ทำให้เกิดเป็นช่องตรงกลางของ neural tube เรียกว่า neural canal หรือ neurocoel ต่อไป neural tube จะเจริญเป็นสมองและไขสันหลัง ส่วน neural canal กลางเป็นช่องว่างในสมองและไขสันหลัง
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/devel/animal_development.htm
http://www.twow.net/ObjText/OtkCbGeRRS04D.htm
http://faculty. southwest. tn http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/A&P%20Human%20Development%20&%20Body%20Sections.htm
http://faculty. southwest. tn http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/A&P%20Human%20Development%20&%20Body%20Sections.htm
การเจริญเติบโตของกบ เซลล์ไข่ของกบ ไม่มีเปลือกแข็งหุ้ม มีวุ้นห่อหุ้มอยู่โดยรอบ ลอยน้ำจะเห็นด้านที่มีสีเหลืองอยู่ด้านล่าง เนื่องจากมีไข่แดง (yolk) สะสมอยู่มาก ด้านบน สีเทาเข้มจนเกือบเป็นสีดำ กบมี metamorphosis Egg ---- larva ---- adult ตัวอ่อน (larva) เรียกว่า ลูกอ๊อด
http://embryology.med.unsw.edu.au/OtherEmb/frog1.htm
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/devel/animal_development.htm
การเจริญเติบโตของไก่ เซลล์ไข่ของไก่มีเปลือกหนาห่อหุ้ม เพื่อป้องกันอันตราย และแก้ปัญหาการสูญเสียน้ำของเซลล์ไข่ เอ็มบริโอถูกห่อหุ้มด้วยถุง 2 ชั้น ถุงชั้นใน คือ ถุงน้ำคร่ำ (amnion) มีของเหลวบรรจุอยู่ ทำหน้าที่ ป้องกันการกระทบกระเทือน และไม่ให้เอ็มบริโอแห้ง ถุงชั้นนอก เรียกว่า คอเรียน (chorion) ใกล้เปลือก ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนแก๊ส เอ็มบริโอจะมีการสร้างถุงแอลแลนทอยส์ (allantois) ในระยะที่มีการเจริญของอวัยวะต่าง ๆ มีหลอดเลือดฝอยอยู่โดยรอบ ทำหน้าที่ แลกเปลี่ยนแก๊ส และเก็บของเสีย (ยูริก)
http://www.bio.unc.edu/faculty/harris/Courses/biol104/feb22.htm
http://chickscope.beckman.uiuc.edu/explore/embryology/day01/the_yolk.html
http://www.uta.edu/biology/westmoreland/classnotes/1442/Chapter_47_files/image007.gif
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/devel/animal_development.htm
Reptiles, birds and mammals Reptiles, birds and mammals have a set of 4 extraembryonic specializations called extraembryonic membranes. Amnion: the amnion is a protective membrane that surrounds the embryo forming a sac of fluid Yolk sac: the yolk sac in birds and reptiles is intimately associated with the yolk, and provides the embryo with nutrients. In mammals it is involved in the formation of blood vessels and may retain a role in nutrition Allantois: the allantois is an evagination of the hind gut that is involved in waste removal Chorion: the outermost layer of membranes that is principally involved in respiration in birds and many other functions in mammals
http://faculty. southwest. tn http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/A&P%20Human%20Development%20&%20Body%20Sections.htm
References สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐานและเพิ่มเติม ชีววิทยา เล่ม 3. กระทรวงศึกษาธิการ. กรุงเทพฯ : 2547. 156 หน้า. คณาจารย์ ภาควิชาสัตววิทยา. ปฏิบัติการชีววิทยา. คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. กรุงเทพฯ : 2548. 244 หน้า. http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/art98/celldiv.html http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/devel/animal_development.htm
Thank you Miss Lampoei Puangmalai Major of biology Department of science St. Louis College Chachoengsao