Что включает Эмбриогенез для ЕГЭ
Эмбриогенез для ЕГЭ биология обычно пугает школьников обилием терминов, но структура темы ясна. Экзамен требует понимать ключевые стадии, распознавать их на рисунках и уметь объяснить реакции клетки на сигналы. Сначала нужно уяснить, что эмбриогенез — это не только «как вырастает ребёнок». Он одинаково важен для растений, рыб, птиц и человека, потому задачи могут касаться любой группы организмов. Кроме того, задание нередко связывает развитие зародыша с общими законами наследственности или эволюции. Так готовят к интеграции знаний из разных разделов курса. Последовательность стадий — гаметогенез, оплодотворение, дробление, гаструляция, органогенез. Звучит длинно, но каждая фаза имеет чёткие признаки. Разобрав логику переходов, вы перестанете путаться. Важно ещё помнить, что ранние процессы идут под контролем ДНК, уже полученной от родителей. Информация не появляется из-за внешних условий, она лишь реализуется поэтапно.
Гаметогенез и оплодотворение: старт развития
Перед эмбриогенезом формируются гаметы. У животных они возникают в гонадах через мейоз. Происходит редукционное деление, поэтому каждая клетка несёт гаплоидный набор хромосом. Этот факт пригодится при решении генетических задач второй части. У растений картинка сложнее: мужской гаметофит заключён в пыльцевом зерне, женский — в зародышевом мешке семяпочки. Знание различий повышает шанс получить полный балл. Далее следует оплодотворение. Ядра гамет сливаются, образуя зиготу с диплоидным набором. Однако слияние цитоплазмы не всегда завершает процесс, важнее именно кариогамия. После неё запускаются первые митотические циклы. Интересно, что размеры зиготы у большинства видов остаются почти неизменными до стадии бластулы. Клетка делит цитоплазму, но не растёт. Вопрос «почему так случается» любят задавать в тестах: дробление должно быстро увеличить клеточное число, сохраняя общий объём зародыша.
Дробление: почему размер важнее формы
Дробление — серия быстрых митозов без роста, поэтому клетки, или бластомеры, становятся всё мельче. У млекопитающих оно почти синхронно, у амфибий наблюдается различие между анимальным и вегетативным полюсом. Это связано с распределением желтка. Чем больше питательного материала, тем медленнее делится область. На схемах это видно по крупным нижним бластомерам. ЕГЭ периодически просит сравнить дробление телолецитальных и изолецитальных яиц. Помните простое правило: больше желтка — сложнее равномерно распределить цитоплазму. К концу фазы образуется бластула, полая или сплошная, в зависимости от типа яйца. Следовательно, форма зародыша отражает eerdere условия, а не будущий план организма. Именно поэтому клетки пока ещё тотипотентны. Они способны дать начало любым тканям и органам, что доказали опыты пересадки бластомеров у морских ежей.
Бластула и гаструла: первые оси тела
Бластула выглядит как шар из однослойного эпителия. Внутри располагается бластоцель — первичная полость. Далее начинается гаструляция. Клетки активно мигрируют, в результате появляется два, а позже три зародышевых листка. Одновременно закладывается дорзовентральная и краниокаудальная ось. Для ЕГЭ важно запомнить способы гаструляции: инвагинация, эпиболия, эмиграция. Их названия кажутся сухими, но логику понять легко. Инвагинация напоминает вдавливание пальца в мяч, эпиболия — наползание больших листков на мелкие, эмиграция — выход клеток внутрь полости. Вопрос о выборке примеров может появиться в части А. Например, у ланцетника гаструляция идёт инвагинацией. Проверочное задание нередко связывает этот факт с образом жизни животного. Активный планктонный личиночный этап требует лёгкого, симметричного тела, и ранняя перестройка опережает рост массы.
Закладка зародышевых листков: эктодерма, мезодерма, энтодерма
После завершения гаструляции формируются три основных слоя. Эктодерма даст эпидермис, нервную систему, органы чувств. Энтодерма образует эпителиальную выстилку кишечника и производные — печень, поджелудочную железу у позвоночных. Мезодерма отвечает за мышцы, кровеносную систему, почки и сомиты. Простой приём: запишите орган и попробуйте приписать его к одной из функциональных групп — защита, питание, движение. Ошибку сразу увидите. ЕГЭ любит каверзный вопрос о происхождении зубной эмали: она эктодермального происхождения, хотя сам зуб частично формируют мезенхима и дентин мезодермального происхождения. Смешение источников показывает, что листки взаимодействуют, а не развиваются обособленно. Локальные сигнальные белки, например фактор роста фибробластов, направляют клетки в нужное убежище. Подчёркивать это важно, потому что зонирование тканей станет основой органогенеза.
Органогенез у человека: примеры для заданий
Органогенез стартует с нейруляции. Нейральная пластинка сворачивается, образуя нервную трубку. Дефект её замыкания вызывает spina bifida. Вопрос о связи фолиевой кислоты с профилактикой подобной патологии нередко встречается в реальных кимах. Далее парные сомиты сегментируют мезодерму. Из них возникают позвонки, поперечнополосатые мышцы и дерма спины. Сердце начинает пульсировать уже на третьей неделе, раньше формирования конечностей. Важная деталь: закладка одного органа почти никогда не завершается до начала другого. Вы должны помнить перекрытие временных шкал. Чтобы запомнить, составьте хронологию в виде таблицы или схемы.
- 3 неделя — нейруляция, начальное сердцебиение.
- 4 неделя — формирование жаберных дуг, развитие печени.
- 5–6 недели — появление зачатков конечностей.
- 8 неделя — окончание эмбрионального периода, далее плод.
Такой алгоритм облегчает решение сравнительных задач, где необходимо соотнести орган и срок его закладки.
Влияние внешних факторов на развитие эмбриона
Хотя генетическая программа чётка, среда способна её корректировать. Тератогены — химические или физические агенты — вызывают морфологические аномалии. Классические примеры: алкоголь, ретиноиды, ионизирующее излучение. На экзамене могут спросить, почему именно эмбрион чувствителен. Ответ прост: быстрые деления и дифференцировка повышают риск ошибок репликации, а системы репарации ещё не совершенны. У растений ситуация похожа: колхицин удваивает хромосомы зародышей, формируя полиплоидные сорта. Вопросы о температурных воздействиях чаще встречаются при обсуждении рыб. Повышение температуры воды ускоряет развитие икры, но главное — нарушает синхронию с кормовой базой. Поэтому эмбриогенез связан с экосистемой, а не изолирован от неё. Приходится помнить, что условия обитания влияют на выживаемость потомства, а, значит, и на эволюцию вида.
Типичные ошибки выпускников и как их избежать
Самая частая промашка — путаница дробления и гаструляции. Всегда задавайте себе вопрос: увеличилось ли число слоёв? Если нет, перед вами дробление. Вторая ошибка — смешение функций листков. Повторяйте органами, а не абстракциями. Третья проблема — игнорирование временной шкалы. Решается ежедневным прорешиванием заданий с таймером. Наконец, многие забывают, что примеры могут касаться бактерий и растений. Не ограничивайтесь физиологией человека. Если чувствуете пробелы, загляните на курс «Подготовка к ЕГЭ по биологии» в онлайн-школе el-ed: там эмбриогенез разбирается с красочными моделями и интерактивными квизами. Систематичные тренировки, чёткая терминология и внимательное чтение формулировок — вот надёжный рецепт высокого балла.