บทที่ 5 การสืบพันธุ์และการเจริญเติบโต

ชีววิทยาสาํ หรับครู 2 Chapter 5 การเจริญและการเตบิ โต Animal Growth and Development

เนือ้ หา • การสบื พนั ธข,ุ องสตั ว, บทเรียน • การปฏสิ นธิ • ระบบสืบพันธ,ุของสตั ว, • ระบบสบื พนั ธุ,เพศชาย • ระบบสืบพันธเุ, พศหญงิ • การตกไข= • ฮอรโ, มนทเ่ี กยี่ วขDองกับระบบสบื พนั ธ,ุ • การปฏสิ นธิ • การพัฒนาของตวั อ=อน • ฝาแฝด • การแกปD ญI หามบี ตุ รยาก

การสบื พนั ธุข์ องสัตว์ • การสบื พันธ์ุแบบอาศยั เพศ (Sexual Reproduction) § Fertilization : มีการรวมตัวกนั ของ egg และ sperm § Conjugation : การถา่ ย DNA ของแบคทเี รีย พารามเี ซยี ม สาหร่าย หรือ ฟังไจบางชนดิ • การสบื พันธุ์แบบไมอ่ าศัยเพศ (Asexual Reproduction) § Binary fission : การแบง่ เซลล์ออกเป็น 2 เช่น Amoeba, Paramecium, Euglena § Sporulation: การสรา้ ง spore

ระบบสืบพันธุข์ องเพศชาย ▸ เกดิ ทผ่ี นังหลอดสร้างอสุจิ การสร%างอสจุ ิ ▸ เดก็ ชาย : มี spermatogonia จำนวนมากที่สามารถ mitosis ที่มา : Solomon et al. (2015) ไดต้ ลอดชีวติ ▸ เด็กชาย : มี spermatogonia จำนวนมากที่สามารถ mitosis ได้ตลอดชีวติ

ระบบสบื พันธุข์ องเพศชาย ข้ันตอนการสร%างอสจุ ิ spermatogonium (2n) primary spermatocyte (2n) 2 secondary spermatocytes (n) 4 spermatids (n) 4 mature sperm (n)

ระบบสบื พันธ์เุ พศหญิง • รังไข& 2 ขา) ง (ovaries) • ทอ& นำไข& (oviduct) • มดลกู (uterus) • ช้นั เย่อื บุ (endometrium) : ประจำเดอื น • ช้ันกล;ามเน้ือเรยี บ • ชั้นเยอื่ บาง ๆ นอกสุด • ปากมดลูก (cervix) • ช&องคลอด (vagina)

ระบบสืบพนั ธุ์เพศหญิง การสรา% งไข1 (oogenesis) • เกดิ ข้ึนที่รังไข่ เม่ือเด็กจะมี primary oocytes • การแบ่ง primary oocyte เกิดข้ึนข้นึ ตงั้ แตแ่ รกเกดิ โดยแบง่ เซลลค์ ้างไวท้ ่ี prophase I • ขณะท่ีโตข้นึ 1st oocyte จะฝอ่ ไปเรื่อย ๆ จนเม่อื เปน็ สาว FSH จะทำให้ 1st oocyte แบ่ง meiosis I จนจบ ได้ 2nd oocyte ค้างในระยะ metaphase II กับ first polar body ซึ่งเรียกว่า “ไข่สุก” • LH จะกระตุ้นให้ไข่ท่สี กุ เกิดการตกไข่ ถ้าไขไ่ ดร้ ับการผสมจาก อสจุ ิ 2nd oocyte ถงึ จะแบ่งเซลลต์ อ่ จนเสร็จเป็นเซลล์ไข่ egg) กับ 2nd polar body • สรปุ 1st oocyte จะไดไ้ ข่เพียง 1 เซลล์ กระบวนการนี้เริ่มเมอ่ื เป็นสาว

• การตกไข่ การตกไข่เกิดขึน้ ทกุ ๆ 28 วัน เรียกว่า รอบเดือน เยอื่ บุ endometrium จะสมั พนั ธก์ บั ระดับฮอร์โมนในกระแสเลือด • FSH จะกระตุน้ primary follicle ใหเ้ จริญ • primary follicle โตขึน้ เรื่อย ๆ ตัวมนั เองกส็ ร้าง estrogen • estrogen ทเ่ี พม่ิ ขนึ้ ทำให้ FSH ต่ำ • estrogen ที่มากสดุ กระตุ้น LH ทำให้ LH สงู ปรดี๊ ช่วง 1 วันกอ่ นไข่ ตก • FSH ทำใหไ้ ขพ่ ร้อมตก ส่วน LH ทำใหไ้ ข่ตก (ovulation) และเกิด corpus luteum • Corpus luteum สร้าง progesterone และ estrogen หนอ่ ย ๆ ทำให้ FSH ต่ำ เปน็ ช่วงที่เยอ่ื บุ endometrium หนา เหมาะแกก่ าร ฝังตวั ของ embryo • แตถ่ ้า embryo ไมฝ่ งั ตัว corpus luteum จะฝอ่ เพราะมี LH น้อย • ทำให้ progesterone กบั estrogen ลดลง เย่อื บุ endometrium จงึ หลดุ ออกมาเปน็ ประจำเดือน FSH และ LH จึงคอ่ ย ๆ สูงขึ้น แล้ว คอ่ ยวนกลับไปใหม่ • Estrogen ทสี่ งู ข้นึ จากการโตของ follicle ครงั้ ใหม่ จะซอ่ มแซมเยอ่ื บุ endometrium ให้หนาขนึ้ สำหรบั รอบเดือนถดั ไป

ฮอร์โมนที่ควบคุมระบบสืบพันธ์เุ พศหญิงและกระบวนการทีเ่ กี่ยวขอ้ ง • FSH กระตุน้ meiosis ของ primary oocyte และการเจรญิ ของ follicle เพือ่ สร้าง estrogen • LH กระตุน้ การตกไข่ และการสร้าง corpus luteum เพือ่ สร้าง progesterone และ estrogen หน่อย ๆ ท้ัง FSH และ LH รวมเรียก Gn (Gonadotropin) ซึ่งหล่งั ออกมาจากตอ่ มใต้สมอง สว่ นหน้าเมื่อถกู กระตุ้นโดย GnRH จาก hypothalamus ในระยะหนุ่มสาว • Progesterone สร้างจาก corpus luteum (หลงั ไขต่ ก – คมุ โดย LH, ตง้ั ครรภ์ช่วงแรกคุมโดย HCG) และรก (ตัง้ ครรภ์ช่วงหลงั ) ทำใหผ้ นังมดลูกหนาเหมาะกบั การตัง้ ครรภ์ ตามปกติยบั ยั้งการ หลงั่ LH แตถ่ า้ มากในช่วงครึ่งหลงั ของรอบเดอื น จะยบั ย้ังท้ัง FSH และ LH • Estrogen : สรา้ งจาก follicle, corpus luteum, และรก ทำใหผ้ นงั มดลกู หนา ซ่อมแซมผนงั มดลกู ควบคมุ female secondary characteristics คือ ความเป็นหญิงต่าง ๆ ทง้ั สรรี ะรปู ร่าง ขน ลกั ษณะนิสยั ตามปกติยบั ยง้ั FSH แต่ถา้ มมี ากในชว่ งกอ่ นไข่ตก จะกระตนุ้ LH ให้สงู ปรด๊ี • Oxytocin : ทำหนา้ ท่บี บี กล้ามเน้ือเรียบของผนังมดลกู ขณะคลอดลกู และกลา้ มเนอ้ื เรยี บรอบ ทอ่ นำ้ นมขณะใหน้ มลูก, progesterone กบั estrogen เกยี่ วขอ้ งกับการเจรญิ ของเต้านม ส่วน prolactin ชว่ งสรา้ งน้ำนม

การปฏิสนธิ

การปฏิสนธิ • A sperm must penetrate to the plasma membrane of the egg for membrane fusion to occur granulosa cells Zona pellucida โครงสร้างเซลลไ์ ขข่ องหายเมน่ ขณะกำลงั เกดิ การปฏสิ นธิ Source : Kenneth and Raven (2017)

การปฏสิ นธิ • Sperm penetration and fusion Source : Kenneth and Raven (2017)

การพัฒนาของตวั ออ่ น

การพฒั นาของตวั อ่อน หลังจากการปฏสิ นธิ จะได)เซลลP 2n เรยี กวา& zygote ซง่ึ จะผ&านระยะ embryo ท่ีสำคญั Cleavage Blastulation Gastrulation Organogenesis

การพัฒนาของตวั ออ่ น

การพัฒนาของตวั อ่อน ฮอรโ์ มนท*ีเก*ียวข้องกบั การคลอดและการให้นม

ฝาแฝด • มี 2 ประเภท • แฝดเทยี ม (fraternal / dizygotic twin) เกิดจากแม่ตกไข่มากกว่า 1 ฟอง ลูกทเี่ กิดมามีลกั ษณะทางพนั ธุกรรมไมเ่ หมือนกนั ใช้รกแยกกัน • แฝดแท้ (identical / monozygotic twin) เกดิ จากไขใ่ บเดียวผสมแล้ว แบง่ เปน็ หลายคน ลูกเกดิ มาเหมือนกนั อาจใชร้ กแยกหรือร่วมกนั ก็ได้ อาจ เปน็ แฝดสยาม

การแกป้ ญั หามบี ตุ รยาก • IผCสZมIก(นัinแtนra่ cๆytoplasmic sperm injection) : ฉีดอสุจเิ ข้าไปในไข่ จะไดแ้ นใ่ จว่า • SUZI (subzonal sperm injection) : ฉดี อสุจิให้หัวมันแตะเย่อื ห้มุ เซลล์ไข่ • GIFT (gamete intra follopian transfer) : เอาอสุจแิ ละไขเ่ ขา้ ไปผสมกนั ในท่อ ไข่ • ZIFT (zygote intra fallopian transfer) : เอาไซโกตเขา้ ไปในท่อไข่ • IVF-ET (in vitro fertilization – embryonic transfer) : หรอื เด็กหลอดแก้ว โดยท่อนำไข่และอสจุ ิมาผสมในหลอดแก้ว แลว้ ฉีด embryo ไปฝงั ในตวั แม่