Генетика з основами селекції - М.П.Мигун - 2008

РОЗДІЛ V. Генетичні основи онтогенезу

5.2. Загальні закономірності на стадії індивідуального розвитку

Онтогенез будь-якого багатоклітинного організму починається з запліднення. Проникнення в яйцеклітину сперматозоїда є сигналом для початку дроблення зиготи і розвитку започаткованого нею організму. Згідно із законами генетики він успадковує відповідні видоспоцифічні та індивідуальні риси фізіології організмів, а у випадку людини і психології.

Дроблення зиготи започатковує велику кількість мітозів, а значить - і клітин, які вступають у стадію диференціації та формування тканин організму нового ембріона. Внаслідок цього клітини втрачають свою функціональну однорідність. У межах кожної тканини, утвореної відповідними групами клітин, виникає своє внутрішнє середовище, де працюють лише ті гени генотипу, які в організмі, що формується, забезпечують виконання відповідною тканиною своєї функції.

Для з'ясування генетичних основ індивідуального розвитку враховують деякі загальні закономірності, що підтверджуються результатами досліджень у різних галузях біології, а саме:

- онтогенез багатоклітинних організмів являє собою складну послідовність змін, що контролюються генами (регульована реалізація в конкретних умовах генетичної програми);

- кожний організм в ембріогенезі тією чи іншою мірою проходить фази розвитку, характерні для його предків, що свідчить про генетичну зумовленість загального плану розвитку організмів;

- в основі індивідуального розвитку багатоклітинних організмів лежить генетична детермінація і диференціація окремих клітинних клонів, що виникають унаслідок дроблення зиготи. Диференціація - набуття клітинами здатності до виконання специфічних функцій, пов'язана з їх спеціалізацією. Детермінація клітин - стадія розвитку, після якої клітина втрачає здатність диференціюватися у напрямку, не передбаченому генетичною детермінацією;

- диференціація соматичних клітин і тканин може бути зворотною і незворотною залежно від ступеня генетичної спеціалізації ядер і цитоплазми в клітинах. Буває, що окрема клітина або група клітин диференційованої тканини здатна відтворювати цілісний організм. Така здатність клітин називається тотипотентністю;

- характерні для розвитку процеси росту, диференціації і морфогенезу є нерівномірними (спочатку активно працюють одні гени, потім включаються інші);

- в онтогенезі тварин і рослин існують так звані критичні періоди;

- детермінація і диференціація клітин не пов'язана з кількісними або якісними змінами геномів.

Розвиток будь-якого багатоклітинного організму, що відноситься до високоорганізованих еукаріотів, можна розділити на декілька стадій або періодів.

1. Ембріональний розвиток організму. Протягом цього часу з єдиної клітини - зиготи - утворюється багатоклітинний організм.

2. Постембріональний період росту та розвитку від часу народження до статевої зрілості. Він стає об'єктом дії природного добору та вирішення питання про здатність організму до виконання головної функції - розмноження.

3. Період статевого розмноження - характеризується найвищою життєдіяльністю організмів, та створенням життєздатних нащадків.

4. Період старості - втрата організмом здатності до розмножений і до його смерті.

Два останніх періоди часто важко розділити між собою. У багатьох видів тварин (осетрові та лососеві риби, деякі комахи тощо) після відкладання яєць чи зигот батьківські організми гинуть, тобто період старості випадає, це стосується однорічних і дворічних рослин.