Основные этапы онтогенеза
Индивидуальное развитие (онтогенез)
Дифференциальная активность генов в онтогенезе.
Генетическая программа индивидуального развития.
Основные этапы онтогенеза.
Индивидуальное развитие (онтогенез).
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ
ТЕМА 9
Вопросы лекции:
Процесс последовательного образования из зиготы зародыша и формирование органов с определёнными признаками и свойствами называется индивидуальным развитием или онтогенезом. В основе индивидуального развития многоклеточных организмов лежит митотическое деление клеток. Индивидуальное развитие (онтогенез) является следствием и отражением длительного исторического процесса взаимосвязи организма с внешней средой. Этот процесс отбора закрепляется в генотипе организма.
В процессе онтогенеза происходит дифференциация клеток саматических тканей, при этом претерпевают изменения и теряют в большинстве случаев однородность их ядра и хромосомы. Онтогенез, несмотря на его целостность, складывается из последовательно проходящих морфологических и физиологических процессов.
Онтогенез (от слова ontos – существо, genesis – происхождение) процесс индивидуального развития организма от оплодотворённой яйцеклетки до его естественной смерти. Сигналом для начала деления воспроизводящей клетки и развития нового организма служит проникновение в яйцеклетку сперматозоида (спермия у растений) или действие какого – либо внешнего фактора. Но известны случаи, когда такого сигнала до начала развития яйцеклетки не требуется. Некоторые виды ящериц размножаются партеногенетически, без какого – либо участия мужских гамет. Среди тлей есть виды с чередующимся половым и бесполым способом размножения: летом потомство развивается из неоплодотворённых яиц, весной и осенью у тех же насекомых яйца оплодотворяются самцами.
Онтогенез высших растений, в том числе древесных, представлен гаплофазой и диплофазой. Продолжительность этих фаз у разных видов неодинакова. Например, у сосны обыкновенной от мейоза и образования макроспор до оплодотворения и образования зиготы (гаплофаза) проходит 11 – 13 месяцев, у осины около 1 месяца.
Диплофаза, т.е. период от образования зиготы до естественной смерти дерева охватывает у тех же и многих других видов десятки и сотни лет (известны отдельные деревья дуба старше 1000 лет).
Онтогенез растений складывается из качественно различных этапов.
Развитие любого организма можно разделить на четыре последовательно проходящих периода.
1. Эмбриональное развитие. В этот период из оплодотворенной яйцеклетки возникает зародыш, а затем молодая способная к самостоятельной жизни особь. Развитие нового организма начинается с момента оплодотворения. При этом ядро яйцеклетки сливается с ядром сперматозоида, материнские и отцовские хромосомы объединяются в одном общем ядре и создается новый генотип, на основе реализации которого происходит всё дальнейшее развитие организма. Оплодотворенная яйцеклетка сначала делится на две клетки, а затем последовательно на 4, 8, 16 и т.д. клеток.
2. Постэмбриональное развитие. Этот период продолжается от рождения организма до наступления у него половой зрелости.
3. Зрелость и размножение – от начала плодоношения до старости.
4. Старость. Этот последний период заканчивается смертью организма.
Следует отметить, что выделяемые этапы качественно и количественно отличаются друг от друга.
На каждом этапе растение, имеет специфический набор признаков и определённые функциональные различия.
Жизненный цикл покрытосеменного развития осуществляется в процессе формирования и развития органов, т.е. органогенеза, когда последовательно реализуется наследственная информация, запрограммированная в генотипе растения. Основные этапы органогенеза следующие: развитие зародыша, формирование семени, развитие почки, затем листа, корня, стебля и репродуктивных органов.
Изменение гена или его проявления характеризует онтогенетическую изменчивость.