Слайд 1 На лекции рассматриваются следующие вопросы:
Онтогенез, его типы и периоды.
Предэмбриональный
период и эмбриональное развитие.
Детерминация и процессы саморегуляции в развитии зародыша.
( Главным содержанием проблемы детерминации является раскрытие факторов развития, за исключением генетических, лежащих в основе любого онтогенеза:
Условия среды
генотип фенотип особи
Влияние внешней среды на развитие организма. Нарушения эмбриогенеза.
Слайд 2Биология развития – самостоятельная область науки о живом, изучает наследственные,
молекулярные, структурные основы развития, а также механизмы регуляции онтогенетических изменений
на всех этапах жизненного цикла особи. Термин «онтогенез» ввел Э.Геккель (1866г.)
Слайд 5Периодизация онтогенеза.
Предложено несколько схем индивидуального развития. В соответствии с наиболее
распространенной классификацией выделяют :
I. Предэмбриональный период ( прогенез ).
II. Эмбриональный
период, подразделяющийся на стадии :
а) зиготы
б) дробления ( образуются морула, затем бластула)
в) гаструляции
г) гисто- и органогенеза
III. Постэмбриональный период :
а) ювенильный ( до полового созревания )
б) зрелый ( половозрелое состояние )
в) период старости, заканчивающийся естественной смертью.
Слайд 6Яйцеклетка ланцетника
Овоплазматическая (“ово”- яйцо) сегрегация:
-приводит к тому, что в разных
участках яйца химический состав цитоплазмы становится различным.
-имеет большое значение
в определении ( т.е. детерминации) судьбы клеток, унаследовавших тот или иной участок цитоплазмы во время дробления зиготы.
Слайд 8типы дробления и типы бластул
Полное
Частичное
( голобластическое) (меробластическое)
т.е.полное т.е. неполное Ланцетник Лягушка Человек Птица
равномерное неравномерное неравномерное дискоидальное
синхронное асинхронное асинхронное асинхронное
целобластула амфибластула бластоциста дискобластула
Слайд 9Типы бластул и связанные с ними типы гаструляции
а) морула (тутовая ягода); б) равномерная стерробластула ; в)
равномерная целобластула ; г) неравномерная целобластула ; д) неравномерная стерробластула ( у членистоногих, развивающихся без метаморфоза ) ; е) дискобластула; ж) плакула ( кольчатые черви ) ; з) перибластула ( у насекомых начальный этап дробления яйца не сопровождается образованием морулы.
4 разновидности гаструляции : инвагинация, эпиболия, деламинация и иммиграция.
1) Инвагинация - впячивание участка бластодермы, когда клетки будущих энтодермы и мезодермы погружаются внутрь шаровидного эмбриона. Этот процесс возможен в яйцах с небольшим количеством желтка ( ланцетник ).
2) Эпиболия – обрастание снаружи клеток стенки бластулы ( у животных с телолецитальными яйцеклетками – у моллюсков, земноводных, гадов, птиц – большое количество желтка в яйцеклетках ).
3) Деламинация – расслоение клеток на 2 слоя – в дискобластулах птиц, утконоса ( в эмбриобласте плацентарных этот процесс ведет к образованию гипобласта и эпибласта ).
4) Иммиграция – выселение клеток стенки бластулы внутрь ( у кишечнополостных ).
Слайд 12Процесс, в результате которого относительно однородный материал зародыша преобразуется в
устойчивые элементы, отличающиеся по морфологическим, биохимическим и функциональным показателям, называют
дифференцировкой.
Для обозначения предопределенности и необратимости дифференцировки в эмбриогенезе используют термин «детерминация».
Слайд 14Дифференцировка – это процесс, в результате которого клетка становится специализированной
Дифференцировке и морфогенезу предшествует детерминация и утрата тотипотентности.
Слайд 15Фрагмент схемы человеческого эмбриона ( 3я неделя развития )
Слайд 16Одним из генетических механизмов регуляции развития на ранней стадии онтогенеза
является дифференциальный синтез РНК в яйцеклетке
Образование многочисленных копий генов,
кодирующих нуклеотидные последовательности р-РНК, получило название амплификации.
Слайд 17Другим источником накопления РНК в цитоплазме яйца служат хромосомы типа
«ламповых щеток». Часть таких хромосом деспирализуется и выступает в виде
петель. Гены этих участков экспрессируются и таким образом – создаются запасы т-, т-, р-РНК и рибосом
Ведущим молекулярным механизмом регуляции онтогенеза является дифференциальная экспрессия генов
Слайд 18
Глобиновые гены человека и их экспрессия в онтогенезе
16-й хромосома
5′ - ζ2 - ζ1 - α2 - α1 -
3′
Экспрессия: α2 (дзета гены) (альфа гены)
у эмбриона у плода и взрослого человека
11-й хромосома
5′ - Ξ (кси) – Gγ – Aγ – δ (дельта) – β - 3′
Экспрессия: кси-ген гамма-гены дельта и бета гены
у эмбриона у плода у взрослой особи плода
Слайд 19
Изучение гигантских ( политенных ) хромосом показывает,
что участки , в которых появляются пуфы, это деспирализованные участки
ДНК, в которых образуется и-РНК, меняют свое пространственное положение в зависимости от стадии развития насекомого
Пуфы показаны стрелками
Слайд 20Если в фазе яйца, зиготы или бластулы важнейшим фактором детерминации
выступает (А) овоплазматическая сегрегация, то, начиная с периода гаструляции и
далее главное место занимают (Б) межклеточные и (В) межзачатковые взаимодействия.
Слайд 21
В настоящее время установлено, что главная
роль в спинной губе бластопора принадлежит хордомезодермальному зачатку, который назвали
первичным эмбриональным индуктором, а само явление, при котором один участок зародыша влияет на судьбу другого – эмбриональной индукцией.
Слайд 22 Зачатки любого органа проходят 2 стадии развития : зависимой
дифференцировки, связанной с действием индуктора и внешних условий, и независимой
дифференцировки.
