Эквифинальность - обозначает достижение одного и того же результата разными путями. Этот феномен можно наблюдать как в индивидуальном развитии (онтогенезе), так и в эволюции.

Эмбриональная регуляция - явление восстановления нормального хода развития зародыша после естественного или искусственного его [развития] нарушения. Детерминация (предопределение) – выбор конкретного пути развития, приобретение клетками способности развиваться в определенном направлении и одновременно ограничение их будущих возможностей развития.

Эмбриональная индукция - взаимодействие между частями развивающегося организма у многоклеточных, беспозвоночных и всех хордовых. Явление было открыто в 1901 году при изучении образования зачатка хрусталика глаз у зародышей земноводных.

Важно знать, что почка млекопитающего развивается из вольфова протока (WD ) и мезенхимы метанефроса ( MM), являющихся производными мезодермы. Почка начинает развиваться после появления на вольфовом протоке выроста – зачатка мочетоточника (UB). После внедрения в ткань мезенхимы он стимулирует окружающие его клетки к уплотнению и образованию стромы почки. В свою очередь клетки стромы побуждают зачаток мочеточника к ветвлению. В ходе ветвления мочеточника, каждый его конец, действуя как индуктивный центр, стимулирует образование нефронов. Данные процессы осуществляются под генетическим контролем. Последовательная экспрессия генов обусловливает поэтапность закладки органов выделительной системы. Аналогичные гены обнаружены и у человека. Мутации генов могут привести к возникновению опухолей почек, наследственных болезней с аномалиями гонад и почек. Наиболее важные гены, участвующие в раннем развитии почки у мыши:

• Wt1- формирование зачатка мочеточника UB

• Pax2- влияет на экспрессию гена Gdnf, регулирующего ветвление мочеточника

• Foxc1- ответственен за местоположение формирования мочеточника

• Wnt4- формирование почечных канальцев

• Ret- рост (удлинение) мочеточника

Задание№2. Генетический контроль онтогенеза.

Изучите на рисунке 1 расположение комплексов гомеозисных генов в 3-ей хромосоме мухи дрозофилы. Данные комплексы (кластеры) содержат морфогены , являющиеся переключателями развития из имагинальных дисков личинок частей тела взрослой мухи. Мутации этих генов называются гомеозисными. Результатом их является появление нетипичных органов.

Рис.№4.Комплексы гомеозисных генов ANT-C и BX-C у дрозофилы (из Айала и Кайгер, 1988)

Используя учебные пособия, заполните таблицу №3: «Мутации генов, контролирующих эмбриогенез».

Таблица №3 « Мутации генов, контролирующих эмбриогенез »

Кластер генов	Количество генов	Фенотипический эффект мутаций
BX-C	2 набора генов генов 5
ANT-C	2 набора 6 генов
Гены с материнским Эффектом	Несколько десятков
Т-локус мыши	117 генов , 5 дем в 17 хромосоме	Гибель зародыша

Задание № 3. Генетической регуляции онтогенеза

Изучите схему генетической регуляции онтогенеза на уровне транскрипции (каскадная эмбриональная индукция).

Пояснения : Индуктор 1 взаимодействует с сенсорным геном (С), активируя ген интегратор (И) , продукт деятельности которого действует через промотор (П) на структурные гены (СГ1, СГ2 и СГ3).

В свою очередь продукт деятельности СГ3 является индуктором 2 для структурных генов СГ4, СГ5 и т.д .С – сенсорный ген; И – интегратор;

П – промотор; СГ - структурные гены; ∆ - индуктор.

Предложенная схема является наиболее общепринятой и объясняет взаимосвязь процессов , происходящих на разных стадиях онтогенеза и его этапность.

Задание№4. Гормональная регуляция онтогенеза.

Используя учебные пособия и лекционный материал, заполните таблицу №4:

«Гормональная регуляция онтогенеза у человека».

Таблица №4: «Гормональная регуляция онтогенеза у человека».

Задание№5. Классификация и характеристика врождённых пороков развития.

Используя учебные пособия, заполните таблицу №5 «Классификация и характеристика врождённых пороков развития».

Таблицу №5 «Классификация и характеристика врождённых пороков развития».

Принцип классификации	Содержание	Примеры
По этиологии По периоду онтогенеза По морфологическому проявлению	Наследственные Ненаследственные Мультифакториальные Гометопатии Бластопатии Эмбриопатии Фетопатии Аплазия Гипоплазия Гипотрофия Гипертрофия Атрезия Персистирование Эктопия Стеноз	Фенилкетонурия, Гемофилия Ожоги , травмы . Гипертоническая болезнь , ИБС Мертворождение, грубым ВПР. Внематочная или эктопическая беременность  Анэнцефалия, врожденная гидроцефалия. Фиброэластоз сердца Гипоплазия легкого Карликовость Болезнь Гиршпрунга Почки, влагалища ,наружного слухового прохода Дизрафия (арафия) - незаращение эмбриональной щели (расщелины губы, неба, позвоночника, уретры). Полигирия Аорты , гортани

Задание№6. Критические периоды в онтогенезе.

Изучите по таблица №6 «Критические периоды в онтогенезе человека».

Обратите внимание на то, что отклонения онтогенеза возникают в определенные периоды, когда организм наиболее чувствителен к действию альтерирующих (повреждающих) факторов среды.

Таблица №6 «Критические периоды в онтогенезе человека».

Периоды онтогенеза человека	Критические периоды	Возможные нарушения развития
Имплантационный Плацентация: гисто- и органогенез Перинатальный период (роды) Период новорождённости Подростковый (пубертатный) Климактерический	Для всего зародыша Начало 3-ей недели до 9 недель Для всего организма и отдельных органов Для всего организма и отдельных органов и систем Для всего организма и отдельных органов и систем Для всего организма и отдельных органов и систем	Гибель зародыша; двойниковые уродства Пороки развития различных органов Гибель зародыша Травмы; детский церебральный паралич; гибель Патология органов и систем; неспецифические инфекции; гибель Повышен риск проявления наследственных и возникновения ненаследственных заболеваний, нарушения обмена веществ, подростковых нарушений поведения, психической ранимости, агрессивности. Увеличивается смертность. Возрастает риск развития соматических и психических болезней, увеличивается частота возникновения опухолей. Повышается смертность.

Выводы:__

_____

Ситуационные задачи

Задача 1.

В результате оперативного вмешательства на зародыше тритона, находящегося на стадии поздней гаструлы, был получен организм с двумя нервными трубками (на спинной и на брюшной стороне). Нервные трубки ему не пересаживали. Объясните результат эксперимента. Какие участки тела зародыша пересаживались? Какое явление наблюдали исследователи?

Ответ:

1. был пересажен участок дорзальной губы бластопора 

2. Пример гетерономной индукции влияние, хордомезодермы на развитие нервной трубки и всего зародыша в целом. 

Задача 2.

Зародыш морского ежа, находящегося на стадии дробления зиготы с помощью фермента были разделены и перемешаны бластомеры.

1. Как это сказалось на дальнейшем его развитии?

2. Какое явление наблюдали исследователи?

Ответ:

1. Множество опытов проведено в стадии дробления. Почти у всех видов животных разделение бластомеров на первых этапах дробления приводит к развитию из них целых, нормальных зародышей, т.е. монозиготных близнецов. У морского ежа каждый из четырех бластомеров может образовать нормальную личинку. На стадии восьми бластомеров полноценная регуляция осуществляется в бластомерах вегетативного полюса, а в бластомерах анимального полюса она возможна при помещении их в слабый раствор солей лития. Такая личинка превосходит по размерам нормальных зародышей и имеет вдвое больше клеток. 

2. Данный опыт показывает, что овоплазматическая сегрегация не является абсолютной причиной детерминации и при ее нарушении возможна эмбриональная регуляция. Следовательно, детерминация носит не целлюлярный характер, а является производной от организма как целого.

Задача 3.

У новорождённого обнаружена синдактилия (сращение) и укорочение 4-го и 5-го пальцев правой кисти.

Какие клеточные механизмы онтогенеза нарушены?

Ответ: нарушение клеточной гибели

Задача 4.

Ребёнок родился с атрезией (отсутствием) наружного слухового прохода и спинномозговой грыжей в поясничном отделе позвоночника.

Какие клеточные и системные механизмы нарушены?

Ответ: клеточная дифференцировка, пролиферация, эмбриональная

Задача 5.

На боковую поверхность зародыша тритона, находящегосяся на стадии ранней гаструлы , был пересажен участок дорсальной губы бластопора другого зародыша. Какое явление наблюдали исследователи?

Ответ: эмбриональная индукция(первичная) – это взаимодействие частей развивающегося зародыша, при этом более дифференцированный зачаток побуждает к развитию в определенном направлении менее дифференцированный зачаток.

Задача 6.

Тритону,находящемуся на стадии дифференцировки сомитов, пересадили хордомезодермальный зачаток другого тритона?

1. Как это скажется на развитии тритона?

2. Какие механизмы лежат в основе такого развития?

Ответ:

1. Кусочек зародыша индуцирует другой иной орган, хордомезодерма индуцирует появление нервной трубки и всего зародыша в целом.

2.Гетерохромная индукция

Задача 7.

В экспериментальной лаборатории изучали способы гаструляции у позвоночных животных В одном эксперименте сначала наблюдали обрастание мелкими клетками анимального полюса более крупными клетками, которые постепенно занимали определенное положение относительно друг друга. В другом опыте вначале наблюдали расслоение клеток бластодермы на два слоя, лежащих друг над другом

1. Клетки каких животных участвовали в первом и во втором экспериментах?

2. Какие способы гаструляции наблюдали экспериментаторы?

Ответ:

1. в 1-ом земноводные, у них начинается с эпиболии ,а во втором птицы у них деламинация

2. способы гаструляции - эпиболия и деламинация