В этой теме рассматривается один из сложнейших вопросов современной генетики — как и в какой последовательности в ходе развития организмов реализуется генетическая информация, записанная в виде чередующихся нуклеотидов ДНК, в конкретный морфологический, физиологический, биохимический, поведенческий или хозяйственно полезный признак?
Влияние генов на развитие признаков, путь от гена к признаку у прокариот и эукариот имеет принципиальные отличия. У прокариот путь от гена к признаку можно представить в виде схемы:
Один ген —> один фермент (белок) —> один признак.
Формирование признаков высших организмов (эукариот) происходит, как правило, под действием многих генов, во взаимодействии их друг с другом и под определенным влиянием условий среды. Так, у крупного рогатого скота признак окраски шерсти контролируется 12 парами генов, у плодовой мухи признак окраски глаз — 20 парами генов. Не менее сложной является наследственная обусловленность многих хозяйственно полезных признаков (живая масса, плодовитость, настриг шерсти, яйценоскость). Такие признаки развиваются как результат взаимодействия многих генов (участков ДНК).
При освоении данного раздела необходимо понять, что яйцеклетка является уникальной клеткой, химический состав цитоплазмы которой обеспечивает сначала закладку трёх зародышевых слоёв, а затем дифференцировку тканей и органов. Даже такое свойство ядра соматической клетки, как тотипотентность (т.е. способность обеспечивать полное развитие организма, что легло в основу такого метода биотехнологии как клонированние), без цитоплазмы яйцеклетки не может осуществиться. Поэтому при клонировании различных видов животных ядра соматических клеток обязательно пересаживали в яйцеклетку с предварительно удалённым ядром.
Генетический контроль процессов развития интенсивно изучается на примере влияния материнских генов на ранних стадиях развития. Установлено, что в период образования яйцеклетки в материнском организме в ней накапливаются предшественники нуклеиновых кислот, белков и питательных веществ, оказывающих влияние на развитие зиготы.
Обратите внимание на важную роль в онтогенезе ядерно-цитоплазматических отношений, взаимодействия генов и цитоплазмы.
Литература:1, стр.124-137; 2, стр.298-322; 3, стр.110-143; 5, стр.178-196