绪论发育生物学.pptx
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会计学动物的形态尽管千差万别,但是大多数动物的发育都经历许多共同的阶段.动物的发育与植物的发育主要内容体系发育生物学相关期刊主要参考教材重点内容提示及学习要求任课老师及讲授章节课时设置考核方式绪论内容提要第一节发育生物学研究对象、任务及与其他学科的关系发育生物学的研究对象传统的胚胎学是研究从动物受精到出生之间有机体的发育,描述胚胎发育的过程与现象为主。发育生物学是研究发育过程与现象的机制,即探讨发育的本质。发育生物学在本专业课程体系中的位置发育生物学研究的主要任务从另一个角度来讲,发育是遗传信息按一定的时间和空间顺序表达的结果。发育具有严格的次序性,发育并不是个别基因的表达,而是众多基因表达在时间和空间上的联系和配合。发育生物学的主要任务是研究生物体发育的遗传程序及其调控机制。发育生物学的研究意义BasicconceptsofDevelopmentalBiology动物发育的主要特征发育的主要功能动物发育的基本规律动物王国中各种动物形态不同,胚胎发育模式多种多样。大多数动物的胚胎发育要经过受精、卵裂(cleavage)、原肠胚形成(gastrulation)、神经胚形成(neurulation)和器官形成(organogenesis)等几个主要的胚胎发育阶段才能发育成为幼体,通过生长发育成为成体。有些动物如两栖类的个体发育还必需经历变态(metamorphosis),才能发育成为成体。动物发育的几个主要事件爪蟾受精卵的卵裂2.细胞分化多能造血干细胞形成各种血细胞3.形态发生形成各种组织和器官,最突出的形态变化发生在原肠作用开始之后。(1)胚层的形成所有多细胞有机体至少具有一种主要的胚轴。5.生长胚胎在基本的pattern形成之后,其体积会显著增长,原因在于细胞数量增加、细胞体积增加、胞外物质的积累。不同组织器官的生长速度也各异。第三节发育生物学的发展简史发育是生物学中古老的话题,而发育生物学是在胚胎学的基础上发展和形成的一门新型的生命科学,它揭示了生物体生命周期动态演变的规律,是生命科学中的新主角。生命科学中最活跃的发育生物学古老而又年轻。最早试图解释发育问题的是希腊的希波克拉底(Hippocrates)。他用当时时兴的物理学上的热、湿度和凝固等理论来解释发育。公元前4世纪希腊圣贤亚里士多德(Aristotle)对于动物胚胎的不同部分和成体动物各种结构形成的原因就提出了自己的观点,认为胚胎发育有2种可能性:一种是先成论(preformation),胚胎是成体的雏形,即胚胎中的每件东西从一开始就预先形成好了,发育期间只是简单地放大:精源学说和卵源学说另一种是后成论(epigenesis),在胚胎的发育过程中,各种结构是逐渐形成的。后成论与先成论的争论17世纪意大利杰出的胚胎学家马尔比基(MarcelloMalpighi)对鸡胚的发育作了相当细致的描述,由他描绘的鸡胚发育图是胚胎学和发育生物学的经典,迄今仍被绝大多数教科书所引用,但他仍然不可能以他自己的观察证据从先成论的理念中解放出来。1759年,德国科学家Wolff根据自己对鸡胚发育的仔细观察,再次提出后成论的观点,认为卵子中并不存在胚胎结构,胚胎与成体并不相同,胚胎发育是逐渐变化的过程。后成论的观点直到19世纪才为人们接受。1839年,德国著名植物学家施莱登Schleiden和生理学家施万Schwann指出细胞是生命的基本单位;所有生物有机体都是由细胞构成,通过细胞的有丝分裂产生其他的细胞。发育也必然是逐渐变化的过程。在胚胎发育过程中,通过受精卵的分裂产生许多新细胞,同时产生新的细胞类型。精子和卵子是特殊的细胞,人们对受精以及减数分裂等过程的认识揭开了发育生物学甚至是整个生物学的新篇章。单细胞的合子如何经过分化产生生物有机体所有形态和功能不同的细胞?19世纪80年代,Weismann就提出了关于细胞、染色体和基因与胚胎发育关系的理论。他认为合子的细胞核含有大量特殊的信息物质——决定子(determinant),在卵裂的过程中这些决定子被不均匀地分配到子细胞中去控制子细胞的发育命运。细胞的命运实际上是由卵裂时所获得的合子核信息早已预定的,这一类型的发育我们称为嵌合型发育(mosaicdevelopment)。胚胎学家Roux(1887)的实验结果支持Weismannn的理论。蛙的发育存在嵌合型发育机制。Roux的同事Driesch(1891)首先证明海胆发育过程中存在调整型发育(regulativedevelopment):胚胎具有在局部被排除或受损伤后仍正常发育的能力,即胚胎发育是可调节的。1924年Spemann和助手Mangold进行了著名的蝾螈胚孔背唇移植实验,发现胚孔背唇具有调控和组织一个几乎完整的胚胎产生的特殊能力。/诱