发育生物学-绪论详解.ppt

Note： 发育生物学的研究意义 发育生物学对于解决人口、健康、农业生产的发展和生物资源的利用都有重要意义。 1、为临床医学提供必要的理论基础; 2、提高人类整体素质； 3、促进国民经济的发展。 细胞核移植及其应用 复制人或器官 发育生物学研究难点、热点 1、分化难题 2、形态发生难题 3、生长难题 4、生殖难题 5、进化难题 1、分化难题 开始为单细胞的受精卵经不断分裂可以产生上百种（人至少有250种）诸如：肌肉细胞、表皮细胞、神经细胞、淋巴细胞、血细胞和脂肪细胞等不同类型的细胞。 由于体内每一个细胞都含有相同的基因组，因此必须了解相同的基因组怎样产生不同类型的细胞。 2、形态发生难题 分化的各种类型的细胞并不随机分布，而是构成复杂的组织和器官，器官又按照一定的方式排列。如手指长在手的顶端，而不是长在手中间；眼睛长在脸上，而不是长在肚皮上， 细胞是如何组建自己又如何形成恰当的排序也是长期困惑发育生物学家的难题。 3、生长难题 如果某人脸上的细胞多分裂一次，他的脸肯定会严重变形；如果我们手臂上的每一个细胞多分裂一次，我们在系鞋带时就不用弯腰，生物体内的细胞知道它何时该长，何时该停。 4、生殖难题 精子和卵子都是非常特化的细胞，只有它们才能将创造生命的指令代代相传。 这些生殖细胞如何发出指令形成下一代呢？在细胞核和细胞质中允许它们完成这一使命的指令又是什么呢？ 5、进化难题 进化涉及发育中的遗传变化。当我们说今天的一趾马有一个五趾的祖先，我们是说这匹马的祖先在多代的胚胎发育过程中其软骨和肌肉发生了变化。 在发育中的变化怎样创造新体型呢？哪些变化能够起到进化的作用？这是发育生物学家最近重新强调的进化难题。 作 业 简述动物发育的基本过程。 总结发育的基本机制。 谈一下模式生物的概念、特征及研究优势。 * * Pattern formation　 (2) 胚层的形成 Patterning常涉及positional information的翻译 四、形态发生Morphogenesis 最突出的形态变化发生在原肠作用开始之后。 五、生长　Growth 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。 第三节研究发育生物学的模式生物 一、模式生物：1、概念：对某些生物的研究具有帮助我们理解生命世界一般规律的意义，这些生物被称为“模式生物”。 2、特点：1) 生理特征能够代表生物界的某一大类群；2) 容易获得并易于在实验室内饲养、繁殖；3) 容易进行实验操作，特别是遗传学分析； 3、常见模式生物：果蝇、线虫、海胆、 斑马鱼、非洲爪蟾、小鼠、酵母、拟南芥。 ★果蝇：学名黑腹果蝇（fruit fly, Drosophila melanogaster） 自1909年摩尔根（Thomas Hunt Morgan，1866－1945）将之用作研究遗传变异和染色体关系的材料之后，果蝇就成为经典遗传学家揭示遗传规律的一张王牌。 果蝇与诺贝尔奖 果蝇在近代生物学史上的地位显赫，这红眼睛黑肚皮的小东西曾经三度飞进卡罗林斯卡医学院的颁奖大厅，为主人取回诺贝尔生物医学奖桂冠。 1933年摩尔根 1946年缪勒 1995年刘易斯、尼尔森－沃哈德和维斯郝斯 给所有的学生：让你的想像力尽情翱翔，同时要脚踏实地。 果蝇在胚胎发育图式的构建中具有特殊优点：它由14个体节构成的躯干完全对称，一套基因控制了这些体节从上到下的发生过程。 研究证明，这套基因普遍存在于从昆虫到人的基因组中，是决定机体左右对称布局形成的最基本因素。 线虫 ★ 细胞凋亡现象及其机理最早是在线虫中被揭示的。 卡罗林斯卡医学院的诺贝尔奖评选委员会将2002年生理和医学奖授予了线虫生物学的开拓者：西德尼·布雷纳（Sydney Brenner）、约翰·萨尔斯顿（John Sulston）和线虫凋亡之父罗伯特·霍维茨（Robert Horvitz）。 ★斑马鱼（zebrafish, Danio rerio） 产卵量多，繁殖迅速，胚胎通体透明，是进行胚胎发育机理和基因组研究的好材料。  斑马鱼 ★ 爪蟾 ★ 非洲爪蟾的卵母细胞在卵母细胞减数分裂机理研究中具有不可替代的作用。 参与调节哺乳动物卵母细胞减数分裂的重要蛋白激酶，其作用最初大都是在非洲爪蟾卵子中发现的，开启了细胞周期调控的分子机理之门。 青蛙：你要带我去浪迹天涯吗？ 人：不，我要带你去上生物课。。。 ★ 鸡 生物系毕业生关于鸡胚发育的研究 胚胎发育影响因素 温度、湿度 酒精 激素 ★ 小鼠 ★ 小鼠胚胎干细胞的分离和基因敲除技术 2002年8月， 2005年美