发育生物学-概述.ppt

发育生物学相关期刊 中文刊物 科学通报 中国科学 遗传学报 遗传 细胞生物学杂志 学习网点： 生物谷---中国生命科学论坛/forum.htm 细胞生物学在线词典 /search/ 生命经伟 / Cell Molecular Biology Online / 生物城 /Index.html 生物秀/Index.htm 生物操作专门网 / 生物无忧 / 生物导航网 / 本课程的主要讲授内容 绪论：发育生物学中的一些基本原理；发育生物学中的动物模型；发育生物学中的现代技术。 配子发生和受精 卵裂—多细胞创造 原肠胚—胚胎细胞重建 三胚层—器官发生 细胞分化与胚胎诱导 胚轴形成-果蝇胚轴形成的分子机制 性别决定及生殖发育 发育异常与癌症 衰老与死亡 学习中注意问题 善于思考 善于总结 形成知识体系 方法论 发育是什么？ 发育（development）是生命现象的发展，生物有机体的自我构建和自我组织，包括个体发育和系统发育。 个体发育：从受精卵开始到形成成熟个体所经历的一系列变化过程。 系统发育：同一起源的生物群的形成历史。 进化难题 进化涉及发育中的遗传变化。 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。 发育生物学是应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学。 一是研究受精卵怎样发育成生物有机体的过程与机制。 二是研究物种群体系统发生的机制。 此外，异常的发育，如肿瘤、畸形等病态发育亦纳入发育生物学的研究范畴。 发育生物学研究的主要任务 个体发育的基础是细胞分化（cell different-iation）。从个体发育的角度来说，一个单细胞受精卵如何通过一系列的细胞分裂和细胞分化，产生有机体内所有形态和功能不同的细胞，这些细胞之间又如何通过细胞之间的相互作用共同构建各种组织和器官，建成一个有机体并完成各种发育过程，这些都是发育生物学的主要任务。 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。 (一)、胚胎发育主要的发育过程 囊胚形成 3.原肠作用 胚胎的发育过程 4. 图式形成Pattern formation: 胚胎细胞形成不同组织、器官和构成有序空间结构 (1) 躯体轴线的制定 第三节 发育生物学的研究历史 后成论与先成论 细胞理论对胚胎概念的影响 发育的嵌合型和调整型 胚胎发育的诱导作用 遗传学、分子生物学与发育生物学的结合 （1）后成论（epigenesis） 胚胎是由于卵内含有胚胎发育的基本力量，通过后天的逐渐演变形成的 ，即一切器官都有由简单到复杂的形成过程。 代表人物：C.F. Wolff （1733-1794） 1、后成论与先成论 (2)先成论 公元17世纪后期和18世纪，以精源学说和卵源学说为代表的先成论占统治地位，精源学说认为胚胎预先存在于精子中，卵源学说则认为卵子中本来就存在微小的胚胎雏形。都认为胚胎是成体的雏形，是配子中固有的结构，胚胎发育仅仅是原有结构的增大。 2、细胞理论对胚胎概念的影响 德国著名植物学家施来登（Schleiden）和动物学家、生理学家施万（Schwann）(1839)创立了细胞学说（19世纪自然科学三大发现之一）; 19世纪中期人们逐渐认识到后代所具有的双亲遗传性来自生殖细胞——精子和卵子，来自于两性配子所携带的遗传特性。 生殖细胞的特性和重要意义是随细胞生物学的发展才逐渐被人们认识的。 细胞学说改变了胚胎发育和遗传的概念 19世纪30年代末：Mathias Schleiden和Theodor Schwann提出细胞学说。 1840, August Weismann提出了生殖细胞论，认为后代个体是通过精子和卵子继承亲本描述躯体特征的信息；卵子是一个细胞，其分裂产生的细胞可分化出不同组织，从而否定了preformation论。 19世纪对Sea Urchin受精卵的观察发现，受精卵含有两个细胞核，并最终合并为一个细胞核，表明细胞核含有遗传的物质基础。 19世纪末，染色体的发现和发现染色体数目在发育中的变化规律，使孟德尔遗传定律有了物质基础。 3、发育的嵌合型和调整型 19世纪80年代，魏斯曼（Weismann）提出了“决定子” 学说和“嵌合型发育”学说 。 魏斯曼认为：合子的细胞核含有大量特殊的信息物质——核决定子，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，这一类型的发育称为嵌合型发育。 他的学说促进了实验胚胎学的进展。 摩尔根（M