1、第一章 緒論發(fā)育生物學是一門研究生物體從精子和卵子發(fā)生、受精、發(fā)育、生長到衰老、死亡規(guī)律的科學。developmental biologydevelopment 翻譯為發(fā)育，發(fā)育生物學即翻譯為developmental biology。在英語中development 是develop的名詞形式，而develop來自于16世紀法語的developper，而該詞更早的詞形desveloper 由des (等于dis-,意為“分離、剝離”)+voloper (意為“包裝”)兩部分構(gòu)成，顯然，development本來的含義應為“將被包裝的東西打開”。任何生命現(xiàn)象都是按照發(fā)育的遺傳程序展開的結(jié)果發(fā)育生

2、物學主要研究任務由同一受精卵分裂產(chǎn)生的細胞怎樣變得互不相同？這些不同的細胞又是如何構(gòu)成不同組織器官的？是什么在控制細胞的行為，以致出現(xiàn)這么高度有序的發(fā)育模式？發(fā)育的組織者及其作用要素如何隱含在受精卵之內(nèi)，特別是如何隱含在遺傳物質(zhì)DNA之內(nèi)？對這些問題進行研究和解答即成了發(fā)育生物學的主要任務。發(fā)育生物學的主要任務是研究生物體發(fā)育的遺傳程序及其調(diào)控機制 。發(fā)育生物學與胚胎學的主要區(qū)別胚胎學是對發(fā)育過程形態(tài)演變的追蹤，發(fā)育生物學側(cè)重探查發(fā)育的分子生物學過程和機制，確立了發(fā)育體制的概念；胚胎學研究個體從受精卵到幼體建立的階段，發(fā)育生物學將發(fā)育擴張為從生殖細胞的形成到個體衰老死亡的全過程；胚胎學側(cè)重各物

3、種發(fā)育現(xiàn)象的形態(tài)比較，發(fā)育生物學將各物種發(fā)育放在了生物進化的總背景下進行考察。歷史導論1、后成論(epigenesis)和先成論(preformation)之爭 希臘哲學家Aristotle在公元前第4世紀在對雞胚和一些無脊椎動物胚胎觀察后提出胚胎發(fā)育的兩種假設： Preformation: 生物個體的一切組成部分都早就存在于胚胎中，各個部分隨著胚胎的發(fā)育而長大。Epigenesis: 在胚胎的發(fā)育過程中，各種結(jié)構(gòu)是逐漸形成的。17世紀意大利胚胎學家Marcello Malpighi觀察到的雞胚17世紀，精原學說的代表人物Nicholas Hartsoeker所想像的精子中的微型人2、細胞學說

4、改變了胚胎發(fā)育和遺傳的概念19世紀30年代末：Mathias Schleiden和Theodor Schwann提出細胞學說。1840, August Weismann提出了生殖細胞論，認為后代個體是通過精子和卵子繼承親本描述軀體特征的信息；卵子是一個細胞，其分裂產(chǎn)生的細胞可分化出不同組織，從而否定了preformation論。19世紀對Sea Urchin受精卵的觀察發(fā)現(xiàn)，受精卵含有兩個細胞核，并最終合并為一個細胞核，表明細胞核含有遺傳的物質(zhì)基礎。19世紀末，染色體的發(fā)現(xiàn)和發(fā)現(xiàn)染色體數(shù)目在發(fā)育中的變化規(guī)律，使孟德爾遺傳定律有了物質(zhì)基礎。配子細胞與體細胞的差異3、嵌合型發(fā)育和調(diào)整型發(fā)育19世紀

5、80年代，Weismann提出了mosaic development學說：合子中的大量特殊因子在細胞分裂中不均等分配，導致了不同細胞向不同命運的發(fā)育。支持嵌合體學說的實驗證據(jù)：Wilhelm Roux的實驗： Wilhelm Roux的同事Hans Driesch的下述實驗表明，胚胎具有在局部被排除或受損傷后仍正常發(fā)育的能力，即胚胎發(fā)育是可調(diào)節(jié)的。他們的實驗最大的不同是所用的實驗材料不同，實際上，任何動物胚胎發(fā)育過程中，這兩種發(fā)育模式都存在，只是程度不同。胚胎分割4、Discovery of Induction1924年，Hans Spemann和Hilde mangold的移植實驗表明，胚胎

6、的一種組織可以指導另一種相鄰組織的發(fā)育。背唇移植第二胚軸施佩曼（Spemann）*卵的頭發(fā)結(jié)扎實驗*胚胎誘導實驗*最早提出了克隆動物的設想1935年諾貝爾獎獲得者Spemann以頭發(fā)結(jié)扎蠑螈卵的實驗獲得了兩個小一些的蠑螈。5、遺傳學、分子生物學與發(fā)育生物學的結(jié)合1900年，孟德爾遺傳定律研究遺傳元素在世代間的傳遞。1909年荷蘭植物學家Wilhelm Johannsen提出基因型和表現(xiàn)型的概念，首次使遺傳學和胚胎發(fā)育學發(fā)生關(guān)系。20世紀40年代證明：DNA是遺傳物質(zhì)，控制蛋白質(zhì)的合成。20世紀50年代發(fā)現(xiàn)：DNA為雙螺旋結(jié)構(gòu)。20世紀60年代：三聯(lián)體密碼被破解。20世紀70年代：DNA重組技術(shù)

7、出現(xiàn)。20世紀80年代：轉(zhuǎn)基因技術(shù)出現(xiàn)。20世紀90年代：動物克隆技術(shù)出現(xiàn)。世紀之交：HGP。2012年諾貝爾生理或醫(yī)學獎獲得者山中伸彌2006年山中伸彌等科學家把4個轉(zhuǎn)錄因子通過逆轉(zhuǎn)錄病毒載體轉(zhuǎn)入小鼠的成纖維細胞，使其變成多功能干細胞日本理化學研究所發(fā)育與再生醫(yī)學綜合研究中心學術(shù)帶頭人。于2014年1月在英國自然雜志發(fā)表論文，宣稱發(fā)現(xiàn)類似干細胞的多能細胞（“萬能細胞”，STAP細胞，Stimulus-Triggered Acquisition of Pluripotency cells）。2014年4月，日本理化所發(fā)布最終報告，認定小保方晴子在STAP細胞論文中有篡改、捏造等造假問題，屬于學

8、術(shù)不端行為。2014年6月，小保方晴子同意撤回刊登論文。小保方晴子的導師笹井芳樹小保方晴子的導師日本理化學研究所發(fā)生與再生科學綜合研究中心副主任笹井芳樹（52 歲）在位于神戶市的研究中心內(nèi)自縊。2014.8.5動物發(fā)育的共同步驟受精（fertilazation）卵裂（cleavage）形成裂球原腸胚（gastrulation）重組,形成三個胚層:外胚層、中胚層、內(nèi)胚層神經(jīng)胚（neurulation）形成器官形成（organogenesis）變態(tài)（metamorphosis）成體非洲爪蟾主要參考書目安利國主編. 發(fā)育生物學，科學出版社，2010黃秀英等譯，Mller WA著. 發(fā)育生物學，高等教育出版社，1998樊啟昶等編著. 發(fā)