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第1章 绪论1

1.1什么是发育生物学1

1.2发育生物学的发展简史1

1.2.1先成论与渐成论3

1.2.2冯·贝尔定律5

1.2.3生物发生律6

1.2.4发育的遗传基础6

1.3发育生物学的现状和发展趋势8

1.3.1发育生物学的发展机遇9

1.3.2从分析式思维逐步向整体式思维过渡9

1.3.3发育工程的美好前景11

主要参考文献13

第2章 配子发生及发育前的准备15

2.1配子发生15

2.1.1原始生殖细胞的起源与决定15

2.1.2雌雄配子的发生过程26

2.2发育前的准备28

2.2.1灯刷染色体与RNA转录28

2.2.2核仁扩增与rRNAs储备30

2.2.3滋养细胞与母体效应基因的活动32

2.3亲缘印迹32

2.3.1亲缘印迹的发现33

2.3.2发育需要两个不同的基因组版本35

2.3.3亲缘印迹的机理35

主要参考文献36

第3章 受精、卵裂和胚胎发育39

3.1受精39

3.1.1精子获能39

3.1.2顶体反应与授精41

3.1.3阻止多精授精及异种精子入卵的机制42

3.1.4卵的激活44

3.2卵裂与囊胚形成47

3.2.1卵裂时的细胞周期47

3.2.2卵裂类型49

3.2.3囊胚形成49

3.3胚层分化53

3.3.1两栖类胚胎体轴的决定53

3.3.2原肠胚的形成54

3.3.3神经胚的形成55

3.3.4三个胚层的分化57

3.3.5胚细胞的发育潜能59

3.3.6定域图的绘制60

3.4器官形成及其调控60

3.4.1肾的发生60

3.4.2乳腺的发生62

3.4.3眼的发生63

主要参考文献65

第4章 早期发育的遗传控制68

4.1母体效应68

4.1.1短暂的母体效应68

4.1.2持久的母体效应69

4.2果蝇的胚胎发育与遗传控制70

4.2.1果蝇的卵子发生和胚胎发育70

4.2.2母体效应基因与体轴的决定74

4.2.3分节基因与体节的形成79

4.2.4基因互作与图式形成83

4.3同源异形基因与发育途径的选择85

4.3.1同源异形基因突变85

4.3.2同源异形基因的作用86

4.3.3同源异形基因的调控86

4.4同源异形基因与进化87

4.4.1同源异形基因与物种形成87

4.4.2同源异形基因复合体的相似性88

4.4.3同源异形框结构的保守性89

4.4.4同源异形基因的排位与时空表达的一致性90

4.5脊椎动物早期发育的遗传控制90

4.5.1脊椎动物前-后轴和背-腹轴的分化91

4.5.2脊椎动物左-右轴的分化93

4.5.3同源异形基因对哺乳动物体节分化的影响93

主要参考文献95

第5章 图式形成与胚胎诱导98

5.1图式形成98

5.1.1成形素与位置信息98

5.1.2位置信息的起源100

5.1.3相邻细胞之间的相互作用103

5.1.4肢体的形成模式105

5.1.5位置记忆107

5.2胚胎诱导的机制108

5.2.1 Spemann组织者与Nieuwkoop中心109

5.2.2诱导信号的发送与接受114

5.2.3胚胎诱导是一级联式反应过程117

主要参考文献118

第6章 细胞凋亡与发育120

6.1细胞凋亡与细胞坏死120

6.2细胞凋亡的形态学特征121

6.3细胞凋亡的生物化学特征122

6.4细胞凋亡的检测方法123

6.4.1形态学方法检测细胞凋亡123

6.4.2生物化学方法检测细胞凋亡123

6.5细胞凋亡的生物学意义126

6.5.1细胞凋亡在机体生长发育过程中的作用126

6.5.2细胞凋亡在机体防御反应过程中的作用127

6.5.3细胞凋亡在医学中的作用127

6.6细胞凋亡的发生机理128

6.6.1参与细胞凋亡的主要基因及其作用机制128

6.6.2细胞凋亡的信号传导途径137

主要参考文献141

第7章 细胞分化145

7.1细胞分化的基本概念145

7.2细胞特化的方式及其特征146

7.2.1自主特化146

7.2.2条件特化147

7.2.3合胞特化147

7.3影响细胞分化的因素148

7.3.1细胞质对细胞分化的诱导148

7.3.2基因的差别表达148

7.3.3细胞间相互作用对细胞分化的影响150

7.3.4信号分子对细胞分化的影响150

7.3.5位置信息对细胞分化的影响152

7.4细胞分化的分子生物学机制152

7.4.1细胞分化与基因组变化152

7.4.2细胞分化的实质是基因在时空上的选择性表达153

7.5肌细胞的决定和分化156

7.6分化细胞基因组的可逆性和全能性157

7.6.1再生与去分化157

7.6.2细胞分化的可逆性158

7.6.3分化细胞基因组的全能性159

7.7干细胞研究进展160

7.7.1干细胞的特点及分类160

7.7.2干细胞的研究现状161

7.7.3干细胞的临床应用163

主要参考文献165

第8章 性别决定与分化168

8.1性别决定的多样性168

8.1.1性别的染色体决定168

8.1.2其他类型的性别决定169

8.2雌雄同体和雌雄嵌合体172

8.2.1雌雄同体172

8.2.2雌雄嵌合体173

8.3果蝇的性指数与性别决定174

8.3.1性指数174

8.3.2性别决定与分化中的基因互相作用175

8.4哺乳动物的性别决定及性别发育畸形179

8.4.1性别的初级决定179

8.4.2性别的次级决定180

8.4.3性腺的发育181

8.4.4性别决定与分化的遗传基础183

8.4.5性别发育畸形188

主要参考文献189

第9章 变态与多型形象192

9.1动物变态的基本特征192

9.2昆虫的变态192

9.2.1昆虫变态的形态学特征192

9.2.2变态时的代谢特点193

9.2.3成虫盘的发育193

9.2.4激素对蜕皮和变态过程的控制196

9.3两栖动物的变态200

9.4节肢动物的多型现象201

9.4.1蝗虫多型现象的神经内分泌调控203

主要参考文献209

第10章 滞育214

10.1滞育的基本概念214

10.2环境因子和滞育的关系215

10.3昆虫滞育的基本类型及其激素调控方式215

10.3.1卵滞育216

10.3.2幼虫滞育218

10.3.3蛹滞育221

10.3.4成虫滞育226

主要参考文献229

第11章 发育异常与癌233

11.1癌的类群233

11.2癌细胞的主要特征233

11.3癌的起因235

11.3.1环境致癌因素235

11.3.2病毒因素237

11.3.3其他有关因素239

11.4癌基因与抑癌基因240

11.4.1癌基因240

11.4.2抑癌基因250

11.5致癌的可能机制256

11.5.1细胞癌变多阶段假说256

11.5.2原癌基因的激活257

11.5.3 DNA甲基化异常对肿瘤发生的影响257

11.5.4端粒酶、ALT和肿瘤发生259

11.5.5核糖体与肿瘤发生260

11.5.6基因组“巨变”与肿瘤发生261

主要参考文献261

第12章 衰老263

12.1衰老的基本特征264

12.1.1在分子水平上264

12.1.2在细胞水平上265

12.1.3在组织、器官水平上265

12.1.4在整体水平上266

12.2机体与细胞的寿限266

12.2.1动物寿命266

12.2.2细胞的寿命267

12.3影响人类寿命的各种因素268

12.3.1遗传因素268

12.3.2后天因素268

12.4衰老的机制270

12.4.1遗传程序学说271

12.4.2差误灾难学说272

12.4.3交联学说272

12.4.4自由基学说273

12.4.5端粒学说274

12.4.6免疫学说275

12.4.7 DNA甲基化与衰老关系的学说276

12.4.8线粒体衰老学说277

12.4.9脂褐素累积学说279

12.4.10神经内分泌功能减退学说279

12.5延缓衰老的措施或方法279

12.5.1体育运动280

12.5.2合理饮食281

12.5.3中草药282

12.5.4抗氧化剂283

12.5.5抗交联剂284

12.5.6免疫调节剂285

12.5.7膜稳定剂285

12.6去衰老技术285

12.6.1移植疗法286

12.6.2自身器官干细胞分离培养技术286

主要参考文献288