绪论及发育生物学的基本概念(2011年3月8日).ppt

发育生物学,主讲：生物技术教研室 苗 苗,Developmental Biology,第一章 发育生物学介绍,学习重点 发育生物学的学科性质和研究内容 学习难点 发育生物学研究发展史中的相关理论和相关概念 一般了解 发育生物学研究的学者和本学科研究发展历史,主要内容,开篇：个人学习体会 一、发育生物学研究历史 二、发育生物学研究内容及学科性质 三、教学安排与学习要求 四、基本概念 五、复习回顾,一、发育生物学的研究历史,公元前5世纪，希腊人希波克拉底（Hippocrates） 公元前5世纪，中国古医书黄帝内经 公元前4世纪，希腊人亚里士多德（Aristotle）,研究的先贤,希波克拉底(Hippcrates)，公元前460-公元前377古希腊著名医生，欧洲医学奠基人,被西方尊为“医学之父”。,1、提出了著名的“体液学说”。 2、制定了从医道德规范。 3、头颅创伤 4、论文集箴言,“人生矩促，技艺长存”；“机遇诚难得，试验有风险，决断更可贵”；“暴食伤身”：“无故困倦是疾病的前兆”；“简陋而可口的饮食比精美但不可口的饮食更有益”；“寄希望于自然”,亚里士多德 Aristotle (公元前384前322),生物学方面： 他对五百多种不同的植物动物进行了分类，至少对五十多种动物进行了解剖研究，指出鲸鱼是胎生的，还考察了小鸡胚胎的发育过程。亚历山大大帝在远征途中经常给他捎回各种动植物标本。,亚里士多德集中古代知识于一身，在他死后几百年中，没有一个人象他那样对知识有过系统考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全书，他的思想曾经统治过全欧洲。恩格斯称他是“最博学的人”。,亚里士多德名言,警句,格言,语录 遵照道德准则生活就是幸福的生活。 幸福属于满足的人们。 幸福就是至善。 幸福在于自主自足之中。 人生颇富机会和变化。人最得意的时候，有最大的不幸光临。 人生最终价值在于觉醒和思考的能力，而不只在于生存。 在不幸中，有用的朋友更为必要；在幸运中，高尚的朋友更为必要。在不幸中，寻找朋友出于必需；在幸运中，寻找朋友出于高尚。 羽毛相同的鸟，自会聚在一起。 真正的朋友，是一个灵魂孕育在两个躯体里。 事业是理念和实践的生动统一。 教育的根是苦的，但其果实是甜的。 谬误有多种多样，而正确却只有一种，这就是为什么失败容易成功难、脱靶容易中靶难的缘故。 在科学上进步而道义上落后的人，不是前进，而是后退。 凡善于考虑的人，一定是能根据其思考而追求可以通过行动取得最有益于人类东西的人。 上帝所做的、胜过一切想象中的幸福行为，莫过于纯粹的思考，而人的行为中最接近这种幸福的东西，也许是与思考最密切的活动。 人在达到德性的完备时是一切动物中最出色的动物；但如果他一意孤行。目无法律和正义，他就成为一切禽兽中最恶劣的禽兽。 对于美德，我们仅止于认识是不够的，我们还必须努力培养它，运用它，或是采取种种方法，以使我们成为良善之人。 习惯实际上已成为天性的一部分。事实上，习惯有些像天性，因为“经常”和“总是”之间的差别是不大的，天性属于“总是”的范畴，而习惯则属于“经常”的范畴。 德可以分为两种：一种是智慧的德，另一种是行为的德，前者是从学习中得来的，后者是从实践中得来的。 真正的美德不可没有实用的智慧，而实用的智慧也不可没有美德。 人类是天生社会性动物。 怜悯是一个人遭爱顾运而引起的，恐惧是这个遭受厄运的人与我们相似而引起的。 政治学并不制造人类，然而它使人类脱离了自然，并驾驭他们。 有人问：写一首好诗，是靠天才呢？还是靠艺术？我的看法是：苦学而没有丰富的天才，有天才而没有训练，都归无用；两者应该相互为用，相互结合。 人生最终的价值在于觉醒和思考的能力，而不只在于生存。 我爱我师，我更爱真理。 战争才能带来和平。,先成论,公元17世纪后期和18世纪 胚胎是成体的雏形 包括精源学说和卵源学说,精源学说,后成论,公元前4世纪 Aristotle提出 胚胎是由简单到复杂逐渐发育形成的 现代胚胎学研究的起源,William Harvey (15781657) 英国医生、生理学家、解剖学家和胚胎学家。,1616年起就开始了胚胎学的研究，1651年出版的动物生殖的研究一书，包括了他对家禽（卵生动物的代表）和鹿（胎生动物的代表）等动物生殖方面的观察。他较前人更正确地逐日描述了鸡胚的发育，并在交配和怀胎的不同时期，解剖了大量雌鹿的子宫，取得了前所未有的资料。他猜测血液和心脏是胚胎最初形成的部分。他主张渐成论，认为卵是动物的原基。但他所指的卵，只是某种具有潜在生命的有形物质。,先成论与后成论的统一,德国生物学家W.鲁 德国生物学家H.A.E.德里施,二、发育生物学的学科性质,发育生物学 developmental biology 就是应用现代生物学的技术研究生物发育本质的学科。,研究内容与范围 生物个体发育（ontogeny）中生命过程发展的机制 多细胞生物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长、衰老和死亡 生物种群系统发生（systematics development）的机制,1、发育生物学的研究内容,研究对象 胚胎发育、幼体及成体的发育、生命过程中其他所有生命现象的发展、异常发育过程。 研究的主要任务 搞清楚生物体发育的遗传程序及其调控机制。,2、发育生物学学科形成的基础,20世纪50年代以后，由传统的胚胎学和分子生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学等其他生命学科相互渗透，才逐渐发展和形成了发育生物学这样一门新兴生命科学。 胚胎学的继承和发扬。,发育实际上可以看作是基因型（genotype）和表现型（phenotype）的结合。 发育受遗传程序的控制，遗传特性通过发育展现出来，没有遗传就没有发育，没有发育也就无所谓遗传。 当今发育生物学与遗传在分子水平上是融会贯通的。,Jonathan Slack Essential Developmental Biology 实验胚胎学、发育遗传学、分子生物学是发育生物学形成的三个主要基础学科。,3、发育生物学的学科特点,新、广、散、难、热,4、在生命科学中的地位以及对社会及今后的影响,新秀 综合性 枢纽性 热点,产生及发展的必要性 应用前景,三、教学安排与学习要求,理论授课学时：32学时 教学周数：8周,四、发育生物学中的基本概念,1、发育,发育是指由单细胞逐渐成长为复杂的多细胞生物体的过程。,2、动物发育概述,大多数动物的发育都经历受精、卵裂形成囊胚细胞团、原肠胚形成并重组胚胎结构产生三层生殖层、神经胚（神经系统的形成）以及器官（个体器官的发育）的过程。,3、植物发育概述（略）,显花植物经过双受精产生合子和滋养胚的胚乳组织。植物胚胎发育包括一系列固定的细胞分裂产生由三层基本细胞层所构成的成熟胚。,4、模式建成,特定形态结构的形成。,5、形态发生,形态发生是有机体形状与结构的创建过程，是以不同形式的细胞行为主导的，包括细胞的增殖速率、形状大小的改变、相对移动、融合与死亡。,小测试,1、发育生物学的英文翻译及概念,发育生物学（developmental biology）是应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学。,2、发育生物学的研究内容,生命现象的发展机制及生物种群系统发生机制。,3、发育生物学产生时间及学科基础,20世纪50年代以后，由分子生物学、细胞生物学、遗传学及生物化学等其他生命学科的发展和胚胎学的相互渗透，逐渐发展和形成的一门新兴生命科学。,4、发育的概念,发育指生命现象的发展、生物有机体的自我构建和自我组织。,5、发育生物学的主要任务,研究生物体发育的遗传程序及其调控机制。,6、阐明发育机制的核心问题是什么,认识遗传信息以何种方式编码在基因组上，DNA上的一维信息又如何控制生物体的三维形态结构的构建和控制生命现象的发展。,7、多细胞有机体发育的两个主要功能,个体的发育（包括细胞的分化，形态发生，生长，衰老等生命过程）；世代的延续。,8、动物体发育的大致过程,两性配子的形成，受精，卵裂，形成囊胚，原肠胚形成，神经胚形成，器官形成，个体的胚后发育生长，衰老，死亡。,9、图式形成（pattern formation）的概念,胚胎细胞形成不同组织、器官和构成有序空间结构的过程。 最早的图式形成涉及的是体轴形成的内容。,10、动物发育中第一次最典型的细胞分化,生殖细胞（germ cell）与体细胞（somatic cell）的分化。,11、后成论,公元前四世纪，Aristotle最早提出，19世纪后才普遍被接受。核心思想是胚胎是由简单到复杂逐渐发育形成的。,12、先成论,公元17世纪后期到18世纪占主导地位。以精源学说和卵源学说为代表。核心观点是胚胎是成体的雏形，胚胎发育仅仅是原有结构的增大。,13、发育的主要方式,嵌合型发育和调整型发育,14、发育的重要现象,诱导现象。 细胞之间的相互作用是胚胎发育最重要的核心问题。 实验证明：1924年，Spemann和Mangold进行的蝾螈胚孔背唇移植实验。,15、诱导的概念,诱导（induction）是指一