绪论及发育生物学的基本概念3月8日课件

绪论及发育生物学的基本概念3月8日Developmental Biology绪论及发育生物学的基本概念3月8日绪论及发育生物学的基本概念3月8日 学习重点学习重点 发育生物学的学科性质和研究内容发育生物学的学科性质和研究内容 学习难点学习难点 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 一般了解一般了解 发育生物学研究的学者和本学科研究发展历史发育生物学研究的学者和本学科研究发展历史绪论及发育生物学的基本概念3月8日主要内容主要内容开篇：个人学习体会开篇：个人学习体会一、发育生物学研究历史一、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三、教学安排与学习要求四、基本概念四、基本概念五、复习回顾五、复习回顾绪论及发育生物学的基本概念3月8日一、发育生物学的研究历史一、发育生物学的研究历史 公元前公元前5 5世纪，希腊人希波克拉底（世纪，希腊人希波克拉底（Hippocrates）公元前公元前5 5世纪，中国古医书黄帝内经世纪，中国古医书黄帝内经公元前公元前4 4世纪，希腊人亚里士多德（世纪，希腊人亚里士多德（Aristotle）研究的先贤研究的先贤绪论及发育生物学的基本概念3月8日希波克拉底希波克拉底(Hippcrates)，公元前公元前460-公元前公元前377古古希腊著名医生，欧洲医学希腊著名医生，欧洲医学奠基人奠基人,被西方尊为被西方尊为“医学医学之父之父”。1、提出了著名的、提出了著名的“体液学说体液学说”。2、制定了从医道德规范。、制定了从医道德规范。3、头颅创伤、头颅创伤4、论文集箴言、论文集箴言“人生矩促，技艺长存人生矩促，技艺长存”；“机遇机遇诚难得，试验有风险，决断更可诚难得，试验有风险，决断更可贵贵”；“暴食伤身暴食伤身”：“无故困倦无故困倦是疾病的前兆是疾病的前兆”；“简陋而可口的简陋而可口的饮食比精美但不可口的饮食更有饮食比精美但不可口的饮食更有益益”；“寄希望于自然寄希望于自然”绪论及发育生物学的基本概念3月8日亚里士多德亚里士多德 Aristotle(公元前公元前384前前322)生物学方面生物学方面：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”。绪论及发育生物学的基本概念3月8日亚里士多德名言亚里士多德名言,警句警句,格言格言,语录语录 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。绪论及发育生物学的基本概念3月8日先成论先成论 公元公元17世纪后期和世纪后期和18世纪世纪胚胎是成体的雏形胚胎是成体的雏形包括精源学说和卵源学说包括精源学说和卵源学说绪论及发育生物学的基本概念3月8日精源学说精源学说绪论及发育生物学的基本概念3月8日后成论后成论 公元前公元前4 4世纪世纪Aristotle提出提出胚胎是由简单到复杂逐渐发育形成的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现代胚胎学研究的起源绪论及发育生物学的基本概念3月8日William Harvey(15781657)英国医生、生理学家、解剖英国医生、生理学家、解剖学家和胚胎学家。学家和胚胎学家。1616年起就开始了胚胎学的研究，年起就开始了胚胎学的研究，1651年年出版的动物生殖的研究一书，包括了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，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。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他所指的卵，只是某种具有潜在生命的有形物质。形物质。绪论及发育生物学的基本概念3月8日先成论与后成论的统一先成论与后成论的统一 德国生物学家德国生物学家W.鲁鲁德国生物学家德国生物学家H.A.E.德里施德里施 绪论及发育生物学的基本概念3月8日绪论及发育生物学的基本概念3月8日绪论及发育生物学的基本概念3月8日绪论及发育生物学的基本概念3月8日二、发育生物学的学科性质二、发育生物学的学科性质 五大未解难题 分化难题分化难题形态发生难题形态发生难题生长难题生长难题生殖难题生殖难题进化难题进化难题绪论及发育生物学的基本概念3月8日发育生物学发育生物学developmental biology就是应用现代生物学的技术研究生物就是应用现代生物学的技术研究生物发育本质的学科。发育本质的学科。绪论及发育生物学的基本概念3月8日研究内容与范围研究内容与范围生物个体发育生物个体发育（ontogeny）中生命过中生命过程发展的机制程发展的机制 多细胞生物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎多细胞生物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长、衰老和死亡发育、生长、衰老和死亡生物种群系统发生生物种群系统发生（systematics development）的机制的机制1 1、发育生物学的研究内容、发育生物学的研究内容 绪论及发育生物学的基本概念3月8日研究对象研究对象胚胎发育、幼体及成体的发育、生命胚胎发育、幼体及成体的发育、生命过程中其他所有生命现象的发展、异过程中其他所有生命现象的发展、异常发育过程。常发育过程。研究的主要任务研究的主要任务搞清楚生物体发育的遗传程序及其调搞清楚生物体发育的遗传程序及其调控机制。控机制。绪论及发育生物学的基本概念3月8日2 2、发育生物学学科形成的基础、发育生物学学科形成的基础 20世纪世纪50年代以后，由传统的胚胎年代以后，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。这样一门新兴生命科学。胚胎学的继承和发扬。胚胎学的继承和发扬。绪论及发育生物学的基本概念3月8日 发育实际上可以看作是发育实际上可以看作是基因型基因型（genotype）和和表现型表现型（phenotype）的结合。的结合。发育受遗传程序的控制，遗传特性通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，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。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当今发育生物学与遗传在分子水平上是融会贯通的。是融会贯通的。绪论及发育生物学的基本概念3月8日Jonathan SlackEssential Developmental Biology 实验胚胎学实验胚胎学、发育遗传学发育遗传学、分子生分子生物学物学是发育生物学形成的三个主要基是发育生物学形成的三个主要基础学科。础学科。绪论及发育生物学的基本概念3月8日3 3、发育生物学的学科特点、发育生物学的学科特点新、广、散、难、热新、广、散、难、热 绪论及发育生物学的基本概念3月8日4 4、在生命科学中的地位以及对社会及今后的影响、在生命科学中的地位以及对社会及今后的影响 新秀新秀综合性综合性枢纽性枢纽性热点热点产生及发展的必要性产生及发展的必要性应用前景应用前景绪论及发育生物学的基本概念3月8日三、教学安排与学习要求三、教学安排与学习要求 理论授课学时：理论授课学时：32学时学时教学周数：教学周数：8周周绪论及发育生物学的基本概念3月8日四、发育生物学中的基本概念四、发育生物学中的基本概念1 1、发育、发育 发育是指由单细胞逐渐成长为复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。杂的多细胞生物体的过程。绪论及发育生物学的基本概念3月8日2 2、动物发育概述、动物发育概述 大多数动物的发育都经历受精、卵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（神经系统的形成）以及器官（个体器官的发育）的过程。器官的发育）的过程。绪论及发育生物学的基本概念3月8日绪论及发育生物学的基本概念3月8日3 3、植物发育概述（略）、植物发育概述（略）显花植物经过双受精产生合子和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。三层基本细胞层所构成的成熟胚。绪论及发育生物学的基本概念3月8日4 4、模式建成、模式建成 特定形态结构的形成。特定形态结构的形成。绪论及发育生物学的基本概念3月8日5 5、形态发生、形态发生 形态发生是有机体形状与结构的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、为主导的，包括细胞的增殖速率、形状大小的改变、相对移动、融合形状大小的改变、相对移动、融合与死亡。与死亡。绪论及发育生物学的基本概念3月8日小测试1、发育生物学的英发育生物学的英文翻译及概念文翻译及概念发育生物学（发育生物学（developmental biology）是应用现代生物学的技）是应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学。术研究生物发育机制的科学。2、发育生物学的研、发育生物学的研究内容究内容生命现象的发展机制及生物生命现象的发展机制及生物种群系统发生机制。种群系统发生机制。3、发育生物学产生、发育生物学产生时间及学科基础时间及学科基础20世纪世纪50年代以后，由分子生物年代以后，由分子生物学、细胞生物学、遗传学及生物化学、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的相互渗透，逐渐发展和形成的一门新兴生命科学。门新兴生命科学。绪论及发育生物学的基本概念3月8日4、发育的概念发育的概念发育指生命现象的发展、生物有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。机体的自我构建和自我组织。5、发育生物学、发育生物学的主要任务的主要任务研究生物体发育的遗传程序及其研究生物体发育的遗传程序及其调控机制。调控机制。6、阐明发育机、阐明发育机制的核心问题是制的核心问题是什么什么认识遗传信息以何种方式编码在认识遗传信息以何种方式编码在基因组上，基因组上，DNA上的一维信息又上的一维信息又如何控制生物体的三维形态结构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。的构建和控制生命现象的发展。绪论及发育生物学的基本概念3月8日7、多细胞有机、多细胞有机体发育的两个主体发育的两个主要功能要功能个体的发育（包括细胞的分化，个体的发育（包括细胞的分化，形态发生，生长，衰老等生命过形态发生，生长，衰老等生命过程）；世代的延续。程）；世代的延续。8、动物体发育、动物体发育的大致过程的大致过程两性配子的形成，受精，卵裂，形两性配子的形成，受精，卵裂，形成囊胚，原肠胚形成，神经胚形成，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，器官形成，个体的胚后发育生长，衰老，死亡。衰老，死亡。9、图式形成、图式形成（pattern formation）的）的概念概念胚胎细胞形成不同组织、器官和构胚胎细胞形成不同组织、器官和构成有序空间结构的过程。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最早的图式形成涉及的是体轴形成的内容。容。绪论及发育生物学的基本概念3月8日10、动物发育中、动物发育中第一次最典型的第一次最典型的细胞分化细胞分化生殖细胞（生殖细胞（germ cell）与体细）与体细胞（胞（somatic cell）的分化。）的分化。11、后成论、后成论公元前四世纪，公元前四世纪，Aristotle最早提出，最早提出，19世纪后才普遍被接受。核心思想是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。胚胎是由简单到复杂逐渐发育形成的。12、先成论、先成论公元公元17世纪后期到世纪后期到18世纪占主导地位。世纪占主导地位。以精源学说和卵源学说为代表。核心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。仅仅是原有结构的增大。绪论及发育生物学的基本概念3月8日13、发育的主要方式发育的主要方式嵌合型发育和调整型发育嵌合型发育和调整型发育14、发育的、发育的重要现象重要现象诱导现象。诱导现象。细胞之间的相互作用是胚胎发育最重细胞之间的相互作用是胚胎发育最重要的核心问题。要的核心问题。实验证明：实验证明：1924年，年，Spemann和和Mangold进行的蝾螈胚孔背唇移植实验。进行的蝾螈胚孔背唇移植实验。15、诱导的、诱导的概念概念诱导（诱导（induction）是指一类组织与）是指一类组织与另一类组织的相互作用，前者称为诱另一类组织的相互作用，前者称为诱导者（导者（inductor），后者称为反应组），后者称为反应组织，诱导者可指令邻近反应组织的发织，诱导者可指令邻近反应组织的发育。育。绪论及发育生物学的基本概念3月8日16、发育与遗传的关系、发育与遗传的关系发育可以看作基因型与表型的结合。发育可以看作基因型与表型的结合。遗传和发育是个体发生过程的两个方面，发遗传和发育是个体发生过程的两个方面，发育受遗传程序的控制，遗传特性通过发育展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，没有发育也现出来。没有遗传就没有发育，没有发育也就无所谓遗传。就无所谓遗传。发育生物学与遗传学在分子水平上是融会贯发育生物学与遗传学在分子水平上是融会贯通的。通的。绪论及发育生物学的基本概念3月8日Thats allThank you