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第一章　绪论 1

第一节　发育生物学的研究内容 1

一、早期胚胎细胞决定和分化 1

二、细胞增殖分化与细胞微环境的关系 2

三、基因表达的时序、空间与分化的关系 2

四、器官的发生 2

五、细胞工程和组织工程 3

第二节　发育生物学的发展史 3

一、经典时期 3

二、复兴时期 3

三、近代发育生物学时期 4

四、现代发育生物学时期 4

第三节　发育生物学的研究方法 5

一、细胞谱系跟踪 5

二、基因敲除技术 5

三、转基因技术 6

四、差式筛选技术 6

五、原位标记技术 7

第四节　发育生物学在医学中的作用 8

第二章　模式生物 9

第一节　海胆 9

一、胚胎具有调整发育的能力 10

二、相互作用与梯度理论 11

第二节　水螅 12

一、现代实验生物学从水螅开始 12

二、近年来对水螅的研究 13

第三节　线虫 13

一、秀丽广杆线虫的分类和地位 13

二、线虫作为模式生物的优点 14

三、基因组大小及其基因组成 15

第四节　爪蟾 15

一、爪蟾的分类地位及其作为模式生物的意义 15

二、爪蟾及两栖动物作为模式生物的优点 16

第五节　斑马鱼 16

一、斑马鱼作为模式生物的起因 16

二、斑马鱼作为模式生物的特点 17

第六节　果蝇 18

一、果蝇的两个重大贡献 18

二、果蝇的分类地位及其生命周期 18

三、果蝇作为模式生物的优点 18

第七节　小鼠 19

一、小鼠的基本特性及实验小鼠的发展 19

二、小鼠作为发育生物学研究模型的优点 20

第三章　受精 22

第一节　卵子和精子的成熟 22

一、精子的成熟 22

二、卵子的成熟 24

第二节　精子获能 25

一、精子获能的部位 26

二、获能精子的变化 26

第三节　精子顶体反应 27

一、受胶膜诱导的精子顶体反应 27

二、受透明带诱导的精子顶体反应 27

第四节　精子与卵子的细胞膜融合 29

第五节　卵子的激活 30

一、多精受精的阻止 30

二、减数分裂的恢复及雌、雄原核的形成 32

三、雌、雄原核的融合或联合 33

第六节　卵裂及其类型 33

第四章　胚胎干细胞 35

第一节　胚胎干细胞的特性 35

一、来源 35

二、自我更新 35

三、多潜能性 36

第二节　人类胚胎干细胞、胚胎生殖细胞和胚胎癌细胞 36

一、人类胚胎干细胞的来源 37

二、人类胚胎生殖细胞的来源 38

三、人类胚胎癌细胞的来源 38

四、人类胚胎干细胞与人类胚胎生殖细胞的比较 38

五、人类胚胎干细胞与人类胚胎癌细胞的比较 38

第三节　胚胎干细胞的分离和体外增殖 39

一、基本程序 39

二、不同因子对小鼠胚胎干细胞和人类胚胎干细胞的作用 40

三、人类胚胎干细胞的无饲养细胞培养系统 40

四、人类胚胎干细胞培养条件的改良和优选 40

第四节　胚胎干细胞的鉴定 41

一、检测方法 41

二、界定标准 41

第五节　保持小鼠胚胎干细胞的未分化状态 42

一、LIF和STAT3的激活 42

二、Oct-4在未分化的多潜能细胞中的表达 42

第六节　胚胎干细胞的定向分化 44

第七节　胚胎干细胞与成体干细胞 45

一、成体干细胞的分布 45

二、成体干细胞的鉴定 46

三、成体干细胞的分化 46

四、成体干细胞的关键问题 47

五、胚胎干细胞与成体干细胞的比较 47

第八节　人类干细胞应用的可能性 48

一、基础研究 48

二、检测新药 48

三、细胞基础疗法 48

第五章　胚体形成的细胞学基础 50

第一节　细胞对位置信息的识别 50

一、位置信息的起源 50

二、位置信息分子的性质 51

三、细胞对位置信息的获取及其作用模式形成的过程 52

第二节　胚体形成中细胞间的信息传递 54

一、邻近细胞间信息的交换 54

二、胚胎诱导 55

第三节　环境因素对细胞发育的决定作用 57

一、环境因素与正常发育 57

二、环境因素与异常发育 58

第四节　分化细胞的亲和性变化 59

一、细胞的亲和性 59

二、细胞黏附分子的作用 59

第五节　细胞决定的分子基础 60

一、同源框基因概述 60

二、A-P型同源框基因——Hox基因 61

三、非A-P型同源框基因 62

第六章　早期胚胎的形态和分子变化 63

第一节　受精卵的极性和胚轴的关系 63

一、卵母细胞的极性 63

二、受精卵的极性 64

三、胚胎体轴的确立 64

第二节　三胚层的形成 65

一、原肠胚与原肠形成 65

二、原肠形成的开始和二胚层胚盘的形成 66

三、神经胚和三胚层胚盘的形成 67

第三节　胚胎发育中的不对称性 67

第四节　器官原基的发生及意义 69

第五节　早期胚胎发育的分子基础 71

一、基因通过调控蛋白的生成来调控细胞行为 71

二、胚胎发生早期的基因表达 72

三、早期卵裂中的蛋白表达 72

四、胚胎诱导、Nieuwkoop中心和Spemann组织者 73

五、黏附分子对细胞聚集的影响 75

六、中胚层诱导因子 75

七、细胞与细胞外基质的相互作用 76

八、微丝和微管的作用 77

第七章　胚胎发育与细胞的增殖和分化 79

第一节　早期的细胞分裂 79

一、卵裂 79

二、桑椹胚的形成 84

三、胚泡形成 84

四、异常卵裂与胚胎发育 85

第二节　细胞分化的决定 85

第三节　细胞分化的影响因素 87

第四节　细胞增殖和分化的时序性与机体形态 89

一、胚胎发育中的分化 89

二、转分化 92

第五节　细胞分化与肿瘤 92

第八章　胚胎发育与程序性细胞死亡 94

第一节　程序性细胞死亡的发现和提出 94

第二节　程序性细胞死亡的特征 95

第三节　胚胎发育中的程序性细胞死亡 97

第四节　程序性细胞死亡的调节机制 99

一、程序性细胞死亡的信号传导途径 100

二、哺乳动物中程序性细胞死亡相关调节基因家族 103

第五节　胚胎发育中程序性细胞死亡的生物学意义 105

第九章　生殖细胞与性别决定 108

第一节　生殖细胞的发生 108

一、生殖细胞发生的一般过程 108

二、精子发生 110

三、卵子发生 114

第二节　性别决定 118

一、染色体性别决定 118

二、性别决定基因 119

三、哺乳动物次要性别决定 125

第十章　颅颌面部与口腔的发育 127

第一节　头颅面部的发育 127

一、头颅面部的形成 127

二、面突发育的基因调控 128

第二节　神经嵴细胞与外胚间充质细胞的发育 130

一、神经嵴的发育、迁移和分化 130

二、神经嵴细胞分化迁移的影响因素 130

三、上皮-间充质的信号传递 132

第三节　腭的发育及腭裂的形成机制 133

一、腭的发育 133

二、腭裂形成过程 133

三、基因突变在腭裂发生中的作用 135

四、致畸原受体及生长因子与腭裂形成的关系 135

第四节　牙胚发生与牙的发育 137

一、牙胚的发生 137

二、牙胚发生的分子机制 137

三、牙发育与生长因子的关系 139

第十一章　神经系统的发育 142

第一节　神经组织的形成 142

一、神经管和神经嵴的发生 142

二、神经元和神经胶质细胞的分化 142

第二节　中枢神经系统的发生 145

一、脊髓的发生 145

二、脑的发生 146

第三节　周围神经系统的发生 154

一、神经节的发生 155

二、周围神经的发生 155

第四节　神经系统发育中的基因调控 156

第五节　神经系统主要的先天性畸形 157

第十二章　心血管系统的发育 159

第一节　心的发生 159

一、心的形态发生 159

二、心肌纤维的分化 161

三、心发育的分子机制 162

第二节　血管的发生 165

一、早期血管的发生 165

二、血管的改建 165

三、成血管细胞与内皮祖细胞 166

四、血管平滑肌纤维的分化 168

五、血管发生与血管生成的分子调节 169

第十三章　造血与免疫系统的发育 171

第一节　造血系统的发育 171

一、胚外中胚层与造血 171

二、造血器官的形成与更替 172

三、造血干细胞与造血祖细胞 173

四、造血微环境与造血调控因子 175

五、血细胞发生的调控 176

第二节　免疫系统的发育 178

一、免疫细胞的发育 178

二、免疫器官的形成 180

三、免疫力的建立 181

四、免疫异常与发育 184

第十四章　泌尿与生殖系统的发育 185

第一节　泌尿系统的发育 185

一、肾的早期演变 185

二、后肾的发育 186

三、肾小体的发生和形成 189

四、肾发生的调控 191

第二节　生殖系统的发育 193

一、生殖腺的发育 193

二、生殖管道的发育 196

三、外生殖器的发育 198

第十五章　消化系统与呼吸系统的发育 200

第一节　消化系统的发育 200

一、原始咽的发生及其演变 200

二、舌的发生 201

三、食管和胃的发生 201

四、肠的发生 203

五、肝和胆囊的发生 205

六、胰的发生 207

第二节　呼吸系统的发育 208

一、喉、气管和肺的器官发生 208

二、喉、气管和肺的组织发生 209

参考文献 211

中英文名词对照 212