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1.发育：有机体以遗传信息为基础进行自我构建和自我组织1

Box1 发育生物研究的历史：从灵魂到信息2

2 发育的基本阶段、规律和发育生物学术语8

2.1 大多数动物的发育要经历胚胎期、幼体期、变态发育期和成体期8

2.2 卵细胞内部是不对称的，即具有极性8

2.3 卵裂是一系列迅速的细胞分裂11

2.4 原肠期为构建内部器官做准备12

2.5 器官形成和组织分化产生了自主的有机体14

2.6 普遍的发规则可能暗示了共同的机理14

3.1 海胆配子和胚胎：研究受精和早期胚胎发生的模式及历史上重要实验的对象16

3 发育生物学的模式生物16

3.2 模式形成解释：盘基网柄菌22

3.3 永生的水螅与现代实验生物学的萌芽25

3.4 线虫：恒定细胞系示例29

3.5 螺旋动物：一种循环卵裂模式31

3.6 果蝇：仍然是遗传学和分子发育生物学的国王33

3.7 被囊动物：常被引用为脊索动物门“嵌合发育”的例子50

3.8 爪蟾：提供脊椎动物发育研究最好的卵子和典型的胚胎50

3.9 一个崛起者：斑马鱼68

3.10 鸡、鹌鹑及两者的嵌合体70

3.11 小鼠的发育：人类个体发育的研究基础75

Box2 卵和胚胎的著名实验：克隆，嵌合体，畸胎瘤和转基因小鼠80

3.12 人类84

4 比较胚胎学回顾：脊椎动物的种系特征性发育阶段、共性与个性和进化93

4.1 敏锐的观察：冯·贝尔法则93

4.2 赫克尔的生物发生律93

4.3 所有脊椎动物的胚胎发育都要经历高度保守的种系特征性发育阶段95

4.4 种系特征性发育阶段可能反映了组织复杂结构的方式是有限制的96

4.5 种系特征性发育阶段之后的进化97

4.6 无脊椎动物所呈现的个体发育与进化101

4.8 颇费心神的问题：同源器官、种间同源基因和种内同源基因102

4.7 脊椎动物是颠倒的昆虫吗102

5 卵子和精子的“嫁妆”104

5.1 配子的发生：在早期发育中，原始生殖细胞通常被搁置储存起来104

5.2 在脊椎动物中，卵子和精子只形成于性腺中105

5.3 在许多动物中(包括脊椎动物)，卵母细胞的核中存在着灯刷染色体、rDNA的扩增和多个核仁106

5.4 体细胞通常承担额外的保育责任107

5.5 在果蝇中，卵母细胞所需的一切都是由滋养细胞提供107

5.6 卵母细胞在发育过程中产生极性(不对称性)，并被胞外膜和包被所包围108

5.7 在脊椎动物中，激素信号启动了极体的形成和卵子的最终成熟108

5.9 看不见的嫁妆：从父本和母本获得的特征性甲基化修饰模式109

5.10 只有当突变和基因操作影响到种系时，这种变化才会遗传到下一代109

5.8 精子：带有动力装置的基因组109

6 生命的开端：受精和卵子激活111

6.1 生命从何时开始111

6.2 授精和受精的区分111

6.3 卵细胞吸引精子接触：精子“获能”111

6.4 顶体：一种化学钻头112

6.5 卵膜上物种特异性受体识别精子112

6.6 通常一个卵子一个精子113

6.7 唯母本线粒体存活113

6.8 卵子的激活：亲吻唤醒了睡美人114

Box 3PI信号传导系统116

7 卵裂的精确调控--一种振荡机制119

7.1 胚胎早期的细胞周期有S期和M期119

7.2 分裂促进因子振荡子119

7.3 在一些物种中，细胞分裂具有特定的次序121

8 决定：细胞程序化确定自己的命运122

8.1 由于担负一定的使命，胚胎细胞发育的可塑性被削弱122

8.2 决定的两种基本机制：细胞的不对称分裂和细胞间的相互作用122

8.3 决定的方式和状态必须依据实验确定123

8.4 “镶嵌型”和“调整型”发育在决定的时间顺序上不同124

8.5 在决定期间选择基因可能是持续开启的125

9.1 位置信息的获取及其作用于分化的过程126

9 发育过程中新模式的形成126

9.2 外部成因指导空间协调的决定128

9.3 卵细胞质的分异：细胞质的后生模式是由决定子的再分布129

9.4 邻近细胞之间信号交换诱导模式的形成130

9.5 胚胎诱导的原理：细胞将信号发射到领近区域132

9.6 诱导子、成形素和形态发生场138

Box4 生物模形成的模型139

9.7 场如何产生，如何再分和如何确定其中一点144

9.8 作为模式肢的鸟翅144

9.9 水螅的位置信息和位置记忆148

9.10 昆虫附肢的插入150

9.11 如何建立周期性的模式151

Box5 通过核受体起作用的信号分子152

10 分化是细胞命运决定过程中基因循序差异表达的结果155

10.1 细胞最初是“基因组等同”，但逐渐启动不同的分化程序155

10.2 果蝇的染色体膨松：基因激活而失去等同156

10.3 一个十全十美的范例156

10.4 指导发育的基因常常是调节附属基因组合的主导基因158

10.5 为整个器官设定发育程序的主导基因：eyeless与14个眼睛的怪蝇159

10.6 同源异型基因决定身体各部分的特异性160

10.7 同源异型基因在染色体上的顺序排列与其在体内的不同时空表达模式相对应161

10.10 DNA甲基化和异染色质化可使基因缄默165

10.8 同源异型基因的表达模式反映了诱导信号的发出和应答165

10.9 控制发育是基因形成相互作用的网络165

10.11 细胞决定的程序化过程和决定状态的遗传可能包含未知的机制168

11 细胞分化往往是不可逆的并可导致细胞死亡：早期细胞死亡是程序化死亡169

11.1 决定与分化的可逆状态促进细胞再生169

11.2 淋巴细胞发育过程中的不可逆的体细胞遗传物质重组169

11.3 分化常伴以基因组成的量的变化：基因扩增、基因组扩增和染色体丢失170

11.4 即使在神经系统和免疫系统中，程序化细胞死亡也是正常发育的一部分172

12 动物的形态发生是通过细胞活跃地粘着和迁移而形成174

12.1 细胞迁移--一种阿米巴运动174

12.2 折叠和内陷：上皮层有关细胞与发育过程中协调的弯曲力174

12.4 特异的粘附因子也介导细胞的识别176

12.3 粘着力能改变细胞的相对位置176

13 细胞旅程：生殖细胞和外周神经系统的细胞均起源于迁移的前体179

13.1 动物发育过程中广泛的细胞迁移179

13.2 原生殖细胞：大规模的旅行者179

13.3 血细胞：血岛祖先180

13.4 具有广泛发育潜能的神经嵴细胞迁移到许多靶位点180

14 神经系统发育：细胞迁移、定位和自组184

14.1 神经系统形成过程回顾184

14.2 中枢神经系统的基本结构以及头部主要感觉器官的发生184

14.5 神经连接的模式化是一个渐成的自组过程187

14.3 外周神经系统由迁移的神经嵴细胞形成，这些神经嵴细胞的命运由它们的迁移路线和终点所决定187

14.4 即使在中枢神经系统的构建过程中，仍然存在广泛的细胞迁移187

14.6 生长锥是位于树突和轴突顶部的感受器188

14.7 “神经生长因子”能趋化性地引导生长锥，并作为正确连接的神经细胞的存活因子189

14.8 多种分子信号和胶质帮助前导纤维标识路径，与神经连接189

14.9 最终目的地是如何被识别的190

14.10 被阻断的神经元能够重新发现其靶位置192

14.11 多余和不正确的神经元连结被去除192

14.12 即使在出生后，也有可能根据经验建立新的连接，塑造新的连接模式193

14.13 长期记忆可能依靠连续的神经元分化194

15.1 亚里士多德观察到的跳动点：心脏195

15 心脏和血管：不同的发育路线，但最终形成一个系统195

15.2 血管怎样生长并发现它们的靶位点196

15.3 出生前后，如何适应变化的环境196

15.4 胎盘与母体的连接具有潜在的危险性198

16 由干细胞实现的持续生长和细胞更新200

16.1 干细胞在进化的早期已经被确立200

16.2 单能干细胞：皮肤和肌肉的更新200

16.3 多能干细胞：肠的更新201

16.4 多能干细胞：血细胞的形成与更新202

16.5 细胞决定的谱系图将哺乳动物的血细胞分成八类203

16.6 多种细胞因子和激素对血细胞生成的调控205

Box 6细胞通讯和细胞间的相互作用206

17 控制生长和发育的信号分子208

17.1 信号系统的分类208

17.2 激素使得变态发育和性发育的重组织和重调整同步化210

17.3 早期发育时母体的作用211

17.4 激素腺体形成之前胚胎就产生某些传统的激素211

17.5 激素系统的生理结构等级212

17.6 不论信号分子如何分类，通常启动相同的信号传导系统212

18.1 癌是如何产生的214

18 癌：生长及分化的控制机制受到干扰的结果214

18.2 关于癌的术语215

18.3 致癌与癌基因215

18.4 致癌的可能机制217

18.5 起始事件常常(总是？)是一个突变，但也需要其它使该缺陷变得具有危险性的肿瘤促进因子的作用217

18.6 癌细胞行为异常且自私218

19 变态：产生第二表型的二次胚胎发育219

19.1 大多数的两栖动物和无脊椎动物都要经过变态发育219

19.2 变态时在分子水平上发生巨大改变221

19.3 在两栖动物和昆虫间，激素调控的变态有很多相似之处222

19.5 外界因素时常诱导发生变态226

19.4 伪激素(false hormones)和植物防御226

20 性别和单基因228

20.1 多数生物都具有两性的潜能228

20.2 环境条件或机会决定了性别决定基因的分配229

20.3 哺乳类性别的发育是由一个主基因影响激素进而影响行为特征的进程231

20.4 青春期是一种变态234

20.5 周期性激素循环协调了性发育周期234

21 再生和更新：对抗丢失和死亡235

21.1 没有连续的再生，生命将很快终止235

21.2 多头水螅、奇怪的扁平虫和断腿的昆虫238

21.4 脊椎动物的修复再生和转分化240

21.3 体细胞尚不能发育成完整的动物240

21.5 再生的限制是死亡的根源242

22 生与死：主要奥秘是什么244

22.1 生命“永驻”的基础是细胞永久的分裂能力244

22.2 衰老分子、细胞及机体的原因245

22.3 衰老仍隐藏玄奥：涉及“老年基因”246

22.4 生物包含有遗传推出的某种自杀程序吗247

22.5 死亡的物生学意义248

Box7 当代发育生物学技术249

文献目录253

英汉名词对照287