发育生物学pdf下载11版(简述发育生物学的概念及学习发育生物学的意义)

一、简述发育生物学的概念及学习发育生物学的意义

发育生物学（developmental

biology）是生物科学重要的基础分支学科之一，研究内容是和许多其他学科内容相互渗透、错综联系，特别是和遗传学、细胞生物学、分子生物学的关系最为紧密。其应用现代科学技术和方法，从分子水平、亚显微水平和细胞水平来研究分析生物体从精子和卵的发生、受精、发育、生长直至衰老死亡的过程及其机理。

意义：

发育生物学的研究使人们了解到，脊椎动物中，不论是低等的卵生的或高等的胎生的，发育的原则是一致的，即使存在着一些乍看起来颇为悬殊的差别。

凡是与发育有关的生产实践中的技术问题都是随着发育生物学工作的深入而得到解决的。最浅显的例子是关于经济动物的繁育，用低温可以长期保存精子，利于长途运输；早期胚胎也可贮存，进行异体移植，而且被移植的胚胎不受寄母的遗传条件的影响。这些在家畜已见实效的措施在人类也逐渐成为可行的(例如试管婴儿)。

此外，由于发育的基本原则也适用于人类，研究人类自身的发育机制谋求人类的康泰，这本身就具有很大的实际意义。①控制人口和优生，只有对于生殖细胞的形成、排卵、受精等一系列过程有更深入的了解才能采取更安全更有效的避孕措施。人类的畸形可能来自遗传的、药物的影响等种种原因，但都是在发育过程中出现的，都要从发育的角度了解才能预防。②癌症实际上是异常的细胞分化，对癌的控制需要对正常的生长和分化过程有深入的了解。③衰老实际上是发育的一个方面或一个阶段，对衰老过程的理解，依赖于对全部生命过程中细胞、组织以至机体生长的认识，在这基础上才能控制衰老。

二、发育生物学的研究内容有哪些

发育生物学是生物科学重要的基础分支学科之一，其研究内容和许多其他学科内容相互渗透、错综联系，特别是和遗传学、细胞生物学、分子生物学的关系最为紧密。其应用现代科学技术和方法，从分子水平、亚显微水平和细胞水平来研究分析生物体从精子和卵的发生、受精、发育、生长直至衰老死亡的过程及其机理。

三、发育生物学的发展历史

从发展的历史来看，发育生物学是一门既古老又年轻的学科。它是在胚胎学的基础上发展起来的，起源于上世纪五十年代，在上世纪七十年代才正式形成一个独立的学科，从叙述胚胎学、比较胚胎学及实验胚胎学发展为化学胚胎学及分子胚胎学的过程中逐渐形成的一门新的学科，也是上述这些学科的综合和进一步的发展。

八十年代起，由于遗传学、细胞生物学、分子生物学等学科的发展，大量新的研究方法的应用，发育生物学取得了巨大的进展。这门学科的研究内容发展到配子的发生和形成；受精过程；细胞分化及形态形成，包括发育过程中不同细胞群如何按照一定的时间顺序及空间关系有序地重新配置、特化、进而产生出各种细胞类型，最终器官表型特征的出现和特殊功能的建立；基因在不同发育时期的表达、控制与调节，基因型和表型表达之间的因果关系；发育过程中细胞核与细胞质的关系、细胞间的相互关系以及外界因素对胚胎发育的影响。其中细胞分化是发育生物学中的核心问题。

发育生物学从学术思想上可追溯到19世纪末期。W.鲁创立的所谓发育机制学的学科，就提出要研究有机体建成的原因和因子以及这些因子的作用方式。而且这学科是要追究形态建成功能的产生、维持和衰退的原因。可见他已经注意到个体发育中相互关系的实质，而且他所理解的个体发育也不限于胚胎时期。由于当时的科学水平，W.鲁所赋予这个学科的使命是无法实现的。W.鲁之后的实验胚胎学在条件许可之下，主要致力于胚胎各部分的发育潜能、器官原基的决定，在决定过程中邻近组织的影响，或者说主要集中在胚胎的组织与细胞之间的相互影响和它们如何组排，从这方面分析和了解胚胎发育，但却忽略了对发育机理的追索。

直到40年代，由于组织化学、生物化学的渗透，发展起化学胚胎学，希望由发育中的化学变化了解发育。这在实质上是从另一个侧面叙述胚胎发育。这一个发展阶段为以后的发育生物学创造了条件，使得胚胎学家较容易地接受来自分子生物学和分子遗传学的影响。

尽管在实验胚胎学的早期曾经探讨过细胞核在发育中的作用，如T.H.博韦里曾经指出染色体在发育中的重要作用，并且不断有涉及遗传与发育的工作，但是由于证实了核的全能性以及关于镶嵌型卵子的研究，细胞质在发育中的重要性更受到重视。占相当比重的关于器官发育的研究，始终未考虑细胞核的作用。直到分子遗传学和分子生物学确定了遗传物质的性质和构造，发现了遗传密码，揭露出蛋白质合成的机制，才使人们认真考虑基因在发育中的作用，以及细胞分化的机制──在产生出构成有机体的各种细胞类型的过程中，基因是怎样地被控制的。在这基础上逐渐形成了发育生物学。

由于认识到，外表相去甚远的植物和动物在发育上有很多共同点，有些简单的有机体（如藻类和粘菌）是研究细胞分化的非常有利的模式系统，发育的过程不仅仅出现在一个有机体的胚胎发生期间，而且出现在整个生命期间的各个阶段，这就使发育生物学研究的对象和范围远比实验胚胎学扩大了。

四、发育生物学的展望

发育生物学的成就，在某些方面把实验胚胎学提出的问题推进了一大步，但是对某些问题，例如胚层的形成，如何在胚层的基础上产生出组织和器官，进展并不大。对于某些分化过程的分子基础虽然已经了解得比较清楚，例如水晶体或红细胞，但归根到底仍是叙述性的，即在分子水平叙述某一过程，对于胚胎细胞怎样才能进行分化，或者说关于基因的开动机制，知道得不多，而基因的开动，或者说基因表达的时空顺序──某种细胞的结构基因如何必须在某时某地表达，这正是发育生物学的中心问题。

利用分子生物学技术的分析，对某些基因的结构，以至所包括的调节片段，已经有所了解，但是关于起调节作用的蛋白质，在真核生物还很少了解，研究发育中基因的时间、空间调节，这应是重要的方向，调节蛋白本是基因的产物，基因产物反转过来又调节基因的表达，显然在分子水平上也存在着这样的对立统一。

在分子水平上进行深入分析对于了解基本机制固然重要，另一方面应当承认，经过几代人的努力，虽然对于一些动物的发育已经有所了解，但是了解的广度和深度仍然参差不齐。因此，进一步发掘研究对象和充分利用已有的材料，在各个水平上进一步分析过去尚不甚了解的现象，才有利于发育生物学的发展。