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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