發(fā)育生物學（原書第11版）

目錄
第1章 新個體的形成發(fā)育的組織化機制 1
1.1 “你是怎樣的？”——發(fā)育生物學問題的來源 2
1.2 生命周期 3
1.3 范例：蛙的一生 4
1.3.1 配子發(fā)生和受精 4
1.3.2 卵裂和原腸胚形成 5
1.3.3 器官發(fā)生 5
1.3.4 變態(tài)和配子發(fā)生 7
1.4 比較胚胎學 8
1.4.1 后成說與先成說 8
1.5 早期發(fā)育概述 10
1.5.1 卵裂圖式 10
1.5.2 原腸胚形成：“你生命中最重要的時刻” 11
1.5.3 胚胎各部分的命名：初級胚層和早期器官 12
1.6 追蹤運動細胞：命運圖譜和細胞譜系 15
1.6.1 命運圖譜 16
1.6.2 活體胚胎的直接觀察 17
1.6.3 染料標記 17
1.6.4 遺傳標記 18
1.6.5 轉基因嵌合體 19
1.7 演化胚胎學 20
1.7.1 胚胎同源性 21
1.8 醫(yī)學胚胎學和畸形學 23
1.8.1 遺傳畸形與綜合征 23
1.8.2 干擾和致畸因子 23
第2章 特征的特化發(fā)育的圖式化機制 27
2.1 命運定型的層次 28
2.1.1 細胞分化 28
2.1.2 命運定型 29
2.2 自主性特化 29
2.2.1 被囊動物的細胞質決定物和自主性特化 30
2.3 條件性特化 32
2.3.1 細胞的位置的重要性：海膽胚胎的條件性特化 33
2.4 合胞體性特化 35
2.4.1 反向的中軸梯度確立位置信息 36
2.5 彩虹般的細胞特征 38
第3章 差異性基因表達細胞分化的機制 43
3.1 差異性基因表達的定義 44
3.2 中心法則的快速入門 44
3.3 基因組均等性的證據(jù) 45
3.4 調節(jié)基因的可及性 47
3.4.1 染色質的松解和致密：組蛋白作為門警 48
3.4.2 甲基化記憶的維 49
3.5 基因的解剖結構 49
3.5.1 外顯子和內含子 50
3.5.2 順式調控元件：一個基因的開、關和調光器 52
3.5.3 轉錄因子功能 58
3.6 基因調控網(wǎng)絡：確定單個細胞 62
3.7 差異性基因轉錄的機制 64
3.7.1 高和低CpG含量啟動子差異調控的蛋白質 64
3.7.2 DNA基化——另一個關鍵的轉錄開關 64
3.8 差異性RNA加工 68
3.8.1 差異性核RNA加工產生一些家族的蛋白質 69
3.8.2 剪接增強子和識別因子 70
3.9 基因表達在翻譯水平上的調控 72
3.9.1 差異性mRNA壽命 72
3.9.2 儲存的卵母細胞mRNA：mRNA翻譯的選擇性抑制 73
3.9.3 核糖體選擇性：mRNA翻譯的選擇性激活 75
3.9.4 微RA：mRNA翻譯和轉錄的特異調節(jié) 75
3.9.5 細胞質定位對RNA表達的調控 78
3.10 基因達的翻譯后調節(jié) 79
3.11 發(fā)育傳學研究的基本方法 80
3.11.1 描基因的表達 80
3.12 檢測因功能 82
第4章 細胞之間的信息傳遞形態(tài)發(fā)生的機制 89
4.1 細胞之間信息傳遞的快速入門 90
4.2 黏附和分選：近分泌信號傳遞和形態(tài)發(fā)生的物理現(xiàn)象 91
4.2.1 差異性的細胞親和力 91
4.2.2 細胞之間相互作用的熱動力學模型 93
4.2.3 鈣黏著蛋白和細胞黏附 94
4.3 細胞外基質作為發(fā)育信號的來源 97
4.3.1 整聯(lián)蛋白：細胞外基質分子的受體 99
4.4 上皮到間充質轉換 100
4.5 細胞信號傳遞 101
4.5.1 誘導和反應能力 101
4.5.2 相互誘導 103
4.5.3 上皮與間充質的相互作用 105
4.5.4 昆蟲氣管：誘導信號與鈣黏著蛋白調節(jié)的結合 106
4.6 旁分泌因子：誘導物分子 107
4.6.1 形態(tài)發(fā)生素梯度 107
4.6.2 信號轉導級聯(lián)反應：對誘導物的應答 109
4.6.3 成纖維細胞生長因子及受體酪氨酸激酶途徑 110
4.6.4 成纖維細胞生長因子和JAK-STAT途徑 111
4.6.5 Hedehog家族 113
4.6.6 Wnt族 116
4.6.7 轉化生長因子-p超家族 120
4.6.8 其他旁分泌因子 122
4.7 旁分泌信號轉導的細胞生物學 122
4.7.1 局部的膜突出作為信號源 124
4.8 近分泌信號傳遞對細胞特征的作用 127
4.8.1 Noth信號途徑：并置的配體和受體對圖式形成的作用 127
4.8.2 旁分泌和近分泌信號的協(xié)調：線蟲陰門的誘導 128
4.8.3 Hipo：信號途徑的集成器 130
第5章 干細胞干細胞的潛能和微環(huán)境 133
5.1 干細胞的概念 134
5.1.1 分裂和自我更新 134
5.1.2 潛能性確定一個干細胞 134
5.2 干細胞的調節(jié) 136
5.3 胚胎中的多能干細胞 137
5.3.1 內細胞團細胞 137
5.3.2 促進內細胞團細胞多能性的機制 138
5.4 成體干細胞微環(huán)境 139
5.4.1 果蠅干細胞促進生殖細胞發(fā)育 140
5.5 室管膜-室管膜下區(qū)的成體神經干細胞微環(huán)境 142
5.5.1 室管膜-室管膜下區(qū)神經干細胞微環(huán)境 143
5.5.2 細胞之間的相互作用維持神經干細胞儲備 144
5.5.3 促進室管膜-室管膜下區(qū)微環(huán)境的分化 145
5.5.4 環(huán)境因素對神經干細胞微環(huán)境的影響 145
5.6 成體的腸干細胞微環(huán)境 147
5.6.1 腸隱窩中的克隆性更新 147
5.6.2 隱窩中的調節(jié)機制 149
5.7 干細胞補充成體血液的多種細胞譜系 150
5.7.1 造血干細胞微環(huán)境 150
5.7.2 骨內膜微環(huán)境的調節(jié)機制 150
5.7.3 血管周微環(huán)境的調節(jié)機制 152
5.8 間充質干細胞：支持各種成體組織 153
5.8.1 間充質干細胞發(fā)育的調節(jié) 153
5.8.2 參與成體組織的維持和再生的其他干細胞 154
5.9 研究發(fā)育和疾病的人類模型體系 155
5.9.1 實驗室的多能干細胞 155
5.9.2 誘導多能干細胞 158
5.9.3 類器官：在培養(yǎng)皿中研究人的器官發(fā)生 161
5.10 干細：希望還是炒作？164
第6章 性別決定和配子發(fā)生 169
6.1 染色體性別決定 170
6.2 哺乳動物的性別決定圖式 170
6.3 哺乳動物的初級性別決定 172
6.3.1 發(fā)育中的生殖腺 172
6.3.2 初級性別決定的遺傳機制：決策 174
6.3.3 卵巢途徑：Wnt4和R-spondin 1174
6.3.4 睪丸途徑：Sry和Sox 9176
6.3.5 正確的時間和正確的位置 178
6.4 哺乳動物的次級性別決定：性別表型的激素調節(jié) 180
6.4.1 次級性別決定的遺傳分析 181
6.5 果蠅中的染色體性別決定 184
6.5.1 性別致死基因 184
6.5.2 雙重性別基因：性別決定的轉換基因 187
6.6 環(huán)境性別決定 188
6.7 哺乳動物的配子發(fā)生 189
6.7.1 減數(shù)分裂：生命周期的交匯 190
6.7.2 哺乳動物的配子發(fā)生：精子發(fā)生 193
6.7.3 哺乳動物的配子發(fā)生：卵子發(fā)生 195
結束語 19
第7章 受精—個新生物體的開始 201
7.1 配子的結構 202
7.1.1 精子 202
7.1.2 卵子 203
7.1.3 卵與精子的識別 205
7.2 海膽的體外受精 206
7.2.1 精子吸引：遠距離作用 207
7.2.2 頂體反應 208
7.2.3 卵細胞外被的識別 209
7.2.4 卵與精子的細胞膜融合 211
7.2.5 一個卵子，一個精子 211
7.2.6 多精入卵的快阻斷 211
7.2.7 多精入卵的慢阻斷 212
7.2.8 鈣離子啟動皮質顆粒反應 214
7.3 海膽卵代謝的激活 215
7.3.1 細胞內鈣離子的放 216
7.3.2 鈣的作用 217
7.4 海膽中遺傳物質的融合 220
7.5 哺乳動物的體內受精 221
7.5.1 配子進入輸卵管：轉位和獲能 221
7.5.2 卵母細胞附近：超活化、趨溫性和趨化性 223
7.5.3 位于透明帶的頂體反應和識別 224
7.5.4 配子融合與多精入卵的阻斷 225
7.5.5 遺傳物質的融合 226
7.5.6 哺乳動物卵的激活 228
結束語 22
第8章 蝸牛和線蟲的快速特化 233
8.1 后生動物的發(fā)育圖式 234
8.1.1 基礎門類 234
8.1.2 三胚層動物：原口和后口動物 234
8.2 蝸牛的早期發(fā)育 236
8.3 蝸牛胚胎的卵裂 236
8.3.1 蝸牛卵裂的母體調控 238
8.3.2 蝸牛的命運圖譜 240
8.3.3 細胞的特化和極葉 240
8.3.4 改變卵裂圖式而改變進化：來自一個雙殼類軟體動物的例子 244
8.4 蝸牛的原腸胚形成 245
8.5 秀麗隱桿線蟲 246
8.6 秀麗隱桿線蟲的卵裂和體軸形成 248
8.6.1 旋轉卵裂 248
8.6.2 前-軸的形成 249
8.6.3 背-和左-右軸的形成 250
8.6.4 卵裂球征的控制 250
8.7 線蟲的原腸胚形成 253
第9章 果蠅體軸特化的遺傳學 257
9.1 果蠅的早期發(fā)育 258
9.1.1 受精 259
9.1.2 卵裂 259
9.1.3 中囊胚期轉換 260
9.1.4 原腸胚形成 261
9.2 果蠅軀體圖式形成的遺傳機制 263
9.3 分節(jié)和前-后軀體圖式 264
9.3.1 卵母細胞的前-后極性 265
9.3.2 母體梯度：卵母細胞的細胞質對極性的調節(jié) 265
9.3.3 前部組織中心：Bicoid和Hunchback梯度 270
9.3.4 末端基因 272
9.3.5 果蠅早期前-后軸特化的總結 272
9.4 分節(jié)基因 272
9.4.1 體節(jié)和副體節(jié) 272
9.4.2 裂隙基因 274
9.4.3 成對規(guī)則基因 275
9.4.4 體節(jié)極性基因 277
9.5 同源異形選擇糖因 279
9.6 背-腹的產生 281
9.6.1 卵母細胞中背-腹圖式的形成 281
9.6.2 胚胎內部背-腹軸的產生 282
9.6.3 細胞核Dorsal梯度的建立 283
9.7 體軸和器官原基：直角坐標模型 285
結束語 28
第10章 海和被囊動物后口無脊椎動物 289
10.1 海膽早期發(fā)育 290
10.1.1 早卵裂 290
10.1.2 囊形成 291
10.