发育生物学（原书第11版）

目录
第1章 新个体的形成发育的组织化机制 1
1.1 “你是怎样的？”——发育生物学问题的来源 2
1.2 生命周期 3
1.3 范例：蛙的一生 4
1.3.1 配子发生和受精 4
1.3.2 卵裂和原肠胚形成 5
1.3.3 器官发生 5
1.3.4 变态和配子发生 7
1.4 比较胚胎学 8
1.4.1 后成说与先成说 8
1.5 早期发育概述 10
1.5.1 卵裂图式 10
1.5.2 原肠胚形成：“你生命中最重要的时刻” 11
1.5.3 胚胎各部分的命名：初级胚层和早期器官 12
1.6 追踪运动细胞：命运图谱和细胞谱系 15
1.6.1 命运图谱 16
1.6.2 活体胚胎的直接观察 17
1.6.3 染料标记 17
1.6.4 遗传标记 18
1.6.5 转基因嵌合体 19
1.7 演化胚胎学 20
1.7.1 胚胎同源性 21
1.8 医学胚胎学和畸形学 23
1.8.1 遗传畸形与综合征 23
1.8.2 干扰和致畸因子 23
第2章 特征的特化发育的图式化机制 27
2.1 命运定型的层次 28
2.1.1 细胞分化 28
2.1.2 命运定型 29
2.2 自主性特化 29
2.2.1 被囊动物的细胞质决定物和自主性特化 30
2.3 条件性特化 32
2.3.1 细胞的位置的重要性：海胆胚胎的条件性特化 33
2.4 合胞体性特化 35
2.4.1 反向的中轴梯度确立位置信息 36
2.5 彩虹般的细胞特征 38
第3章 差异性基因表达细胞分化的机制 43
3.1 差异性基因表达的定义 44
3.2 中心法则的快速入门 44
3.3 基因组均等性的证据 45
3.4 调节基因的可及性 47
3.4.1 染色质的松解和致密：组蛋白作为门警 48
3.4.2 甲基化记忆的维 49
3.5 基因的解剖结构 49
3.5.1 外显子和内含子 50
3.5.2 顺式调控元件：一个基因的开、关和调光器 52
3.5.3 转录因子功能 58
3.6 基因调控网络：确定单个细胞 62
3.7 差异性基因转录的机制 64
3.7.1 高和低CpG含量启动子差异调控的蛋白质 64
3.7.2 DNA基化——另一个关键的转录开关 64
3.8 差异性RNA加工 68
3.8.1 差异性核RNA加工产生一些家族的蛋白质 69
3.8.2 剪接增强子和识别因子 70
3.9 基因表达在翻译水平上的调控 72
3.9.1 差异性mRNA寿命 72
3.9.2 储存的卵母细胞mRNA：mRNA翻译的选择性抑制 73
3.9.3 核糖体选择性：mRNA翻译的选择性激活 75
3.9.4 微RA：mRNA翻译和转录的特异调节 75
3.9.5 细胞质定位对RNA表达的调控 78
3.10 基因达的翻译后调节 79
3.11 发育传学研究的基本方法 80
3.11.1 描基因的表达 80
3.12 检测因功能 82
第4章 细胞之间的信息传递形态发生的机制 89
4.1 细胞之间信息传递的快速入门 90
4.2 黏附和分选：近分泌信号传递和形态发生的物理现象 91
4.2.1 差异性的细胞亲和力 91
4.2.2 细胞之间相互作用的热动力学模型 93
4.2.3 钙黏着蛋白和细胞黏附 94
4.3 细胞外基质作为发育信号的来源 97
4.3.1 整联蛋白：细胞外基质分子的受体 99
4.4 上皮到间充质转换 100
4.5 细胞信号传递 101
4.5.1 诱导和反应能力 101
4.5.2 相互诱导 103
4.5.3 上皮与间充质的相互作用 105
4.5.4 昆虫气管：诱导信号与钙黏着蛋白调节的结合 106
4.6 旁分泌因子：诱导物分子 107
4.6.1 形态发生素梯度 107
4.6.2 信号转导级联反应：对诱导物的应答 109
4.6.3 成纤维细胞生长因子及受体酪氨酸激酶途径 110
4.6.4 成纤维细胞生长因子和JAK-STAT途径 111
4.6.5 Hedehog家族 113
4.6.6 Wnt族 116
4.6.7 转化生长因子-p超家族 120
4.6.8 其他旁分泌因子 122
4.7 旁分泌信号转导的细胞生物学 122
4.7.1 局部的膜突出作为信号源 124
4.8 近分泌信号传递对细胞特征的作用 127
4.8.1 Noth信号途径：并置的配体和受体对图式形成的作用 127
4.8.2 旁分泌和近分泌信号的协调：线虫阴门的诱导 128
4.8.3 Hipo：信号途径的集成器 130
第5章 干细胞干细胞的潜能和微环境 133
5.1 干细胞的概念 134
5.1.1 分裂和自我更新 134
5.1.2 潜能性确定一个干细胞 134
5.2 干细胞的调节 136
5.3 胚胎中的多能干细胞 137
5.3.1 内细胞团细胞 137
5.3.2 促进内细胞团细胞多能性的机制 138
5.4 成体干细胞微环境 139
5.4.1 果蝇干细胞促进生殖细胞发育 140
5.5 室管膜-室管膜下区的成体神经干细胞微环境 142
5.5.1 室管膜-室管膜下区神经干细胞微环境 143
5.5.2 细胞之间的相互作用维持神经干细胞储备 144
5.5.3 促进室管膜-室管膜下区微环境的分化 145
5.5.4 环境因素对神经干细胞微环境的影响 145
5.6 成体的肠干细胞微环境 147
5.6.1 肠隐窝中的克隆性更新 147
5.6.2 隐窝中的调节机制 149
5.7 干细胞补充成体血液的多种细胞谱系 150
5.7.1 造血干细胞微环境 150
5.7.2 骨内膜微环境的调节机制 150
5.7.3 血管周微环境的调节机制 152
5.8 间充质干细胞：支持各种成体组织 153
5.8.1 间充质干细胞发育的调节 153
5.8.2 参与成体组织的维持和再生的其他干细胞 154
5.9 研究发育和疾病的人类模型体系 155
5.9.1 实验室的多能干细胞 155
5.9.2 诱导多能干细胞 158
5.9.3 类器官：在培养皿中研究人的器官发生 161
5.10 干细：希望还是炒作？164
第6章 性别决定和配子发生 169
6.1 染色体性别决定 170
6.2 哺乳动物的性别决定图式 170
6.3 哺乳动物的初级性别决定 172
6.3.1 发育中的生殖腺 172
6.3.2 初级性别决定的遗传机制：决策 174
6.3.3 卵巢途径：Wnt4和R-spondin 1174
6.3.4 睾丸途径：Sry和Sox 9176
6.3.5 正确的时间和正确的位置 178
6.4 哺乳动物的次级性别决定：性别表型的激素调节 180
6.4.1 次级性别决定的遗传分析 181
6.5 果蝇中的染色体性别决定 184
6.5.1 性别致死基因 184
6.5.2 双重性别基因：性别决定的转换基因 187
6.6 环境性别决定 188
6.7 哺乳动物的配子发生 189
6.7.1 减数分裂：生命周期的交汇 190
6.7.2 哺乳动物的配子发生：精子发生 193
6.7.3 哺乳动物的配子发生：卵子发生 195
结束语 19
第7章 受精—个新生物体的开始 201
7.1 配子的结构 202
7.1.1 精子 202
7.1.2 卵子 203
7.1.3 卵与精子的识别 205
7.2 海胆的体外受精 206
7.2.1 精子吸引：远距离作用 207
7.2.2 顶体反应 208
7.2.3 卵细胞外被的识别 209
7.2.4 卵与精子的细胞膜融合 211
7.2.5 一个卵子，一个精子 211
7.2.6 多精入卵的快阻断 211
7.2.7 多精入卵的慢阻断 212
7.2.8 钙离子启动皮质颗粒反应 214
7.3 海胆卵代谢的激活 215
7.3.1 细胞内钙离子的放 216
7.3.2 钙的作用 217
7.4 海胆中遗传物质的融合 220
7.5 哺乳动物的体内受精 221
7.5.1 配子进入输卵管：转位和获能 221
7.5.2 卵母细胞附近：超活化、趋温性和趋化性 223
7.5.3 位于透明带的顶体反应和识别 224
7.5.4 配子融合与多精入卵的阻断 225
7.5.5 遗传物质的融合 226
7.5.6 哺乳动物卵的激活 228
结束语 22
第8章 蜗牛和线虫的快速特化 233
8.1 后生动物的发育图式 234
8.1.1 基础门类 234
8.1.2 三胚层动物：原口和后口动物 234
8.2 蜗牛的早期发育 236
8.3 蜗牛胚胎的卵裂 236
8.3.1 蜗牛卵裂的母体调控 238
8.3.2 蜗牛的命运图谱 240
8.3.3 细胞的特化和极叶 240
8.3.4 改变卵裂图式而改变进化：来自一个双壳类软体动物的例子 244
8.4 蜗牛的原肠胚形成 245
8.5 秀丽隐杆线虫 246
8.6 秀丽隐杆线虫的卵裂和体轴形成 248
8.6.1 旋转卵裂 248
8.6.2 前-轴的形成 249
8.6.3 背-和左-右轴的形成 250
8.6.4 卵裂球征的控制 250
8.7 线虫的原肠胚形成 253
第9章 果蝇体轴特化的遗传学 257
9.1 果蝇的早期发育 258
9.1.1 受精 259
9.1.2 卵裂 259
9.1.3 中囊胚期转换 260
9.1.4 原肠胚形成 261
9.2 果蝇躯体图式形成的遗传机制 263
9.3 分节和前-后躯体图式 264
9.3.1 卵母细胞的前-后极性 265
9.3.2 母体梯度：卵母细胞的细胞质对极性的调节 265
9.3.3 前部组织中心：Bicoid和Hunchback梯度 270
9.3.4 末端基因 272
9.3.5 果蝇早期前-后轴特化的总结 272
9.4 分节基因 272
9.4.1 体节和副体节 272
9.4.2 裂隙基因 274
9.4.3 成对规则基因 275
9.4.4 体节极性基因 277
9.5 同源异形选择糖因 279
9.6 背-腹的产生 281
9.6.1 卵母细胞中背-腹图式的形成 281
9.6.2 胚胎内部背-腹轴的产生 282
9.6.3 细胞核Dorsal梯度的建立 283
9.7 体轴和器官原基：直角坐标模型 285
结束语 28
第10章 海和被囊动物后口无脊椎动物 289
10.1 海胆早期发育 290
10.1.1 早卵裂 290
10.1.2 囊形成 291
10.