发育与进化是当代生命科学的前沿学科和研究热点,本书以科学系统观和现代系统思维方式,结合多年的教学与科学研究实践,较全面地参考了国内外部分最新教材、专著和相关学术论文精心撰写而成。
全书分绪论、动物发育、植物发育、生物进化、哺乳动物胚胎工程五部分,共28章,并附有英汉词语对照表和参考文献。书中的“box”栏(14个)、照片(61张)、所绘图表(174幅)有助于读者对发育与进化的演化进程、发生机制和前沿动态有一个清晰梗概的掌握。该书内容较为翔实,在重视形态学描述的基础上,更加注重以常用模式生物为素材,以最新主流研究成果为切入点,从个体、器官系统、器官、组织、细胞、亚细胞、高分子复合体和分子层面阐述发育和进化的基本原理和规律。
本书可作为生物科学和生物医学高年级本科生、研究生教材,以及教师和相关科研人员的参考用书。
样章试读
目录
- 前言
第1篇 绪论
1 发育与进化——生命科学领域的新主角
1.1 发育与进化在生命科学中的地位和主要任务
1.1.1 发育与进化在生命科学中的地位
1.1.2 发育与进化研究的主要任务
Box1 生命信息
1.2 发育与进化的发展历程
1.2.1 起点
1.2.2 复兴与争鸣
1.2.3 近代成就
1.2.4 现代发展
1.3 发育与进化和其他学科的关系
1.3.1 发育与表观遗传学
1.3.2 发育与进化和其他理论与技术的相互促进
第2篇 动物发育
2 个体发育阶段的区划
2.1 个体发育阶段概述
2.2 哺乳动物个体发育的主要阶段
2.3 哺乳动物个体发育的建成谱系
2.4 几种模式动物的个体发育进程
3 配子发生
3.1 原生殖细胞
3.1.1 原生殖细胞的形态学
3.1.2 原生殖细胞的发生、迁移途径与迁移机制
Box2 形态发生决定子
Box3 细胞内受体超家族
3.2 哺乳动物的精子发生
3.2.1 精子发生的过程
3.2.2 精子的超微结构
3.2.3 精子发生的机制
3.3 哺乳动物的卵子发生
3.3.1 卵子发生的特点
3.3.2 卵子发生的简要过程
3.3.3 成熟卵母细胞的结构
Box4 蛋白质器
3.3.4 卵黄发生和卵膜形成
Box5 受体协调的胞吞作用
3.3.5 卵泡细胞与卵子发生
3.3.6 成熟卵子的排放
3.3.7 卵子发生的基因表达与调控
3.4 DNA甲基化修饰、配子基因组印记与发育
3.4.1 DNA甲基化修饰
3.4.2 哺乳动物配子的基因组印记
Box6 三种sncRNA与动物生殖细胞的发育
4 受精
4.1 无脊椎动物的受精
4.1.1 无脊椎动物的精卵识别
4.1.2 海胆的受精
4.2 哺乳动物的受精
4.2.1 精子获能
4.2.2 顶体反应
4.2.3 精卵间的相互作用
4.2.4 皮层反应和阻止多精入卵——受精的唯一性
4.2.5 受精唤醒了沉睡的卵子——新生命启航
4.2.6 原核及合子核形成
4.2.7 极体
4.3 动物的性别
4.3.1 哺乳动物性别决定相关基因——SRY基因
4.3.2 哺乳动物生殖腺的发生与分化
4.3.3 动物的雌雄同体
4.3.4 环境与性别决定
5 早期胚胎发育
5.1 卵裂、桑葚胚与囊胚
5.1.1 早期胚胎发育方式与卵裂类型
Box7 细胞决定
5.1.2 桑葚胚
Box8 细胞周期的调控途径
5.1.3 囊胚与囊胚类型
5.1.4 卵裂与囊胚形成的机制
5.1.5 早期胚胎发育过程中的基因表达
5.1.6 胚胎植入的分子机制
5.2 原肠胚
5.2.1 海胆胚胎的原肠作用
5.2.2 两栖类胚胎的原肠作用
5.2.3 鸟类胚胎的原肠作用
5.2.4 哺乳动物胚胎的原肠作用
5.3 神经胚
5.3.1 脊索诱导神经管的形成
Box9 胚胎诱导
Box10 Wnt及其与几种信号通路的网络化调控
5.3.2 胚体雏型的建立
5.3.3 神经嵴细胞的发生
5.4 哺乳类、鸟类的胎膜与胎盘
5.4.1 胎膜
5.4.2 脐带
5.4.3 胎盘
6 卵及胚胎的极性建立
6.1 线虫卵及胚胎的极性建立
6.1.1 线虫胚胎前后轴的确立
6.1.2 线虫胚胎背腹轴及左右轴的形成
6.2 果蝇卵及胚胎的极性建立
6.2.1 果蝇卵及胚胎前后轴图式的建立
6.2.2 发育调控基因及其发挥作用的特征
6.2.3 果蝇胚胎背腹轴极性的形成
6.2.4 果蝇胚胎终极结构的限定
6.3 两栖类动物卵及胚胎的极性建立
6.3.1 两栖类动物胚胎背腹轴形成的分子机制
6.3.2 两栖类动物胚胎前后轴形成——组织者的分区
6.3.3 两栖类动物胚胎的左右轴限定
6.4 鸟类胚胎的极性建立
6.4.1 鸡胚胎背腹轴形成的原动力——pH的作用
6.4.2 鸡胚胎前后轴的形成——重力的作用
6.4.3 鸡胚左右轴的形成
6.5 哺乳动物胚胎极性的建立
6.5.1 哺乳动物前后胚轴的形成
6.5.2 哺乳动物背腹轴和左右轴的确立
7 三个胚层的组织分化和器官奠基
7.1 中胚层的组织分化
7.1.1 中胚层组织分化概观
7.1.2 轴旁中胚层的分化
7.1.3 间介中胚层的分化
7.1.4 侧板中胚层的分化
7.1.5 四足动物的肢芽发育
7.2 外胚层的组织分化
7.2.1 神经外胚层的组织分化
7.2.2 神经嵴细胞的迁移与分化
7.2.3 表皮和皮肤衍生物的形成
7.3 内胚层的组织分化
7.3.1 消化管及其腺体的发生
7.3.2 呼吸管道发生机制
8 动物的胚后发育
8.1 变态
8.1.1 几个物种的变态形态学
8.1.2 变态发生的机制
8.2 哺乳动物的胚后发育
8.2.1 哺乳动物胚后发育的概述
8.2.2 哺乳动物的衰老
9 发育原理
9.1 分化是发育的基础
9.1.1 细胞分化的机制
9.1.2 细胞分化中基因表达的调控
9.2 发育调制理论
9.3 发育体制
9.4 发育的自组织
9.4.1 胚胎发育中自组织现象的实例
9.4.2 发育自组织的作用机制
9.4.3 发育自组织与细胞分化的彼此推进
9.5 发育的集约化
9.5.1 发育的集约化概述
9.5.2 发育集约化的建立和特点
9.5.3 发育模块的自主性和可塑性
9.6 发育程序
9.6.1 多细胞生物发育程序的构建
9.6.2 发育程序的稳定性和发育失控
9.7 发育与环境
9.7.1 发育对环境的依赖性
9.7.2 发育对环境的适应性
第3篇 植物发育
10 植物的胚胎发育
10.1 合子的极性
10.2 胚胎发育中细胞的分工
10.3 细胞分裂面和速度
10.4 细胞决定与分化
10.5 体细胞胚
10.6 胚胎操作
10.7 影响胚胎发育的基因
10.8 胚柄
10.9 结语
11 幼苗发育
11.1 光形态发生
11.2 光不敏感突变体——HY突变体
11.3 组成型光反应突变体——DET与COP突变体
11.4 暗紫色(FUSCA)突变体
11.5 光发育的下游事件
11.6 油菜素类固醇和光发育的控制
11.7 乙烯突变体与三重反应
12 条的发育
12.1 条顶端分生组织的结构——分层和分区
12.2 条端分生组织中细胞的异质性
12.3 SAM的突变体
12.4 SAM中的细胞分化
12.5 SAM的分子生物学
12.6 叶序
12.7 赤霉素与节间的伸长
12.8 营养生长时期的相变
13 叶的发育
13.1 叶的决定
13.2 双子叶植物叶原基的起源
13.3 双子叶植物叶的发育
13.4 单子叶植物叶
13.5 复叶
13.6 毛状体的发育及其图型
13.7 气孔图型及空间分布
14 从营养生长到生殖生长的转变
14.1 动植物生殖生长的比较
14.2 植物生殖器官的发生
14.3 开花的诱导
14.4 与开花有关的基因
14.5 从营养生长到开花是发育程序所规定的
15 花的发育
15.1 花序、花的发生与构造、ABC模型
15.2 ABC模型的改进
15.3 控制花器官发育的ABCDE模型
16 花的无性和有性生殖
16.1 植物的性别
16.2 花的孢子生殖与配子体的形成
16.3 花发育中的基因表达
16.4 雄性不育现象
16.5 雌蕊、胚珠与胚囊的发育
16.6 影响雌蕊、胚珠和胚囊发育的突变体
17 传粉与无融合生殖
17.1 花粉粒萌发与花粉管生长
17.2 自交不亲和性
17.3 受精作用
17.4 无融合生殖
18 种子和果实的发育
18.1 种子发育
18.2 种子形态发生时期
18.3 种子发育过程中贮藏物质的积累
18.4 种子成熟时期
18.5 种子失水时期
18.6 休眠和萌发的控制
18.7 果实发育
第4篇 生物进化
19 达尔文进化论和进化生物学
Box11 地球生命的起源
19.1 进化的概念
19.2 达尔文的进化学说
Box12 社会达尔文主义
19.3 进化生物学
19.4 孟德尔遗传学说对进化论的贡献——新达尔文主义的诞生
19.5 对新达尔文主义的评价
19.6 生物进化证据的获取及分析
20 进化发育生物学
20.1 进化和发育的关系
20.1.1 经典胚胎学与进化
20.1.2 重演论
20.1.3 异步发育与进化
20.2 发育和遗传是形态进化的基础
20.2.1 人和猿DNA序列比较揭示调控基因在进化中的作用
20.2.2 从Hox基因复合体的进化看其与物种进化的关系
20.2.3 基因组在进化过程中的“两次复制假说”
20.2.4 发育过程中的基因表达和表型进化相关
21 自然选择和变异
Box13 生态位与生态系统
21.1 自然选择与物种进化和可适性
21.2 自然选择对物种的定向、稳定及破坏作用
21.3 物种变异的普遍性
21.3.1 物种变异存在的普遍性
21.3.2 物种繁殖能力的变异
21.3.3 物种变异来源于基因组的多态性
22 生物的进化
22.1 生物大分子的诞生
22.2 RNA——原始生命初期的主角
Box14 RNase-P的研究进展
22.3 细胞生物的进化
22.4 从单细胞生物向多细胞生物的进化
22.5 高级生命体发育与进化的细胞和分子基础
22.5.1 高级生命体中细胞的特化和协同
22.5.2 细胞间的通讯和空间模式
22.5.3 细胞间分子机制的进化
23 器官进化与物种进化
23.1 器官进化——脊椎动物眼睛的进化
23.2 物种进化——鸟类的起源与进化
第5篇 哺乳动物胚胎工程
24 动物胚胎工程
24.1 动物胚胎工程概述
24.2 动物胚胎及卵的培养系统
24.3 超数排卵和胚胎移植
24.4 配子和胚胎的冷冻保存
24.5 胚胎分割
24.6 嵌合体动物的构建
24.7 单性繁殖
24.8 试管动物(试管婴儿)
24.9 家畜的性别控制
25 哺乳动物胚胎干细胞技术
25.1 胚胎干细胞概述
25.2 ES/EG细胞技术的应用前景
25.3 诱导多能干细胞的创建及前景
26 哺乳动物细胞核移植技术
26.1 细胞核移植发展史的回顾
26.2 哺乳动物细胞核移植的种类
26.3 哺乳动物核移植的基本程序
26.4 体细胞重编程的实质是表观遗传修饰的重编程
26.5 细胞核移植的意义
26.6 关于克隆人的争论
27 转基因哺乳动物的创建
27.1 转基因动物的构建程序
27.2 转基因动物的应用前景
28 组织工程概述
28.1 种子细胞
28.2 支架材料
28.3 组织工程诱导分子的选择
本书撰写涉及主要科学家名录与业绩
主要参考文献
英汉词语对照表