四川大学生命科学院04级生物技术基地班佟明明发育生物学的认识总述发育生物学是一门研究生物变化的科学。胚胎(embryo)是动植物从受精卵发育到成体的必经之途，因而胚胎是介于基因型和表型即遗传基因和成体之间的过渡体。生物学主要研究成体的结构和功能，而发育生物学则对这一过渡阶段更有兴趣。生物发育的主要特点是每一物种都有特定的发育模式(pattern)，并且循规蹈矩，世代重复。因此，发育是物种遗传特性的展现，是遗传信息按照特定的时间和空间表达的结果，是生物体基因型与内外环境因子相互作用，并逐步转化为表型的过程。这一过程的复杂程度是难以想象的，它产生了生命机体内的细胞多样性和时序性，同时又保证了生命代代相传的连续性。发育生物学家探讨的常常是变而非不变的问题，例如，就珠蛋白(globin)基因来说，遗传学家可能想知道该基因如何时代相传，生理学家可能想了解其在体内的功能是什么，而发育生物学家则要探讨它为什么仅仅在红细胞中才表达，并想知道它如何在发育的特定时期被激活。发育生物学试图综合不同层次的生物学。发育生物学是生物学中发展最快且最令人鼓舞人心的领域之一。发育生物学正在形成综合分子生物学，生理学，细胞生物学，遗传学，解剖学，癌症研究，神经生物学，免疫学生态学，和进化生物学的基本构架。发育生物学历史发育生物学是当今生命科学的一个重要分支学科，它是胚胎学的继承和发扬。伴随着生命科学的发展，从胚胎学的酝酿到建立，再到发育生物学的出现经过了一个漫长的历史过程。一发育生物学的思想渊源用科学方法来解释发育可以追溯到公元前5世纪的希腊人Hippocrates(B.C.460-B.C.377),Aristotle(B.C.384-B.C.322)观察了鸡，蜜蜂，乌贼的发育，提出了胚胎发育的概念。发育生物学的研究最早是从胚胎学开始的。18世纪曾有两种关于胚胎发生的假说:预成论(preformation)和渐成论(epigenesis)。预成论又称先成论,该假说认为生物体是从预先存在于生殖细胞(卵子或精子)中的雏形发展而来的。发育过程中并没有新的结构产生,只是原本就存在的雏形的机械性扩大。渐成论又称衍生论或后成论,是1759年由德国胚胎学家沃尔夫(CasparFriedrichWolff,1733-1794年)首先提出的,该假说认为从受精卵至新生个体的生长和发育是个渐变的过程,即生物有机体的各种组织和器官是在胚胎发育过程中由原来未分化的物质发展形成的,在早期胚胎中并没有预先存在的结构(雏形)。二胚胎学起源和发展19世纪30年代末，德国植物学家施来登(MatthiasJakobSchleiden,1804--1881)和生理学家施旺在前人发现细胞基础上提出细胞学说(celltheory),细胞学说导致了胚胎学的产生，胚胎学创始人以及他们的代表著作和主要的学术贡献是Wolff(1733-1794)的《发生学》，《肠的形成》出版，开始了对动物胚胎发生的系统研究；1827年,德裔俄国胚胎学家冯.贝尔(KarlErnstvonBaer,1792-1876年)观察到人和各种脊椎动物的早期胚胎极为相似,提出了胚层的概念，并指出动物发育的共性；经过对脊椎动物胚胎发育进行长期研究后，于1828年提出了著名的“生物发生律”(biogenetic),阐明了胚胎发育和进化的联系。其要点是：较高一级动物的胚胎并不重现相关的较低一级动物的成体形式；但是，较高一级动物的胚胎发育存在着相关的较低一级动物胚胎相似的阶段。此规律在1842年被德国比较解剖学家穆勒(JohannesMüller,1801-1858年)总结为冯.贝尔定律(vonBaer’slaws)。冯.贝尔的研究成果彻底否定了预成论,并创立了比较胚胎学(comparativeembryology)。1859年,英国博物学家达尔文(CharlesRobertDarwin,1809-1882年)在OntheOriginofSpecies一书中提出了以自然选择(naturalselection)为基础的进化学说(Darwin,1859),这标志着科学的生物进化论的诞生。其间,达尔文提出了生物进化的机制,他解释动物在形态上的相似是由于它们均来自共同的祖先,而形态上的差异是在不同环境中受自然选择结果。他受冯.贝尔定律的影响,指出不同动物早期胚胎的相似性反映了物种起源的共祖性,而后期的相异则是由各种动物所处外界环境的不同所引起的(Gilbert,2003)。他强调胚胎的相似性可以为不同生物类群的共祖性提供证据,胚胎发育是探索生物进...
