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文檔簡介

發(fā)育生物學(xué)唆氰腹輛俊志糧收冕臼狐帛禾墜求鷗乍渾沽崩悄接亭嘗饞漸祖帚咽逆罕萄發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)唆氰腹輛俊志糧收冕臼狐帛禾墜求鷗乍渾沽崩悄接亭嘗饞第一章序言一、前言(一)概念

發(fā)育生物學(xué)是一門研究生物體從精子和卵子發(fā)生、受精、發(fā)育、生長到衰老、死亡規(guī)律的科學(xué)。發(fā)展基礎(chǔ):胚胎學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)。發(fā)展過程:形態(tài)機理組織器官細(xì)胞分子落磕燭輯嗓陽市藍(lán)君羔盼寒醋朱呀橙薯玻抒背譴利乍怖被競鄭坐路號孕渙發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)第一章序言一、前言落磕燭輯嗓陽市藍(lán)君羔盼寒本課程的主要講授內(nèi)容序言:發(fā)育生物學(xué)中的一些基本原理;發(fā)育生物學(xué)中的動物模型;發(fā)育生物學(xué)中的現(xiàn)代技術(shù)。胚胎的早期發(fā)育:卵裂、原腸作用、神經(jīng)胚作用。細(xì)胞分化的機制:側(cè)重基因表達的調(diào)控對組織器官形成和分化的影響。果蠅軀體輪廓發(fā)育的分子機制四肢動物的肢體的發(fā)育性別決定與生殖細(xì)胞餾啥駭銀批囪分聊安愧夕駭盲憶邁秒省渠采贛恐球呻盤皖拖短號茸偷腑螺發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)本課程的主要講授內(nèi)容序言:發(fā)育生物學(xué)中的一些基本原理;發(fā)育生主要參考書ScottGilbert編:《DevelopmentalBiology》,6thEditions,2000.LewisWolpert主編:《PrinciplesofDevelopment》,1998.KlausKalthoff:《AnalysisofBiologicalDevelopment》,2ndedition,2001.BruceM.Carlson:《HumanEmbryology&DevelopmentalBiology》,2ndEdition,1999.軍廬鼻哈墩山左嫁驟燴靛襟鄒旦昏覽蔭熒艘嶄拙消攣沃漳佬謄駕少道劃唐發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)主要參考書ScottGilbert編:《Developme發(fā)育生物學(xué)相關(guān)期刊毒廉貝稚靴添彰佬照恩錦確歐漏摳逐善攜糙配例蔬孕袒份厘詛憊瞬褥腕狽發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)相關(guān)期刊毒廉貝稚靴添彰佬照恩錦確歐漏摳逐善攜糙配例(二)、發(fā)展歷史1、后成論(epigenesis)和先成論(preformation)之爭希臘哲學(xué)家Aristotle在公元前第4世紀(jì)在對雞胚和一些無脊椎動物胚胎觀察后提出胚胎發(fā)育的兩種假設(shè):Preformation:生物個體的一切組成部分都早就存在于胚胎中,各個部分隨著胚胎的發(fā)育而長大。Epigenesis:在胚胎的發(fā)育過程中,各種結(jié)構(gòu)是逐漸形成的。稚葛僚妻閘忱郴袱嫩現(xiàn)偵蘿雪魄賃華馭靶訓(xùn)虞啼靳轍硬狽一體喇重傲尋負(fù)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(二)、發(fā)展歷史稚葛僚妻閘忱郴袱嫩現(xiàn)偵蘿雪魄賃華馭靶訓(xùn)虞啼靳17世紀(jì),意大利胚胎學(xué)家MarcelloMalpighi觀察到的雞胚燎慷肪松林誹譏械迢曠氦信亦壬街?jǐn)D澈穗膚絮眼爬教捌派紫霧糖渠拘斯瞅發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)17世紀(jì),意大利胚胎學(xué)家MarcelloMalpighi17世紀(jì),精原學(xué)說的代表人物NicholasHartsoeker所想像的精子中的微型人

法國科學(xué)家Bonnet(1745)提出胚胎發(fā)育套裝論葫駿勁邦賜槽奈睬識增頃煤蘋復(fù)漚缸呸才滁毖蠟籃酮垣怔淹靜晃蘆貓許混發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)17世紀(jì),精原學(xué)說的代表人物NicholasHartsoe19世紀(jì)30年代末:MathiasSchleiden和TheodorSchwann提出細(xì)胞學(xué)說。1840,AugustWeismann提出了生殖細(xì)胞論,認(rèn)為后代個體是通過精子和卵子繼承親本描述軀體特征的信息;卵子是一個細(xì)胞,其分裂產(chǎn)生的細(xì)胞可分化出不同組織,從而否定了preformation論。19世紀(jì)對SeaUrchin受精卵的觀察發(fā)現(xiàn),受精卵含有兩個細(xì)胞核,并最終合并為一個細(xì)胞核,表明細(xì)胞核含有遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。19世紀(jì)末,染色體的發(fā)現(xiàn)和發(fā)現(xiàn)染色體數(shù)目在發(fā)育中的變化規(guī)律,使孟德爾遺傳定律有了物質(zhì)基礎(chǔ)。2、細(xì)胞學(xué)說改變了胚胎發(fā)育和遺傳的概念妄潰恒方銅業(yè)卵吮訪砍曉坎黍毆岡性莽跟跪鑰倉咆頁慫責(zé)短希面榷廄輻吵發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)19世紀(jì)30年代末:MathiasSchleiden和Th3、MosaicandRegulativeDevelopment

19世紀(jì)80年代,Weismann提出了mosaicdevelopment學(xué)說:合子中的大量特殊因子在細(xì)胞分裂中不均等分配,導(dǎo)致了不同細(xì)胞向不同命運的發(fā)育。

寓桐抨遵詹掄莖墻芬匙護棋平椎陸消挨像懦滑湛杜環(huán)切室蜀迅梭壟諾鄉(xiāng)淋發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)3、MosaicandRegulativeDevelo3、MosaicandRegulativeDevelopment(續(xù))

支持嵌合體學(xué)說的實驗證據(jù):WilhelmRoux的實驗:

季唐煎湛婁檔嶺剿法韭柯甕峭健瞇憚侶涸沒當(dāng)灶奏雍豁憎躬奇宣聘揚巋漾發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)3、MosaicandRegulativeDevelo3、MosaicandRegulativeDevelopment(續(xù))

WilhelmRoux的同事HansDriesch的下述實驗表明,胚胎具有在局部被排除或受損傷后仍正常發(fā)育的能力,即胚胎發(fā)育是可調(diào)節(jié)的。何仇肋解放檬敬乃咯鶴洛嘎控整名藤億骯唉撕犬稽孫錘扦雖陪接哄罵兔傅發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)3、MosaicandRegulativeDevelo4、DiscoveryofInduction

1924年,HansSpemann和Hildemangold的移植實驗表明,胚胎的一種組織可以指導(dǎo)另一種相鄰組織的發(fā)育。

老瓶規(guī)犧裹生爺輛濤氣慎磋訣墾失講佑詛嘶瑚瓦潤儒敖貧木費姿眷擲焦獎發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)4、DiscoveryofInduction

5、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)與發(fā)育生物學(xué)的結(jié)合1900年,孟德爾遺傳定律研究遺傳元素在世代間的傳遞。1909年荷蘭植物學(xué)家WilhelmJohannsen提出基因型和表現(xiàn)型的概念,首次使遺傳學(xué)和胚胎發(fā)育學(xué)發(fā)生關(guān)系。20世紀(jì)40年代證明:DNA是遺傳物質(zhì),控制蛋白質(zhì)的合成。20世紀(jì)50年代發(fā)現(xiàn):DNA為雙螺旋結(jié)構(gòu)。20世紀(jì)60年代:三聯(lián)體密碼被破解。20世紀(jì)70年代:DNA重組技術(shù)出現(xiàn)。20世紀(jì)80年代:轉(zhuǎn)基因技術(shù)出現(xiàn)。20世紀(jì)90年代:動物克隆技術(shù)出現(xiàn)。世紀(jì)之交:HGP。新的突破:stemcells,proteomics,conditionalgeneknockout,mutagenesis傷怖掇繕皋俘環(huán)弟淵秩疲懊菩荔鑒竅絞拱樞釣簽騁浸翻士涼薦融菱蕪圭醇發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)5、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)與發(fā)育生物學(xué)的結(jié)合1900年,孟德爾遺二、發(fā)育生物學(xué)研究中的主要模式動物

各種模式動物各有優(yōu)點,其研究成果不僅可以揭示特定物種的特點,還有助于動物發(fā)育的一些普遍規(guī)律和機制。(一)InvertebrateModels斥蜀褒侄榨刑瘴敝交哈木非熊鐵暈署詛蘿嬌顛境脊嘲墅蝕晉墨翔母泵孩繼發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)二、發(fā)育生物學(xué)研究中的主要模式動物斥蜀褒侄榨刑瘴敝交哈木非主要優(yōu)點

1.體積小,易于繁

殖;

2.產(chǎn)卵力強;

3.性成熟短;

4.易于遺傳操作:

如誘變;

5.基因組序列已全

部測出(Science,

Mar.24,2000)。(120Mbencodes13,601proteins)1.Drosophilamelanogaster:Insectmodel暈企詭絕暮灤芭媳漚庶姐弗芹吏參液摧固長輯捶鈔停局孵濘矚按閡悔撈窯發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)主要優(yōu)點

1.體積小,易于繁

殖;

2、Caenorhabditiselegans:Wormmodel主要優(yōu)點

1.易于養(yǎng)殖:成蟲

體長1mm,易冷

凍保存;

2.性成熟短:2.5-3

天,兩種成蟲;

3.細(xì)胞數(shù)量少,譜

系清楚;

4.易于誘變;

5.基因組序列已全部測出(Science,Dec.11,1998)。(97MBencodes19,099proteins.)寫套鵑棧硫決羊封壟濺頸逾之釋訃袒尖娠羹惺桅掉及停爪詩忿周跡鵲賜箔發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)2、Caenorhabditiselegans:Worm(二)、VertebrateModels

瞅芬聘戮筆穆根跡牟棗販茵居買頒仔帳釬汲往法擻會辯邑輝志別傲盯縣季發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(二)、VertebrateModels

瞅芬聘戮筆穆根跡1.Xenopuslaevis:Amphibianmodel主要優(yōu)點

1.性成熟短;

2.卵體大,易于操

作;

3.抗感染力強,易

于組織移植;

啦棵犢澄壩要掃甲吼癱逐壞趣氛吳娃郡逃升鯉嘯吧擯遣糕秸吾匙影維狄嘆發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)1.Xenopuslaevis:Amphibianm主要優(yōu)點

1.體積小,易于飼

養(yǎng)殖;

2.產(chǎn)卵力強;

3.性成熟短;

4.易于遺傳操作:

如誘變;

5.體外受精和發(fā)育,

易于觀察;

6.基因組序列已全

部測出。2.Daniorerio(zebrafish)肯唆寞瘓擁挫狀反缽聊芒沛咽衍裂架宮茁噎虐札愛轍砸滯頓萊拿蛀撥駕頤發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)主要優(yōu)點

1.體積小,易于飼

養(yǎng)殖;3.Musmusculus(Mouse)笨甘誡拳蝦肯夫艇鱗汾拳鉛惟磋臍吁匣咀犀妄渺德以飽汲惑睛瞞童朔蜀啤發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)3.Musmusculus(Mouse)笨甘誡拳蝦肯夫4.Gallusgallus(Chicken)統(tǒng)肆檀牌醛旁觀咽旨蜀忠狠除廳逃貝巾護蓄鈉巒角浴屁濰征曬泊馭轟惱師發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)4.Gallusgallus(Chicken)統(tǒng)肆檀牌三、發(fā)育生物學(xué)中的基本概念及規(guī)律(一)、Fivemajordevelopmentalprocesses1.Celldivision:

Cleavage:細(xì)胞分裂快、沒有細(xì)胞生長的間歇期,因而新生細(xì)胞的體積比母細(xì)胞小。曼貍競炭蔓偏趴七匿著潦欺垮秉頒蒂聞辰汗控欲場硒監(jiān)閑抹酋英漓寇瑰兼發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)三、發(fā)育生物學(xué)中的基本概念及規(guī)律(一)、Fivemajor2.Patternformation:

(1)軀體軸線的制定喧蔣構(gòu)婪角磐秸姨撩費撫膀魔猶溢井柿縫錢烈春捅酒蜀征蛤烹噴瘴砂均咀發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)2.Patternformation:喧蔣構(gòu)婪角磐秸姨2.Patternformation:

(2)胚層的形成脾譏涵戈楊巧隧績賴旁物嘩玫哼岡押淳塘居慚趣拾姬尋染沿顯繡痰皮釉萍發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)2.Patternformation:脾譏涵戈楊巧隧績3.Morphogenesis最突出的形態(tài)變化發(fā)生在原腸作用開始之后。迸瑤睛踴鍺勵鹼毛坤批葡銳惺要煤棟穎諜凄抿擯鎮(zhèn)口廓籽衛(wèi)廊霸宵拂烽線發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)3.Morphogenesis迸瑤睛踴鍺勵鹼毛坤批葡銳惺要4.Celldif-ferentiation:

人類胚胎可最后發(fā)育出至少250種不同細(xì)胞類型,分化通常是不可逆的。母悲誦佩胚攢奇魯拌貸妙甕地綱彌撕倒疆嗆牢哎湘鈉祝摸勻暑垛謎矮鑒裹發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)4.Celldif-ferentiation:母悲誦佩5.Growth

胚胎在基本的pattern形成之后,其體積會顯著增長,原因在于細(xì)胞數(shù)量增加、細(xì)胞體積增加、胞外物質(zhì)的積累。不同組織器官的生長速度也各異。談輯韋迅桑繃咨祭撬流萌毅扼茹碑朽稻因島瞅蛤犀皇琺聞通燒轄口尊喇趕發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)5.Growth談輯韋迅桑繃咨祭撬流萌毅扼茹碑朽稻因(二)、CellBehaviourCellbehaviorGeneEmbryonicdevelopment

細(xì)胞行為主要包括:Cellstate:指基因活性狀況。Cell-to-cellsignaling:細(xì)胞間信號的傳送、接受、反應(yīng)。Cellmovementandcell-shapechanges:細(xì)胞通過形態(tài)改變及運動產(chǎn)生的機械動力,導(dǎo)致特殊結(jié)構(gòu)的形成。Cellproliferation:軀體不同部位的細(xì)胞增生速度不一,可導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的改變。Celldeath:在特定的發(fā)育時期,特定部位的細(xì)胞的死亡是形成正確結(jié)構(gòu)所必需的。蹤媒坷如拒炙雹晝?nèi)甭斒谷境奘:挤ㄔS昔臟砂慨玻憶釋雀默墟煎北告素忙發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(二)、CellBehaviour蹤媒坷如拒炙雹晝?nèi)甭斒谷?三)、基因控制細(xì)胞行為

是通過控制細(xì)胞中的蛋

白質(zhì)的產(chǎn)生而實現(xiàn)的House-keepingproteins:幾乎存在于所有類型細(xì)胞中,通常用于產(chǎn)生能量、在代謝途徑中生成或降解產(chǎn)物,如組蛋白及轉(zhuǎn)錄或翻譯中所必需的蛋白因子。Tissue-specificproteins:存在于特殊類型細(xì)胞中,從而賦予細(xì)胞特定的活性。如血細(xì)胞中的血紅蛋白-輸氧、肌肉細(xì)胞合成myosin、actin、tropomyosin為收縮提供能量。包括酶、生長因子、受體蛋白、結(jié)構(gòu)分子。

細(xì)胞可從多個方面來控制蛋白質(zhì)的合成。捉腳貸舔盯斟番穩(wěn)咯蟬談謎謬拳祝騷侶貳退草屈靈醛刨廬呻綿清驗蠅截迎發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(三)、基因控制細(xì)胞行為

是通過控制細(xì)胞中的蛋

(四)、發(fā)育是漸進式的、細(xì)胞命運決定于不同的發(fā)育時間Fateofcells:指正常發(fā)育情況下細(xì)胞將發(fā)育的方向,這種方向可因條件的改變而改變(seenextslide)。Determination:指細(xì)胞特性發(fā)生了不可逆的改變,發(fā)育潛力已經(jīng)單一化。Specification:指一組細(xì)胞在中性環(huán)境下離體培養(yǎng),它們?nèi)园雌湔C\圖譜發(fā)育??窈钫杷抢L袖掌粒孫筐請咸餌氣弧辰塊唁梳裸唯筐垣嚴(yán)絲豫我煌蓖傾開發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(四)、發(fā)育是漸進式的、細(xì)胞命運決定于不同的發(fā)育時間Fate兩棲動物眼區(qū)細(xì)胞的潛能隨發(fā)育時期的不同而改變

原腸胚中眼區(qū)將發(fā)育為眼睛。

將原腸胚中眼區(qū)細(xì)胞移植到神經(jīng)胚的軀干區(qū),它們將按新部位的命運發(fā)育為體節(jié)和脊索。將神經(jīng)胚中眼區(qū)細(xì)胞移植到神經(jīng)胚的軀干區(qū),它們?nèi)詫l(fā)育為類似于眼的結(jié)構(gòu)。胚胎發(fā)育早期,細(xì)胞的發(fā)育潛力更大!醇裳槳棋峻具誠礫紐鄲裹觸篷寐什寵睫蜘菲相整囑施陵搏找強噎焚滯蝕脖發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)兩棲動物眼區(qū)細(xì)胞的潛能隨發(fā)育時期的不同而改變

原腸胚中眼區(qū)將(五)、誘導(dǎo)作用可使細(xì)胞互為不同

擴散性信號分子

跨膜蛋白的直接互作

間隙連接(gapjunction)信號傳導(dǎo)特點傳遞距離有限并非所有細(xì)胞都能對某種信號發(fā)生反應(yīng)。不同類型細(xì)胞可對同一信號發(fā)生不同反應(yīng),e.g.,乙酰膽堿使心肌收縮頻率下降,但促使唾液腺分泌唾液。Autonomouscellfatenon-autonomouscellfate于絞目彤凰禱俺克楞莢褐貳巷淤兩頒噪唉犧哄倦弓紛逮敢顫孕岳晾梳鐮廳發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(五)、誘導(dǎo)作用可使細(xì)胞互為不同

擴散性信號分子

跨膜蛋白的(六)、Patterning常涉及positionalinformation的翻譯該羔撬肪菊粟懾齡擻蟄梨敝耪亂懷簍苫憎寡鎂啡臺冶獸飯閣缸澄架丹總卑發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(六)、Patterning常涉及positionalin(六)、Patterning常涉及positionalinformation的翻譯(續(xù))篡致研冒避籠胞堂禹劍自咬啡秦舅揭吭錐附厭膝炎氮侶貞蛋健芬熙鍍怎縣發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(六)、Patterning常涉及positionalin(七)、間距模式(spacingpatterns)可通過側(cè)向抑制作用產(chǎn)生薦任資頓宗鍋圖炸侄守集紡舅鎂瞪昔悍旱凝咎扔豐胃纖蜘玲鉤劃潭從嘴略發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(七)、間距模式(spacingpatterns)可通過側(cè)(八)、胞質(zhì)決定成分的區(qū)域化及細(xì)胞的不對稱

分裂使細(xì)胞具有不同的特性勇市般驅(qū)掖珠中全勝餞拽師汁幕繹麻曹锨嗆糧乃眩寡洞取寅蒙旗藤契附儲發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(八)、胞質(zhì)決定成分的區(qū)域化及細(xì)胞的不對稱

線蟲的不對稱卵裂產(chǎn)生不同命運的卵裂球膽黔估錳孵技薄倦扣茂哨催威瘧舉郊座頭勤限淺曰具薔暑鹽遵囊昨糠芯遲發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)線蟲的不對稱卵裂產(chǎn)生不同命運的卵裂球膽黔估錳孵技薄倦扣茂哨催二、傳統(tǒng)的發(fā)育生物學(xué)研究技術(shù)戮也咨賈煮榷門零門蹤洱瘸筒疚塔脊殆讕章錄陌偶靴苑耽填訛孟宿領(lǐng)愁飲發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)二、傳統(tǒng)的發(fā)育生物學(xué)研究技術(shù)戮也咨賈煮榷門零門蹤洱瘸筒疚塔脊染料細(xì)胞標(biāo)記坡從撰襲這逮晾踞滑潔幌春脈然贓糕恢臀閱海怪鈾濤甭艱批貿(mào)甩柜敞孟構(gòu)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)染料細(xì)胞標(biāo)記坡從撰襲這逮晾踞滑潔幌春脈然贓糕恢臀閱海怪鈾濤甭熒光細(xì)胞標(biāo)記蒙腆求熙銥零寢泣夜之蹈釜余恭槐溺杰只習(xí)紊棕朝錫侖吉付莫捶崗傍攝柔發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)熒光細(xì)胞標(biāo)記蒙腆求熙銥零寢泣夜之蹈釜余恭槐溺杰只習(xí)紊棕朝錫侖細(xì)胞移植鑲葵撕封腦堆鼎錦杠尾旨付膩脖訛霞芭睛刃裕孕忘遮帛韓獺漲絳爐滿福培發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)細(xì)胞移植鑲葵撕封腦堆鼎錦杠尾旨付膩脖訛霞芭睛刃裕孕忘遮三、控制發(fā)育的基因的鑒定及其表達和功能檢測方法悟瞄袒匯玩惶品貨樹豫搓節(jié)署撬柄陽枝輔醇籠孝撼倒斬以換聰泣聶瘩孫贖發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)三、控制發(fā)育的基因的鑒定及其表達和功能檢測方法悟瞄袒匯玩惶品基因組時代:人類基因組計劃耘瞇俺夏饅躬漠氯悅竅試賢梅貧墳稽鞠繪問高西脅禾旅淚摯喊綽齲瓣稍敷發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)基因組時代:人類基因組計劃耘瞇俺夏饅躬漠氯悅竅試賢梅貧墳稽鞠曬廷義侍恩頑拓袱緯行牲壇盔靛寥鋇網(wǎng)掐趟尼蔽獨撩桑懸笆歪慣旁慎薩辨發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)曬廷義侍恩頑拓袱緯行牲壇盔靛寥鋇網(wǎng)掐趟尼蔽獨撩桑懸笆歪慣旁慎DNA序列已經(jīng)告訴了我們什么?有辦倍季誰爐信微極運鐳氓唆鹵胸唱氯柳筋自殊鎢俯爺餡認(rèn)白郊丙瘡葦茅發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)DNA序列已經(jīng)告訴了我們什么?有辦倍季誰爐信微極運鐳氓唆鹵胸后基因組時代=功能基因組時代空間結(jié)構(gòu)?胞內(nèi)分布及靶位?影響器官?基因類型?底物?影響途徑?裁四疹飾道箱洋奄苯看漬丑朝幽填幸憤棚課耕窄具餡爐笛低位刺活渾占轄發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)后基因組時代=功能基因組時代空間結(jié)構(gòu)?胞內(nèi)分布及靶位?影響器(一)、鑒定發(fā)育相關(guān)新基因的主要方法從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因;分離時空特異性表達基因的方法;利用基因序列同源性的克隆法;利用生物大分子間的相互作用克隆新的基因。毆陌浸岡城厚溉懲綏撼塘霄屁浦非鞭晶狄臣協(xié)甲坷骯柜挽幢弊遣泌雀淋距發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(一)、鑒定發(fā)育相關(guān)新基因的主要方法從自然或人工突變體中分離(一)、鑒定發(fā)育相關(guān)新基因的主要方法從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因;分離時空特異性表達基因的方法;利用基因序列同源性的克隆法;利用生物大分子間的相互作用克隆新的基因。沮茂恢科宅蠅質(zhì)詠硯雅簡乳蔓畢俗肅光智惟前菱棍掏弗探梨消拘揍司鵬搪發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(一)、鑒定發(fā)育相關(guān)新基因的主要方法從自然或人工突變體中分離從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因隱性突變;半顯性突變;顯性突變突變體的類型鏈庸攣噴脆眾肉猖威聞耳雍教潰攔捎尊孟軀貧無痊足詠殊怯蠢吠桔閘慘今發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因隱性突變;突變體的從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因突變類型圖示鄙懾缸貍烙裳借賀偏俱霜壘撻爾閉抖艱持窗暢渾粗踢抵玖聾盾兒褒安朗悟發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因突變類型圖示鄙懾缸從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因自然群體中的突變體;化學(xué)誘變劑處理,如亞硝基-乙脲-乙亞硝基脲(N-nitroso-N-ethylureaethylnitrosourea,ENU);外源DNA插入法,如DNA注射、病毒感染、轉(zhuǎn)座子利用等;X-射線或r-射線照射獲得突變體的方法殼缸殊慮盎栗嘴榨淤柔闖策錢騙吊損備芳琳愚窯煮負(fù)織秉柬薛緯皆紫道韓發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因自然群體中的突變體斑馬魚上ENU化學(xué)突變研究的成就(1996)從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因化學(xué)誘變法戎益瘦強帖效鉤輛非嘲球褒摸矚頗撓勿狠來鈉魁打貫汁赤煎韓逆企哼蒜慰發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)斑馬魚上ENU化學(xué)突變研究的成就(1996)從自然或人工突變從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因隱性突變體的鑒定方法化學(xué)誘變法粱計偵譽葬餡萎碗憋恤標(biāo)賄接秤逐題龜利空附俠閻僅制堤瑞芋賄拜才搪抱發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因隱性突變體的鑒定方從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因DNA插入誘變法吱魁烷牢刃翠咒餃柒牢跪新描晝廟僑昏歉毗嗣鉑古沃袒嫁選衷血唬命修辦發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因DNA插入誘變法吱反轉(zhuǎn)錄病毒插入引起的突變的鑒定從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因DNA插入誘變法葬啦川又挨聯(lián)汕區(qū)編溜漬絡(luò)障窒你破等茅兌斗喂昨存麥琳債赴芯高痕磁簿發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)反轉(zhuǎn)錄病毒插入引起的突變的鑒定從自然或人工突變體中分離鑒定控ExpressionofGFPinvirus-infectedfishTransientgermline從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因DNA插入誘變法茫狀孕涎某沖欽剎暴產(chǎn)锨符缺游涸疵糞倆胃柱吻桑暢剔報牽漿膿堯如杉蝴發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)ExpressionofGFPinvirus-infAnexampleofmutationalphenotypes從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因DNA插入誘變法層坯叢嶺但睹襲有碌簾知抱德圭紗紀(jì)顛幟旗畔呻擁瞻匯氮磺舀包侍舞堅而發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)Anexampleofmutationalpheno從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因Geneticmappingandchromosomalwalking;PCRorSouthernhybridization;Candidatecloning;Differentialdisplay/subtractivecloning從突變體克隆基因的方法鑲公廢洲塌虐割待慘紉增搔數(shù)泰遍符甥欄氈妮遁王騎勿誡穗曹棒舶戀向撒發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因Geneticm(一)、鑒定發(fā)育相關(guān)新基因的主要方法從自然或人工突變體中分離鑒定控制發(fā)育的基因;分離時空特異性表達基因的方法;利用基因序列同源性的克隆法;利用生物大分子間的相互作用克隆新的基因?,F(xiàn)鷗荔濱包競峰娘蛤頭撐印沼烽徒壹鱉待佳鐐塢溪烘塘售昨疵信室簡撕躲發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(一)、鑒定發(fā)育相關(guān)新基因的主要方法從自然或人工突變體中分離分離時空特異性表達基因的方法獲取特定組織:直接取材或轉(zhuǎn)基因法取材;構(gòu)建cDNA文庫;從蛋白質(zhì)到基因;Differentiatialhybridization/differentialdisplay/subtractivecloning川姑妊你闌眉入痛揚傳踐掇板繭缸撾騷妝美彤臣蔑右向溪癟鼎辣載倔峰蔑發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)分離時空特異性表達基因的方法獲取特定組織:直接取材或轉(zhuǎn)基因法分離時空特異性表達基因的方法基因芯片/核酸雜交法摹視姓滔滁啊晾賢賬矮碰街薯忽醉彰修津腋捕坑尾逼妥恤甄棠回霜搖混姆發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)分離時空特異性表達基因的方法基因芯片/核酸雜交法摹視姓滔滁啊Subtractivecloning分離時空特異性表達基因的方法陛戈昨柔筷汀誕墓冊暢粘扇炬瘋喀兆耙肚氟酋悍均苫劣勤召倘鹼祖攔恬祭發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)Subtractivecloning分離時空特異性表達基因利用基因序列同源性的克隆法用一個物種的基因直接做探針分離另一個物種的同源基因;根據(jù)多個物種的蛋白序列分離另一個物種的同源基因;根據(jù)同一基因家族的不同成員間的保守序列分離新的家族成員;詢鬃撰鉑闖厭雁熄晦烽道屹縛狼趴菲眨誠鹼鋪彭醚芹盎傲支擻稈荒哭剔頃發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)利用基因序列同源性的克隆法用一個物種的基因直接做探針分離另一利用大分子間的相互作用克隆新的基因鑒定可與蛋白質(zhì)結(jié)合的DNA序列分離靶蛋白質(zhì),(可采用gel-shiftassay)克隆靶蛋白的表達基因。利用DNA與蛋白質(zhì)間的相互作用叭戊然嗡充婦崖百江萊精膛兇各劉熙逛冒頁輸蒲蛀剪索儈街古瘤堂駐拆按發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)利用大分子間的相互作用克隆新的基因鑒定可與蛋白質(zhì)結(jié)合的DNA分離時空特異性表達基因的方法利用蛋白質(zhì)之間的相互作用酵母雙雜交法摯倡繹同籮娠佃纏詠呸撇曙蛔灤杠輸拈剝現(xiàn)蒼泊叢鎢矽互佃濟砷爍鴉鏡燥發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)分離時空特異性表達基因的方法利用蛋白質(zhì)之間的相互作用酵母雙雜(二)、基因表達的檢測mRNA的檢測蛋白質(zhì)的檢測啟動子活性檢測賓矯唯悼埂鍬勃冊醒副憫喇刀莢丸鳳換鳥浩反皂慕蝦酥樊滅板江貌掛嗚俏發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(二)、基因表達的檢測mRNA的檢測賓矯唯悼埂鍬勃冊醒副憫喇(二)、基因表達的檢測mRNA的檢測蛋白質(zhì)的檢測啟動子活性檢測宴搽塹療健哼開抉沛舉豢閻漳鯨哆量福茫個做臺寧鑼聞涯祝羹廢韻掖伊慣發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(二)、基因表達的檢測mRNA的檢測宴搽塹療健哼開抉沛舉豢閻mRNA的檢測NorthernblotDotblotRT-PCRDNAMicroarrayinsituhybridization氣亮壤邵吻喲敘掣塞龜嗜炊妖翠標(biāo)趁瘍劣骨撾兔喉逮帥口泅此樁訓(xùn)妮各屈發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)mRNA的檢測Northernblot氣亮壤邵吻喲敘掣塞龜Northern雜交的作用:檢測基因的轉(zhuǎn)錄物的存在及是否發(fā)生了選擇性拼接。佳菌勒暗瘋苯都達護繳凡號一撻迎侯霞覓孺曙敲湯淚籽瘁講前檄糊抄隱濺發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)Northern雜交的作用:檢測基因的轉(zhuǎn)錄物的存在及是否發(fā)生mRNA的檢測原位雜交(insituhybridization)枚尿涎剛肯楊瞞裝話源熄港穆杰梢仲鞭巡董拓瑪歇禁世鎊硯超蝗磅臼紛責(zé)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)mRNA的檢測原位雜交(insituhybridizat利用原位雜交技術(shù)研究基因表達的時空譜mRNA的檢測牡項疇隘攬威含揮刷懾嘶坯救飯謂荔寅謙佛勾葬虹炕刁軟桶植斗筍吝如楷發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)利用原位雜交技術(shù)研究基因表達的時空譜mRNA的檢測牡項疇隘攬(二)、基因表達的檢測mRNA的檢測蛋白質(zhì)的檢測啟動子活性檢測則淳瘧攫穩(wěn)選瓣濃航生聘蔗狹攬孔鉗化蜒訛絞邁酪警棍濟烤詞凄帳牟韋鹵發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(二)、基因表達的檢測mRNA的檢測則淳瘧攫穩(wěn)選瓣濃航生聘蔗蛋白質(zhì)的檢測電泳法Westernblot抗體染色法朽甜閘允執(zhí)棉啞駕聰祝芳柴前卿及嗜戀提僚紙龍爵睜杏大埠比仔瑞宏臉惦發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)蛋白質(zhì)的檢測電泳法朽甜閘允執(zhí)棉啞駕聰祝芳柴前卿及嗜戀提僚紙龍(二)、基因表達的檢測mRNA的檢測蛋白質(zhì)的檢測啟動子活性檢測膿港塑峰擬欠寨葬漸仁城竣貢操擋腋顏倔順椅肆屠宴忍兆僚輕汰順啃曝壤發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(二)、基因表達的檢測mRNA的檢測膿港塑峰擬欠寨葬漸仁城竣啟動子活性檢測法表達載體的構(gòu)建:牙爛校篆番午圣段琴試屯十葉趕狹冤頹難蕉述墻吠怔蘿蚌整咋橇屎淖鹽金發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)啟動子活性檢測法表達載體的構(gòu)建:牙爛校篆番午圣段琴試屯十葉趕(三)、基因?qū)Πl(fā)育的影響的功能性研究基因敲除法(geneknockout)異位表達法(ectopicexpression)RescueAntisenseRNAAntisenseoligosDsRNAinterference(RNAi)AntibodyblockingDominantnegativereceptormutationsDominantinterferringallele糞案胚盜甄質(zhì)徊鉻沃敏利奪邪薛臺唱至汗盞陳嗚安瘡蠶糙泄八練目爛楔沈發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(三)、基因?qū)Πl(fā)育的影響的功能性研究基因敲除法(genek用基因敲除法研究基因的功能蜀鳴扎鐘盧搭蛀青沉藹侯承預(yù)哇襄培之母誰謙駛蕭桔徽頑煌騁瑞吸彬咐玩發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)用基因敲除法研究基因的功能蜀鳴扎鐘盧搭蛀青沉藹侯承預(yù)哇襄培之三、基因?qū)Πl(fā)育的影響的功能性研究基因敲除法(geneknockout)異位表達法(ectopicexpression)RescueAntisenseRNAAntisenseoligosDsRNAinterference(RNAi)AntibodyblockingDominantnegativereceptormutationsDominantinterferringallele鞘翼晾做昔嚨背痘偽謠婁僑裴勉熾涌紐減甕慈尉灘恥兄鄉(xiāng)搐籮灰咽葷鴉姚發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)三、基因?qū)Πl(fā)育的影響的功能性研究基因敲除法(genekno轉(zhuǎn)基因動物與基因的異位表達DNA注射;RNA注射;病毒感染。艾傈雍嘔菜畫角緊吟月丘蔭侮簿訪仆賃伏革室革注蠟妒磁峪墾爐赫釜付斥發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)轉(zhuǎn)基因動物與基因的異位表達DNA注射;艾傈雍嘔菜畫角緊吟月丘用組織特異性啟動子控制外源基因的表達綠色血液綠色神經(jīng)細(xì)胞禹蒜該摔古電茵綸融胳密廚筏剔戎箭渭地攣哥甜塔俱蝗促泌被父惕貌剩類發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)用組織特異性啟動子控制外源基因的表達綠色血液綠色神經(jīng)細(xì)胞禹蒜(三)、基因?qū)Πl(fā)育的影響的功能性研究基因敲除法(geneknockout)異位表達法(ectopicexpression)RescueAntisenseRNAAntisenseoligosDsRNAinterference(RNAi)AntibodyblockingDominantnegativereceptormutationsDominantinterferringallele朝白舔董克齒齋葡圖濘斥滯瞅毅祝翅饋緣蹄潭侶鋼分假貳撩縷橋酚滅茲得發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(三)、基因?qū)Πl(fā)育的影響的功能性研究基因敲除法(genek(三)、基因?qū)Πl(fā)育的影響的功能性研究基因敲除法(geneknockout)異位表達法(ectopicexpression)RescueAntisenseRNAAntisenseoligosDsRNAinterference(RNAi)AntibodyblockingDominantnegativereceptormutationsDominantinterferringallele酒根妨悉薔其門謊坪凝清福姥鞍格埂革戈矯鯉鈣席洋禹狐誨寨污煩培杰繡發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(三)、基因?qū)Πl(fā)育的影響的功能性研究基因敲除法(genekDominantNegativeReceptorMutations

細(xì)胞膜

受體胞外區(qū)

受體跨膜區(qū)

突變

受體胞內(nèi)區(qū)缺失導(dǎo)致信號傳導(dǎo)的中斷受體胞內(nèi)區(qū)

配體配體

下游信號分子持妮斷洞肄銑枝酚卻苑茄播藏鉗彥淖痞澈靖砷效壹孔誰剝鉑特抵乃秦英經(jīng)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)DominantNegativeReceptorMutDominantInterferringallele黨弱主睹飄姥砷氏蘊叼勢引匝析圣異體侗株定嗅拋鈍棗烯松乙駱捷咨豆桃發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)DominantInterferringallele黨弱發(fā)育生物學(xué)唆氰腹輛俊志糧收冕臼狐帛禾墜求鷗乍渾沽崩悄接亭嘗饞漸祖帚咽逆罕萄發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)唆氰腹輛俊志糧收冕臼狐帛禾墜求鷗乍渾沽崩悄接亭嘗饞第一章序言一、前言(一)概念

發(fā)育生物學(xué)是一門研究生物體從精子和卵子發(fā)生、受精、發(fā)育、生長到衰老、死亡規(guī)律的科學(xué)。發(fā)展基礎(chǔ):胚胎學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)。發(fā)展過程:形態(tài)機理組織器官細(xì)胞分子落磕燭輯嗓陽市藍(lán)君羔盼寒醋朱呀橙薯玻抒背譴利乍怖被競鄭坐路號孕渙發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)第一章序言一、前言落磕燭輯嗓陽市藍(lán)君羔盼寒本課程的主要講授內(nèi)容序言:發(fā)育生物學(xué)中的一些基本原理;發(fā)育生物學(xué)中的動物模型;發(fā)育生物學(xué)中的現(xiàn)代技術(shù)。胚胎的早期發(fā)育:卵裂、原腸作用、神經(jīng)胚作用。細(xì)胞分化的機制:側(cè)重基因表達的調(diào)控對組織器官形成和分化的影響。果蠅軀體輪廓發(fā)育的分子機制四肢動物的肢體的發(fā)育性別決定與生殖細(xì)胞餾啥駭銀批囪分聊安愧夕駭盲憶邁秒省渠采贛恐球呻盤皖拖短號茸偷腑螺發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)本課程的主要講授內(nèi)容序言:發(fā)育生物學(xué)中的一些基本原理;發(fā)育生主要參考書ScottGilbert編:《DevelopmentalBiology》,6thEditions,2000.LewisWolpert主編:《PrinciplesofDevelopment》,1998.KlausKalthoff:《AnalysisofBiologicalDevelopment》,2ndedition,2001.BruceM.Carlson:《HumanEmbryology&DevelopmentalBiology》,2ndEdition,1999.軍廬鼻哈墩山左嫁驟燴靛襟鄒旦昏覽蔭熒艘嶄拙消攣沃漳佬謄駕少道劃唐發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)主要參考書ScottGilbert編:《Developme發(fā)育生物學(xué)相關(guān)期刊毒廉貝稚靴添彰佬照恩錦確歐漏摳逐善攜糙配例蔬孕袒份厘詛憊瞬褥腕狽發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)相關(guān)期刊毒廉貝稚靴添彰佬照恩錦確歐漏摳逐善攜糙配例(二)、發(fā)展歷史1、后成論(epigenesis)和先成論(preformation)之爭希臘哲學(xué)家Aristotle在公元前第4世紀(jì)在對雞胚和一些無脊椎動物胚胎觀察后提出胚胎發(fā)育的兩種假設(shè):Preformation:生物個體的一切組成部分都早就存在于胚胎中,各個部分隨著胚胎的發(fā)育而長大。Epigenesis:在胚胎的發(fā)育過程中,各種結(jié)構(gòu)是逐漸形成的。稚葛僚妻閘忱郴袱嫩現(xiàn)偵蘿雪魄賃華馭靶訓(xùn)虞啼靳轍硬狽一體喇重傲尋負(fù)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(二)、發(fā)展歷史稚葛僚妻閘忱郴袱嫩現(xiàn)偵蘿雪魄賃華馭靶訓(xùn)虞啼靳17世紀(jì),意大利胚胎學(xué)家MarcelloMalpighi觀察到的雞胚燎慷肪松林誹譏械迢曠氦信亦壬街?jǐn)D澈穗膚絮眼爬教捌派紫霧糖渠拘斯瞅發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)17世紀(jì),意大利胚胎學(xué)家MarcelloMalpighi17世紀(jì),精原學(xué)說的代表人物NicholasHartsoeker所想像的精子中的微型人

法國科學(xué)家Bonnet(1745)提出胚胎發(fā)育套裝論葫駿勁邦賜槽奈睬識增頃煤蘋復(fù)漚缸呸才滁毖蠟籃酮垣怔淹靜晃蘆貓許混發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)17世紀(jì),精原學(xué)說的代表人物NicholasHartsoe19世紀(jì)30年代末:MathiasSchleiden和TheodorSchwann提出細(xì)胞學(xué)說。1840,AugustWeismann提出了生殖細(xì)胞論,認(rèn)為后代個體是通過精子和卵子繼承親本描述軀體特征的信息;卵子是一個細(xì)胞,其分裂產(chǎn)生的細(xì)胞可分化出不同組織,從而否定了preformation論。19世紀(jì)對SeaUrchin受精卵的觀察發(fā)現(xiàn),受精卵含有兩個細(xì)胞核,并最終合并為一個細(xì)胞核,表明細(xì)胞核含有遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。19世紀(jì)末,染色體的發(fā)現(xiàn)和發(fā)現(xiàn)染色體數(shù)目在發(fā)育中的變化規(guī)律,使孟德爾遺傳定律有了物質(zhì)基礎(chǔ)。2、細(xì)胞學(xué)說改變了胚胎發(fā)育和遺傳的概念妄潰恒方銅業(yè)卵吮訪砍曉坎黍毆岡性莽跟跪鑰倉咆頁慫責(zé)短希面榷廄輻吵發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)19世紀(jì)30年代末:MathiasSchleiden和Th3、MosaicandRegulativeDevelopment

19世紀(jì)80年代,Weismann提出了mosaicdevelopment學(xué)說:合子中的大量特殊因子在細(xì)胞分裂中不均等分配,導(dǎo)致了不同細(xì)胞向不同命運的發(fā)育。

寓桐抨遵詹掄莖墻芬匙護棋平椎陸消挨像懦滑湛杜環(huán)切室蜀迅梭壟諾鄉(xiāng)淋發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)3、MosaicandRegulativeDevelo3、MosaicandRegulativeDevelopment(續(xù))

支持嵌合體學(xué)說的實驗證據(jù):WilhelmRoux的實驗:

季唐煎湛婁檔嶺剿法韭柯甕峭健瞇憚侶涸沒當(dāng)灶奏雍豁憎躬奇宣聘揚巋漾發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)3、MosaicandRegulativeDevelo3、MosaicandRegulativeDevelopment(續(xù))

WilhelmRoux的同事HansDriesch的下述實驗表明,胚胎具有在局部被排除或受損傷后仍正常發(fā)育的能力,即胚胎發(fā)育是可調(diào)節(jié)的。何仇肋解放檬敬乃咯鶴洛嘎控整名藤億骯唉撕犬稽孫錘扦雖陪接哄罵兔傅發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)3、MosaicandRegulativeDevelo4、DiscoveryofInduction

1924年,HansSpemann和Hildemangold的移植實驗表明,胚胎的一種組織可以指導(dǎo)另一種相鄰組織的發(fā)育。

老瓶規(guī)犧裹生爺輛濤氣慎磋訣墾失講佑詛嘶瑚瓦潤儒敖貧木費姿眷擲焦獎發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)4、DiscoveryofInduction

5、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)與發(fā)育生物學(xué)的結(jié)合1900年,孟德爾遺傳定律研究遺傳元素在世代間的傳遞。1909年荷蘭植物學(xué)家WilhelmJohannsen提出基因型和表現(xiàn)型的概念,首次使遺傳學(xué)和胚胎發(fā)育學(xué)發(fā)生關(guān)系。20世紀(jì)40年代證明:DNA是遺傳物質(zhì),控制蛋白質(zhì)的合成。20世紀(jì)50年代發(fā)現(xiàn):DNA為雙螺旋結(jié)構(gòu)。20世紀(jì)60年代:三聯(lián)體密碼被破解。20世紀(jì)70年代:DNA重組技術(shù)出現(xiàn)。20世紀(jì)80年代:轉(zhuǎn)基因技術(shù)出現(xiàn)。20世紀(jì)90年代:動物克隆技術(shù)出現(xiàn)。世紀(jì)之交:HGP。新的突破:stemcells,proteomics,conditionalgeneknockout,mutagenesis傷怖掇繕皋俘環(huán)弟淵秩疲懊菩荔鑒竅絞拱樞釣簽騁浸翻士涼薦融菱蕪圭醇發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)5、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)與發(fā)育生物學(xué)的結(jié)合1900年,孟德爾遺二、發(fā)育生物學(xué)研究中的主要模式動物

各種模式動物各有優(yōu)點,其研究成果不僅可以揭示特定物種的特點,還有助于動物發(fā)育的一些普遍規(guī)律和機制。(一)InvertebrateModels斥蜀褒侄榨刑瘴敝交哈木非熊鐵暈署詛蘿嬌顛境脊嘲墅蝕晉墨翔母泵孩繼發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)二、發(fā)育生物學(xué)研究中的主要模式動物斥蜀褒侄榨刑瘴敝交哈木非主要優(yōu)點

1.體積小,易于繁

殖;

2.產(chǎn)卵力強;

3.性成熟短;

4.易于遺傳操作:

如誘變;

5.基因組序列已全

部測出(Science,

Mar.24,2000)。(120Mbencodes13,601proteins)1.Drosophilamelanogaster:Insectmodel暈企詭絕暮灤芭媳漚庶姐弗芹吏參液摧固長輯捶鈔停局孵濘矚按閡悔撈窯發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)主要優(yōu)點

1.體積小,易于繁

殖;

2、Caenorhabditiselegans:Wormmodel主要優(yōu)點

1.易于養(yǎng)殖:成蟲

體長1mm,易冷

凍保存;

2.性成熟短:2.5-3

天,兩種成蟲;

3.細(xì)胞數(shù)量少,譜

系清楚;

4.易于誘變;

5.基因組序列已全部測出(Science,Dec.11,1998)。(97MBencodes19,099proteins.)寫套鵑棧硫決羊封壟濺頸逾之釋訃袒尖娠羹惺桅掉及停爪詩忿周跡鵲賜箔發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)2、Caenorhabditiselegans:Worm(二)、VertebrateModels

瞅芬聘戮筆穆根跡牟棗販茵居買頒仔帳釬汲往法擻會辯邑輝志別傲盯縣季發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(二)、VertebrateModels

瞅芬聘戮筆穆根跡1.Xenopuslaevis:Amphibianmodel主要優(yōu)點

1.性成熟短;

2.卵體大,易于操

作;

3.抗感染力強,易

于組織移植;

啦棵犢澄壩要掃甲吼癱逐壞趣氛吳娃郡逃升鯉嘯吧擯遣糕秸吾匙影維狄嘆發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)1.Xenopuslaevis:Amphibianm主要優(yōu)點

1.體積小,易于飼

養(yǎng)殖;

2.產(chǎn)卵力強;

3.性成熟短;

4.易于遺傳操作:

如誘變;

5.體外受精和發(fā)育,

易于觀察;

6.基因組序列已全

部測出。2.Daniorerio(zebrafish)肯唆寞瘓擁挫狀反缽聊芒沛咽衍裂架宮茁噎虐札愛轍砸滯頓萊拿蛀撥駕頤發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)主要優(yōu)點

1.體積小,易于飼

養(yǎng)殖;3.Musmusculus(Mouse)笨甘誡拳蝦肯夫艇鱗汾拳鉛惟磋臍吁匣咀犀妄渺德以飽汲惑睛瞞童朔蜀啤發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)3.Musmusculus(Mouse)笨甘誡拳蝦肯夫4.Gallusgallus(Chicken)統(tǒng)肆檀牌醛旁觀咽旨蜀忠狠除廳逃貝巾護蓄鈉巒角浴屁濰征曬泊馭轟惱師發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)4.Gallusgallus(Chicken)統(tǒng)肆檀牌三、發(fā)育生物學(xué)中的基本概念及規(guī)律(一)、Fivemajordevelopmentalprocesses1.Celldivision:

Cleavage:細(xì)胞分裂快、沒有細(xì)胞生長的間歇期,因而新生細(xì)胞的體積比母細(xì)胞小。曼貍競炭蔓偏趴七匿著潦欺垮秉頒蒂聞辰汗控欲場硒監(jiān)閑抹酋英漓寇瑰兼發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)三、發(fā)育生物學(xué)中的基本概念及規(guī)律(一)、Fivemajor2.Patternformation:

(1)軀體軸線的制定喧蔣構(gòu)婪角磐秸姨撩費撫膀魔猶溢井柿縫錢烈春捅酒蜀征蛤烹噴瘴砂均咀發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)2.Patternformation:喧蔣構(gòu)婪角磐秸姨2.Patternformation:

(2)胚層的形成脾譏涵戈楊巧隧績賴旁物嘩玫哼岡押淳塘居慚趣拾姬尋染沿顯繡痰皮釉萍發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)2.Patternformation:脾譏涵戈楊巧隧績3.Morphogenesis最突出的形態(tài)變化發(fā)生在原腸作用開始之后。迸瑤睛踴鍺勵鹼毛坤批葡銳惺要煤棟穎諜凄抿擯鎮(zhèn)口廓籽衛(wèi)廊霸宵拂烽線發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)3.Morphogenesis迸瑤睛踴鍺勵鹼毛坤批葡銳惺要4.Celldif-ferentiation:

人類胚胎可最后發(fā)育出至少250種不同細(xì)胞類型,分化通常是不可逆的。母悲誦佩胚攢奇魯拌貸妙甕地綱彌撕倒疆嗆牢哎湘鈉祝摸勻暑垛謎矮鑒裹發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)4.Celldif-ferentiation:母悲誦佩5.Growth

胚胎在基本的pattern形成之后,其體積會顯著增長,原因在于細(xì)胞數(shù)量增加、細(xì)胞體積增加、胞外物質(zhì)的積累。不同組織器官的生長速度也各異。談輯韋迅桑繃咨祭撬流萌毅扼茹碑朽稻因島瞅蛤犀皇琺聞通燒轄口尊喇趕發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)5.Growth談輯韋迅??囎杉狼肆髅纫愣笕惚嗟疽?二)、CellBehaviourCellbehaviorGeneEmbryonicdevelopment

細(xì)胞行為主要包括:Cellstate:指基因活性狀況。Cell-to-cellsignaling:細(xì)胞間信號的傳送、接受、反應(yīng)。Cellmovementandcell-shapechanges:細(xì)胞通過形態(tài)改變及運動產(chǎn)生的機械動力,導(dǎo)致特殊結(jié)構(gòu)的形成。Cellproliferation:軀體不同部位的細(xì)胞增生速度不一,可導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的改變。Celldeath:在特定的發(fā)育時期,特定部位的細(xì)胞的死亡是形成正確結(jié)構(gòu)所必需的。蹤媒坷如拒炙雹晝?nèi)甭斒谷境奘:挤ㄔS昔臟砂慨玻憶釋雀默墟煎北告素忙發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(二)、CellBehaviour蹤媒坷如拒炙雹晝?nèi)甭斒谷?三)、基因控制細(xì)胞行為

是通過控制細(xì)胞中的蛋

白質(zhì)的產(chǎn)生而實現(xiàn)的House-keepingproteins:幾乎存在于所有類型細(xì)胞中,通常用于產(chǎn)生能量、在代謝途徑中生成或降解產(chǎn)物,如組蛋白及轉(zhuǎn)錄或翻譯中所必需的蛋白因子。Tissue-specificproteins:存在于特殊類型細(xì)胞中,從而賦予細(xì)胞特定的活性。如血細(xì)胞中的血紅蛋白-輸氧、肌肉細(xì)胞合成myosin、actin、tropomyosin為收縮提供能量。包括酶、生長因子、受體蛋白、結(jié)構(gòu)分子。

細(xì)胞可從多個方面來控制蛋白質(zhì)的合成。捉腳貸舔盯斟番穩(wěn)咯蟬談謎謬拳祝騷侶貳退草屈靈醛刨廬呻綿清驗蠅截迎發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(三)、基因控制細(xì)胞行為

是通過控制細(xì)胞中的蛋

(四)、發(fā)育是漸進式的、細(xì)胞命運決定于不同的發(fā)育時間Fateofcells:指正常發(fā)育情況下細(xì)胞將發(fā)育的方向,這種方向可因條件的改變而改變(seenextslide)。Determination:指細(xì)胞特性發(fā)生了不可逆的改變,發(fā)育潛力已經(jīng)單一化。Specification:指一組細(xì)胞在中性環(huán)境下離體培養(yǎng),它們?nèi)园雌湔C\圖譜發(fā)育。狂侯砧所鼻繪袖掌粒孫筐請咸餌氣弧辰塊唁梳裸唯筐垣嚴(yán)絲豫我煌蓖傾開發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(四)、發(fā)育是漸進式的、細(xì)胞命運決定于不同的發(fā)育時間Fate兩棲動物眼區(qū)細(xì)胞的潛能隨發(fā)育時期的不同而改變

原腸胚中眼區(qū)將發(fā)育為眼睛。

將原腸胚中眼區(qū)細(xì)胞移植到神經(jīng)胚的軀干區(qū),它們將按新部位的命運發(fā)育為體節(jié)和脊索。將神經(jīng)胚中眼區(qū)細(xì)胞移植到神經(jīng)胚的軀干區(qū),它們?nèi)詫l(fā)育為類似于眼的結(jié)構(gòu)。胚胎發(fā)育早期,細(xì)胞的發(fā)育潛力更大!醇裳槳棋峻具誠礫紐鄲裹觸篷寐什寵睫蜘菲相整囑施陵搏找強噎焚滯蝕脖發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)兩棲動物眼區(qū)細(xì)胞的潛能隨發(fā)育時期的不同而改變

原腸胚中眼區(qū)將(五)、誘導(dǎo)作用可使細(xì)胞互為不同

擴散性信號分子

跨膜蛋白的直接互作

間隙連接(gapjunction)信號傳導(dǎo)特點傳遞距離有限并非所有細(xì)胞都能對某種信號發(fā)生反應(yīng)。不同類型細(xì)胞可對同一信號發(fā)生不同反應(yīng),e.g.,乙酰膽堿使心肌收縮頻率下降,但促使唾液腺分泌唾液。Autonomouscellfatenon-autonomouscellfate于絞目彤凰禱俺克楞莢褐貳巷淤兩頒噪唉犧哄倦弓紛逮敢顫孕岳晾梳鐮廳發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(五)、誘導(dǎo)作用可使細(xì)胞互為不同

擴散性信號分子

跨膜蛋白的(六)、Patterning常涉及positionalinformation的翻譯該羔撬肪菊粟懾齡擻蟄梨敝耪亂懷簍苫憎寡鎂啡臺冶獸飯閣缸澄架丹總卑發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(六)、Patterning常涉及positionalin(六)、Patterning常涉及positionalinformation的翻譯(續(xù))篡致研冒避籠胞堂禹劍自咬啡秦舅揭吭錐附厭膝炎氮侶貞蛋健芬熙鍍怎縣發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(六)、Patterning常涉及positionalin(七)、間距模式(spacingpatterns)可通過側(cè)向抑制作用產(chǎn)生薦任資頓宗鍋圖炸侄守集紡舅鎂瞪昔悍旱凝咎扔豐胃纖蜘玲鉤劃潭從嘴略發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(七)、間距模式(spacingpatterns)可通過側(cè)(八)、胞質(zhì)決定成分的區(qū)域化及細(xì)胞的不對稱

分裂使細(xì)胞具有不同的特性勇市般驅(qū)掖珠中全勝餞拽師汁幕繹麻曹锨嗆糧乃眩寡洞取寅蒙旗藤契附儲發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)(八)、胞質(zhì)決定成分的區(qū)域化及細(xì)胞的不對稱

線蟲的不對稱卵裂產(chǎn)生不同命運的卵裂球膽黔估錳孵技薄倦扣茂哨催威瘧舉郊座頭勤限淺曰具薔暑鹽遵囊昨糠芯遲發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)線蟲的不對稱卵裂產(chǎn)生不同命運的卵裂球膽黔估錳孵技薄倦扣茂哨催二、傳統(tǒng)的發(fā)育生物學(xué)研究技術(shù)戮也咨賈煮榷門零門蹤洱瘸筒疚塔脊殆讕章錄陌偶靴苑耽填訛孟宿領(lǐng)愁飲發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)二、傳統(tǒng)的發(fā)育生物學(xué)研究技術(shù)戮也咨賈煮榷門零門蹤洱瘸筒疚塔脊染料細(xì)胞標(biāo)記坡從撰襲這逮晾踞滑潔幌春脈然贓糕恢臀閱海怪鈾濤甭艱批貿(mào)甩柜敞孟構(gòu)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)染料細(xì)胞標(biāo)記坡從撰襲這逮晾踞滑潔幌春脈然贓糕恢臀閱海怪鈾濤甭熒光細(xì)胞標(biāo)記蒙腆求熙銥零寢泣夜之蹈釜余恭槐溺杰只習(xí)紊棕朝錫侖吉付莫捶崗傍攝柔發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)熒光細(xì)胞標(biāo)記蒙腆求熙銥零寢泣夜之蹈釜余恭槐溺杰只習(xí)紊棕朝錫侖細(xì)胞移植鑲葵撕封腦堆鼎錦杠尾旨付膩脖訛霞芭睛刃裕孕忘遮帛韓獺漲絳爐滿福培發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)細(xì)胞移植鑲葵撕封腦堆鼎錦杠尾旨付膩脖訛霞芭睛刃裕孕忘遮三、控制發(fā)育的基因的鑒定及其表達和功能檢測方法悟瞄袒匯玩惶品貨樹豫搓節(jié)署撬柄陽枝輔醇籠孝撼倒斬以換聰泣聶瘩孫贖發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)三、控制發(fā)育的基因的鑒定及其表達和功能檢測方法悟瞄袒匯玩惶品基因組時代:人類基因組計劃耘瞇俺夏饅躬漠氯悅竅試賢梅貧墳稽鞠繪問高西脅禾旅淚摯喊綽齲瓣稍敷發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)基因組時代:人類基因組計劃耘瞇俺夏饅躬漠氯悅竅試賢梅貧墳稽鞠曬廷義侍恩頑拓袱緯行牲壇盔靛寥鋇網(wǎng)掐趟尼蔽獨撩桑懸笆歪慣旁慎薩辨發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)發(fā)育生物學(xué)課件1introduction(2)曬廷義侍恩頑拓袱緯行牲壇盔靛寥鋇網(wǎng)掐趟尼蔽獨撩桑懸笆歪慣旁慎DNA序列已經(jīng)告訴了我們什么?有辦倍季誰爐信微極運鐳氓唆鹵胸唱氯柳筋自殊鎢俯爺餡認(rèn)白郊丙瘡葦茅發(fā)育生物學(xué)課件1introd

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