发育生物学,第一章绪论精品文档13页
发育生物学绪论
3、镶嵌型发育和调整型发育（续）
支持镶嵌型发育学说的实验证据：Wilhelm Roux的实验
（1888）：蛙受精卵卵裂为2个细胞时，用热针烫死1个细胞，剩下的
活细胞能够发育成半个胚胎。
3、镶嵌型发育和调整型发育（续）
支持调整型发育学说的实验证据：Wilhelm Roux的同事
Hans Driesch的下述实验（1891）表明，胚胎具有在局部被排除或受损 伤后仍正常发育的能力，即胚胎发育是可调节的。
基因组的精密工程
“转录激活子样效应因子核酸酶”（TALENs）的工 具赋予研究人员改变或关闭斑马鱼、蟾蜍、牲畜及 其他动物甚至病人的细胞中特定基因的能力。
锌指核酸酶
CRISPR/Cas 规律成簇间隔短回文重复 (Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPRs)
2、细胞学说改变了胚胎发育和遗传的概念
19世纪30年代末：Mathias Schleiden和Theodor Schwann提出细胞学说。
1840, August Weismann提出了生殖细胞论，认为后
代个体是通过精子和卵子继承亲本描述躯体特征的信 息；卵子是一个细胞，其分裂产生的细胞可分化出不
2、果
① ② ③ ④ ⑤
蝇
体积小，易于繁殖； 产卵力强； 性成熟短； 易于遗传操作：如诱变； 基因组序列已全部测出
(Science, Mar. 24, 2000)。
果蝇：仍然是遗传学和分子发育生物学的国王
黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)，昆虫纲，双翅目， 果蝇科。 一种小型蝇类，喜在腐烂的水果上生活。果蝇的生活史 包括卵、幼虫、蛹、成虫四个阶段。 果蝇的生活周期约2—3周，胚胎发生只需1d，幼虫经历 三个龄期，到第四天蜕皮分离。然后它自身包裹一层新 角质，这个过程称蛹化。在蛹中．它经过历时5d的变态。 成年果蝇存活约9d。 果蝇发育的许多特性反映出它非同一般的快速生命周期 在进化过程中所走的路，在进化过程中它也发展了一个 高速生产成熟卵的特别有效的手段。
1发育生物学绪论
Developmental Biology
课程要求
出勤要求 纪律要求 学习要求 考试要求
《发育生物学》课程简介
发育生物学是一门既古老又年轻的学科。 是在胚胎学的基础上发展起来的，上世纪七十 年代才正式形成一个独立的学科。八十年代起， 由于遗传学、细胞生物学、分子生物学等学科 的发展，大量新的研究方法的应用，发育生物 学取得了巨大的进展。它是生物学领域中最具 挑战性的学科之一。从上个世纪八九十年代迄 今，生物学领域的重大进展都与发育生物学有 着密切的关系。
发育生物学是近年来进展最快 的学科之一
《Nature》 及其分支杂志在1994年1月— 2004 年8月期间刊登了1200多篇发育方面的 论文。 《Science》 1994年1月—2004年8月期间刊 登了1050多篇发育方面的论文。 在Pubmed上可以检索到46.8万篇发育相关 的论文。
学习和掌握发育生物学的知识，必须将
所学的其他相关生命科学如分子生物学、 细胞生物学、遗传学、生物化学、生理
学、解剖学、免疫学、胚胎学和进化生
物学等学科的知识融会贯通，整合起来
形成完整的知识体系。
（1）发育学与胚胎学
胚胎学是发育学发展的基础学科。
其发展简史：描述胚胎学→比较胚胎学→细胞 胚胎学→实验胚胎学→分子胚胎学
由于遗传学和分子生物学的重大成就促进了发 育生物学的发展，使发育生物学进入到分子水 平的研究层次。
例 生 物 个 体 发 育
生物种群系统发生
生物体在整个生命周期都处于动态发育中。 发育(development)指生命现象的发展，有机 体的自我构建和自我组织。 多细胞有机体的生命过程是一个相对缓慢和 逐渐变化的过程，这个过程称为个体发育。
发育生物学1 (6)
发育生物学 Developmental Biology
主讲教师：康现江、张晗
¾ 学时：34 ¾ 学分：2 ¾ 主要参考教材：张
红卫主编. 发育生 物学（第2版）. 北 京：高等教育出版 社, 2006. 7
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2
课程简介
课程结构： 绪论（2学时） 发育生物学基本原理（4学时） 动物胚胎的早期发育（16学时） 动物胚胎的晚期发育（8学时） 发育生物学的新研究领域（4学时）
一维
三维
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三、发育生物学与其他学科的关系
基因
细胞
发育
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四、学习发育生物学的意义
¾ 重要的基础生命科学理论； ¾ 人口生育：受精、早期胚胎发育机制； ¾ 临床医学：肿瘤、畸形等； ¾ 农业生产：克隆技术、胚胎切割、转基因动植
物等。
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第二节 动物发育的主要特征和基本规律
¾ 发育（development）：生命现象的发展、生 物有机体的自我构建和自我组织，是有机体的 各种细胞协同作用的结果，也是一系列基因网 络性控制的结果。在发育的过程中涉及多种生 命现象，如细胞分裂、细胞分化、细胞迁移、 细胞凋亡、生长、衰老、死亡等。
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二、发育生物学的主要任务
¾ 任何生命现象都是遗传信息按一定的时间、 空间和一定的次序表达的结果，即按照发 育的遗传程序（genetic program）展开 的结果。
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二、发育生物学的主要任务
¾ 主要任务：研究生物体发育的遗传程序及其调控 机制。
¾ 核心问题：认识遗传信息以何种方式编码在基因 组上，DNA上的一维信息如何控制生物体的三维 形态结构的构建和生命现象的发展。
¾ Wollf C. F.（1759） Theoria Generationis & Formatione Intestinorum
发育生物学
绪论1、发育——指由单细胞逐渐成长为复杂的多细胞生物体的过程。
2、研究对象：多细胞生物或生物种群系统3、发与生物学源于胚胎学，又高于胚胎学。
4、发育的主要特征：具有严格的时间和空间的次序性（这种次序性由发育的遗传程序控制）5、发育的基本规律：大多数动物都要经过受精→卵裂→原肠胚形成→神经胚形成→器官形成等几个主要的胚胎发育阶段才能发育成幼体，再通过生长发育为成体。
第一章生殖细胞发生1、生殖细胞发生2、生殖细胞含有生殖质。
3、在卵子中有一类特化的细胞质决定因子,他们定位于卵质的特殊区域,并决定原始生殖细胞(PGC)的形成和发育.4、在前几次卵裂的过程中生殖质只存在一个细胞中。
5、原生殖细胞为什么要发生迁移？答;原始生殖细胞（PGC）是生殖细胞的前身,多数动物原始生殖细胞的起源与其性腺的起源不同,并在位置上有一定的距离,一般是获得生殖质形成原生殖细胞后.才被迁移到生殖腺.然后才在性腺分化为卵子或精子6、脊椎动物的性腺起源于中胚层7、精子发生——指由原始生殖细胞发育到精原细胞，再发育到精子成熟并排出体外这一完整的过程。
一般分为原始生殖细胞、精原细胞增殖期、初级精母细胞生长期、成熟分裂期和精子形成期5个发育阶段。
8、精子形成过程主要包括细胞核和细胞质两方面的变化9、人的精子包括：头部、尾部10、卵子发生——指由原始生殖细胞发育成卵原细胞，再由卵原细胞发育到排出成熟卵子（egg）这一完整过程。
11、卵子发生的特点：卵子发生无形成期（精子有精子形成期）一个初级卵母细胞，只能形成一个卵子（一个初级精母细胞形成4个精子）初级卵母细胞的数目是确定的12、卵子发生的简要过程（三个时期：增殖期、生长期、成熟期）第二章受精的机制1、受精——两性细胞（生殖细胞）融合并创造出具备源自双亲遗传潜能的新个体的过程。
2、受精的功能：①将父母的基因遗传给子代；②在卵细胞质中激发一些确保发育正常进展的系列反应。
3、两种受精策略体外受精、体内受精4、受精包括：精子获能、附着、精卵识别、精卵融合、卵的激活并开始发育5、顶体反应是精子获能后，在穿透卵子卵丘、放射冠、和透明带之前或穿透这些结构期间，在这极短的时间过程内顶体所发生的一系列变化，由此导致顶体内容物的释放。
发育生物学
二、发育的细胞共性事件
动植物的发育从细胞水平，共性事件主要包括有： 动植物的发育从细胞水平，共性事件主要包括有： (1) 细胞分裂：满足了细胞的快速增殖和发育进程； 细胞分裂：满足了细胞的快速增殖和发育进程； (2) 细胞分化：为机体细胞的多样性提供了保证； 细胞分化：为机体细胞的多样性提供了保证； (3) 模式形成：使细胞分化按一定的时、空顺序发生 模式形成：使细胞分化按一定的时、 体的统一性； 体的统一性； (4) 细胞迁移：为器官发生提供了细胞来源； 细胞迁移：为器官发生提供了细胞来源； (5) 细胞凋亡：抑制癌变细胞或受损细胞的增殖并及 细胞凋亡： 时清除。 时清除。
6. 发育生物学的学科基础 胚胎学 分子生物学 生物化学 发育生物免疫学
进化生物学
解剖学
7.发育生物学的应用前景 发育生物学的应用前景 人类学：人口质量、人类健康；如人类基因组 计划。 农业：农作物品种改良、家畜新品种培育；如 水稻基因组计划、家畜胚胎切割技术。 医学：肿瘤、艾滋病、畸形发生机制。
第一章
绪 论
第一节 研究对象、任务 研究对象、 及其与其它学科的关系
1. 发育的概念 发育的概念(development ) ：发育指生命现象的发展， 发育指生命现象的发展， 是一个有机体从其生命开始到成熟的变化， 是一个有机体从其生命开始到成熟的变化，是生物 有机体的自我构建和自我组织的过程。 有机体的自我构建和自我组织的过程。 2. 发育生物学 发育生物学(development biology)是应用现代生物学 是应用现代生物学 技术研究生物发育本质的科学。 技术研究生物发育本质的科学。主要研究多细胞生 物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长、 物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长、 衰老和死亡，即生物个体发育(ontogeny)中生命过程 衰老和死亡，即生物个体发育 中生命过程 发展的机制。同时， 发展的机制。同时，也研究生物种群系统发生 (systematics development)的机制。 的机制。 的机制
发育生物学(绪论)页PPT文档
卵子（Oocyt） 精子 （Sperm）
受精（fertilization）
合子（Zygote）
卵裂（cleavage）
胚 胎
囊胚（Blastula ）
发
原肠作用（gastrulation）
育
原肠胚（Gastrula）
神经胚形成（neurulation）
神经胚（Neurula）
器官形成（organogenesis）
二、动物发育的基本规律
• 动物共同的发育阶段：一般从受精开始， 到最后的组织器官形成，发育为幼体， 再通过生长发育成为成体。
• （一）配子发生（gametogenesis） • 配子发生是在睾丸生精细管和卵巢内进
行的。 • （二）受精(fertilization) • 精子与卵子结合形成双倍体合子的过程
• （六）神经胚形成（neurula） 在中胚层尚未 完全形成时，胚胎背中部的外胚层细胞增殖并 加厚，形成神经板，从两侧向上向内卷曲形成 神经褶。两侧神经褶在中间汇合形成神经管。
• （七）组织和器官原基的形成(anlage format ion of histogenesis and organogenesis) 组织和器官原基的形成牵涉到两个过程， 其一是图式形成；其二是细胞分化。
叫受精。受精是胚胎发育起始。
（三）卵裂(cleavage)
• 受精卵体积较大，个体发育由此开始。 • 卵裂过程的明显的特点是：不同于一般
的细胞分裂，一般的细胞分裂M—G1— S—G2—M，有一个生长过程。 • 而卵裂时，细胞没有生长期，只有M— S—M—S，故卵裂球越分裂越小。
• （四）囊胚（blastula） • 桑椹胚细胞分泌液体，使细胞间出现空的腔隙，
第四节 发育生物学模式生物
发育生物学1之欧阳治创编
绪论发育的核心问题是细胞分化，而导致细胞分化的则是基因的相互作用。
发育是从基因型实现表现型的过程，是基因组内的基因选择性表达的结果。
发育生物学：是应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学。
它主要研究多细胞生物体的从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长到衰老和死亡，即生物个体发育中生命现象发展的机制。
胚胎诱导：是指在胚胎发育过程中，相邻细胞或组织间通过相互作用，决定其中一方或双方细胞的分化方向。
诱导作用可使细胞互为不同，胞质决定成分的区域化及细胞的不对称分裂使细胞具有不同的特性。
调整发育：胚胎为保证正常的发育，可以产生胚胎细胞位置的移动和重排，这样的发育为调整发育。
发育生物学的发展基础及过程如何？研究哪些问题？答：发展基础：胚胎学、遗传学、细胞生物学。
发展过程：形态→机理；组织器官→细胞→分子它主要研究多细胞生物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长到衰老和死亡，即生物个体发育中生命现象发展的机制。
同时，也研究生物种群系统发生的机制。
生物发育的主要过程和基本规律是什么？答：主要过程：A）细胞分裂：细胞分裂快、没有细胞生长的间歇期，因而新生细胞的体积比母细胞小。
B）图式形成：(1) 躯体轴线的制定；(2) 胚层的形成C）原肠作用：最突出的形态变化发生在原肠作用开始之后。
D）细胞分化:人类胚胎可最后发育出至少250种不同细胞类型，分化通常是不可逆的。
E）细胞生长：胚胎在基本的pattern形成之后，其体积会显著增长，原因在于细胞数量增加、细胞体积增加、胞外物质的积累。
不同组织器官的生长速度也各异。
基本规律：受精→卵裂→原肠胚形成→神经胚形成→器官形成(organogenesis)→幼体发育→生长为成体幼体→成体经历变态发育基因控制细胞行为是通过控制细胞中的蛋白质的产生而实现的, 管家蛋白几乎存在于所有类型细胞中，通常用于产生能量、在代谢途径中生成或降解产物，如组蛋白及转录或翻译中所必需的蛋白因子。
发育生物学第一章绪论
17世纪，精原学说的代表人 物Nicholas Hartsoeker所 想像的精子中的微型人
法国科学家Bonnet(1745)提 出胚胎发育套装论
2、细胞学说改变了胚胎发育与遗传的概念 19世纪30年代末：Mathias Schleiden与Theodor Schwann提出细胞学说。 1840, August Weismann提出了生殖细胞论，认为后 代个体是通过精子与卵子继承亲本描述躯体特征的信 息；卵子是一个细胞，其分裂产生的细胞可分化出不 同组织，从而否定了preformation论。 19世纪对Sea Urchin受精卵的观察发现，受精卵含有 两个细胞核，并最终合并为一个细胞核，表明细胞核 含有遗传的物质基础。
Genome size
12,068 kb 97,000 kb 120,000 kb 34491 kb 33827 kb
Gene nos.
5,885 19,099 13,601
545
225
Gene density
1 in 2 kb 1 in 5 kb 1 in 9 kb 1 in 63 kb 1 in 150 kb
发育生物学
第一章 序 言
一、前言 (一) 概念
发育生物学是一门研究生物体从精子与卵子发生、受
精、发育、生长到衰老、死亡规律的科学。
发展基础：胚胎学、遗传学、细胞生物学。
发展过程：形态 机理
组织器官 细胞
分子
本课程的主要讲授内容
序言：发育生物学中的一些基本原理；发育生物学中 的动物模型；发育生物学中的现代技术。 胚胎的早期发育：卵裂、原肠作用、神经胚作用。 细胞分化的机制：侧重基因表达的调控对组织器官形 成与分化的影响。 果蝇躯体轮廓发育的分子机制 四肢动物的肢体的发育 性别决定与生殖细胞
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教材：《植物发育生物学》崔克明著，北京大学出版社，2005年植物发育生物学，白书农著，北京大学出版社，2003年植物发育的机制，英Ottoline Leyser著，瞿礼嘉邓兴旺译 2006《发育生物学》张红卫著，2005成绩评估：上课出席（10%），平时成绩（10%），实验报告（20%），期末考试（60%）第一章导论在介绍关于植物发育研究的具体内容之前，本章将先对有关植物发育生物学这个名词所涉及的一些概念和历史方面的内容做简单的介绍。
问题：植物发育生物学（Plant Developmental Biology）研究的对象是什么？它与传统的以动物为研究对象的发育生物学（Developmental Biology）之间有什么样的关系？它又与过去的植物发育生理或生殖生物学之间有什么样的关系？1.1发育和发育生物学1.1.1发育的概念发育：1999年辞海中，生物体在生命周期中，结构和功能从简单到复杂的变化过程。
个体发育：从受精卵形成胚胎并成为性成熟个体的过程。
Development:在英文中，不仅被用于生物学领域。
类似房地产开发这样的开发活动、音乐作品中交响乐主题的发展、摄影中的底片显影过程，也都用development。
为什么这么多与生物中的发育现像看起来风马牛不相及的事物在英文中却使用同一个名词呢？从该英文词的辞源分析可以发现，这些事物之间确实在本质上有相同之处。
Develop最早的辞形desveloper由des(分离、剥离)+voloper(包装)两部分构成。
显然，development本来的含义应为将被包装起来的东西打开。
由于房地产开发时将设计蓝图变为实物，底片中银粒已在曝光时将影像保存，因此自然应该用development。
对于生物的发育而言，个体是由卵、胚胎等简单的结构变化而来，因此人们很容易想象这些个体的早期一定也是被什么包装了的东西，这些东西在后来逐渐被打开，最后形成我们看到的生命个体。
Development 除了有描述过程这一层含义之外，显然还有预先被包装的东西这一含义。
这后一层含义对我们理解发育生物学的本质具有十分重要的意义。
1.1.2 发育生物学的中心问题？是一个单个细胞是如何变成一个复杂的生物体的。
对于这一问题的最初的回答一定是关于发育的比较完整的过程描述，即细胞分裂、生长、分化、细胞死亡以及细胞运动（动物中）综合作用的结果产生了成年生物体。
然而，虽然描述好过程很重要，但要理解发育我们就必须理解控制发育的机制。
到底是什么因子调控细胞的行为，使之分裂、生长、运动、分化或是死亡呢？1.1.3 预成论与渐成论发育生物学的前身是胚胎学（embryology）。
早期人们就猜测在幼胚出现形态分化之前，到底是什么在决定一个生物个体的形态和结构？在17-18世纪曾经有两种假说：一种是预成论;一种是渐成论。
预成论（preformation）认为，一个生物个体的形态和结构是早已存在于母体中的。
人们所见到的胚胎及成体，只不过是这些预先以微缩形式存在的个体逐步长大而已。
渐成论（epigenesis）认为，一个生物的个体是由一些均一的结构在一定的条件下逐步分化而形成的。
在人们已经完成了线虫、果蝇、小鼠的DNA序列测定，已经掌握控制这些生命活动基因总数的今天，回顾这些先辈的猜测，显得当时的人们多少有些天真。
但实际上，正是这些假说的提出，在很大程度上为后人的研究提供了正确的方向。
可以这么看，预成论所代表的是人们对生物个体形成所需要的基本蓝图的探求，而渐成论则是代表了人们对生物个体形成过程及该过程中调控机制的关注。
缺少了两者中的任何一方，都不可能有现代意义上的发育生物学。
1.1.4 现代发育生物学与传统胚胎学的差别现代发育生物学是从胚胎学发展而来。
那么两者之间的差别在哪里？发育生物学的特点又是什么呢？（1）研究的过程和研究手段不同：胚胎学关注的重点是胚胎发生的过程及其影响因子，其主要研究手段是观察、解剖、移植及各种理化因子的刺激反应分析；而发育生物学则将关注的重点扩展到整个生活周期（life cycle）,一个个体从出生到死亡那个所经历的各个时期，其主要研究手段不仅包括经典的解剖、观察，还包括基因的分离乃至当前的基因组学、蛋白质组学方法。
（2）研究重点不同：胚胎学比较强调胚胎发生过程各种内外因子的相互影响，而发育生物学则强调发育过程的调控机理。
(基因的程序性调控、染色体结构对基因表达的调控，细胞内外通讯中的信号转导系统等。
)基因的程序性调控：近年来从分子水平所进行的研究表明，生物个体基本结构的形成，从极性的建立、头-尾/腹-背/左右等对称性的建立、胚胎模式的建立到各种器官的形成，都受到不同基因的严格的程序化调控。
其中，基因对不同动物胚胎的模式建成的程序性调控是一个非常有代表性的例子。
这些基因的表达具有严格的程序性。
正是这些基因的有序的表达，决定了模式建成的正常进行。
从无脊椎动物果蝇到哺乳动物小鼠，参与胚胎模式建成的同源异形基因（homeiotic genes）从组成，到在染色体上的排列方式都具有高度的保守性。
如果同源异形基因发生突变，则胚胎模式建成将受到明显的影响。
1.1.5发育生物学发展历程（1）早期胚胎学家们对胚胎发育形态学比较研究。
（2）镶嵌型发育和调整型发育：开创了一个新时代，由形态学比较转入实验分析生命的本质Weismann和Roux等人嵌合型发育学说。
通过显微镜操作，发现胚胎细胞的命运在早期就被决定，提出胚胎是含不同遗传潜能细胞的镶嵌体。
Driesch调整型发育，在局部受损伤后仍能正常发育，可以产生胚胎细胞位置的移动和重排。
分别强调的是决定胚胎分化的内因和外因。
他们的研究在发育生物学历程中开创了一个新时代，由形态学比较转入实验分析生命的本质。
正是由于这个原因，人们将由Roux创办的发育机理学报告创刊的1894年作为发育生物学这一学科成立的起点。
（3）Morgan将遗传学和胚胎学相统一的努力，标志着传统胚胎学向现代发育生物学的转变。
他早期是一个胚胎学家，弄清楚是Roux的内因决定分化还是外因决定分化。
孟德尔定律表明，性状由可以经生殖细胞传递的遗传因子决定。
发现了果蝇眼睛颜色的伴性遗传，称为孟德尔理论的支持者。
（4）20世纪50年代，DNA双螺旋模型的提出。
（5）到了80年代，利用分子生物学方法从突变体中获得了同源异形基因，揭示出复杂的形态建成事件最终也是由预先编码在DNA中的遗传程序所控制。
（6）现在，随着主要模式生物基因组测序工作的完成，人们可以真正有机会最终解密发育程序的编排方式，了解该程序的解读过程并最终实现对发育的调控。
1.2什么是植物发育生物学？植物发育生物学：是从分子生物学、生物化学、细胞生物学、解剖学和形态学等不同水平上，利用多种实验手段研究植物体的外部形态和内部结构的发生、发育和建成的细胞学和形态学过程及其细胞和分子生物学机制的科学。
基础：植物形态解剖学、植物生理学、植物生物化学、遗传学、分子生物学等，这是在众多学科基础上发展起来的一门边缘学科。
实验手段：它利用生物学中已用过的和还没用过的一切实验手段研究内容：细胞学和形态学过程，细胞和分子生物学机理。
研究各种植物体及其器官、组织和细胞的分化和建成中需表达的基因，以及这些基因如何编码成控制它们发育式样的程序，又有哪些调节基因在时空上调控不同程序的有序表达以及如何调控，等等。
1.3植物发育研究的主要阶段人们对植物发育的认识与对动物发育的认识所走的道路是很不相同的。
从一开始人们就将注意的角度放在环境因子对植物形态建成的影响上。
直到20世纪80年代后期，一批在果蝇发育研究中受过良好训练的科学家转入植物领域后，人们才开始在形态建成机制的研究上取得了突破。
1.3.1 环境因子对植物形态建成影响（刺激-反应）：80年代后期之前1）最早关于开花机理的假说是碳氮比假说。
该假说认为，给与充分的氮肥，植株将保持旺盛的叶片生长而不容易开花。
反之，若给与少量的氮肥，保持一个较高的碳氮比，则可以促进植株开花。
2）在该阶段最重要的发现光周期现象。
日照的长短对一些植物而言是重要的开花控制因子。
3）发现了生长素，对植物形态建成事件具有广泛影响的生长素。
开辟了植物激素研究的专门领域。
4）发现了低温对开花的诱导作用，春化作用。
5）人们发现通过调节激素的比例，可以使已分化了的植物细胞形成愈伤组织并由此形成完整的植株。
这一发现导致植物细胞全能性概念的确立。
1.3.2 现代植物发育生物学：80年代后期开始突破刺激-反应传统观念，开始进入现代发育生物学时代，利用模式植物，借鉴动物发育研究中的经验，进行有关形态建成控制机制的研究。
拟南芥由于其体积小，生活周期短，基因组简单等特点，被人们选为模式植物。
在短短几年内，从一种鲜为人知的野草摇身一变成为有史以来影响最广泛的一种植物。
最早的突破发生在花形态建成的遗传机制方面。
提出了著名的花形态建成的ABC模型。
这是人们第一次在分子水平上揭示内在的遗传因素对植物形态建成的决定性作用。
1.4植物的生长发育与动物的不同植物和动物是人类最初认识生物时所分出的两个大界，可见他们之间有着明显的不同，有着一眼能看出的不同特征。
就发育而言，它们之间既有着许多相同点，也有着许多不同点。
（1）动物在胚胎发育中其组成细胞可移动位置；植物的则不能移动，细胞间彼此联结很紧密。
细胞移动对生物体有重要意义。
生物体生成发育时，分化的细胞必须移动到正确的位置分裂生长；生物体受伤或得病时，免疫细胞必须移动到伤口处捕捉病原体；此外癌细胞移动还导致癌症扩散。
细胞移动时，先向前进方向伸出像蜒蚰触角一样的“丝状伪足”，接着前部伸展出“叶状伪足”，后部蛋白质纤维收缩，带动整个细胞前进。
（2）动物细胞通常没有细胞壁，植物则有。
因此后者细胞死后仍保持一定的形态，死细胞和活细胞共同组成植物体。
植物细胞有细胞壁,液泡和叶绿体。
植物的导管和木纤维。
植物的木纤维主要构成植物的细胞壁和起支撑植物的作用，如果是活细胞，那么植物将消耗大量的能量来供应这些纤维细胞的新城代谢的，这是对能量的极大浪费，所以长久下来，植物的木纤维细胞就变成死细胞了。
而导管在植物的木质部，所以，为了节省能量，也变成了死细胞。
（3）植物细胞比动物细胞更容易表现出全能性，容易在人工培养条件下发育成新的个体或器官。
1958年美国科学家斯图沃德（Steward）在人工条件下用胡萝卜根部的细胞培养出了新植物，证明了植物体细胞的全能性。
这一事实说明高度分化的植物细胞仍保持着全能性。
1997年克隆羊多莉的出现，证明了高等动物体细胞的细胞核具有发育全能性，通常高度分化的动物细胞是不具有全能性的。
（4）植物一生中不断形成新的器官和组织，而成熟的动物不再增加新的器官和组织。
植物则在特定部位保留有分生组织细胞群，形成局部生长。