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BIOC19H3 (100)
Lecture 1

BIOC19H3 Lecture Notes - Lecture 1: Paraformaldehyde, Cellular Differentiation, Ontogeny


Department
Biological Sciences
Course Code
BIOC19H3
Professor
Ian Brown
Lecture
1

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SLIDE&8&
Fertilized)egg)is)a)single)cell)which)develops)into)a)multicellular)adult)stage.)
We)focus)on)the)development)of)a)few)model)systems)such)as)muscles,)lens)in)the)eye)etc.)
Developmental)biology)can)be)studied)at)2)levels:)
At)the)morphological)level,)we)study)changes)in)appearance)of)cells)and)tissues)during)animal)
development.)
At)the)molecular)level,)we)study)underlying)molecular)changes)that)control)morphological)changes)that)
we)see)in)development.)
)Molecular)changes)at)the)level)of)gene)expression)control)changes)at)the)morphological)level)
SLIDE&9&
Many)genes)are)needed)to)work)together)to)control)a)particular)morphological)trait.)It)can’t)be)
attributed)to)just)a)single)gene.)
SLIDE&10&
Some)model)tissues)we’ll)look)at)include)development)of)muscle)cells,)lens)in)the)eye.)
SLIDE&13&
Can)be)divided)into)2)phases.)
Visual)observations)with)the)naked)idea)is)how)this)field)started)off.))
Then)it)led)to)observing)things)with)microscopes)
The)study)of)developmental)biology)goes)way)back)to)the)era)of)Egyptians,)Romans,)and)Greeks)where)
observations)were)made)using)the)naked)eye)
When)glass)making)abilities)were)refined)around)the)16th)century,)it)led)to)development)of)magnifying)
lenses)which)were)incorporated)into)microscopes.)This)led)to)using)descriptive)observations)at)a)higher)
resolution)or)magnification.)
SLIDE&14&
Early)scientists)commonly)looked)at)chick)development)and)development)of)the)frog.)These)were)used)
for)visual)observations)because)chick)egg)and)frog)eggs)are)very)large.)
Studying)chick)development)has)advantages.))
Why)was)looking)at)chicken)development)a)good)example)of)early)observations)with)the)naked)eye?)

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People)could)crack)open)the)eggs)and)look)at)the)embryo)at)different)stages)of)development.)They)saw)
the)simple)structure)getting)more)and)more)complex.)
Also,)the)chicken)development)occurs)in)the)egg)outside)the)female)!)extraQuterine)development.)
This)makes)it)accessible)to)look)at)rather)than)development)in)mammals)which)is)internal)for)females.)
Another)reason)is)that)chickens)have)a)frequent)laying)cycle)so)it)makes)it)easy)to)harvest)them)at)
different)stages)after)they)have)laid)the)eggs)and)see)stages)of)advancement)in)animal)development.)
It)was)realized)that)if)you)took)the)eggs)at)different)developmental)stages)and)cooled)them,)you)could)
slow)down)or)stop)development.)
Stages)of)embryonic)development)of)the)chicken)resemble)some)stages)of)mammal)development,)but)
studying)chicken)development)is)easier.)
Another)area)of)visual)observation)with)naked)eye)led)to)development)of)human)medicine)going)way)
back)to)time)of)Egyptians,)Greeks,)and)Romans)
Medical)schools)started)to)be)made)and)drawings)were)made)in)those)schools)that)mapped)out)human)
anatomy)
It)advanced)a)lot)in)medical)schools)in)Europe)in)the)mid)ages,)where)very)detailed)anatomical)drawings)
were)made)of)the)adult)human)body.)
In)addition,)people)started)to)be)interested)in)detailed)anatomical)drawings)of)human)at)different)stages)
of)development.)
SLIDE&15&
The)descriptive)observations)using)the)naked)eye)were)replaced)with)the)development)of)microscopes)
which)allowed)developmental)stages)to)be)viewed)at)a)higher)level)of)resolution.)
What)facilitated)use)of)microscopes)in)developmental)biology?)
There)were)advances)in)glass)making)developed)techniques)for)making)magnifying)glasses.)At)the)early)
studies,)single)magnifying)lenses)were)used.))
With)time,)a)series)of)magnifying)lenses)were)incorporated)into)instruments)called)microscopes.)
Secondly,)microscope)examination)required)proper)specimen)preparation.)You)can’t)just)take)a)piece)of)
animal)or)plant)under)a)microscope)and)expect)to)see)anything)
SLIDE&16&
4)important)steps)are)needed)to)prepare)a)specimen)that)enables)us)to)see)useful)things)in)early)
microscopes.)

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In)Fixation,)we)kill)the)cells)but)preserve)them)in)a)natural)state)as)possible.)
You)have)to)cut)a)thin)section)to)be)able)to)see)the)tissue)under)the)microscope)
In)order)to)support)the)thin)section,)you)need)to)embed)the)tissue)where)the)tissue)is)embedded)in)a)
supporting)medium)such)as)wax)or)paraffin.)
In)addition,)staining)techniques)were)needed)because)a)thin)section)of)animal)or)plant)tissue)is)
transparent.)Specific)stains)were)needed)to)see)structures)under)a)microscope.)
Overtime,)specific)stains)were)developed)for)specific)structures)such)as)DNA,)RNA,)proteins)etc.)
SLIDE&17&
If)we)don’t)fix)the)tissue,)it)will)break)down)and)rot.)This)breakdown)process)is)called)autolysis)
Fixation)also)makes)the)tissue)harder)so)we)can)cut)the)thin)sections.)
Early)process)of)fixation)was)to)heat)the)tissue.)Example)if)you)heat)an)egg,))you)change)the)liquid)
structure)of)the)egg)to)a)white)and)yellow)egg.)You)preserved)the)egg)but)it)kills)and)changes)the)
structure)of)the)egg.)
Another)early)process)was)to)freeze)the)tissue)to)preserve)them.)
After)some)time,)people)used)different)chemicals)as)fixatives)
Example)for)light)microscopy,)people)used)paraformaldehyde)at)concentration)4%,)which)kills)the)cells)
and)fixes)them.)
For)electron)microscopes,)people)use)a)chemical)called)gluteraldehyde)to)fix)the)cell)in)its)natural)state)
as)possible.)
On)the)right)picture,)it’s)a)poor)fixation.)The)chemical)fixation)here)has)induced)a)change)in)the)tissue.)
We)see)a)lot)of)holes)in)the)tissue.)These)holes)aren’t)there)in)nature,)they)have)been)created)by)
differential)contraction)which)pulls)the)tissue)apart)and)creates)holes.)
This)is)why)we)need)a)chemical)that)provides)good)fixation)of)tissue)in)its)natural)state)as)possible.)
Some)chemicals)or)molecules)that)are)soluble)are)rendered)insoluble)by)the)fixation)procedure.)We)can)
use)this)to)fix)even)soluble)structures)by)using)these)chemicals.)
Fixation)destroys)biological)function)of)proteins.)Proteins)are)denatured)through)the)fixation)process.)
The)act)of)fixation)only)preserves)the)structure)of)tissue)but)kills)the)tissue.)
SLIDE&18&
Artifacts)arise)due)to)bad)fixation.)On)the)left)we)see)fixation)of)cartilage)tissue.)The)cells)are)the)bright)
red)structures.)The)pale)pink)is)the)cartilage)which)is)made)of)cells)called)chondrocytes.)
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