发育生物学课程教学大纲

发育生物学课程教学大纲课程编号：11011640课程名称：发育生物学/DevelopmentalBiology学时：总学时44/理论32学分：2.5适用专业：动物科学本科开课学期：5开课部门：11先修课程：动物遗传学、家畜育种学、动物繁殖学等考核要求：考查使用教材及主要参考书：张红卫主编，《发育生物学》，高等教育出版社，2006年第二版一、课程的性质和任务发育生物学被公认为是当今生命科学的前沿分支学科，是研究生物体发育过程及其调控机制的一门学科。发育生物学不同于传统的胚胎学，它是生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学等学科与胚胎学相互渗透的基础上发展形成的一门新兴的学科，是胚胎学的继承和发扬。通过过本课程的学习，应对各种生物体的胚胎发育过程、发育规律、发育生物学的基本研究技术，以及发育生物学的研究进展有一定的了解。二、教学目的与要求本课程分为掌握、熟悉、了解三种层次要求。掌握的内容要求理解透彻，能在本学科和相关学科的学习工作中熟练、灵活运用其基本理论和基本概念。熟悉的内容要求能熟知其相关内容的概念及有关理论，并能适当应用。了解的内容要求对其中的概念和相关内容有所了解。通过本课程的学习，使学生掌握生物个体发育中生命过程发展的机制。在学习和掌握发育生物学知识的过程中，要求将所学过的其他相关学科，如分子生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、生理学、免疫学和进化生物学等的知识融会贯通，串联整合形成完整的知识体系，并结合当今的研究进展开拓学生的眼界。三、学时分配章节课程内容学时绪论2第一章细胞命运的决定2第二章细胞分化的分子机制－转录和转录前的调控2第三章细胞分化的分子机制－转录后的调控2第四章发育中的信号转导2第五章受精的机制2第六章卵裂2第七章原肠作用-胚胎细胞重组2第八章神经胚和三胚层分化2第九章胚胎细胞的相互作用－胚胎诱导2第十章果蝇胚轴形成2第十一章脊椎动物胚轴形成2第十二章脊椎动物中枢神经系统和体节形成机制2第十三章神经系统的发育1第十四章附肢的发育和再生1第十五章眼的发育1第十六章变态—激素调节发育和细胞分化附肢的发育和再生1第十七章性腺发育和性别决定1第十八章生殖细胞发生1合计32四、教学中应注意的问题为达到上述目的要求，教师要认真备课，不断更新和修改教案。学生上课认真听讲，并做笔记，课下要及时复习。五、教学内容绪论1.基本内容发育生物学课程的性质，发育生物学与其它课程的关系。第一节发育生物学的研究对象、任务及其与其他学科的关系第二节动物发育的主要特征和基本规律第三节发育生物学的发展简史第四节发育生物学模式生物第五节发育牛物学研究技术2.教学基本要求发育生物学的发展与其他学科的关系，发育生物学的展望与应用，发育生物学的模式生物。3.教学重点难点发育生物学的概念，发育生物学研究的内容与研究范围。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第一章：细胞命运的决定1.基本内容第一节细胞命运通过形态发生决定于自主特化第二节细胞命运通过相互作用渐进特化2.教学基本要求细胞命运的决定的两种机制，自主特化和渐进特化。在学习两栖类动物早期胚胎发育的渐进特化时，了解Spemann所做的相关实验及组织者理论，及后来对其理论的发展。细胞命运自主特化在典型模式动物中的具体体现。3.教学重点难点细胞命运特化的基本概念，细胞命运特化的基本原理，形态发生决定子的分子机制，主要掌握几种重要模式动物形态发生决定子的分子特点。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第二章：细胞分化的分子机制－转录和转录前的调控1.基本内容第一节基因组相同和基因差异表达第二节染色质水平基因活性的调控第三节转录水平的调控2.教学基本要求转录水平调控的分子机制3.教学重点难点染色质水平的调控。基因表达的时间和空间特异性。差异基因转录的调控机制。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第三章：细胞分化的分子机制－转录后的调控1.基本内容第一节RNA加工水平的调控第二节翻译和翻译后的调控2.教学基本要求从整体上认识不同水平调控模式。不同的调控方式对细胞分化的影响。3.教学重点难点RNA加工水平的调控制。翻译水平的调控。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第四章：发育中的信号转导1.基本内容第一节参与早期胚胎发育的信号调节途径第二节信号活性的调控与相互关联2.教学基本要求信号调控的机制及其对胚胎发育的影响。不同信号通路的网络关联。3.教学重点难点参与胚胎早期发育的信号通路。一些关键信号传递的过程。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第五章：受精的机制1.基本内容第一节卵母细胞成熟第二节精于获能第三节精卵识别的分子基础第四节配于遗传物质的触合第五节卵的激活2.教学基本要求熟悉受精过程，主要把握顶体反应的过程和分子机制。防止多精受精的机制。了解精卵的识别在体外受精和体内受精的动物中有所不同，可适当了解其分子机制。3.教学重点难点掌握精子和卵子的识别，精子穿过卵膜，精子和卵子的融合。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第六章：卵裂1.基本内容第一节胚胎的卵裂方式第二节卵裂的机制2.教学基本要求熟悉不同卵裂方式形成囊胚的类型，卵裂周期与一般细胞周期的异同。了解卵裂期间的化学变化。3.教学重点难点掌握胚胎的卵裂方式，影响卵裂的因素；卵裂的分子机制；不同卵裂方式形成囊胚的类型。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第七章：原肠作用-胚胎细胞重组1.基本内容第一节海胆第二节文昌鱼第三节鱼类第四节两栖类第五节鸟类第六节哺乳类2.教学基本要求熟悉不同模式动物的原肠作用过程的异同，活体染色方法、未来器官物质的分布。了解原肠作用的机制。3.教学重点难点文昌鱼原肠胚的形成。两栖类原肠形成。哺乳动物的原肠形成。原肠形成的外形和内部的变化。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第八章：神经胚和三胚层分化1.基本内容第一节神经胚形成第二节中胚层第三节内胚层2.教学基本要求熟悉器官的分化。胚层分化的机理，如神经外胚层与非神经外胚层分化的分子机制。了解中胚层和内胚层在脊椎动物胚胎发生中的变化。3.教学重点难点掌握神经胚的形成。中胚层的发育。内胚层的发育。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第九章：胚胎细胞的相互作用－胚胎诱导1.基本内容第一节初级胚胎诱导第二节反应组织第三节异源诱导者第四节次级诱导和三级诱导第五节邻近组织的相互作用第六节单细胞水平的诱导作用2.教学基本要求熟悉胚胎诱导、次级胚胎诱导、三级胚胎诱导，以及临近组织相互作用的形式和机制；几个典型的胚胎诱导的实例，包括上皮和间质的诱导作用，果蝇眼发育的胚胎诱导等。了解胚胎诱导的分子机制。3.教学重点难点掌握胚胎诱导的基本概念。发育过程中的胚胎诱导。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第十章：果蝇胚轴形成1.基本内容第一节果蝇胚胎的极性第二节果蝇前-后轴形成第三节果蝇背-腹轴形成2.教学基本要求熟悉前后轴、背腹轴及左右轴的形成机制。通过果蝇和脊椎动物胚轴形成的学习，使学生理解胚轴形成的一般原理，以及胚轴形成过程基因表达调控的机制。了解果蝇胚轴形成过程中基因调控的分子机制。了解两栖、鱼类以及哺乳动物胚轴形成的特点。3.教学重点难点掌握果蝇胚轴形成。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第十一章：脊椎动物胚轴形成1.基本内容第一节两栖类胚轴形成第二节鱼类胚轴形成第三节鸟类胚轴形成第四节哺乳动物胚轴形成2.教学基本要求熟悉前后轴、背腹轴及左右轴过程，生物进化过程中胚轴的进化。了解胚轴形成的一般规律。3.教学重点难点掌握两栖类胚轴形成，鱼类胚轴的形成，哺乳动物胚轴的形成。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第十二章：脊椎动物中枢神经系统和体节形成机制1.基本内容第一节脊椎动物中枢神经系统的图式形成第二节脊椎动物体节形成的机制2.教学基本要求熟悉神经嵴细胞的迁移和神经系统发育，不同的中枢神经系统发育的各自特点。了解神经嵴细胞的发生部位、特点和分化命运。3.教学重点难点掌握神经管的发育，重点把握神经管发育的一般模式和特点；神经管的形成以及中枢神经系统的形成；体节形成机制。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第十三章：神经系统的发育1.基本内容第一节神经系统的组织发生第二节神经连接的形成2.教学基本要求熟悉主要熟悉神经嵴细胞的各类衍生物和迁移的大致过程，神经诱导作用，神经管的分化，神经元的分化、生长和死亡。了解对于成体神经系统的可塑性问题，可参阅最新研究文献做适当了解。关于神经细胞的分化也就是神经管中的干细胞分化成什么神经细胞的问题，目前所了解的也不太清楚，做适当了解即可。3.教学重点难点掌握神经嵴细胞的迁移和发育，神经细胞的分化神经连接的形成成体神经系统的可塑性。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第十四章：附肢的发育和再生1.基本内容第一节脊椎动物附肢的发育第二节有尾两栖类附肢的再生2.教学基本要求熟悉附肢发育的过程中顶端外胚层嵴对附肢发育的重要作用，可以和胚胎诱导一章结合学习。了解再生的分子机制，目前比较热门，可参考相关文献。3.教学重点难点掌握附肢的发育，特别是鸟翅的发育是发育研究的一个经典模型；附肢的再生，主要掌握附肢再生的一般过程。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第十五章：眼的发育1.基本内容第一节眼的早期形态发生概述第二节视泡发育的机制第三节晶状体发育的机制第四节晶状体的再生和转分化第五节角膜的发育2.教学基本要求熟悉晶状体的再生是一个细胞转分化的典型例子，可与附肢的再生比较学习。了解对于角膜的发育做适当了解即可。3.教学重点难点掌握脊椎动物眼的发育，晶状体的发育。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第十六章：变态—激素调节发育和细胞分化1.基本内容第一节昆虫的变态第二节两栖类的变态第三节在乳腺发育中多种激素的相互作用2.教学基本要求熟悉变态被称为是第二次胚胎发育，变态的过程非常复杂，要求熟悉其经历的基本过程。了解对于变态的机制，目前所知道的不多，做适当了解即可。3.教学重点难点掌握昆虫的变态是本章内容的重点，主要掌握昆虫变态的一般过程和变态的调控激素；对于两栖类的变态主要掌握两栖类变态过程中的生理变化及激素。4.教学建议讲授与多媒体演示、实验相结合。第十七章：性腺发育和性别决定1.基本内容第一节哺乳动物性腺的发育第二节哺乳动物的性别决定第三节果蝇的性别决定第四节雌雄同体第五节环境决定性别2.教学基本要求熟悉爬行动物等的环境性别决定。