發(fā)育生物學(xué)課程教學(xué)大綱

發(fā)育生物學(xué)課程教學(xué)大綱一、基本概況課程名稱：發(fā)育生物學(xué)(DevelopmentalBiology)課程代碼：231080003課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)時(shí)/學(xué)分：34/2（其中理論22學(xué)時(shí)，視頻12學(xué)時(shí)）需預(yù)修課程：普通生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)和生物化學(xué)等適用專業(yè)：適用生物技術(shù)等專業(yè)的本科教學(xué)課程簡(jiǎn)介發(fā)育生物學(xué)(developmentalbiology)是生命科學(xué)中一門新興的學(xué)科，它應(yīng)用現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)研究多細(xì)胞生物從生殖細(xì)胞的發(fā)生、受精、胚胎發(fā)育、生長(zhǎng)、衰老和死亡等生命過(guò)程發(fā)展的機(jī)制。將分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)、胚胎學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)以及生態(tài)學(xué)等多中學(xué)科整合在一起，揭示生命活動(dòng)的本質(zhì)。它既是重要的基礎(chǔ)生命科學(xué)，又有廣闊的應(yīng)用前景，是當(dāng)代最活躍的生命科學(xué)研究領(lǐng)域之一。發(fā)育生物學(xué)作為生物科學(xué)本科專業(yè)必修的專業(yè)課，它將是學(xué)生把所學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)課聯(lián)系起來(lái)，把對(duì)生命科學(xué)的認(rèn)識(shí)延伸到前沿。學(xué)習(xí)發(fā)育生物學(xué)要求必須將生物學(xué)的各科知識(shí)融會(huì)貫通；要理論聯(lián)系實(shí)際，解決科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐問題；要關(guān)注研究動(dòng)態(tài)，了解發(fā)育生物學(xué)的進(jìn)展，不斷完善本學(xué)科的知識(shí)體系。課程特殊說(shuō)明課程中的各環(huán)節(jié)是連續(xù)的，所以分布于各章節(jié)的視頻集中播放，理論課提前講授。二、教學(xué)目標(biāo)學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，在知識(shí)和能力等方面達(dá)到以下要求：1.理論、知識(shí)目標(biāo)：掌握生物發(fā)育各環(huán)節(jié)的基本知識(shí)。掌握細(xì)胞質(zhì)因子、基因傳遞的基本原理；熟悉并掌握生物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中各階段進(jìn)程的基本原理；熟悉典型生長(zhǎng)發(fā)育階段試驗(yàn)設(shè)備的構(gòu)造、工作原理和過(guò)程推演。2.能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生分析和解決有關(guān)單元操作的能力及運(yùn)用基礎(chǔ)理論分析和解決實(shí)際問題的能力。3.達(dá)成目標(biāo)：本本課程對(duì)應(yīng)農(nóng)學(xué)專業(yè)和種子科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中畢業(yè)要求的要求2和3。課程對(duì)應(yīng)人才培養(yǎng)方案中畢業(yè)要求的專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能、協(xié)作能力和創(chuàng)新性思維。同時(shí)使人們開始能夠認(rèn)識(shí)生物發(fā)育的分子機(jī)制,對(duì)生物發(fā)育過(guò)程中基因水平的分析已經(jīng)全面展開,應(yīng)用各種分子遺傳學(xué)和基因工程技術(shù)對(duì)高等生物發(fā)育和遺傳的分析取得了驚人的進(jìn)展，為醫(yī)學(xué)和農(nóng)林牧漁業(yè)的發(fā)展服務(wù)。三、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)要求緒論（講課2學(xué)時(shí)；實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.發(fā)育生物學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史；2.發(fā)育生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容；3.發(fā)育生物學(xué)展望。教學(xué)要求：1.掌握發(fā)育生物學(xué)的概念、研究?jī)?nèi)容；2.了解在生物學(xué)分支學(xué)科中的重要地位及發(fā)育生物學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：常用的基本概念、研究?jī)?nèi)容。第一章發(fā)育生物學(xué)模式生物（講課2

學(xué)時(shí)；實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.脊椎動(dòng)物（小鼠、雞、蛙、斑馬魚）；2.無(wú)脊椎動(dòng)物（果蠅、線蟲）；3.植物（擬南芥）；4.系統(tǒng)演化和模式生物間的比較研究。教學(xué)要求：1.掌握模式生物的種類、及研究方向；2.了解模式生物在生物學(xué)研究中的重要地位。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：模式生物的特性。難點(diǎn)：如何用模式生物比較研究其他生物。第二章發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法（講課3學(xué)時(shí)；實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.顯微注射、胚胎原位雜交；2.胚胎免疫化學(xué)技術(shù)；3.發(fā)育基因的啟動(dòng)子分析、遺傳變異和篩選、鑲嵌分析、移植、異位表達(dá)；4.抑制性差減雜交技術(shù)。教學(xué)要求：1.了解掌握模式生物的發(fā)育生物學(xué)研究技術(shù)和方法；2.掌握遺傳變異和篩選、移植、胚胎原位雜交、免疫化學(xué)等的基本技術(shù)和方法。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：研究技術(shù)和方法綜合應(yīng)用。第三章細(xì)胞分化的分子機(jī)理（講課2學(xué)時(shí)；實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.細(xì)胞分化的概念；2.細(xì)胞分化中基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控；3.細(xì)胞分化的翻譯水平的調(diào)控；4.細(xì)胞分化的翻譯后水平的調(diào)控。教學(xué)要求：1.掌握細(xì)胞分化的概念、基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控和翻譯調(diào)控；2.了解RNA加工的調(diào)控、基因活性的可逆性。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：細(xì)胞分化與細(xì)胞分裂的區(qū)別與聯(lián)系。難點(diǎn)：基因在細(xì)胞分化中的作用機(jī)理。第四章發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞命運(yùn)的決定（講課2

學(xué)時(shí)；實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.細(xì)胞命運(yùn)的決定；2.命運(yùn)圖；3.細(xì)胞分化的發(fā)育調(diào)控；4.同源異型基因的表達(dá)和干細(xì)胞級(jí)別分化。教學(xué)要求：1.掌握細(xì)胞命運(yùn)的決定的概念、細(xì)胞分化的發(fā)育調(diào)節(jié)、同源異型基因的表達(dá)和干細(xì)胞的級(jí)別分化；2.了解命運(yùn)圖、初級(jí)胚胎誘導(dǎo)和作用機(jī)制。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：胚胎誘導(dǎo)和作用機(jī)制。難點(diǎn)：細(xì)胞分化的發(fā)育調(diào)節(jié)。第五章發(fā)育中的信號(hào)傳導(dǎo)（講課2學(xué)時(shí)；實(shí)驗(yàn)0學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)的種類；2.胞外信號(hào)與膜受體；3.跨膜信號(hào)傳導(dǎo)；4.胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。教學(xué)要求：1.掌握信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)的分類以及信號(hào)傳導(dǎo)的保守性；2.了解信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)的作用及信號(hào)分子的種類。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)的分類及作用機(jī)理。難點(diǎn)：信號(hào)傳導(dǎo)的保守性及其作用機(jī)理。第六章卵裂（講課2學(xué)時(shí)；視頻6學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.卵母細(xì)胞的成熟；2.精子獲能；3.精卵識(shí)別的分子基礎(chǔ)；4.配子遺傳物質(zhì)的融合和卵的激活；5.卵裂的方式；6.卵裂周期的調(diào)控；7.細(xì)胞分裂檢查點(diǎn)；8.細(xì)胞周期蛋白和激酶。教學(xué)要求：1.掌握精子獲能、精卵識(shí)別的分子基礎(chǔ)和卵的融合；2.了解卵母細(xì)胞的成熟和配子遺傳物質(zhì)的融合；3.掌握卵裂的方式和卵裂的機(jī)制；4.了解不同動(dòng)物卵裂的方式。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：受精機(jī)制和卵裂機(jī)制。第七章原腸作用（講課2學(xué)時(shí)；視頻2學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.海膽的原腸作用；2.魚類的原腸作用；3.兩棲類原腸作用；4.鳥類的原腸機(jī)制；5.哺乳類胚胎外膜的形成。教學(xué)要求：1.掌握各種模式動(dòng)物的原腸作用過(guò)程。具體所選擇的模式動(dòng)物與卵裂類似；2.了解軟體動(dòng)物和低等無(wú)脊椎動(dòng)物的原腸作用過(guò)程，原腸作用中細(xì)胞遷移的機(jī)制。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：細(xì)胞行為與區(qū)域化。第八章神經(jīng)胚與三胚層形成（講課2學(xué)時(shí)；視頻2學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.神經(jīng)嵴及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的形成；2.脊索和體節(jié)的分化；3.中胚層包括胚外膜、心臟、血管的形成及血細(xì)胞等的發(fā)育；4.內(nèi)胚層包括咽和消化器官及其衍生物。教學(xué)要求：1.掌握神經(jīng)嵴和神經(jīng)系統(tǒng)的形成、外胚層、中胚層和內(nèi)胚層與器官的形成；2.了解表皮及其衍生物的發(fā)育。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：細(xì)胞命運(yùn)與組織、器官和系統(tǒng)形成的機(jī)制。第九章胚胎軀體模式的形成（講課2學(xué)時(shí)；視頻2學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.果蠅中前后軸的特化和體節(jié)的分子控制；2.同源異型選擇者基因與區(qū)域特化；3.背腹軸特化與模式形成；4.脊椎動(dòng)物的左右不對(duì)稱性；5.脊椎動(dòng)物的胚軸特化。教學(xué)要求：1.掌握卵軸的決定和體節(jié)的決定以及胚軸特化和同源盒基因的表達(dá)與體節(jié)分化；2.了解缺口基因和左右不對(duì)稱發(fā)育機(jī)理。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：體節(jié)形成及軀體器官系統(tǒng)的區(qū)域化機(jī)理。第十章發(fā)育機(jī)制的進(jìn)化（講課2學(xué)時(shí)；視頻0學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1.模塊化與發(fā)育產(chǎn)生進(jìn)化的先決條件；2.發(fā)育的制約因素；3.DNA水平的變化和發(fā)育進(jìn)化；4.生殖隔離。教學(xué)要求：1.掌握發(fā)育與進(jìn)化的關(guān)系、生物發(fā)生律及發(fā)育的控制在進(jìn)化中發(fā)揮的重要作用；2.了解達(dá)爾文的進(jìn)化觀。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：生物生長(zhǎng)發(fā)育與進(jìn)化的關(guān)系。四、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定本課程的成績(jī)將由平時(shí)成績(jī)（考勤、作業(yè)及課堂測(cè)驗(yàn)）、視頻課成績(jī)（參與情況）和課程討論成績(jī)?nèi)糠纸M成，其中平時(shí)成績(jī)占20%、視頻課成績(jī)占20%、討論成績(jī)占60%。五、教材及參考書目教材：《發(fā)育生物學(xué)》第三版，張紅衛(wèi)編著，高等教育出版社，2013年，標(biāo)準(zhǔn)書號(hào)：ISBN978-7-04-035516-1。參考書目：1.《發(fā)育生物學(xué)原理》，樊啟昶、白書農(nóng)主編，2002.ISBN:9787040110906。2.《DevelopmentalBiology》，ScottGilbert編，10thEditions,2013.ISBN:9780878939787。3.《AnalysisofBiologicalDevelopment》，KlausKalthoff編，2ndedition,2001.ISBN:9780070333086。4.《HumanEmbryology&Devel