发育生物学课程教学大纲

《发育生物学》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：250417课程名称：发育生物学英文名称：DevelopmentalBiology课程类别：专业课学时：54学　　分：3.0适用对象:生物科学专业06级本科生考核方式：考试，平时成绩占总成绩的30％先修课程：本课程是在植物学、分析化学、有机化学、动物生物学、细胞生物学等课程之后开设的。二、课程简介发育生物学是研究生命体发育过程及其本质的科学。发育（development）是有机体生命现象的变化发展，是有机体不断自我构建和自我组织的过程。发育生物学是近年来随着生命科学领域各学科的进展，尤其是分子生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学等学科进展及其与胚胎学的相互渗透而发展形成的一门新兴学科，是当今生命科学研究的前沿阵地和主战场之一。BriefintroductiontothecourseofDevelopmentalBiologyDevelopmentalBiologyisadisciplinetoinvestigatetheprocessofdevelopmentantitsmechanism.Developmentisaprocessofdynamicvariation,andself-constructionandself-organizationoforganism.WiththerapidprogressofMolecularBiology,CellBiology,Genetics,Biochemistryandtheirpenetrationwithembryology,DevelopmentalBiologyisnowdevelopingintoanoveldisciplineofthemostimportantdisciplinesinthefieldoflifesciences.三、课程性质与教学目的发育生物学的研究对象，其一，研究个体发育的机制，即生命个体的生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、成熟、衰老和死亡的发展过程的机制；其二，研究生物种群系统发生的机理。此外，异常的发育，如肿瘤、畸形等病态发育亦纳入发育生物学的研究范畴。14 发育生物学作为当代生命科学研究的最活跃的领域之一，一方面将分子生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、生理学、免疫学、胚胎学、进化生物学及生态学等多种学科汇集一起，综合运用，揭示生命发育的本质规律；另一方面，发育研究已存在于生物学的各个领域，成为其他学科的基本要素，发育生物学研究发展必将促进其他学科领域的发展。因而，发育生物学是很重要的基础学科之一。发育生物学与医药卫生、农业生产和生物资源的利用关系密切，例如对受精和早期胚胎发育机制，肿瘤、爱滋病、畸形发育的机制，衰老机制等的揭示，对计划生育、优生优育、健康生活和农林牧生产等都有深刻影响。通过对《发育生物学》课程的讲授，熟悉发育生物学的基本概念，牢固掌握基本原理，并能初步用于解释生物发育中出现的一些现象。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、解剖学、胚胎学、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。四、教学内容及要求第一章绪论（一）目的与要求1了解发育生物学的研究对象、任务及其与其他学科的关系2掌握动物发育的主要特征和基本规律（二）教学内容1.主要内容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2.基本概念和知识点：发育生物学、形态发生、分化、定型发育3.问题与应用（能力要求）：利用分裂、分化的理论理解发育的基本概念。（三）课后练习1了解发育生物学的研究对象、任务及其与其他学科的关系2分析动物发育的主要特征和基本规律（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授第一篇动物个体发育模式第一章生殖细胞发生（一）目的与要求掌握精子发生、卵子发生的过程（二）教学内容1.主要内容第一节生殖细胞的起源与分化14 第二节精子发生第三节卵子发生2.基本概念和知识点：生殖细胞、精子发生、卵子发生3.问题与应用（能力要求）：通过精子发生、卵子发生的过程了解生殖细胞的起源与分化（三）课后练习分析精子、卵子的发生过程（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授第二章受精的机制（一）目的与要求理解受精的机制（二）教学内容1.主要内容第一节卵母细胞成熟第二节精子获能第三节精卵识别的分子基础第四节配子遗传物质的融合第五节卵的激活2.基本概念和知识点：精卵识别、卵的激活3.问题与应用（能力要求）：利用精卵识别的分子机理理解受精的机制（三）课后练习分析精卵识别的过程（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授第三章卵裂（一）目的与要求了解卵裂的机制（二）教学内容1.主要内容第一节胚胎的卵裂方式第二节卵裂的机制2.基本概念和知识点：卵裂3.问题与应用（能力要求）：通过学习胚胎的卵裂方式了解卵裂的机制（三）课后练习试析胚胎的卵裂方式14 （四）教学方法与手段自学第四章原肠作用：胚胎细胞的重新组合（一）目的与要求理解原肠作用的概念，掌握胚胎细胞的重新组合（二）教学内容1.主要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.基本概念和知识点：原肠作用3.问题与应用（能力要求）：通过理解原肠作用的概念，掌握胚胎细胞的重新组合（三）课后练习原肠作用（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授第五章脊椎动物的早期发育（一）目的与要求了解神经胚、中胚层、内胚层的形成过程（二）教学内容1.主要内容第一节神经胚形成概述第二节中胚层第三节内胚层2.基本概念和知识点：神经胚、中胚层、内胚层3.问题与应用（能力要求）：通过了解神经胚、中胚层、内胚层的形成过程，理解脊椎动物的早期发育过程。（三）课后练习神经胚、中胚层、内胚层（四）教学方法与手段自学14 第二篇细胞命运特化和胚轴形成第六章细胞的自主特化：形态发生决定子（一）目的与要求掌握细胞形态发生决定子、定型、分化的概念（二）教学内容1.主要内容第一节细胞定型和分化第二节形态发生决定子第三节胞质定域第四节形态发生决定子的性质2.基本概念和知识点：形态发生决定子、定型、分化3.问题与应用（能力要求）：理解细胞定型发育、细胞分化的概念（三）课后练习（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授第七章细胞命运的渐进特化：胚胎细胞相互作用（一）目的与要求了解胚胎细胞相互作用的概念（二）教学内容1.主要内容第一节验证“种质学说”第二节两栖类发育调控第三节Nieuwkoop中心第四节神经诱导第五节反应能力和诱导级联反应2.基本概念和知识点：胚胎细胞相互作用、Nieuwkoop中心3.问题与应用（能力要求）：了解胚胎细胞相互作用对细胞命运的渐进特化的影响（三）课后练习（四）教学方法与手段自学第八章胚轴形成（一）目的与要求了解果蝇胚轴形成、两栖类胚轴形成的过程（二）教学内容1.主要内容第一节果蝇胚轴形成14 第二节两栖类胚轴形成2.基本概念和知识点：胚轴形成过程3.问题与应用（能力要求）：果蝇胚轴形成的过程（三）课后练习分析果蝇胚轴形成的过程（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授第三篇器官形成第九章胚胎诱导与组织、器官形成（一）目的与要求了解胚胎诱导与组织、器官形成的关系（二）教学内容1.主要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.基本概念和知识点：初级胚胎诱导、异源诱导、次级诱导和三级诱导3.问题与应用（能力要求）：邻近组织的相互作用对组织、器官形成的影响（三）课后练习分析邻近组织的相互作用对组织、器官形成的影响（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授第十章神经系统的发育（一）目的与要求了解神经系统的组织发生、神经连接的形成过程（二）教学内容1.主要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.基本概念和知识点：神经连接3.问题与应用（能力要求）：神经连接的形成过程（三）课后练习14 （四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授第十一章附肢的发育和再生（一）目的与要求了解附肢的发育和再生过程（二）教学内容1.主要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.基本概念和知识点：附肢3.问题与应用（能力要求）：附肢的发育和再生过程（三）课后练习（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授第十二章眼的发育（一）目的与要求了解晶状体发育的机制、晶状体的再生和转分化过程（二）教学内容1.主要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.基本概念和知识点：视泡、晶状体、角膜的发育3.问题与应用（能力要求）：眼的早期形态发生过程（三）课后练习（四）教学方法与手段自学第十三章变态—激素调节发育和细胞分化（一）目的与要求了解激素调节发育和细胞分化的机理（二）教学内容1.主要内容14 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.基本概念和知识点：变态发育3.问题与应用（能力要求）：激素调节发育和细胞分化的机理（三）课后练习分析激素在调节发育和细胞分化中的作用（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授第十四章性腺发育和性别决定（一）目的与要求理解果蝇的性别决定机理（二）教学内容1.主要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的性别决定2.基本概念和知识点：性别决定3.问题与应用（能力要求）：哺乳动物的性别决定（三）课后练习（四）教学方法与手段自学第四篇细胞分化的分子机制第十五章基因组相同和基因差异表达（一）目的与要求掌握基因组相同的概念、基因差异表达的机理（二）教学内容1.主要内容第一节同一有机体不同组织细胞基因组相同的证据第二节核潜能的限定第三节基因组相同的例外—基因组的改变2.基本概念和知识点：基因组、基因差异表达3.问题与应用（能力要求）：基因组相同的概念、基因差异表达的机理14 （三）课后练习1基因组相同的概念2分析基因差异表达的机理（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授第十六章染色质水平基因活性的调控（一）目的与要求掌握染色质结构对基因活性的调控机理（二）教学内容1.主要内容第一节异染色质第二节选择性基因转录的染色质变化2.基本概念和知识点：常染色质、异染色质3.问题与应用（能力要求）：染色质结构对基因活性的调控机理（三）课后练习论述染色质结构对基因活性的调控作用（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授第十七章转录水平的调控（一）目的与要求掌握基因表达的时间和空间特异性、发育中基因转录水平的调节机制。（二）教学内容1.主要内容第一节基因表达的时间和空间特异性第二节发育中基因转录水平的调节和变化第三节差异基因转录的调控机制2.基本概念和知识点：基因差异表达3.问题与应用（能力要求）：转录水平的基因表达调控机制（三）课后练习论述转录水平的基因表达调控机制（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授14 第十八章RNA加工水平的调控（一）目的与要求掌握RNA加工对基因转录的调控作用（二）教学内容1.主要内容第一节mRNA前体与mRNA第二节RNA加工水平的调控2.基本概念和知识点：RNA加工3.问题与应用（能力要求）：RNA加工对基因转录的调控作用（三）课后练习论述RNA加工对基因转录的调控作用（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授第十九章翻译和翻译后的调控（一）目的与要求理解翻译和翻译后水平的基因表达调控机制（二）教学内容1.主要内容第一节翻译水平的调控第二节早期发育中母体效应因子的影响第三节翻译和翻译后调控的机制2.基本概念和知识点：翻译和翻译后水平的基因表达调控3.问题与应用（能力要求）：翻译和翻译后水平的基因表达调控（三）课后练习（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授第五篇发育生物学新热点第二十章动物发育的环境调控（一）目的与要求了解动物发育的环境调控（二）教学内容1.主要内容第一节环境对正常发育的调控第二节环境对正常发育的扰乱破坏作用14 第三节遗传和环境之间的相互作用2.基本概念和知识点：3.问题与应用（能力要求）：动物发育的遗传、环境调控（三）课后练习（四）教学方法与手段自学第二十一章发育和进化（一）目的与要求了解发育和进化的关系（二）教学内容1.主要内容第一节达尔文的发育和进化观第二节胚胎起源第三节新门类的形成第四节模块化：通过发育产生进化的先决条件第五节发育制约因素第六节DNA水平的变化和发育进化第七节新型细胞的形成第八节进化发育生物学2.基本概念和知识点：模块化、进化3.问题与应用（能力要求）：发育和进化的关系（三）课后练习（四）教学方法与手段自学第六篇植物发育第二十二章植物的营养生长（一）目的与要求理解植物的营养生长过程（二）教学内容1.主要内容第一节植物发育生物学概论第二节植物的早期发育第三节植物的分生组织及营养生长2.基本概念和知识点：分生组织、营养生长3.问题与应用（能力要求）：植物的分生组织及营养生长14 （三）课后练习分析植物的营养生长过程（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授第二十三章植物的生殖生长（一）目的与要求理解植物的生殖生长过程（二）教学内容1.主要内容第一节成花诱导第二节花器官的发育第三节植物的双受精2.基本概念和知识点：成花诱导、双受精3.问题与应用（能力要求）：植物的生殖生长过程（三）课后练习分析植物的生殖生长过程（四）教学方法与手段利用多媒体课件结合板书讲授五、各教学环节学时分配教学环节教学时数课程内容讲课习题课讨论课实验其他教学环节小计第一章绪论11第一篇动物个体发育模式第一章生殖细胞发生11第二章受精的机制第三章卵裂22第四章原肠作用：胚胎细胞的重新组合3314 第五章脊椎动物的早期发育第二篇细胞命运特化和胚轴形成第六章细胞的自主特化：形态发生决定子22第七章细胞命运的渐进特化：胚胎细胞相互作用22第八章胚轴形成11第三篇器官形成第九章胚胎诱导与组织、器官形成22第十章神经系统的发育第十一章附肢的发育和再生11第十二章眼的发育第十三章变态—激素调节发育和细胞分化第十四章性腺发育和性别决定22第四篇细胞分化的分子机制第十五章基因组相同和基因差异表达4610第十六章染色质水平基因活性的调控33第十七章转录水平的调控369第十八章RNA加工水平的调控第十九章翻译和翻译后的调控44第五篇发育生物学新热点第二十章动物发育的环境调控第二十一章发育和进化2214 第六篇植物发育第二十二章植物的营养生长第二十三章植物的生殖生长369合计361854六、推荐教材和教学参考资源1教材张红卫编，《发育生物学》，高等教育出版社（2001） 2主要参考资料1EssentialDevelopmentalBiology(发育生物学基础)影印版高等教育出社，2002年11月第一版2InstantNote DEVELOPMENTALBIOLOGY (发育生物学)影印版ByR.M.Twyman.科学出版社，20023DevelopmentalBiology.6thed.Gilbert,ScottF.Sunderland(MA):SinauerAssociates,Inc.,2000大纲修订人：万小荣修订日期：2007年5月6日大纲审定人：万小荣审定日期：2007年12月30日14