發(fā)育生物學教學大綱.doc

發(fā)育生物學教學大綱（供生物科學專業(yè)四年制本科使用）一、課程性質(zhì)、目的和任務發(fā)育生物學被公認為是當今生命科學的前沿分支學科，是研究生物體發(fā)育過程及其調(diào)控機制的一門學科。發(fā)育生物學不同于傳統(tǒng)的胚胎學，它是生物化學、分子生物學、細胞生物學、遺傳學等學科與胚胎學相互滲透的基礎上發(fā)展形成的一門新興的學科，是胚胎學的繼承和發(fā)揚。發(fā)育生物學是生物學各專業(yè)的限選課程，是在學習一定的專業(yè)基礎課的基礎上進一步學習的高級專業(yè)課程。根據(jù)本科教學加強基礎、注重素質(zhì)、整體優(yōu)化的原則，使學生將所學習的專業(yè)基礎課和專業(yè)課形成一個完整的知識體系。過本課程的學習，應對各種生物體的胚胎發(fā)育過程、發(fā)育規(guī)律、發(fā)育生物學的基本研究技術，以及發(fā)育生物學的研究進展有一定的了解。二、課程基本要求本課程分為掌握、熟悉、了解三種層次要求。掌握的內(nèi)容要求理解透徹，能在本學科和相關學科的學習工作中熟練、靈活運用其基本理論和基本概念。熟悉的內(nèi)容要求能熟知其相關內(nèi)容的概念及有關理論，并能適當應用。了解的內(nèi)容要求對其中的概念和相關內(nèi)容有所了解。通過本課程的學習，使學生掌握生物個體發(fā)育中生命過程發(fā)展的機制。在學習和掌握發(fā)育生物學知識的過程中，要求將所學過的其他相關學科，如分子生物學、細胞生物學、遺傳學、生物化學、生理學、免疫學和進化生物學等的知識融會貫通，串聯(lián)整合形成完整的知識體系，并結合當今的研究進展開拓學生的眼界?？荚噧?nèi)容中掌握的內(nèi)容約占70%，熟悉、了解的內(nèi)容約占25%，5%左右的大綱外內(nèi)容。本大綱的參考教材是面向21世紀教材發(fā)育生物學第二版（張紅衛(wèi)主編，北京，高等教育出版社，2006年）。三、課程基本內(nèi)容及學時分配 發(fā)育生物學教學總時數(shù)為72學時，其中理論為54學時，實驗為18學時，共22章。本課程共分四篇，第一篇從第一到四章，主要內(nèi)容為發(fā)育生物學基本原理，第二篇從第五章到第十一章，主要內(nèi)容為動物胚胎的早期發(fā)育，第三篇從第十二章到第十八章，主要內(nèi)容為動物胚胎的晚期發(fā)育，第四篇從第十九章到第二十二章，主要內(nèi)容為發(fā)育生物學的新研究領域。緒 論（3學時）【掌握】1發(fā)育生物學的概念。2發(fā)育生物學研究的內(nèi)容與研究范圍?！臼煜ぁ?發(fā)育生物學的發(fā)展與其他學科的關系。2發(fā)育生物學的展望與應用。3發(fā)育生物學的模式生物?！玖私狻堪l(fā)育生物學的發(fā)展簡史。第一篇 發(fā)育生物學基本原理（7學時）第一章 細胞命運的決定（3學時）【掌握】1細胞命運特化的基本概念。2細胞命運特化的基本原理。3形態(tài)發(fā)生決定子的分子機制，主要掌握幾種重要模式動物形態(tài)發(fā)生決定子的分子特點。【熟悉】1細胞命運的決定的兩種機制，自主特化和漸進特化。2在學習兩棲類動物早期胚胎發(fā)育的漸進特化時，了解Spemann所做的相關實驗及組織者理論，及后來對其理論的發(fā)展?！玖私狻考毎\自主特化在典型模式動物中的具體體現(xiàn)。第二章 細胞分化的分子機制轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄前的調(diào)控（1學時）【掌握】1染色質(zhì)水平的調(diào)控。2基因表達的時間和空間特異性。【熟悉】轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控的分子機制?！玖私狻坎町惢蜣D(zhuǎn)錄的調(diào)控機制。第三章 細胞分化的分子機制轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控（2學時）【掌握】1RNA加工水平的調(diào)控制。2翻譯水平的調(diào)控。【熟悉】從整體上認識不同水平調(diào)控模式?！玖私狻坎煌恼{(diào)控方式對細胞分化的影響。第四章 發(fā)育中的信號轉(zhuǎn)導（1學時）【掌握】1參與胚胎早期發(fā)育的信號通路。2一些關鍵信號傳遞的過程?！臼煜ぁ啃盘栒{(diào)控的機制及其對胚胎發(fā)育的影響?！玖私狻坎煌盘柾返木W(wǎng)絡關聯(lián)。第二篇 動物胚胎的早期發(fā)育（18學時）第五章 受精的機制（2學時）【掌握】1精子和卵子的識別。2精子穿過卵膜。3精子和卵子的融合?！臼煜ぁ?受精過程，主要把握頂體反應的過程和分子機制。2防止多精受精的機制?！玖私狻烤训淖R別在體外受精和體內(nèi)受精的動物中有所不同，可適當了解其分子機制。第六章 卵 裂（2學時）【掌握】1胚胎的卵裂方式，影響卵裂的因素。2卵裂的分子機制。3不同卵裂方式形成囊胚的類型?！臼煜ぁ?不同卵裂方式形成囊胚的類型。2卵裂周期與一般細胞周期的異同?！玖私狻柯蚜哑陂g的化學變化。第七章 原腸作用-胚胎細胞重組（3學時）【掌握】1文昌魚原腸胚的形成。2兩棲類原腸形成。3哺乳動物的原腸形成。4原腸形成的外形和內(nèi)部的變化?！臼煜ぁ?不同模式動物的原腸作用過程的異同。2活體染色方法、未來器官物質(zhì)的分布?！玖私狻吭c作用的機制。第八章 神經(jīng)胚和三胚層分化（3學時）【掌握】1神經(jīng)胚的形成。2中胚層的發(fā)育。3內(nèi)胚層的發(fā)育?！臼煜ぁ?器官的分化。2胚層分化的機理，如神經(jīng)外胚層與非神經(jīng)外胚層分化的分子機制?！玖私狻恐信邔雍蛢?nèi)胚層在脊椎動物胚胎發(fā)生中的變化。第九章 胚胎細胞的相互作用胚胎誘導（3學時）【掌握】1胚胎誘導的基本概念。2發(fā)育過程中的胚胎誘導。【熟悉】1胚胎誘導、次級胚胎誘導、三級胚胎誘導，以及臨近組織相互作用的形式和機制；2幾個典型的胚胎誘導的實例，包括上皮和間質(zhì)的誘導作用，果蠅眼發(fā)育的胚胎誘導等?！玖私狻颗咛フT導的分子機制。第十章 果蠅胚軸形成（3學時）【掌握】果蠅胚軸形成?！臼煜ぁ?前后軸、背腹軸及左右軸的形成機制。2通過果蠅和脊椎動物胚軸形成的學習，使學生理解胚軸形成的一般原理，以及胚軸形成過程基因表達調(diào)控的機制?！玖私狻?果蠅胚軸形成過程中基因調(diào)控的分子機制。2了解兩棲、魚類以及哺乳動物胚軸形成的特點。第十一章 脊椎動物胚軸形成（2學時）【掌握】1兩棲類胚軸形成。2魚類胚軸的形成。3哺乳動物胚軸的形成?！臼煜ぁ?前后軸、背腹軸及左右軸過程2生物進化過程中胚軸的進化?！玖私狻颗咻S形成的一般規(guī)律。第三篇 動物胚胎的晚期發(fā)育（16學時）第十二章 脊椎動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)和體節(jié)形成機制（2學時）【掌握】1神經(jīng)管的發(fā)育，重點把握神經(jīng)管發(fā)育的一般模式和特點。2神經(jīng)管的形成以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的形成。3體節(jié)形成機制?！臼煜ぁ?神經(jīng)嵴細胞的遷移和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育。2不同的中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的各自特點?！玖私狻可窠?jīng)嵴細胞的發(fā)生部位、特點和分化命運。第十三章 神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育（2學時）【掌握】1神經(jīng)嵴細胞的遷移和發(fā)育。2神經(jīng)細胞的分化神經(jīng)連接的形成成體神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性?！臼煜ぁ?主要熟悉神經(jīng)嵴細胞的各類衍生物和遷移的大致過程。2神經(jīng)誘導作用。3神經(jīng)管的分化。4神經(jīng)元的分化、生長和死亡。【了解】1對于成體神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性問題，可參閱最新研究文獻做適當了解。2關于神經(jīng)細胞的分化也就是神經(jīng)管中的干細胞分化成什么神經(jīng)細胞的問題，目前所了解的也不太清楚，做適當了解即可。第十四章 性腺發(fā)育和性別決定（3學時）【掌握】1哺乳動物的初級性別決定與次級性別決定。2果蠅的性別決定?！臼煜ぁ颗佬袆游锏鹊沫h(huán)境性別決定。【了解】性腺的發(fā)育及雌雄同體。第十五章 生殖細胞發(fā)生（3學時）【掌握】1不同物種生殖細胞的起源與分化，重點把握生殖細胞發(fā)生的兩種方式。2精子發(fā)生與卵子發(fā)生，重點把握二者的區(qū)別。【熟悉】生殖細胞定向分化的決定的機制?！玖私狻可臣毎w移。第十六章 附肢的發(fā)育和再生（3學時）【掌握】1附肢的發(fā)育，特別是鳥翅的發(fā)育是發(fā)育研究的一個經(jīng)典模型。2附肢的再生，主要掌握附肢再生的一般過程?！臼煜ぁ扛街l(fā)育的過程中頂端外胚層嵴對附肢發(fā)育的重要作用，可以和胚胎誘導一章結合學習?！玖私狻吭偕姆肿訖C制，目前比較熱門，可參考相關文獻。第十七章 眼的發(fā)育（1學時）【掌握】1脊椎動物眼的發(fā)育。2晶狀體的發(fā)育?！臼煜ぁ烤铙w的再生是一個細胞轉(zhuǎn)分化的典型例子，可與附肢的再生比較學習?！玖私狻繉τ诮悄さ陌l(fā)育做適當了解即可。第十八章 變態(tài)激素調(diào)節(jié)發(fā)育和細胞分化（2學時）【掌握】1昆蟲的變態(tài)是本章內(nèi)容的重點，主要掌握昆蟲變態(tài)的一般過程和變態(tài)的調(diào)控激素。2對于兩棲類的變態(tài)主要掌握兩棲類變態(tài)過程中的生理變化及激素。【熟悉】變態(tài)被稱為是第二次胚胎發(fā)育，變態(tài)的過程非常復雜，要求熟悉其經(jīng)歷的基本過程。【了解】對于變態(tài)的機制，目前所知道的不多，做適當了解即可。第四篇 發(fā)育生物學新熱點（10學時）第十九章 干細胞（3學時）【掌握】1干細胞的定義。2胚胎干細胞與成體干細胞的區(qū)別。【熟悉】干細胞在對發(fā)育生物學發(fā)展所起的作用。【了解】干細胞在再生醫(yī)學中的應用。第二十章 動物發(fā)育的環(huán)境調(diào)控（2學時）【掌握】1不同環(huán)境因子對發(fā)育的調(diào)控。2影響發(fā)育的環(huán)境因子類型。【熟悉】1環(huán)境對正常發(fā)育的調(diào)控以及環(huán)境對發(fā)育的擾亂。2遺傳和環(huán)境之間的相互作用對發(fā)育的影響。【了解】環(huán)境控制發(fā)育的一些典型例子。第二十一章 發(fā)育機制的進化（2學時）【掌握】1發(fā)育和進化的關系。2達爾文的發(fā)育和進化觀。3胚胎的起源?！臼煜ぁ?比較胚胎學發(fā)展經(jīng)歷。2發(fā)育的制約因素?！玖私狻糠肿铀降陌l(fā)育和進化， 進化發(fā)育生物學的形成。第二十二章 植物的生長發(fā)育（3學時）【掌握】1植物與動物發(fā)育機制的區(qū)別。2植物的雙受精。【熟悉】1幾種植物分子生物學研究中的模式生物。2植物的營養(yǎng)生長。【了解】植物的生殖生長中的成花誘導。發(fā)育生物學實驗教學大綱（供生物科學專業(yè)四年制本科使用）一、實驗教學的指導思想和教學目的發(fā)育生物學是一門實驗性很強的學科，實驗技術對發(fā)育生物學的發(fā)展作出了突出的貢獻，特別是分子生物學的興起給發(fā)育生物學帶來了活力。本課程的教學特點是以實驗教學和多媒體教學相結合的方式進行教學，以期學生理解復雜的發(fā)育過程與機理，并激發(fā)學生的學習興趣。實驗教學中既讓學生觀察動物早期發(fā)育所經(jīng)歷的過程，又讓學生自己動手，獲得動物的胚胎進行實驗。實驗以模式生物海膽、文昌魚和蛙等為實驗材料，圍繞從生殖細胞發(fā)身到個體形成這一發(fā)育過程進行綜合實驗。通過多媒體演示、顯微鏡觀察、人工授精與孵化，了解生殖細胞發(fā)生和胚胎發(fā)育過程中各個時期的形態(tài)、組織結構變化的特點。使學生能從整體形態(tài)結構、細胞、組織和分子四個水平上綜合了解在從無脊椎動物向脊椎動物進化過程中動物胚胎發(fā)育的演變過程。目的是使學生掌握某些分析發(fā)育機制的方法，熟悉相關發(fā)育生物學的研究技術，了解進化發(fā)育過程中生物的形態(tài)和組織結構的演變，為學生進入科研階段奠定良好的基礎。二、實驗教學的基本要求1遵守實驗室規(guī)章，愛護實驗儀器設備。2嚴謹細致、認真觀察、獨立思考，詳細記錄實驗結果。三、實驗教材 參考清華大學、北京大學、山東大學、中國海洋大學和福建師范大學發(fā)育生物學相關實驗指導，自編實驗講義。四、實驗考核 實驗成績：實驗教學過程成績、實驗報告成績各占50%。1實驗過程表現(xiàn)成績：包括學習態(tài)度是否認真、實驗操作是否正確規(guī)范、基本技能掌握程度、是否具有創(chuàng)新意識、是否具有合作精神等方面。2實驗報告成績：包括實驗報告格式是否正確、原理是否論述清楚、實驗結果分析討論是否符合邏輯，報告字跡是否清楚等方面。五、實驗項目表序號實驗項目學時實驗要求實驗類型備注1海膽的胚胎發(fā)育觀察4結合實驗觀察結果繪圖，理解海膽胚胎發(fā)育過程及其特點。基本技能訓練2文昌魚發(fā)育各階段胚胎及形態(tài)特征和成體結構觀察5觀察文昌魚各發(fā)育時期的胚胎形態(tài)和成體形態(tài)結構特點，結合文昌魚在發(fā)育生物學中所處的特殊的進化地位理解無脊椎動物早期發(fā)育各時期的特點。綜合性實驗3蛙的早期胚胎發(fā)育觀察5掌握蛙的早期胚胎發(fā)育過程，并與海膽、文