《發(fā)育生物學》課程教學大綱

《發(fā)育生物學》課程教學大綱課程編號：0804057課程總學時/學分：36/2（其中理論36學時，實驗0學時）課程類別：專業(yè)任選課一、教學目的和任務發(fā)育生物學是研究生命體發(fā)育過程及其本質(zhì)的科學，是近年來隨著生命科學領域各學科的發(fā)展和相互滲透而形成的一門新興學科。它主要研究個體發(fā)育的機制，即生物個體的生殖細胞的發(fā)生、受精、胚胎發(fā)育、成熟、衰老和死亡的發(fā)展過程的機制，以及研究生物種群系統(tǒng)發(fā)生的機理。此外，異常的發(fā)育，如腫瘤、畸形等病態(tài)發(fā)育也是它的研究內(nèi)容。發(fā)育生物學是重要的基礎學科之一，它的研究成果具有廣闊的應用前景,對于解決人口、健康、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和生物資源的利用都具有重要的意義；對腫瘤和畸形等異常發(fā)生機制的研究是臨床醫(yī)學的基礎；克隆技術、胚胎切割和轉(zhuǎn)基因動植物技術的應用對國民經(jīng)濟的發(fā)展具有促進作用。二、教學基本要求發(fā)育生物學作為當代生命科學研究的最活躍的領域之一，一方面將分子生物學、細胞生物學、遺傳學、生物化學、生理學、免疫學、胚胎學、進化生物學及生態(tài)學等多種學科匯集一起，綜合運用，揭示生命發(fā)育的本質(zhì)規(guī)律；另一方面，發(fā)育研究已存在于生物學的各個領域，成為其他學科的基本要素，又促進了其他學科的發(fā)展。因此，本課程以動物學、細胞生物學、生理學、分子生物學、組織胚胎學等先行學科作為知識基礎，采用講授為主，輔以多媒體教學的方法，系統(tǒng)地講解生物體發(fā)育的基本原理，重點是教授多細胞動物的胚胎發(fā)育過程及發(fā)育的分子機制。通過本課程的教學與學習，使學生熟悉發(fā)育生物學的基本概念，牢固掌握基本原理，并能初步用于解釋生物發(fā)育中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象，以及能將所學過的其他相關學科，如分子生物學、細胞生物學、生理學和胚胎學等的知識融會貫通，串聯(lián)整合成完整的知識體系。三、教學內(nèi)容及學時分配第一章緒論(2學時)第一節(jié)發(fā)育生物學的基本概念第二節(jié)動物發(fā)育的主要特征和基本規(guī)律第三節(jié)發(fā)育生物學的發(fā)展簡史第四節(jié)發(fā)育生物學的研究內(nèi)容與應用前景教學要求：掌握發(fā)育生物學的基本概念，了解發(fā)育生物學的發(fā)展史、與其它學科的關系和主要研究內(nèi)容。教學重點：發(fā)育生物學的基本概念。教學難點：動物發(fā)育的主要特征和基本規(guī)律。第二章配子發(fā)生(6學時)第一節(jié)生殖細胞的起源與分化一、生殖質(zhì)與生殖細胞的分化二、原生殖細胞的遷移三、減數(shù)分裂四、生殖細胞定向分化的決定第二節(jié)精子發(fā)生一、哺乳動物的精子發(fā)生過程二、精子形成與精子結構三、精子發(fā)生過程中的基因表達第三節(jié)卵子發(fā)生一、卵子發(fā)生與精子發(fā)生的異同點二、兩棲類的卵子發(fā)生三、昆蟲的卵子發(fā)生四、哺乳類的卵子發(fā)生五、卵膜的形成（概述海膽、兩棲類、鳥類和哺乳類的的卵膜形成）

教學要求：掌握生殖細胞的起源、哺乳動物精子發(fā)生和精子形成過程及卵子發(fā)生過程，了解兩棲類和昆蟲的卵子發(fā)生。教學重點：精子與卵子的起源和發(fā)育。教學難點：配子發(fā)生中的調(diào)控。第三章動物的早期胚胎發(fā)育（8學時）第一節(jié)受精一、精子獲能二、精卵相遇和識別三、精卵融合四、雌雄原核的結合五、卵的激活第二節(jié)卵裂和囊胚形成一、卵裂的模式二、兩棲類的卵裂和囊胚三、哺乳動物的卵裂和囊胚四、果蠅的卵裂五、卵裂的機制第三節(jié)原腸胚形成一、原腸作用的細胞運動方式二、海膽的原腸胚形成三、文昌魚的原腸胚形成四、兩棲類的原腸胚形成五、鳥類的原腸胚形成六、哺乳類的原腸胚形成教學要求：掌握受精、卵裂、囊胚、原腸胚、頂體反應、皮質(zhì)反應等概念，以及哺乳動物受精和原腸作用的機制，了解兩棲類、鳥類、海膽等的卵裂和原腸形成過程。教學重點：受驚及早期發(fā)育的過程。教學難點：早期發(fā)育諸種事件的機理。第四章脊椎動物的早期發(fā)育(4學時)第一節(jié)神經(jīng)胚形成一、神經(jīng)管形成二、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育三、神經(jīng)嵴：周圍神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育四、外胚層基板五、表皮和皮膚附屬物第二節(jié)中胚層的分化一、脊索和體節(jié)分化二、側板中胚層第三節(jié)內(nèi)胚層的分化一、咽二、消化管及其衍生物第四節(jié)胎膜與胎盤一、雞胚的胎膜二、人胚的胎膜教學要求：掌握內(nèi)胚層、中胚層和外胚層的分化及產(chǎn)生的器官，重點是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育。教學重點：神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育。教學難點：神經(jīng)胚時期中胚層的分化。第五章胚胎細胞命運的決定（4學時）第一節(jié)細胞的自主特化一、細胞定型和分化二、形態(tài)發(fā)生決定子三、黃色新月與海膽肌肉的形成四、極葉與軟體動物中胚層器官的形成五、生殖質(zhì)與生殖細胞六、形態(tài)發(fā)生決定子的本質(zhì)第二節(jié)細胞命運的漸近特化一、兩棲類細胞命運的漸近決定二、初級胚胎誘導三、Neuwkoop中心和神經(jīng)誘導四、晶狀體誘導五、誘導級聯(lián)反應教學要求：掌握誘導、初級胚胎誘導和次級胚胎誘導的概念，理解形態(tài)發(fā)生決定子的性質(zhì)和本質(zhì)。教學重點：胚胎誘導的概念與原理。教學難點：胚胎誘導的機制。第六章發(fā)育過程中的細胞通訊（6學時）第一節(jié)形態(tài)發(fā)生的細胞基礎一、細胞的社會性二、細胞和基質(zhì)的粘著三、細胞間的粘著四、細胞死亡和增殖第二節(jié)胞內(nèi)受體介導的信號通路一、親脂性信號分子的信號傳遞二、氣體性信號分子NO的信號傳遞第三節(jié)細胞表面受體介導的信號通路一、cAMP-pkA信號通路二、磷脂酰肌醇信號通路三、RTK-Ras蛋白信號通路四、受體絲/蘇氨酸激酶信號通路五、非受體酪氨酸激酶通路六、Smad信號通路七、Wnt信號通路八、Hedgehog信號通路九、PI3K-pkB信號通路第四節(jié)并分泌信號轉(zhuǎn)導通路一、Notch信號通路第五節(jié)整合素介導的信號通路第六節(jié)細胞凋亡信號傳遞途徑一、線粒體依賴途徑二、FasL-Fas途徑三、JAK-STAT途徑第七節(jié)信號通路間的相互對話一、信號轉(zhuǎn)導體二、信號分子的核轉(zhuǎn)運三、通路間的相互對話四、信號轉(zhuǎn)導的調(diào)控教學要求：掌握基本概念和重要信號通路對發(fā)育的調(diào)控機理，理解發(fā)育過程中細胞相互通訊的復雜性。教學重點：各種信號通路的組成。教學難點：各種信號通路的激活機制。第七章性腺發(fā)育和性別決定（2學時）第一節(jié)哺乳動物性腺的發(fā)育第二節(jié)哺乳動物的性別決定一、哺乳動物染色體的性別決定二、哺乳動物精巢決定的Y染色體基因三、在精巢決定中的常染色體基因四、動物的次級性別決定第三節(jié)果蠅的性別決定一、果蠅中染色體性別決定二、致死基因三、性別轉(zhuǎn)換基因四、雙性基因五、性別決定級聯(lián)的靶基因第四節(jié)雌雄同體一、線蟲的雌雄同休二、魚類中的雌雄同體第五節(jié)環(huán)境在性別決定中的作用一、爬行類依賴溫度的性別決定二、依賴位置的性別決定教學要求：了解不同種屬動物的性別決定方式及其分子機理。教學重點：哺乳動物的性別決定。教學難點：性別決定的機理。第八章細胞分化的分子機制（4學時）第一節(jié)細胞核機能分析一、兩棲類的細胞核移植二、哺乳類的細胞核移植。三、發(fā)育中基因組的恒定性第二節(jié)差異的基因表達一、不同組織中基因的差異表達二、核潛能的限定三、基因組的改變第三節(jié)染色質(zhì)水平基因活性的調(diào)控一、異染色質(zhì)二、選擇性基因轉(zhuǎn)錄的染色質(zhì)變化第四節(jié)轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控一、基因表達的時間和空間特異性二、發(fā)育中基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)和變化三、差異基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控機制第五節(jié)RNA加工水平的調(diào)控一、mRNA前休與mRNA二、RNA加工水平的調(diào)控第六節(jié)翻譯和翻譯后的調(diào)控一、翻譯水平的調(diào)控二、母源基因的影響三、翻譯和翻譯后調(diào)控的機制教學要求：理解發(fā)育過程中細胞分化在不同水平調(diào)控的分子機理，與生物化學和分子生物學知識相融合，形成清晰的知識網(wǎng)絡。教學重點：分化過程中的基因表達調(diào)控。教學難點：差異表達的機理。四、推薦教材及參考書目[1]張紅衛(wèi).《發(fā)