发育生物学课程现状与教学内容研究

  本文关键词：发育生物学课程，由笔耕文化传播整理发布。

　　【关键词】研究,现状,课程,生物学,发育,
一、发育生物学课程开设现状
国外发育生物学课程开设较早, 基本同科研同步。伴随
分子生物学向胚胎学的渗透, 许多大学均有专门的发育生物
学研究机构, 知名期刊、等均设有“ 发育生物学”专
栏。上世纪年代初期, 一些知名大学即成立了发育生物
学部系, 在各层次学生中开设了发育生物学课程教学。
国内发育生物学课程开设较晚, 上个世纪年代以来,
在我国一些知名院校中相继开设了发育生物学特别是发育
过程中信号调控等内容的相关讲座, 广受研究生与本科学生
欢迎, 由于主讲教师围绕各自的科研方向演讲, 而没有形成
系统教材在我国其他多数大专院校均尚未开设发育生物学
专业课程。在许多院校的医学专业或生物学专业的知识结
构中, 机体早期发育的内容主要在胚胎学课程中讲授, 而且
由于胚胎学与组织学一般是合并教学, 胚胎学教学课时受到
限制, 无法深人探讨机体早期发育的分子机制, 特别是传统
的胚胎学教材主要是基于描述胚胎学及少量实验胚胎学内
容, 缺乏重要的分子胚胎学内容, 许多重要的分子胚胎学理
论与基本概念没有得到体现。进人世纪以来, 随着国内
许多学者的呼吁与对发育生物学研究热点的重视, 国内先后
出版了多种版本的发育生物学教材, 包括国内编写的中文教
材和引用国外优秀的英文教材, 如山东大学张红卫教授主编
的面向世纪课程教材发育生物学就是一本极好的本科
精品教材。到目前为止, 作为生物科学的二级学科, 发育
生物学已被大多数综合性大学的生物学及生物技术专业列
为本科生的必修课, 国内越来越多其他高校医学专业与生物
科学专业课程体系中相继开设了发育生物学必修课程。
二、发育生物学课程内容的选择
发育生物学是一门综合性极强的学科。它研究的对象
广泛, 内容丰富, 层次及方法多样, 是生命科学的其他学
科所无法与之相比的。由于国内各校开设该课程历史较短,
特别是针对本科生开设该课程的教学经验积录较少, 市场各
种教材的内容均较庞杂, 编排顺序和列举实验证据不尽一
致, 在学时少, 内容多的情况下, 认真研究教学内容, 分析重
点难点, 通过课程解释与分析把发育生物学基本内容与精位
教给学生, 自然而然就成了该课程教学必须做的工作。
发育生物学课租的基本内容
发育生物学从研究对象上应包括植物和动物两部分, 在
近年的教学实践中, 根据我院生物专业的课程设特点, 我
们以讲述动物发育为主, 将发育生物学本科教学的墓本内容
划分为动物个体发育模式、胚轴和器官形成和细胞分化的分
子机制三大部分。
以动物个体发育模式内容奠定发育生物学基础。动物
个体发育的模式是指动物胚前和胚胎早期发育过程的一般
形式。它包括生殖细胞的发生、受精的机制、卵裂、原肠作用
和三胚层的形成等过程。在动物个体发育模式的教学中, 主
要以两栖动物和哺乳动物为例介绍动物生殖细胞的起源与
分化, 精子和卵子的发生过程。受精过程主要介绍精子获
能、顶体反应、精卵识别和雌雄原核融合过程的分子基础, 将
精卵表面的受体蛋白分子和卵的激活机制作为重点。卵裂
过程应以卵裂的特点、方式和调控机制为主, 以蛙、斑马鱼、
果蝇和人等卵裂过程阐明卵裂的类型。动物原肠作用是胚
胎细胞重新排列组合的最初过程, 以不同种类动物原肠运动
收稿日期一价一
作者简介张根华任一, 男, 江苏常熟人, 常熟理工学院生物与食品工程学院副教授, 博士, 主要研究方向为食品感
官科学。
过程为载体, 主要阐明细胞运动形式及其机制, 使学生建立
起一个清晰的三胚层胚胎轮廓。三胚层的分化及器官原基
的形成是胚胎学的重要教学内容, 神经管的形成过程和中胚
层的分化都是发育机制研究的重要内容。通过动物个体发
育模式的教学, 使学生初步了解动物发育的主要过程和基本
规律, 并打开一些细胞分化和形态发生知识的窗口, 让它们
对深人探讨发育机制产生浓厚的兴趣。
以胚轴和器官形成的过程阐明细胞分化和形态发生的
基本形式。细胞分化和形态发生是发育生物学的核心间题,
所谓细胞分化是指全能细胞产生各种类型细胞的发育过
程。形态发生是指分化的细胞相互联合从而形成各种组织
和器官的过程。在介绍细胞分化、细胞定型的方式和特点、
胚轴形成和器官发生的概念后, 引出自主型发育和依赖型发
育的概念。通过列举一些历史实验例证解释形态发生决定
子和胞质隔离是细胞自主型特化或自主型发育的实质所在,
以形态发生决定子的分子机制初步介人细胞分化的分子机
制。另外依赖型发育也称调整型发育, 它的实质是胚胎诱
导, 即胚胎中一部分细胞对另一部分细胞产生影响, 并决定
其分化方向的作用。在此基础上进一步列举历史实验介绍
胚胎诱导现象和原理, 从而使学生充分掌握细胞的有条件特
化和调整型发育的机制。胚轴和器官形成的教学内容多、层
次复杂、涉及知识面十分广泛, 应该按照学生的知识结构、接
受能力的不同对教学内容有所取舍。
用分子遗传学的原理深人探讨细胞分化的分子机制。
细胞分化的过程是细胞从全能细胞到多潜能细胞, 由多潜能
细胞到分化细胞的发展过程, 其实质是基因差异性表达的结
果。基因差异性表达的调控既有转录水平的调控又有翻译
水平的调控。而影响差异性表达的主要原因有两个方面, 一
是细胞内环境的差异影响核基因的表达, 二是细胞外环境差
异的影响, 即细胞位置信息差异的影响, 直接或间接的影响
核基因的表达。相应教学内容包括染色体水平基因活性的
调控、转录水平的调控、加工水平的调控以及翻译和翻
译后的调控。授课时应该从细胞基因相同的证据到核潜能
的被限定的概念讲起, 并列举基因组改变的事例, 如染色体
消减、基因重排和基因扩增等, 然后再去介绍不同水平的基
因调控, 使学生能够准确地理解和掌握细胞分化的实质。
发育的基本原理是在基因表达及其调控的基础上, 以细
胞分化的分子机制为核心, 研究如何以一维信息调节
控制三维形态结构的构建和生命现象的发展, 细胞和组织如
何自我构建器官和机能系统的过程。授课时始终将细胞分
化和形态发生机制等核心问题贯穿于三个基本内容之中, 让
学生理解和掌握不同类型动物个体发育过程中自我组织、自
我构建的本质。
发育生物学课程的热点内容
多数学者认为动物发育的进化机制、环境对有机体发育
的影响、发育与疾病、机体的衰老、性别决定机制以及动物克
隆技术等是发育生物学研究的热点内容侧重于在理论指导
下的应用研究也有人认为, 目前的生命科学处于后基因组
和后蛋白质组时代, 发育生物学的热点应该是基因组和蛋白
组在发育过程中功能的研究, 应以分子信号转导为核心内容
侧重基础理论研究。我们认为, 无论人们如何去认识和划
分这些内容, 这些内容都是在发育生物学的基础研究的前提
下, 对发育知识的延伸, 对发育理论的深化与实践。应用研
究代表着发育生物学的发展趋势、未来与最终目的。因此在
教学过程中, 对于发育生物学的热点内容, 应该按照专业和
学生层次的需求, 有目的、有选择的讲授。
三、不足与思考
反思我们当前的发育生物学教学, 还明显存在不足如
该课程的专业教师学科背景有待加强, 知识体系编排与融合
还有待改进。目前在国内出现的不同版本不同学者编著的
《发育生物学》本科教材, 由于作者研究的重点与基本思路的
不同, 其教学内容的选择与编排存在多种不同形式, 各有特
点。在教学过程中各校教师应根据学生层次与现有的知识
结构来选择与编排内容, 其中有以下几个间题值得认真思
考教学内容以动物个体发育程序的模式为主线, 还是以
动物系统演化历程为主线将个体发育模式与细胞分化
的分子机制并列, 还是将基因表达及其调控的分子机制贯穿
于主线内容之中如果将发育模式与发育基本原理两部
分内容并列, 哪一部分内容在先哪一部分在后将动
物发育的基本原理作为主要内容, 还是注重发育过程中各个
程序的调控
从目前发育生物学教学的师资队伍分析, 大多是原来从
事组织学与胚胎学、遗传学、细胞生物学或生物化学与分子
生物学等学科的教师, 很少有一直从事发育生物学教学和研
究的专业性教师。教师对发育生物学学科知识的系统性还
不够成熟, 学科框架结构和理论知识体系有待进一步完善。
在此前提下, 我们认为不同专业临床医学、生物科学、生物
技术等必需按照专业培养目标的需要, 抓住发育生物学的
上述基本问题, 认真研究教学内容, 制订好与该专业整体教
学计划相适应的教学大纲。与此同时不断改革教学方法, 利
用现代教学手段与技术提高教学效果。
由于发育生物学是一门新的交叉性前沿性课程, 所以授
课教师除了增加自身的学科背景外, 在教学中要不断革新教
学手段, 随时听取学生反馈意见, 并依此进行必要的教学内
容与手段的调整。同时由于该学科研究对象的广泛性和教
学内容的复杂性, 在授课期间要培养学生对科学真理不断探
索和追求的精神, 这些都将为讲授好课程提供有力的保证。
参考文献
【张育辉对发育生物学教学内容体系的几点思考〔
,
陕
西师范大学继续教育学报, , 斤一
【」张育辉发育生物学在生物科学中的地位及其教学内容
研究, 小
【梅明, 徐富翠, 邹礼乐浅谈医学发育生物学教学改革的
实践与思考【四川解剖学杂志, 双刃吕, 一
【」韩余鸿, 郭勇, 徐富翠医学发育生物学教学实践探索
【四解剖学杂志, , 礴
【」黄晓燕, 周作民, 祝辉, 等医学发育生物学教学模式探
讨【

  本文关键词：发育生物学课程，由笔耕文化传播整理发布。