发育生物学

课程编码：480189071000P1005 英文名称：Developmental Biology 课时：60 学分：3.00 课程属性：学科核心课 主讲教师：程新等

希望学生通过本课程的学习，能掌握发育生物学的主要特征、基本规律和发育的分子机理。
发育生物学由胚胎学发展而来，是对生物体组织、器官和个体生长和发育过程进行研究的一门科学。胚胎学一般指生物体从受精卵发育成个体的研究。在20世纪之前，胚胎学多偏重形态和过程的描述。自21世纪70年代以来，发育生物学逐渐发展为分子和细胞生物学水平上的胚胎学，通过研究基因对细胞生长、分化和形态发生的调控，解析由单一细胞形成生物体组织和器官的过程。在20世纪90年代，由分子发育生物学和演化生物学结合而产生了演化发育生物学，演化发育生物学主要研究不同物种间发育过程的差异性。
本课程通过学习线虫 （Caenorhabditis elegans）、黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）、斑马鱼（Danio rerio）、小鼠（Mus musculus）和拟南芥（Arabidopsis thaliana）等发育生物学研究中常用的模式动植物的发育过程，来帮助同学们理解多细胞生物个体发育形态构建和发育程序机制、生命起源与演化等基本生命问题；而发育生物学的研究结果，亦可帮助了解个体发育异常的起因，如因染色体异常引起的发育不全而导致的唐氏症等，对认识疾病发生机制有重要意义。

生物化学、分子生物学、普通生物学

第一章 Section 1: Introduction 3.0学时
第1节 Chapter 1 History: Origin of Developmental Biology
第2节 Chapter 2 Conception
第3节 Chapter 3 Approaches
第二章 Section 2: Germ cell, Fertilization and Sex Determination
第1节 Chapter 4 Oogenesis 1.5学时
第2节 Chapter 5 Spermatogenesis 1.5学时
第3节 Chapter 6 Fertilization and Sex Determination——WormGenetics and cell lineage of Worm 3.0学时
第三章 Section 3：Introducing Cell Commitment and Early Development in Model Organisms
第1节 Chapter 7 Cell-Cell Communication and Cell Commitment 6.0学时
第2节 Chapter 8-1 Worm Model—— Start with worm: genetics and beyond 1.0学时
第3节 Chapter 8-2 Worm Model——Cell lineage and ultrastructure 1.0学时
第4节 Chapter 8-3 Worm Model——A few important contributions 1.0学时
第5节 Chapter 9-11 Axis Specification （fly, frog, mouse) 3.0学时
第6节 Chapter 12 Arabidopsis 3.0学时
第四章 Section 4：Development of Nervous System 6.0学时
第1节 Chapter 13-1Axon Guidance (part A)—— Two contrasting hypothesis
第2节 Chapter 13-2 Axon Guidance (part A)—— Two contrasting hypothesisEphrin signaling
第3节 Chapter 13-3 Axon Guidance (part A)—— Two contrasting hypothesisNetrin pathway
第4节 Chapter 14-1 Axon Guidance (part B)——Robo pathway
第5节 Chapter 14-2 Axon Guidance (part B)——Activity dependent wiring
第6节 Chapter 15 Synapse Formation
第五章 Section 5：Paraxial and Intermediate Mesoderm 3.0学时
第1节 Chapter 16 Paraxial mesoderm: Somitogenesis
第2节 Chapter 17 Intermediate mesoderm: the Urogenital System
第六章 Section 6：Plant development
第1节 Chapter 18-1 Plant reproduction and Alternation of Generations——Male Gametophyte Development 3.0学时
第2节 Chapter 18-2 Plant reproduction and Alternation of Generations——Female Gametophyte Development 3.0学时
第3节 Chapter 18-3 Plant reproduction and Alternation of Generations——Fertilization 3.0学时
第4节 Chapter 18-4 Plant reproduction and Alternation of Generations——Embryogenesis 3.0学时
第5节 Chapter 19-1 Plant Patterning and Growth——Plant Organogensis and Vegetative Growth 3.0学时
第6节 Chapter 19-2 Plant Patterning and Growth——Plant Floral transtion 3.0学时
第7节 Chapter 19-3 Plant Patterning and Growth——Plant Reproductive Growth 3.0学时
第8节 Chapter 19-4 Plant Patterning and Growth——Plant Secondary Growth 3.0学时
第9节 Chapter 19-5 Plant Patterning and Growth——Plant Regeneration and Crop Design 3.0学时
第七章 期末考试 3.0学时
第1节 闭卷考试

何杰博士，研究组组长，高级研究员。目前研究组主要以斑马鱼视觉神经系统为研究对象，利用分子遗传学，物理光学和数学模型等多种手段，主要研究视觉神经组织中神经干(前体)细胞的生长行为，及其衍生的神经通路的功能。程新研究员，研究组长，博士生导师，干细胞再生医学专家。美国纽约大学西奈山医学院博士，宾夕法尼亚大学费城儿童医院博士后及助理研究员。师从世界著名干细胞学者 Gordon Keller，获得 NIH Kirschstein National Research Award、儿童糖尿病研究基金 (JDRF) 青年独立 PI 特别奖；2013年回国任中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（原生化与细胞所）研究员，获得中科院海外引才计划S类、上海市“浦江人才”、“留学高层次人才择优”等资助。长期专注于人类干细胞的中、内胚层定向分化研究，相关研究工作发表在 Cell Stem Cell，Nature Biotechnology，Nature Communications，Cell Research，Cell Reports，Development 和 Current Opinion in Cell Biology 等核心专业期刊。隋鹏飞研究员，研究组长，博士生导师，2008年 兰州大学，获学士学位;2013年 复旦大学，获博士学位。2014至2019年间， 威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin Madison)加州大学圣地亚哥分校 (University of California San Diego )2019年8月底回国就任中国科学院生物化学与细胞生物学研究所研究员，研究组长。研究方向：肺干细胞和再生。研究工作：呼吸系统疾病是世界性的重大健康问题。病毒，衰老及空气污染引起的呼吸系统损伤会导致肺功能的持续性下降，并最终导致死亡。肺部特发性疾病如COPD和肺纤维化，目前在临床上还缺乏有效的治疗药物。本实验室主要利用动物模型和人类器官模型作为主要研究对象，结合多种前沿技术手段解码肺再生的调控机制，为理解和治疗肺部相关疾病提供新的思路和方法。林琳研究员，研究组长，博士生导师，2011年毕业于中山大学，获生物技术专业学士学位。2016年毕业于新加坡国立大学，获得博士学位。2016年至2024年分别在哈佛大学医学院布莱根妇女医院和荷兰皇家艺术与科学院Hubrecht研究所接受博士后训练；拟于2024年7月起任中科院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)研究员，研究组长，博士生导师。研究方向：细胞功能与组织稳态。童明汉，研究员，研究组长，博士生导师，2000年毕业于上海第二医科大学，获博士学位。2001年2月至2004年1月在美国University of Pennsylvania从事博士后研究;2004年2月起在美国Northwestern University从事博士后研究，于2005年1月起任助理教授(研究型);2009年至2013年受聘于美国Washington State University，先后为助理教授(研究型)和副教授(研究型)。现任中国科学院上海生命科学院生物化学与细胞生物学研究所研究员、研究组长。研究方向：减数分裂启动。周波研究员，研究组长，博士生导师，2004年7月获华东师范大学学士学位；2010年7月获中国科学院上海生科院博士学位，之后留所工作一年；2011年10月至2016年7月在美国西南医学中心Sean J. Morrison实验室从事博士后研究，期间获Leukemia & Lymphoma Society Fellowship资助；2016年8月入职中国科学院生化与细胞所（现名：分子细胞科学卓越创新中心），任研究员，研究组长，博士生导师。2018年获中国干细胞协会青年研究员奖。2022年获上海市优秀学术带头人（青年）。研究方向：造血干细胞与白血病。