一、細胞學說的建立過程
1、維薩里:比利時人,從人體解剖入手研究,發(fā)表了巨著《人體構造》,揭示了人體在器官水平的結構。
2、比夏:法國人,他指出器官由低一層次的結構——組織構成,并把組織分為21種。
3、虎克:英國人,細胞的發(fā)現(xiàn)者和命名者。1665年,他用顯微鏡觀察植物的木栓組織,發(fā)現(xiàn)由許多規(guī)則的小室組成,并把“小室”成為cell——細胞。
4、列文虎克:荷蘭著名磨鏡技師,他用自制的顯微鏡觀察,對紅細胞和動物精子等活細胞進行了精確的描述。
5、德國植物學家施萊登和動物學家施旺,19世紀30年代提出了細胞學說,指出細胞是一切動植物結構的基本單位。論證生物界的統(tǒng)一性(細胞的統(tǒng)一性和生物體結構的統(tǒng)一性)。1838 年施萊登提出細胞是構成植物的基本單位,施旺發(fā)現(xiàn)研究報道《關于動植物的結構和一致性的顯微研究》(★)
6、耐格里:德國人,用顯微鏡觀察了多種植物生長點上新細胞的形成,發(fā)現(xiàn)新細胞的產生原來是細胞分裂的結果。
7、魏爾肖:德國人,他在前人研究成果的基礎上,1858 年總結出“細胞通過分裂產生新細胞”。
二、蛋白質的探索歷程
1、英國科學家桑格經(jīng)過10 年努力,終于在1953 年測得牛胰島素全部氨基酸的排列順序。
2、1965 年我國科學家完成結晶牛胰島素的全部合成。
三、細胞結構的探索歷程
1、美國細胞生物家克勞德摸索出采用不同轉速對破碎的細胞進行離心的方法,將細胞內的不同組分分開?!ㄐ远糠蛛x細胞組分的經(jīng)典方法
2、比利時的德迪夫發(fā)現(xiàn)了溶酶體
3、羅馬尼亞的帕拉德,改進了電子顯微鏡,發(fā)現(xiàn)了核糖體和線粒體結構,1960 年,帕拉德向人們描繪了一幅生動的細胞“超微活動圖”。形象地揭示出分泌蛋白質合成并運輸?shù)郊毎獾倪^程。
四、生物膜結構的探索歷程(必修一第65頁)
1、歐文頓:1895年他曾用500多種化學物質對植物細胞的通透性進行地上萬次的試驗,發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同物質的通透性不一樣:凡是可以溶于脂質的物質,比不能溶于脂質的物質更容易通過細胞膜進入細胞。于是他提出了膜由脂質組成的假說。
2、20世紀初,科學家第一次將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來,并分析其主要成分是脂質和蛋白質。
3、1925年,荷蘭科學家用丙酮從細胞膜中提取脂質,鋪成單層分子,發(fā)現(xiàn)面積是細胞膜的2倍。提出假說:細胞膜中的脂質是雙層的。
4、羅伯特森:1959年他在電鏡下看到了細胞膜清晰的暗-亮-暗的三層結構,結合其他科學家的工作提出了生物膜結構的“單位膜”模型,所有生物都是由蛋白質——脂質——蛋白質三層結構構成(靜態(tài)模型)。
5、1970年,科學家通過熒光標記的人鼠細胞融合實驗,提出假說:細胞膜具有流動性。
6、1972年,桑格和尼克森,在“單位膜”模型基礎上提出“流動鑲嵌模型”。強調膜的流動性和膜蛋白分布的不對稱性。為多數(shù)人所接受。(★)
7、1988 年美國科學家阿格雷成功地將構成水通道的蛋白質分離出來。
8、1998 年美國科學家麥金農測出了鉀離子通道的立體結構。
五、酶的發(fā)現(xiàn)史(必修一第78頁、第81頁)
1、斯帕蘭札尼:意大利人,生理學家。1783年他通過實驗證實胃液具有化學性消化作用。
2、法國微生物學家,化學家巴斯德提出釀酒中的發(fā)酵是由于酵母菌的存在,沒有活細胞的參與,糖類是不可能變成酒精。
3、德國化學家李比希認為引起發(fā)酵是由于酵母細胞中的某些物質,但這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。
4、畢希納:德國人,化學家。他從酵母細胞中獲得了含有酶的提取液,并用這種提取液成功地進行了酒精發(fā)酵。他將酵母細胞中引起發(fā)酵的物質稱為釀酶。
5、薩姆納:美國人,化學家。1926年,他從刀豆種子中提取到脲酶的結晶,并用多種方法證明脲酶是蛋白質。榮獲1946年諾貝爾化學獎。(★)
6、20世紀80年代, 美國科學家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也有生物催化作用。(★)
六、光合作用的發(fā)現(xiàn)史(★)(必修一第100頁、第101頁)
1、1771年, 英國科學家普里斯特利,通過實驗證實植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變得污濁的空氣,但是他沒有發(fā)現(xiàn)光在植物更新空氣中的作用。
2、1779年,荷蘭科學家英格豪斯(J.Ingenhousz)發(fā)現(xiàn)普利斯特利的實驗只有在陽光照射下才能成功,植物體只有綠葉才能更新污濁的空氣,但不了解植物吸收和釋放的究竟是什么。
3、1817 年,兩位法國科學家首次從植物中分離出葉綠素。
4、1845年,德國的梅耶,提出植物進行光合作用時,把光能轉化成化學能儲存起來。
5、1864年,德國科學家薩克斯通過實驗證明光合作用產生了淀粉
6、1880年,德國科學家恩格爾曼,利用好氧細菌和水綿進行實驗,證明葉綠體是植物進行光合作用的場所。并發(fā)現(xiàn)光合作用主要是利用紅光和藍紫光。
7、1939年,美國的魯賓和卡門利用同位素標記法,證明光合作用中釋放的氧氣全部來自水。
8、20世紀40年代,美國生物化學家,植物生理學家卡爾文及其合作者用小球藻做實驗,利用放射性同位素標記法研究光合作用,14C標記CO2追蹤,經(jīng)9年左右的研究,最終探明了CO2中的碳在光合作用中轉化成有機物中的碳的途徑,這一途徑稱為卡爾文循環(huán)。
附:1958 年,美國科學家斯圖爾德,取胡蘿卜韌皮部的一部分細胞,放入植物激素、無機鹽等物質的培養(yǎng)液中培養(yǎng),這些細胞旺盛地分裂和生長,形成細胞團塊——根、莖、葉——植株。
七、遺傳基本規(guī)律的發(fā)現(xiàn)史(必修二第2—33頁)
1、孟德爾:奧地利人,遺傳學的奠基人。他進行了長達8年的豌豆雜交實驗,通過分析實驗結果,發(fā)現(xiàn)了生物遺傳的規(guī)律(假說—演繹法)(★)。1866年他發(fā)表論文《植物雜交試驗》,提出了遺傳學的分離定律、自由組合定律和遺傳因子學說。但未引起任何反響。
2、1900年,三位科學家重新發(fā)現(xiàn)孟德爾的工作,人們開始認識到孟德爾提出的理論的重要意義。
3、1909年,丹麥植物學家約翰遜,1909年給孟德爾的“遺傳因子”重新起名為“基因”,并提出了表現(xiàn)型和基因型的概念。
4、德國動物學家魏斯曼預言:在精子和卵細胞成熟的過程中存在減數(shù)分裂過程,后來被其他科學家的顯微鏡觀察所證實。。
5、1903年,美國遺傳學家薩頓,1903年他用蝗蟲細胞作材料,研究精子和細胞形成過程,研究中發(fā)現(xiàn)孟德爾假設的一對遺傳因子即等位基因分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似,并由此提出了遺傳因子(基因)位于染色體上的學說。(類比推理法)(★)
6、英國科學家摩爾根利用果蠅為實驗材料,證實基因在染色體上呈線性排列(假說—演繹法)(★),為現(xiàn)代遺傳學奠定了細胞學基礎,摩爾根被稱為染色體遺傳理論的奠基人,他還發(fā)現(xiàn)了基因的連鎖互換律,人們稱之為遺傳第三定律。
7、18世紀英國著名的化學家兼物理學家道爾頓,第1個發(fā)現(xiàn)了色盲癥,也是第1個被發(fā)現(xiàn)的色盲癥患者。
八、遺傳物質的發(fā)現(xiàn)史(★)(必修二第42頁)
1、1928年,英國科學家格里菲思,用小鼠為實驗材料,通過肺炎雙球菌的轉化實驗提出:已殺死的S型細菌中,含有某種“轉化因子”,使R型細菌轉化為S型細菌。
2、1944年,美國科學家艾弗里和他的同事,通過肺炎雙球菌的體外轉化實驗,證明上述“轉化因子”為DNA,也就是說DNA才是遺傳物質。
3、1952年,赫爾希和蔡斯,以T2噬菌體為實驗材料,利用同位素標記法,通過噬菌體侵染細菌的實驗證明,在噬菌體中,親代和子代之間具有連續(xù)性的物質是DNA,而不是蛋白質。再次證明DNA是遺傳物質。
4、煙草花葉病毒侵染煙草的實驗證明RNA也是遺傳物質?!哉fDNA是主要遺傳物質。
九、DNA分子的結構和復制的發(fā)現(xiàn)史(必修二第47頁)
1、威爾金斯和富蘭克林為沃森和克里克提供了DNA的X射線衍射物圖譜。
2、查哥夫,發(fā)現(xiàn)DNA分子中腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量,鳥嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量,為著名的DNA雙螺旋結構模型的建立提供了依據(jù)。
3、1953年,沃森和英國科學家克里克共同提出了DNA分子雙螺旋結構模型(模型構建法)。(★)之后不久,又發(fā)表了另一篇論文,提出了DNA分子半保留復制的假說。
4、1958年,科學家利用大腸桿菌為實驗材料,運用同位素標記法,實驗證實了DNA的半保留復制。
5、1957年克里克預見了遺傳信息傳遞的一般規(guī)律,提出中心法則。
6、尼倫伯格和馬太成功破譯了第一個遺傳密碼。
十、育種相關:
1、袁隆平他是中國研究雜交水稻的創(chuàng)始人,世界上成功利用水稻雜種優(yōu)勢的第一人,被譽為“雜交水稻之父”。
十一、生物進化理論的發(fā)展史(必修二第110頁)
1、拉馬克,法國人,博物學家,生物進化論的先驅。最先提出了生物進化的學說,認為生物是不斷進化的,生物進化的原因是用進廢退和獲得性遺傳。
2、達爾文,英國人,博物學家,生物進化論的主要奠基人。1859年,他出版了科學巨著《物種起源》,在書中提出以自然選擇學說為核心的生物進化理論。書中充分論證了生物的進化,并明確提出自然選擇學說來說明進化機理。他創(chuàng)立的進化論的影響遠遠超出了生物學的范圍,它給予神創(chuàng)論和物種不變論以致命的打擊,為辯證唯物主義世界觀提供了有力的武器。(★)
3、美國人生態(tài)學家斯坦利,提出了“收割理論”來說明捕食者在進化中的作用。
十二、內環(huán)境穩(wěn)態(tài)調節(jié)機制的發(fā)現(xiàn)(必修三第8頁)
1、貝爾納,法國人, ,曾推測,內環(huán)境的恒定主要依賴于神經(jīng)系統(tǒng)的調節(jié)。1857年,他提出“內環(huán)境”的概念,動物生活需要兩個環(huán)境——機體細胞生活的內環(huán)境和整個有機體生活的外環(huán)境。并推測內環(huán)境的恒定主要依賴于神經(jīng)系統(tǒng)的調節(jié)。
2、坎農,美國人,生理學家。1926年,他提出了“穩(wěn)態(tài)”的概念:穩(wěn)態(tài)不是恒定不變,而是一種動態(tài)的平衡。并提出了穩(wěn)態(tài)維持機制的經(jīng)典解釋:內環(huán)境穩(wěn)態(tài)是在神經(jīng)調節(jié)和體液調節(jié)的共同作用下,通過機體各種器官、系統(tǒng)分工合作、協(xié)調統(tǒng)一而實現(xiàn)的。
3、目前普遍認為:神經(jīng)——體液——免疫調節(jié)網(wǎng)絡是機體維持穩(wěn)態(tài)的主要調節(jié)機制。
十三、促胰液素的發(fā)現(xiàn)(必修三第23頁)
1、沃泰默,法國人,生理學家。他通過實驗發(fā)現(xiàn),把通向狗的上段小腸的神經(jīng)切除,只留下血管,向小腸內注入稀鹽酸時,仍能促進胰液分泌。但是他卻囿于定論,認為這是由于小腸上微小的神經(jīng)難以剔去干凈的緣故。
2、斯他林和貝利斯,在小腸黏膜提取液中發(fā)現(xiàn)了促使胰液分泌的物質——促胰液素(人們發(fā)現(xiàn)的第一種激素)。1905年,他們提出了“激素”這一名稱,并提出激素在血液中起化學信使作用的概念。
3、巴甫洛夫:俄國人,生理學家,現(xiàn)代消化生理學的奠基人,他和他的學生們隨后也得出斯他林和貝利斯結論。1891年開始研究消化生理,在“海登海因小胃”基礎上,他制成了保留神經(jīng)支配的“巴甫洛夫小胃”,并創(chuàng)造了一系列研究消化生理的慢性實驗方法,揭示了消化系統(tǒng)活動的一些基本規(guī)律。為此,他榮獲1904年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。20世紀初,他的研究重點轉到高級神經(jīng)活動方面,建立了條件反射學說。
十四、植物生長素的發(fā)現(xiàn)史(★)(必修三第46頁)
1、1880年,達爾文根據(jù)向光性實驗推出:單側光照射使胚芽鞘的尖端產生某種影響(物質),當這種影響傳遞到下部伸長區(qū)時,會造成背光面比向光面生長快,因而向光性彎曲。
2、1910年,鮑森·詹森,丹麥人,植物生理學家。他通過實驗證明,胚芽鞘尖端產生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部。
3、1914年,拜爾,匈牙利人,植物生理學家。他通過實驗證明:胚芽鞘的彎曲生長,是因為尖端產生的刺激在其下部分布不均勻造成的。
4、1928年,美籍荷蘭人,植物生理學家溫特的實驗進一步證明造成胚芽鞘彎曲的影響確定是一種化學物質。溫特認為這可能是一種和動物激素類似的物質,并命名為生長素。
5、1934年,荷蘭科學家郭葛等人從植物中提取出吲哚乙酸―― 生長素。
6、1946年,人們從高等植物中分離出生長素,并確認它就是吲哚乙酸(IAA)。
十五、種群與生態(tài)系統(tǒng)(必修三第67頁、95頁)
1、生態(tài)學家高斯,,通過實驗發(fā)現(xiàn)草履蟲種群數(shù)量增長的S型曲線。
2、美國生態(tài)學家林德曼,通過對一個結構相對簡單的天然湖泊——賽達伯格湖的能量流動進行的定量分析,發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有單向流動、逐級遞減兩個特點,能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率大約是10%~20%。
3、1952 年,我國生態(tài)學家馬世駿,提出從系統(tǒng)的整體調控著眼,運用“改治結合,根除蝗害”的戰(zhàn)略,一方面通過化學防治和生物防治降低蝗蟲密度,一方面改造飛蝗發(fā)生地。他提出了“生態(tài)經(jīng)濟學”設想,“生態(tài)工程”以及“社會——經(jīng)濟——自然”復合生態(tài)系統(tǒng)等一系列新觀點。
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