高中生物教材科學(xué)史

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1、6 高中生物涉及的科學(xué)史 必修一 一、細(xì)胞學(xué)說建立過程涉及幾個(gè)重要科學(xué)家 1、虎克：英國人，細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)者和命名者。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”稱為cell——細(xì)胞。 2、列文虎克：荷蘭人，他用自制的顯微鏡進(jìn)行觀察，觀察到了不同形態(tài)的細(xì)菌、紅細(xì)胞和精子等，但沒用“細(xì)胞”來描述其發(fā)現(xiàn)。 3、施萊登和施旺：19世紀(jì)30年代，提出了細(xì)胞學(xué)說，揭示細(xì)胞統(tǒng)一性和生物結(jié)構(gòu)統(tǒng)一性。 4、魏爾肖：德國人，他在前人研究成果的基礎(chǔ)上，總結(jié)出“細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞”。 二、生物膜流動(dòng)鑲嵌

2、模型涉及的科學(xué)家 5、歐文頓：1895年他曾用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行地上萬次的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的通透性不一樣：凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。于是他提出了膜由脂質(zhì)組成的假說。 6、20世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分析出來，化學(xué)分析其主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。 7、1925年，兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取出脂質(zhì)，在空氣-水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積為紅細(xì)胞表面積的兩倍。得出結(jié)論：細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。 8、羅伯特森：1959年他在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗-亮-暗的三

3、層結(jié)構(gòu)，結(jié)合其他科學(xué)家的工作，提出了生物膜的模型：所有的生物膜都是由蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。 9、桑格和尼克森：提出“流動(dòng)鑲嵌模型”，為多數(shù)人所接受。 三、與酶的發(fā)現(xiàn)有關(guān)的科學(xué)家 10、斯帕蘭札尼：意大利生理學(xué)家。1783年他通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)胃液具有化學(xué)性消化作用。 11、巴斯德：法國微生物學(xué)家，化學(xué)家，提出釀酒中的發(fā)酵是由于酵母菌的存在，沒有活細(xì)胞的參與，糖類是不可能變成酒精。 12、李比希：德國化學(xué)家。認(rèn)為引起發(fā)酵時(shí)酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)，這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。 13、畢希納：德國化學(xué)家。他從酵母細(xì)胞中獲得了含有酶的提取液，并用這種提取液成功地進(jìn)行

4、了酒精發(fā)酵。 14、薩姆納：美國化學(xué)家。1926年，他從刀豆種子中提取到脲酶的結(jié)晶，并用多種方法證明脲酶是蛋白質(zhì)。榮獲1946年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 15、切赫和奧特曼：發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用。 四、光合作用的發(fā)現(xiàn)涉及的科學(xué)家 16、普里斯特利：英國科學(xué)家，1771年，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)植物可以更新空氣。但是，他沒有發(fā)現(xiàn)光在植物更新空氣中的作用，也不知道更新的是什么氣體。 17、英格豪斯：荷蘭科學(xué)家，1779年，做普里斯特利的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)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。 18、1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。

5、 19、梅耶：德國科學(xué)家，1845年指出植物在進(jìn)行光合作用時(shí)將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來。 20、薩克斯：德國科學(xué)家，1864年，通過實(shí)驗(yàn)證明光合作用產(chǎn)生了淀粉。 21、恩格爾曼: 美國科學(xué)家，1880年，通過實(shí)驗(yàn)證明葉綠體釋放氧氣，是植物進(jìn)行光合作用的場所。 22、魯賓和卡門：美國科學(xué)家，20世紀(jì)30年代，用同位素標(biāo)記法證明光合作用中釋放的氧全部來自水。 23、卡爾文：美國人，在20世紀(jì)40年代，他及其合作者用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，追蹤其放射性，最終探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成了有機(jī)物中的碳的途徑，這一途徑稱為卡爾文循環(huán)。 必修二 一、遺傳方

6、面的科學(xué)家 1、孟德爾：奧地利人，遺傳學(xué)的奠基人，被世人公認(rèn)為遺傳學(xué)之父。他進(jìn)行了長達(dá)8年的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了生物遺傳的規(guī)律。1866年他發(fā)表論文《植物雜交試驗(yàn)》，提出了遺傳學(xué)的分離定律、自由組合定律和遺傳因子學(xué)說(孟德爾并沒有發(fā)現(xiàn)基因、染色體...)。豌豆雜交實(shí)驗(yàn)運(yùn)用假說演繹法。(P2-12) 2、約翰遜：丹麥人，植物學(xué)家。1909年給孟德爾的“遺傳因子”重新起名為“基因”，并提出表現(xiàn)型和基因型概念。（P12） 3、魏斯曼：德國人，動(dòng)物學(xué)家。他預(yù)言在精子和卵細(xì)胞成熟的過程中必然有一個(gè)特殊的過程使染色體減半；受精時(shí)，精子和卵細(xì)胞融合，恢復(fù)正常的染色體數(shù)目。（即預(yù)言

7、了減數(shù)分裂過程）后來被其他科學(xué)家的顯微鏡觀察所證實(shí)。（P16） 4、薩頓：美國人，細(xì)胞學(xué)家。1903年，他在研究中發(fā)現(xiàn)孟德爾假設(shè)的遺傳因子的分離與減數(shù)分裂過程中同源染色體的分離非常相似，并由此提出假說—基因位于染色體上。（方法：類比推理）P28 5、摩爾根：美國人，遺傳學(xué)家，胚胎學(xué)家。他用果蠅做了大量實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了基因的連鎖互換定律，人們稱之為遺傳學(xué)的第三定律。他還證明基因在染色體上呈線性排列（即證明了基因位于染色體上 方法：假說演繹法），為現(xiàn)代遺傳學(xué)奠定了細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。 (P28) 6、道爾頓：18世紀(jì)英國著名的化學(xué)家和物理學(xué)家道爾頓，第1個(gè)發(fā)現(xiàn)了色盲癥，也是第1個(gè)被發(fā)現(xiàn)的色盲癥患者。(

8、P33) 二、DNA是主要的遺傳物質(zhì) 7、格里菲思：1928年，英國科學(xué)家格里菲思通過實(shí)驗(yàn)推想，已殺死的S型細(xì)菌中，含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。（體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)） (P43) 8、艾弗里：1944年，美國科學(xué)家艾弗里和他的同事，證明上述“轉(zhuǎn)化因子”為DNA，也就是說DNA才是遺傳物質(zhì)。該實(shí)驗(yàn)也證明了蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。（體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)）P44 9、赫爾希和蔡斯：1952年，赫爾希和蔡斯，通過噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明，在噬菌體中，親代和子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA，DNA是遺傳物質(zhì)。該實(shí)驗(yàn)沒有證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。（同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn) 32P 35S） P45

9、三、DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制 10、沃森和克里克：1953年，美國科學(xué)家沃森和英國科學(xué)家克里克提出DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。1957年克里克提出中心法則.提出DNA半保留復(fù)制的假說。（同位素標(biāo)記法 密度梯度離心） 11、尼倫伯格和馬太成功破譯了第一個(gè)遺傳密碼。 四、進(jìn)化： 12、拉馬克：法國人，博物學(xué)家，生物進(jìn)化論的先驅(qū)。最先提出了生物進(jìn)化的學(xué)說，認(rèn)為生物是不斷進(jìn)化的，生物進(jìn)化的原因是用進(jìn)廢退和獲得性遺傳。 13、達(dá)爾文：英國人，博物學(xué)家，生物進(jìn)化論的主要奠基人。1859年，他出版了科學(xué)巨著《物種起源》，書中充分論證了生物的進(jìn)化，并明確提出自然選擇學(xué)說來說明進(jìn)化機(jī)理。他創(chuàng)立的進(jìn)化論的影

10、響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了生物學(xué)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。 達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容：1、過度繁殖 2、生存斗爭（也叫生存競爭） 3、遺傳和變異 （生物進(jìn)化的動(dòng)力與基本）4、適者生存。 必修三 一、內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài) 34、貝爾納：法國人，生理學(xué)家。1857年，他提出“內(nèi)環(huán)境”的概念，內(nèi)環(huán)境是生命能獨(dú)立和自由存在的首要條件；并推測內(nèi)環(huán)境的恒定主要依賴于神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。 35、坎農(nóng)：美國人，生理學(xué)家。1926年，他提出了“穩(wěn)態(tài)”的的概念：穩(wěn)態(tài)不是恒定不變，而是一種動(dòng)態(tài)的平衡；并提出了穩(wěn)態(tài)維持機(jī)制的經(jīng)典解釋：內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是在神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)

11、的共同作用下，通過機(jī)體各種器官、系統(tǒng)分工合作、協(xié)調(diào)統(tǒng)一而實(shí)現(xiàn)的。 36、目前普遍認(rèn)為：神經(jīng)——體液——免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制（三者具有共同的“語言”-信號(hào)分子）。 二、動(dòng)物激素的調(diào)節(jié) 37、沃泰默：法國人，生理學(xué)家。他通過實(shí)驗(yàn)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(nèi)注入稀鹽酸時(shí)，仍能促進(jìn)胰液分泌。但是他卻囿于定論，認(rèn)為這是由于小腸上微小的神經(jīng)難以剔去干凈的緣故。 38、斯他林：英國人，生理學(xué)家。1902年，他和貝利斯從小腸黏膜提出液中發(fā)現(xiàn)了促使胰液分泌的物質(zhì)——促胰液素。 39、巴甫洛夫：俄國生理學(xué)家，近代消化生理學(xué)的奠基人、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。他和他的

12、學(xué)生們在消化腺的神經(jīng)調(diào)節(jié)方面做了大量研究。曾認(rèn)為胰液分泌屬于神經(jīng)發(fā)射，后重復(fù)了斯他林和貝利斯的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果與斯他林一樣。他感慨“很明顯，我們失去了一個(gè)發(fā)現(xiàn)真理的機(jī)會(huì)！”。 40、肯德爾，美國學(xué)者，從3t新鮮的動(dòng)物甲狀腺中才提取出0.23g的甲狀腺激素。 三、生長素的發(fā)現(xiàn)過程 41、19世紀(jì)末，達(dá)爾文注意到植物的向光性，并以此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提出胚芽鞘的尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長區(qū)傳遞某種“影響”，造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快，因?yàn)榕哐壳氏蚬馍L。 42、詹森：丹麥人，植物生理學(xué)家。1910年，他通過實(shí)驗(yàn)證明，胚芽鞘頂尖產(chǎn)生的刺激可以透過瓊脂片傳遞給下部。 43、拜爾：匈牙利人，植物

13、生理學(xué)家。1914年，他通過實(shí)驗(yàn)證明，胚芽鞘的彎曲生長，是因?yàn)轫敿猱a(chǎn)生的刺激在其下部分布不均勻造成的。 44、溫特：美籍荷蘭人，植物生理學(xué)家。1928年，他用實(shí)驗(yàn)證明造成胚芽鞘彎曲的刺激是一種化學(xué)物質(zhì)，他認(rèn)為這可能是和動(dòng)物激素類似的物質(zhì)，并把這種物質(zhì)命名為生長素。 45、1931年，科學(xué)家首先從人尿中分離出具有生長素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)——吲哚乙酸。 46、1926年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)水稻感染赤霉菌后，會(huì)出現(xiàn)植物瘋長的現(xiàn)象，成為惡苗病。1935年，科學(xué)家從培養(yǎng)基濾液中分離出致使水稻患惡苗病的物質(zhì)，稱之為赤霉素（簡稱GA）。此后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞分裂素等其他植物激素。 47、近20年來，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了

14、植物體內(nèi)的一些天然物質(zhì)也在調(diào)節(jié)生長發(fā)育過程，如油菜素（甾體類化合物）。 四、種群與生態(tài)系統(tǒng) 48、馬世駿：我國生態(tài)學(xué)家。1952年開始從事解決蝗災(zāi)問題，解決了我國千百年來不能根治的蝗災(zāi)問題，后來提出了“生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)”設(shè)想、“生態(tài)工程”以及“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)”等一系列新的觀點(diǎn)。 49、高斯：生態(tài)學(xué)家。他通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)草履蟲種群數(shù)量增長的S型曲線。 50、林德曼：美國人，生態(tài)學(xué)家。他通過對一個(gè)結(jié)構(gòu)相對簡單的天然湖泊——賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)進(jìn)行的定量分析，發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)具有單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減兩個(gè)特點(diǎn)，能量在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率大約是10%～20%。 選修三

15、 一、 基因工程（P2-3） 1、1944年艾弗里等人通過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，不僅證明了細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA，還證明了DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體。 2、1953年，沃森、克里克建立了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。? 3、1958年，梅塞爾森和斯塔爾實(shí)驗(yàn)證明DNA半保留復(fù)制的機(jī)理。隨后確立中心法則。? 4、1966年，霍拉納實(shí)驗(yàn)證實(shí)經(jīng)過尼倫貝格等科學(xué)家提出的遺傳密碼的存在。? 5、1967年，羅思和赫林斯基發(fā)現(xiàn)細(xì)菌擬核外的質(zhì)粒具有自我復(fù)制能力，并能在細(xì)菌細(xì)胞間轉(zhuǎn)移。????????????? 6、1970年，阿爾伯、內(nèi)森斯、史密斯等在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)第一個(gè)限制酶。之后相繼

16、發(fā)現(xiàn)了多種限制酶和連接酶，以及逆轉(zhuǎn)錄酶。 7、1972年，美國斯坦福大學(xué)的伯格第一次重組DNA分子獲得成功。? 8、1973年，科恩和博耶合作，將非洲爪蟾核糖體蛋白基因的DNA片段與大腸桿菌的質(zhì)粒進(jìn)行重組，再把重組的DNA轉(zhuǎn)入大腸桿菌，成功轉(zhuǎn)錄出mRNA? 9、1988年，穆里斯等人發(fā)明了PCR技術(shù)，可以在短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因。 PCR技術(shù)成熟的“臨門一腳”，則是中國科學(xué)家錢嘉韻完成的，是她發(fā)現(xiàn)并分離了耐高溫的DNA聚合酶。 二、 細(xì)胞工程（P32） 1、 1902年，德國哈伯蘭特提出細(xì)胞全能性的理論。 2、1907年，美國科學(xué)家哈里森用一滴淋巴液培養(yǎng)了蝌蚪的神經(jīng)元，開創(chuàng)

17、了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的先河。? 3、20世紀(jì)60年代，我國童第周開展了魚類的細(xì)胞核移植工作，還把黑斑蛙紅細(xì)胞的細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到同種的去核的卵中，得到蝌蚪。 4、1937年，美國懷特用煙草莖段培養(yǎng)出煙草植株。 5、1958年，斯圖爾德用胡蘿卜韌皮部的組織培養(yǎng)，再次證明了植物細(xì)胞的全能性。? 6、1975年，英國科學(xué)家米爾斯坦和科勒，通過細(xì)胞融合制備出單克隆抗體。由于他們的杰出工作，在1984年，獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。? 7、1996年，英國科學(xué)家韋爾穆特等人培育出克隆綿羊“多莉”。證明了哺乳動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性。 三、胚胎工程的建立：(P60)? 1、1951年，美籍華人生殖學(xué)家張明覺和澳大利亞生物學(xué)家奧斯汀揭示了精子獲能的機(jī)理，改進(jìn)了卵細(xì)胞體外培養(yǎng)的條件。被科學(xué)界譽(yù)為“試管嬰兒之父”和“避孕藥之父”。? 6