高中生物學(xué)史總結(jié)

高中生物學(xué)史總結(jié)

（涵蓋必修一至必修三書上出現(xiàn)的所有生物學(xué)史內(nèi)容，包括正文和資料分析。）細(xì)胞學(xué)說：

維薩里比利時揭示了人體在器官水平的結(jié)構(gòu)。

比夏法國指出器官低一層次的結(jié)構(gòu)－組織。

虎克英國通過顯微鏡觀察植物的木栓組織，細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)者、命名者�；⒖撕商m用自制顯微鏡觀察了不同形態(tài)的細(xì)菌、紅細(xì)胞和精子等。馬爾比基意大利用顯微鏡廣泛觀察了動植物微細(xì)結(jié)構(gòu)。

施萊登德國通過研究植物的生長發(fā)育，首先提出了細(xì)胞是構(gòu)成植物體的基本單位。

施旺德國《關(guān)于動植物的結(jié)構(gòu)和一致性的顯微研究》

耐格里不祥用顯微鏡觀察了多種植物分生區(qū)新細(xì)胞的形成，發(fā)現(xiàn)新細(xì)胞的產(chǎn)生原來是細(xì)胞分裂的結(jié)果。

魏爾肖德國總結(jié)出“細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞�！�

細(xì)胞學(xué)說的意義：揭示了細(xì)胞統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)統(tǒng)一性。細(xì)胞世界探微三例：

克勞德美國采用不同的轉(zhuǎn)速對破碎的細(xì)胞進(jìn)行離心的方法，將細(xì)胞內(nèi)的不同組分分開。

德迪夫比利時發(fā)現(xiàn)某種酶被包在完整的膜內(nèi)，當(dāng)膜破裂后，酶得以釋放。這層膜經(jīng)其他科學(xué)家證實(shí)存在，并命名此細(xì)胞器為“溶酶體”。

帕拉德羅馬尼亞發(fā)現(xiàn)了核糖體、線粒體的結(jié)構(gòu)，形象地揭示出分泌蛋白的合成、運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外的過程。

上述事例說明：科學(xué)研究離不開探索精神、理性思維和技術(shù)手段的結(jié)合。

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高中生物學(xué)史總結(jié)

（涵蓋必修一至必修三書上出現(xiàn)的所有生物學(xué)史內(nèi)容，包括正文和資料分析。）

細(xì)胞學(xué)說：

維薩里比利時揭示了人體在器官水平的結(jié)構(gòu)。

比夏法國指出器官低一層次的結(jié)構(gòu)－組織。

虎克英國通過顯微鏡觀察植物的木栓組織，細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)者、命名者。

虎克荷蘭用自制顯微鏡觀察了不同形態(tài)的細(xì)菌、紅細(xì)胞和精子等。

馬爾比基意大利用顯微鏡廣泛觀察了動植物微細(xì)結(jié)構(gòu)。

施萊登德國通過研究植物的生長發(fā)育，首先提出了細(xì)胞是構(gòu)成植物體的基本

單位。

施旺德國《關(guān)于動植物的結(jié)構(gòu)和一致性的顯微研究》

耐格里不祥用顯微鏡觀察了多種植物分生區(qū)新細(xì)胞的形成，發(fā)現(xiàn)新細(xì)胞的產(chǎn)

生原來是細(xì)胞分裂的結(jié)果。

魏爾肖德國總結(jié)出“細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞�！�

細(xì)胞學(xué)說的意義：揭示了細(xì)胞統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)統(tǒng)一性。

細(xì)胞世界探微三例：

克勞德美國采用不同的轉(zhuǎn)速對破碎的細(xì)胞進(jìn)行離心的方法，將細(xì)胞內(nèi)的不同

組分分開。

德迪夫比利時發(fā)現(xiàn)某種酶被包在完整的膜內(nèi)，當(dāng)膜破裂后，酶得以釋放。這層

膜經(jīng)其他科學(xué)家證實(shí)存在，并命名此細(xì)胞器為“溶酶體”。

帕拉德羅馬尼亞發(fā)現(xiàn)了核糖體、線粒體的結(jié)構(gòu)，形象地揭示出分泌蛋白的合成、

運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外的過程。

上述事例說明：科學(xué)研究離不開探索精神、理性思維和技術(shù)手段的結(jié)合。生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程：

歐文頓國籍不祥發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的通透性不同，其中脂溶性物質(zhì)比非

脂溶性物質(zhì)更易進(jìn)入細(xì)胞膜。由此提出膜是脂質(zhì)組成的。

兩位荷蘭科學(xué)家提出細(xì)胞中脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層。

羅伯特森國籍不祥提出所有生物膜均由蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，

桑格、尼克森

酶的本質(zhì)：

巴斯德

李比希

畢希納

薩姆納

切赫、奧特曼

光合作用：

薩克斯

普利斯特

英格豪斯

梅耶

薩克斯描述生物膜為“靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)”。

國籍不祥提出“流動鑲嵌模型”。法國提出釀酒中的發(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的。

德國提出引起發(fā)酵的是酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但只有在酵母菌

死亡并被裂解后才能發(fā)揮作用。

德國證實(shí)酵母菌中存在引起發(fā)酵的物質(zhì)，稱之為“釀酶”。美國認(rèn)為酶是蛋白質(zhì)、并證明脲酶是蛋白質(zhì)。美國發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也有生物催化功能。德國在法國科學(xué)家首次分離出葉綠素后發(fā)現(xiàn)葉綠素集中在一個

個更小的結(jié)構(gòu)中，后來人們稱之為“葉綠體”。

英國通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)植物可以更新因蠟燭燃燒或小鼠呼吸而變得

污濁的空氣，但忽略了光對植物更新空氣的作用。

荷蘭發(fā)現(xiàn)普利斯特的實(shí)驗(yàn)只有在光照下才能成功；植物體只有

綠葉才能更新污濁的空氣。

德國根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，提出植物進(jìn)行光合作用時，把

光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來。

德國葉片半遮光處理實(shí)驗(yàn)成功地證明光合作用的產(chǎn)物除了氧氣還有淀粉。

魯賓、卡門美國同位素標(biāo)記法證實(shí)了光合作用釋放的氧氣來自水。

卡爾文美國同位素標(biāo)記法研究小球藻的光合作用，探明了二氧化碳在

光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑，即“卡爾文循環(huán)”。

植物細(xì)胞全能性：

斯圖爾德美國對胡蘿卜韌皮部細(xì)胞進(jìn)行植物組培，形成新植株，證實(shí)了

高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力，這就是細(xì)胞全能性。

豌豆雜交實(shí)驗(yàn)：

孟德爾奧地利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法、假說演繹法提出了基因分離定律和基因

自由組合定律。

1、在觀察和統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，對性狀分離現(xiàn)象的原因提出了如下假說：

（1）生物性狀由遺傳因子決定。

（2）體細(xì)胞中遺傳因子是成對存在的，包括純合子、雜合子。

（3）生物體形成配子時遺傳因子分離，分別進(jìn)入不同的配子中。配子中只含有每

對遺傳因子中的一個。

（4）受精時雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。

2、對分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證：

設(shè)計(jì)了測交實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了他的假說。

基因分離定律：在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融

合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同配子中，隨配子遺傳給后代。

3、設(shè)計(jì)了兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)，對性狀自由組合現(xiàn)象的解釋，并設(shè)計(jì)測交實(shí)驗(yàn)

驗(yàn)證，提出了基因自由組合定律。

基因自由組合定律：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形

成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。

注：丹麥生物學(xué)家約翰遜給孟德爾的“遺傳因子”起了一個新名字，叫做“基因”，并提出了表現(xiàn)形和基因型的概念�；�因在染色體上的證明：

薩頓美國用蝗蟲細(xì)胞作材料，研究精子和卵細(xì)胞的形成過程，發(fā)現(xiàn)

基因與染色體的行為有驚人的一致性。因此得出推論：“基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。也就是說，基因在染色體上，因?yàn)榛�因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系�！边@是典型的“類比推理法”。以下是薩頓假說內(nèi)容：

項(xiàng)目體細(xì)胞、配子中數(shù)目基因成雙成單一個來自父方，體細(xì)胞中來源一個來自母方在配子形成時雜交：形成配子、受精自由組合一個來自母方非同源染色體自由組合染色體成雙成單一個來自父方，保持完整性、獨(dú)立性保持穩(wěn)定性

摩爾根美國此人不相信孟德爾的遺傳理論，也對薩頓假說持懷疑態(tài)度。

他以果蠅為實(shí)驗(yàn)材料，發(fā)現(xiàn)果蠅眼色和性染色體相關(guān)。通過假說演繹、實(shí)驗(yàn)（測交）的方法證明了基因在染色體上。他還發(fā)明了測定基因位于染色體上相對位的方法，并繪出了第一個果蠅各種基因在染色體上的相對位，說明基因在染色體上呈線性排列。

孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋：

基因分離定律的實(shí)質(zhì)：

雜合體內(nèi)，位于一對同源染色體上的等位基因具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂生成配子過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。

基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：

位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的，在減數(shù)分裂的過程

中，同源染色體上的等位基因分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。

紅綠色盲癥：

道爾頓英國發(fā)表了《論色盲》，成為第一個發(fā)現(xiàn)色盲癥的人。

探究DNA的本質(zhì)：

格里菲斯英國肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。得出推論：被加熱殺死的S型菌中，

必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)－“轉(zhuǎn)化因子”。這種轉(zhuǎn)化因子將無毒性的R型活菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型活菌。

艾弗里美國將S型菌內(nèi)物質(zhì)進(jìn)行提純鑒定，將不同物質(zhì)分別放入R

型活菌培養(yǎng)基內(nèi)，發(fā)現(xiàn)只有加入DNA的培養(yǎng)基內(nèi)長有S型活菌。如果用DNA酶分解從S型菌內(nèi)提取的DNA，就不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。由此得出結(jié)論：DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。（因?yàn)镈NA提純度不是很高，故有人對實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示懷疑。）

赫爾希、蔡斯國籍不祥噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明：噬菌體侵染細(xì)菌時，

DNA進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在外邊。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的DNA遺傳的。DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。

注：后來的研究表明，RNA也可作為遺傳物質(zhì)。因此DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

沃森（美國）通過物理模型法構(gòu)建了DNA分子的模型：將磷酸－脫氧克里克（英國）核糖股價安排在螺旋外部，堿基安排在螺旋內(nèi)部的雙鏈螺

旋。根據(jù)查哥夫（奧地利）的信息，A＝T，C＝G。

現(xiàn)代生物進(jìn)化理論：

拉馬克法國通過觀察法，提出地球上所有生物都不是神造的，而是由

更古老的生物進(jìn)化來的；生物是由低等到高等逐漸進(jìn)化的；生物各種適應(yīng)性特征的形成都是由于用盡廢退和獲得性遺傳；這些因用盡廢退而獲得的性狀是可以遺傳給后代的。這是生物進(jìn)化的主要原因。這在人們信奉神創(chuàng)論時有一定的進(jìn)步意義。

達(dá)爾文英國通過觀察法和縝密的思考提出了自然選擇學(xué)說。

達(dá)爾文提出的進(jìn)化論從豐富的事實(shí)出發(fā)，論證了生物是不

斷進(jìn)化的，并且對生物進(jìn)化的原因提出了合理的解釋。它揭示了生命現(xiàn)象的統(tǒng)一性是由于所有生物都有共同的祖先，生物的多樣性是進(jìn)化的結(jié)果；生物界千差萬別的種類間有一定的內(nèi)在聯(lián)系，從而大大促進(jìn)了生物學(xué)各個分支學(xué)科的發(fā)展。他著有《物種起源》一書。

關(guān)于遺傳和變異，達(dá)爾文接受了拉馬克關(guān)于器官用盡廢退

和獲得性遺傳的觀點(diǎn)，未能正確解釋遺傳變異的本質(zhì)，這是他提出的進(jìn)化論的局限性。

注：（1）生存斗爭的理解：

表現(xiàn)原因結(jié)果意義生存斗爭生物與生物；生物與無機(jī)環(huán)境生物為爭奪有限生存資源生物大量死亡，少數(shù)生存有利種群生存繁衍（2）遺傳與變異的作用:遺傳：微小變異得到積累加強(qiáng)

變異：具有不定向性，為自然選擇提供大量原材料。

（3）達(dá)爾文對生物進(jìn)化的解釋：

遺傳變異是自然選擇的內(nèi)因；

變異一般是不定向的，自然選擇是定向的；生存斗爭是生物進(jìn)化的動力；適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果；

自然選擇是一個長期、緩慢、連續(xù)的過程。（4）達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的意義與不足：

意義：能夠解釋生存進(jìn)化的原因，以及生物的多樣性和適應(yīng)性。不足：不能對遺傳變異本質(zhì)做出科學(xué)解釋；對進(jìn)化的解釋局限在個體；強(qiáng)調(diào)物種形成是漸變的結(jié)果，不能很好解釋物種大爆發(fā)等現(xiàn)象�，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容：

注：（1）突變和重組是隨機(jī)的，不定向的，不能決定生物進(jìn)化的方向。

（2）在自然選擇的作用下，種群基因頻率發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一

定的方向不斷進(jìn)化。

（3）能夠在自然條件下進(jìn)行基因交流（交配）并產(chǎn)生可育后代的一群生物

稱為物種。

（4）不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象叫隔離。

隔離是物種形成的必要條件。

（5）不同物種間、生物與無機(jī)環(huán)境間在相互影響中（包括競爭、互助等）

不斷進(jìn)化和發(fā)展，這就是共同進(jìn)化。

（6）生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次。（7）有人主張：中性突變（無利也無害）的積累決定了生物進(jìn)化的方向。

激素的發(fā)現(xiàn)：

沃泰默法國通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：把稀鹽酸注入狗的上段小腸腸腔內(nèi)，會引起

胰腺分泌胰液。若直接將稀鹽酸注入狗的血液中則不會引起胰液的分泌。他進(jìn)而切除了通向該段小腸的神經(jīng)，只留下血管，再向腸內(nèi)注入稀鹽酸時，發(fā)現(xiàn)這樣仍能促進(jìn)胰液分泌。他的解釋是：這是一個十分頑固的神經(jīng)反射。（因小腸上微小的神經(jīng)難以剔除干凈）

斯他林、貝利斯英國提出假設(shè)：這不是神經(jīng)反射而是化學(xué)調(diào)節(jié)－在鹽酸的作用下，

小腸黏膜可能產(chǎn)生了一種化學(xué)物質(zhì)，這種物質(zhì)進(jìn)入血液后，隨血流到達(dá)胰腺，引起胰液的分泌。為此做的實(shí)驗(yàn)是：將黏膜與稀鹽酸混合加砂子磨碎，制成提取液。將提取液注射到同一條狗的靜脈中，發(fā)現(xiàn)能促進(jìn)胰腺分泌胰液。這證實(shí)他們的假設(shè)是正確的。他們將這種物質(zhì)稱為“促胰液素”，這是人們發(fā)現(xiàn)的第一種激素。

植物生長素的發(fā)現(xiàn)：

達(dá)爾文英國注意到植物的向光性，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究原因。實(shí)驗(yàn)：單側(cè)光照，胚芽鞘向光彎曲生長；

單側(cè)光照，去掉（遮蓋）尖端，直立生長；單側(cè)光照，遮蓋尖端下部，向光彎曲生長。結(jié)論：單側(cè)光照射使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種刺激，當(dāng)這種刺

激傳遞到下部的伸長區(qū)時，會造成背光面比向光面生長快。

鮑森〃詹森不祥通過實(shí)驗(yàn)證明，胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激可以透過瓊脂片傳遞

給下部。實(shí)驗(yàn)如下圖：

拜爾不祥通過實(shí)驗(yàn)證明，胚芽鞘的彎曲生長，是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的刺激

在其下部分分布不均勻造成的。實(shí)驗(yàn)如下圖：

注：這些實(shí)驗(yàn)初步證明尖端產(chǎn)生的刺激可能是一種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)的分布不

均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。

溫特荷蘭通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明造成胚芽鞘彎曲的刺激確實(shí)是一種化

學(xué)物質(zhì)。他認(rèn)為這可能是一種和動物激素類似的物質(zhì)，并把這種物質(zhì)命名為生長素。實(shí)驗(yàn)如下圖：林德曼美國

對一個結(jié)構(gòu)相對簡單的天然湖泊－賽達(dá)伯格湖的能量流

動進(jìn)行了定量分析，得出了如圖所示數(shù)據(jù)：

他的研究發(fā)現(xiàn)，能量流動的特點(diǎn)是單向流動，逐級遞減。

能量流動特點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)：

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