高中生物教材中的科學(xué)發(fā)展史

一、細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立：(要重視科學(xué)發(fā)展史）1、1543年，比利時(shí)的維薩里指出：器官是由低一層次的結(jié)構(gòu)“組織”構(gòu)成。2、1665英國(guó)人虎克(RobertHooke)用自己設(shè)計(jì)與制造的顯微鏡（放大倍數(shù)為40-140倍)觀(guān)察了軟木的薄片，第一次描述了植物細(xì)胞的構(gòu)造，并首次用拉丁文cella（小室)這個(gè)詞來(lái)對(duì)“細(xì)胞”命名。3、1680荷蘭人列文虎克（A.vanLeeuwenhoek），首次觀(guān)察到活細(xì)胞，觀(guān)察過(guò)原生動(dòng)物、人類(lèi)精子、鮭魚(yú)的紅細(xì)胞、牙垢中的細(xì)菌等。4、19世紀(jì)30年代德國(guó)人施萊登、施旺提出“細(xì)胞學(xué)說(shuō)（CellTheory)”主要內(nèi)容：（1）細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體，一切動(dòng)植物都由細(xì)胞發(fā)育而來(lái)，并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成（2）細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位，既有它自己的生命，又對(duì)其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用（3）新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生意義：它揭示了細(xì)胞結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性。5、1858年德國(guó)的魏爾肖：新細(xì)胞是通過(guò)分裂獲得。二、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程：(科學(xué)發(fā)展史）1、1895年歐文頓（E.Overton）：發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜，膜是由“脂質(zhì)”組成的。2、20世紀(jì)初分離出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞膜主要化學(xué)成分分析，得出膜的主要化學(xué)成分是“蛋白質(zhì)和脂質(zhì)”。3、1925年荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel實(shí)驗(yàn)：從細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，在水面上鋪成單層分子，發(fā)現(xiàn)面積是細(xì)胞膜的2倍，提出假說(shuō)：細(xì)胞膜中的磷脂是雙層的。4、20世紀(jì)40年代，有學(xué)者推測(cè)蛋白質(zhì)是覆蓋在“磷脂雙分子層”的兩側(cè)。5、1959年羅伯特森（J.D.Robertsen）實(shí)驗(yàn)：提出生物膜是由“蛋白質(zhì)---脂質(zhì)---蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。6、1970年LarryFrye等實(shí)驗(yàn)：將人和鼠的細(xì)胞膜用不同的熒光抗體標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)胞的一半發(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光，放置一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光抗體均勻分布。提出假說(shuō)：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。7、1972年桑格和尼克森提出：“流動(dòng)鑲嵌模型”。三、酶的發(fā)現(xiàn)：1、1783年，意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼用實(shí)驗(yàn)證明：胃具有化學(xué)性消化的作用；2、1836年，德國(guó)科學(xué)家施旺從胃液中提取了胃蛋白酶；3、巴斯德之前：發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)。4、1875年巴斯德（法、微生物學(xué)家）：發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)；發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞。5、同年利比希（德、化學(xué)家）：酵母細(xì)胞死亡并裂解釋放出某種物質(zhì)，引起發(fā)酵。6、同年比希納（德、化學(xué)家）：獲得不含酵母細(xì)胞的提取液，但未能分離鑒定出酶。7、1926年美、科學(xué)家薩姆納：從刀豆種子提純出來(lái)的脲酶是一種蛋白質(zhì)。8、20世紀(jì)80年代，美國(guó)科學(xué)家切赫與奧特曼（美、科學(xué)家）：少數(shù)RNA具有生物催化功能。四、光合作用的探究歷程：1、1648年海爾蒙脫(比利時(shí))，把一棵2.3kg的柳樹(shù)苗種植在一桶90.8kg的土壤中，然后只用雨水澆灌而不供給任何其他物質(zhì)，5年后柳樹(shù)增重到76.7kg，而土壤只減輕了57g。指出：植物的物質(zhì)積累來(lái)自水。2、1771年英國(guó)科學(xué)家普里斯特利發(fā)現(xiàn)，將點(diǎn)燃的蠟燭與綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內(nèi)，蠟燭不容易熄滅；將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內(nèi)，小鼠不容易窒息而死，證明：植物可以更新空氣。3、1779年荷蘭醫(yī)生英格豪斯，做了500多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)普里斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽(yáng)光下才能成功。4、1785年，由于空氣組成的發(fā)現(xiàn)，人們明確了綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。5、1845年，德國(guó)科學(xué)家梅耶根據(jù)能量守恒和轉(zhuǎn)化定律指出，植物進(jìn)行光合作用時(shí)，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)。6、1864年,德國(guó)科學(xué)家薩克斯把綠葉放在暗處理的綠色葉片一半暴光，另一半遮光（半葉法）。過(guò)一段時(shí)間后，用碘蒸氣處理葉片，發(fā)現(xiàn)遮光的那一半葉片沒(méi)有發(fā)生顏色變化，曝光的那一半葉片則呈深藍(lán)色。證明：綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。7、1880年，德國(guó)科學(xué)家恩吉爾曼把水綿和好氧型細(xì)菌放在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境中，用極細(xì)的光束照射水綿。證明：葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，氧是葉綠體釋放出來(lái)的。8、1939年代美國(guó)科學(xué)家魯賓卡門(mén)采用放射性同位素標(biāo)記法研究了光合作用，追蹤水中的氧和二氧化碳中的氧。第一組相植物提供H218O和CO2，釋放的是18O2；第二組提供H2O和C18O，釋放的是O2。光合作用釋放的氧全部來(lái)自來(lái)水。9、20世紀(jì)40年代，美國(guó)科學(xué)家卡爾文用放射性同位素方法標(biāo)記14C做實(shí)驗(yàn)：探明CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中的碳。五、植物細(xì)胞的全能性：1958年美國(guó)科學(xué)家斯圖爾德將胡蘿卜韌皮部中的一些細(xì)胞培養(yǎng)，由于細(xì)胞分化最終發(fā)育成完整的植株。六、遺傳與進(jìn)化：（必修二）1、1866年奧地利生物學(xué)家孟德?tīng)栍猛愣棺鰧?shí)驗(yàn)材料，發(fā)表論文“植物雜交試驗(yàn)”，用“假-演繹”思想提出了遺傳學(xué)的分離定律、自由組合定律和遺傳因子學(xué)說(shuō)。2、1903年美國(guó)細(xì)胞學(xué)家薩頓研究蝗蟲(chóng)減數(shù)分裂，用“類(lèi)比-推理”思想發(fā)現(xiàn)了：遺傳因與染色體的平行關(guān)系，提出了遺傳的染色體學(xué)說(shuō)。3、1915年美國(guó)生物學(xué)家摩爾根通過(guò)果蠅眼色遺傳，用“假說(shuō)-演繹”思想證明了：基因染色體上及基因在染色體上呈線(xiàn)性排列，創(chuàng)立了現(xiàn)代遺傳學(xué)的基因?qū)W說(shuō)。4、1928年英國(guó)科學(xué)家格里菲斯通過(guò)肺炎雙球菌在小鼠體內(nèi)轉(zhuǎn)化，提出轉(zhuǎn)化因子的概念。5、1944年美國(guó)細(xì)菌學(xué)家艾弗里等通過(guò)細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)首次證明DNA是遺傳信息的載體。6、1953年美國(guó)生物學(xué)家沃森、英國(guó)生物物理學(xué)家克里克在英國(guó)女生物學(xué)家富蘭克林和英國(guó)生物學(xué)家威爾金斯等人研究成果的基礎(chǔ)上，首先建立了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并提出了DNA的復(fù)制機(jī)制。7、1954年俄裔美國(guó)物理學(xué)家伽莫夫提出蛋白質(zhì)的遺傳密碼是由3個(gè)堿基的排列組合而成的假說(shuō)。1958年英國(guó)生物物理學(xué)家克里克提出了蛋白質(zhì)合成的“中心法則”。9、1970年美國(guó)病毒學(xué)家特明、美國(guó)病毒學(xué)家巴爾的摩發(fā)現(xiàn)了“逆轉(zhuǎn)錄酶”，揭示了生物遺傳中存在著由逆轉(zhuǎn)錄酶RNA形成DNA的過(guò)程，發(fā)展和完善了“中心法則”。10、2000年中、美、日、德、法、英6國(guó)科學(xué)家聯(lián)合宣布成功繪制出人類(lèi)基因組草圖。11、1888年拉馬克提出以“用進(jìn)廢退”和“獲得性可遺傳”為核心的生物進(jìn)化論。12、1859年英國(guó)博物學(xué)家達(dá)爾文提出以“自然選擇學(xué)說(shuō)”為核心的生物進(jìn)化論。七、環(huán)境與穩(wěn)態(tài)：（必修三）1、促胰液素的發(fā)現(xiàn)：（最先發(fā)現(xiàn)的激素）（1）沃泰默的研究狗胰液分泌：研究思路正確，但理解錯(cuò)誤，堅(jiān)持促進(jìn)胰液分泌是一個(gè)神經(jīng)調(diào)節(jié)過(guò)程。（2）斯他林和貝利斯提出假設(shè)：在鹽酸的作用下，小腸黏膜產(chǎn)生了促進(jìn)胰腺分泌胰液的化學(xué)物質(zhì)。（3）巴浦洛夫的研究：曾認(rèn)為鹽酸導(dǎo)致胰液分泌屬于神經(jīng)反射，后來(lái)認(rèn)同以上兩科學(xué)家的結(jié)論。2、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)：（1）1880年達(dá)爾文胚芽鞘向光性實(shí)驗(yàn)：?jiǎn)蝹?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伸長(zhǎng)區(qū)時(shí)，造成背光側(cè)生長(zhǎng)快，植物表現(xiàn)向光生長(zhǎng)。（2）1910年詹森實(shí)驗(yàn)：胚芽鞘尖端