生物学史(高中教材)

高中生物学史 江苏省黄桥中学 戴波 必修一 分子与细胞 一 1965 年 我国科学家完成世界上第一个人工合成的蛋白质 具有生物活性的结晶牛 胰岛素 1953 年 英国桑格测得牛胰岛素全部氨基酸的排列顺序 二 细胞学说的建立和发展过程 1 1665 年罗伯特虎克 英国人 细胞的发现者和命名者 1665 年 他用显微镜观察植物 的木栓组织 发现由许多规则的小室组成 并把 小室 称为 cell 细胞 看到的是 只剩下细胞壁的死细胞 2 17 世纪列文虎克 荷兰人 他用自制的放大镜进行观察 对红细胞和动物精子进行了 精确的描述 看到的是活细胞 命名的是微生物 3 19 世纪 30 年代 德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了细胞学说 指出细胞是植 物结构的基本单位 恩格斯曾把细胞学说誉为 19 世纪自然科学三大发现之一 施莱登 提出细胞是构成植物体的基本单位 4 魏尔肖 德国人 他在前人研究成果的基础上 指出 细胞是先前细胞通过分裂产生 细胞是一个相对独立的单位 细胞通过分裂产生新细胞 补充 1543 年 维萨里发表 人体结构 揭示人体在器官水平结构 比夏指出器官由低一层次的结构 组织构成 耐格里观察多种植物分生区新细胞形成 发现新细胞产生是细胞分裂的结果 三 生物膜流动镶嵌模型的探索历程 5 1895 年 欧文顿发现脂质更容易通过细胞膜 提出假说 膜是由脂质组成的 6 20 世纪初 科学家的化学分析结果 指出膜主要由脂质和蛋白质组成 7 1925 年 两位荷兰科学家用丙酮从细胞膜中提取脂质 铺成单层分子 发现面积是细 胞膜的 2 倍 得出结论 细胞膜中的磷脂是双层的 8 1959 年 罗伯特森在电镜下看到细胞膜由 暗 亮 暗 的三层结构构成 提出假说 生物膜是由 蛋白质 脂质 蛋白质 的三层结构构成的静态统一结构 9 1970 年 科学家用荧光标记人和鼠的细胞膜并让两种细胞融合 放置一段时间后发现 两种荧光抗体均匀分布 提出假说 细胞膜具有流动性 10 1972 年 桑格和尼克森提出生物膜流动镶嵌模型 强调膜的流动性和膜蛋白分布的不 对称性 并为大多数人所接受 补充 1988 年 美国阿格雷将构成水通道的蛋白质分离出来 1998 年 玫瑰麦金农测出钾离子的通道立体结构 四 酶的发现史 11 斯巴兰扎尼 意大利人 生理学家 1783 年他通过实验证实胃液具有化学性消化作用 12 巴斯德 法国人 微生物学家 化学家 提出酿酒中的发酵是由于酵母菌的存在 没 有活细胞的参与 糖类是不可能变成酒精 13 李比希 德国人 化学家 认为引起发酵时酵母细胞中的某些物质 但这些物质只有 在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用 14 毕希纳 德国人 化学家 他从酵母细胞中获得了含有酶的提取液 并用这种提取液 成功地进行了酒精发酵 他将这些物质成为酿酶 15 萨姆纳 美国人 化学家 1926 年 他从刀豆种子中提取到脲酶的结晶 并用多种方 法证明脲酶是蛋白质 荣获 1946 年诺贝尔化学奖 1917 年查资料得知刀豆中脲酶含量 高 决定从刀豆种子中提取纯酶 16 20 世纪 80 年代 美国科学家切赫和奥特曼发现少数 RNA 也有生物催化作用 五 叶绿素的发现史 17 1817 年两位法国科学家从植物中分离出叶绿素 但不清楚叶绿素在植物细胞中的分布 18 1865 年德国科学家萨克斯发现叶绿素是集中在一个个更小的结构 后人称之为叶绿体 六 光合作用的发现史 19 1648 一 1653 年 比利时医生海尔蒙特做了盆栽柳树称重实验 得出结论植物植物生 长所需要的原料主要来自水 不是来自土壤 他没有认识到空气中的物质参与了有机物 的形成 20 1771 年 英国的普里斯特利发现植物可以更新空气 21 1773 年 荷兰的英格豪斯证明只有植物的绿色部分在光下才能更新空气 22 1845 年 德国的梅耶发现植物把光能转化成了化学能储存起来 23 1864 年 德国科学家萨克斯证明植物叶片在光下能产生淀粉 24 1880 年 美国生物学家恩格尔曼利用好氧细菌证明氧是由叶绿体释放出来的 叶绿体 是绿色植物进行光合作用的场所 25 1939 年 美国的鲁宾和卡门利用同位素 18 O 进行示踪实验证明光合作用释放的氧气来自水 26 1957 年 美国生物学家卡尔文利用放射性同位素标记法 用 14 C 标记 CO2 发现了卡尔文循环 补充 克劳德 差速离心法 1949 年 德迪夫发现一种酸性水解酶释放后活性提高 1956 年 正式命名为溶酶体 帕拉德 克劳德的学生兼助手 改进电子显微镜样品固定技术应用于动物细胞超微结构的 研究并且发现了核糖体线粒体的结构 1771 年 普利斯特利证实植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸变得污浊的气体 1958 年 美国斯图尔德取胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养 长成了一株新的植株 七 细胞周期调控的分子机制发现 苏教版 27 哈特维尔选择酿酒酵母作为实验材料 成功发现 100 多种与控制细胞周期密切相关的 基因 即细胞分裂周期基因 cdc 基因 28 纳斯从粟酒裂殖酵母中成功分离出 cdc2 基因 既控制着 G1 期到 S 期的过渡 又控 制着 G2 到 M 期过渡 29 亨特对海胆进行研究 发现并命名了细胞周期蛋白 必修二 遗传和进化 八 遗传定律的发现史 30 孟德尔 奥地利人 遗传学的奠基人 他进行了长达 8 年的豌豆杂交实验 通过分析 实验结果 发现了生物遗传的规律 1866 年他发表论文 植物杂交试验 提出了遗传 学的分离定律 自由组合定律和遗传因子学说 正因为孟德尔的杰出贡献 他被世人公 认为 遗传学之父 假说演绎法 31 约翰逊 丹麦人 植物学家 1909 年 他给孟德尔的 遗传因子 重新起名为 基因 并提出了表现型和基因型的概念 32 魏斯曼 德国人 动物学家 他预言在精子和卵细胞成熟的过程中存在减数分裂过程 后来被其他科学家的显微镜观察所证实 33 萨顿 美国人 细胞学家 1903 年 他在研究中发现孟德尔假设的遗传因子的分离与 减数分裂过程中同源染色体的分离非常相似 并由此提出了遗传因子 基因 位于染色 体上的假说 类比推理法 34 摩尔根 美国人 遗传学家 胚胎学家 他用果蝇做了大量实验 发现了基因的连锁 互换定律 人们称之为遗传学的第三定律 他还证明基因在染色体上呈线性排列 为现 代遗传学奠定了细胞学基础 35 18 世纪英国著名的化学家和物理学家道尔顿 第 1 个发现了色盲症 也是第 1 个被发 现的色盲症患者 九 遗传物质的发现史 36 1928 年 格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行体内转化实验 提出加热杀死的 S 型 细菌中有促进 R 型细菌转化成 S 型细菌的转化因子 37 1944 年 美国科学家艾弗里和同事进行肺炎双球菌体外转化实验 确定 DNA 才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质 肺炎双球菌的转化实验证明 DNA 是遗传物质 蛋白质不是遗传物质 38 1952 年 赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌的实验 证明 DNA 是遗传物质 39 后来 烟草花叶病毒侵染烟草实验证明 RNA 也是遗传物质 十 DNA 分子双螺旋结构的发现史 40 1951 年 沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林提供的 DNA 的 X 射线衍射图谱的相关 数据为基础 推算出 DNA 分子呈螺旋结构 41 1952 年 奥地利生物化学家查哥夫测定了 DNA 中 4 种碱基的含量 发现 腺膘呤与 胸腺嘧啶的数量相等 鸟膘呤与胞嘧啶的数量相等 42 1953 年 沃森 克里克调整了碱基配对方式 制作出了 DNA 双螺旋结构分子模型 43 1962 年 沃森 克里克和威尔金斯三人因这一成果而共同获得了诺贝尔生理学或医学 奖 44 第一个把遗传物质设定为一种信息分子 提出遗传是遗传信息的复制 传递与表达的 科学家 是量子物理学的奠基人薛定谔 十一 中心法则的提出及其发展 45 1957 年 克里克提出中心法则 46 1961 年 科学家尼伦贝格和马太破译了第一个遗传密码 1966 年 科学家尼伦贝格和霍拉纳等终于破译了全部遗传密码 47 1965 年 科学家在某种 RNA 病毒里发现了一种 RNA 复制酶 能对 RNA 进行复制 48 1970 年 科学家泰明等在 RNA 肿瘤病毒中发现逆转录酶 它能以 RNA 为模板合成 DNA 49 1982 年 科学家发现疯牛病是一种机构异常的蛋白质 朊病毒 该病毒只有蛋白质而 没有核酸 进入宿主细胞后能靠自身的蛋白质改变宿主正常的蛋白质的构象而繁殖自己 补充 1962 年 科学家用电子显微镜观察衣藻 玉米等植物叶绿体超薄切片 发现机制中存在细 纤维 DNA 酶处理后证明叶绿体中含 DNA 1927 年 美国科学家缪勒用 x 射线照射果蝇 后代突变的个体增多 十二 生物进化史 50 拉马克 1744 1829 法国人 博物学家 生物进化论的先驱 最先提出了生物进 化的学说 认为生物是不断进化的 生物进化的原因是用进废退和获得性遗传 51 达尔文 1809 1882 英国人 博物学家 生物进化论的主要奠基人 1859 年 他 出版了科学巨著 物种起源 书中充分论证了生物的进化 并明确提出自然选择学说来 说明进化机理 他创立的进化论的影响远远超出了生物学的范围 它给予神创论和物种 不变论以致命的打击 为辩证唯物主义世界观提供了有力的武器 52 后人提出现代生物进化理论 必修三 稳态与环境 十三 内环境与稳态 53 贝尔纳 法国人 1857 年 他提出 内环境 的概念 并推测内环境的恒定主要依赖 于神经系统的调节 54 亨德森 美国医生 在酸碱平衡的研究中发现了血液的缓冲作用 55 坎农 美国人 生理学家 1926 年 他提出了 稳态 的的概念 稳态不是恒定不变 而是一种动态的平衡 56 目前普遍认为 神经 体液 免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制 十 四 促胰液素的发现 57 1902 年 斯他林把一条狗的一段空肠剪下来 刮下粘膜 加砂子和稀盐酸研碎 再把 浸液中和 过滤 做成粗提取液 注射到同一条狗的静脉中去 结果 引起了比前面切 除神经的实验更明显的胰液分泌 这样 完全证实了他们的设想 他们把这个物质被命 名为促胰液素 secretin 促胰液素便是历史上第一个被发现的激素 十五 植物生长素的发现史 58 1880 年 达尔文通过实验推想 胚芽鞘的尖端不仅具有感光作用 而且产生某种 影 响 这种影响向下传送 在单侧光的照射下导致尖端下部背光一侧比向光一侧生长快 胚芽鞘弯向光源生长 59 詹森 丹麦人 植物生理学家 1910 年 他通过实验证明 胚芽鞘顶尖产生的刺激可 以透过琼脂片传递给下部 60 拜尔 匈牙利人 植物生理学家 1914 年 他通过实验证明 胚芽鞘的弯曲生长 是 因为顶尖产生的刺激在其下部分布不均匀造成的 61 温特 美籍荷兰人 植物生理学家 1928 年 他用实验证明造成胚芽鞘弯曲的刺激是 一种化学物质 他认为这可能是和动物激素类似的物质 并把这种物质命名为生长素 62 1934 年 荷兰科学家郭葛等人从植物中提取出吲哚乙酸 生长素 简称 IAA 人教版 1934 年 科学家从人的尿液中分离出这种物质 经过鉴定 确定为吲哚乙酸 苏教 版 十六 种群与生态系统研究史 63 高斯 生态学家 他通过实验发现草履虫种群数量增长的 S 型曲线 64 林德曼 1915 1942 美国人 生态学家 他通过对一个结构相对简单的天然湖泊 赛达伯格湖的能量流动进行的定量分析 发现生态系统的能量流动具有单向流动 逐级递减两个特点 能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是 10 20 选修三 65 1988 年 穆里斯等人发明 PCR 66 钱嘉韵分离出耐高温 DNA 聚合酶并于 1976 年在 细菌学杂志 发表论文 67 1994 年 美国科学家用经过修饰的腺病毒作载体将治疗遗传性囊性纤维化病正常基因 转入患者肺组织 体内治疗 68 1983 年 美国某基因公司一科学家提出蛋白质工程 69 20 世纪 60 年代尝试 番茄 马铃薯 杂种植株 70 1971 年 美国化学家从红豆杉树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇 71 1938 年提出核移植 72 1952 年 美国布里格斯将金将豹蛙囊胚细胞的核移植到去核卵中得到能够发育的胚胎 73 20