全部高中生物學史修訂版

1、 高中生物學史一）細胞學說的建立和發(fā)展過程二)生物膜流動鑲嵌模型的探索歷程三）酶的發(fā)現(xiàn)史四）光合作用的發(fā)現(xiàn)史五）遺傳定律的發(fā)現(xiàn)史六）遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)史七）DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)史八）生物進化史九）內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)十）促胰液素的發(fā)現(xiàn)十一）植物生長素的發(fā)現(xiàn)史（十二）種群與生態(tài)系統(tǒng)研究史必修一：（一）細胞學說的建立和發(fā)展過程1、1543年，比利時的維薩里發(fā)表人體構(gòu)造，揭示了人體在器官水平的結(jié)構(gòu)。2、羅伯特虎克：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”稱為cell細胞。3、列文虎克：荷蘭人，他用自制的顯微鏡進行觀察，對紅細胞和動物精子

2、進行了精確的描述。4、19世紀30年代，德國植物學家施萊登(1804 1881)和動物學家施旺(1810 1882)提出了細胞學說，指出細胞是一切動植物結(jié)構(gòu)的基本單位。恩格斯曾把細胞學說譽為19世紀自然科學三大發(fā)現(xiàn)之一。5、魏爾肖：德國人，他在前人研究成果的基礎(chǔ)上，總結(jié)出“細胞通過分裂產(chǎn)生新細胞”。18世紀末、19世紀初，德國詩人、自然科學家 J.W.von歌德認為有機界的多樣性是從物質(zhì)的神圣統(tǒng)一性與第一原理衍生出來的，即由共同的原型所組成。德國自然哲學家、生物學家L.奧肯根據(jù)自然哲學思想與不確切的觀察，提出由球狀小泡發(fā)展成的纖毛蟲是構(gòu)成生命的共同單位。學者們尋找動植物原型的思想對細胞學說的提

3、出有一定影響。19世紀20、30年代，有些學者提出“小球”可能是植物或動植物的基本結(jié)構(gòu)。其中法國生理學家H.J.迪特羅謝曾明確指出所有動植物的組織和器官都由小球構(gòu)成。但是他所指的小球比較含糊，有時是細胞，有時是細胞核，也有時甚至是早期顯微鏡缺陷所造成的衍射圈。與此同時，有些學者開始采用消色差顯微鏡。1831年，英國植物學家R.布朗在蘭科植物葉片表皮細胞中發(fā)現(xiàn)了細胞核。18351837年，捷克生物學家J.E.浦肯野及其學生G.G.瓦倫廷對構(gòu)成動物某些組織的“小球”進行描述，并提到與植物細胞有相似性。1838年德國植物學家M.J.施萊登發(fā)表植物發(fā)生論，提出只有最低等的植物，如某些藻類和真菌是由一個

4、單細胞組成的。高等植物則是各具特色的、獨立的單體即細胞的集合體；因而認為細胞是組成植物的基本生命單位。他還認為細胞的生命現(xiàn)象有兩重性：一方面細胞是獨立的，只與自身生長有關(guān)；另一方面又是附屬的，是構(gòu)成植物整體的一個組成部分。他研究植物的個體發(fā)育、發(fā)展了R.布朗關(guān)于細胞核的看法，認為核與細胞的產(chǎn)生有密切關(guān)系,并把它稱為細胞形成核(cytoblast)。他描述了先由粘液顆粒長成細胞形成核，再在其表面出現(xiàn)小囊，逐步形成細胞的過程。他認為所有顯花植物都具有共同的細胞形成規(guī)律。德國動物學家 T.A.H.施萬于 1837年10月，獲悉M.J.施萊登的研究成果而受到啟發(fā)，認識到從細胞核入手對論證植物細胞與動物

5、細胞的一致性有重要意義。他于1839年出版動植物的結(jié)構(gòu)和生長一致性的顯微研究，提出了細胞學說。他通過對蝌蚪脊索細胞和不同動物軟骨細胞的研究，闡述了動物細胞與植物細胞的相似性。他把動物的永久性組織分為5類,分別研究了血細胞，指甲、腱、骨、齒、肌肉、神經(jīng)等，證明它們都是有核的細胞或是細胞分化的產(chǎn)物。他接受M.J.施萊登的觀點，并發(fā)展為細胞可由細胞內(nèi)或細胞間的一種無結(jié)構(gòu)物質(zhì)即細胞形成質(zhì)(cytoblastema)產(chǎn)生。他根據(jù)研究結(jié)果提出一切動物和植物都是由細胞組成的，有機體的各種基本組成都有一個共同的發(fā)育原則，即細胞形成的原則，并認為細胞是生命的基本單位。一切有機體都從單個細胞開始生命活動，并隨著其

6、他細胞的形成，不斷發(fā)育成長。他還明確指出細胞有兩類現(xiàn)象，一類是塑造現(xiàn)象，與細胞由分子組成有關(guān)；另一類是代謝現(xiàn)象，與細胞本身組成成分或周圍的細胞形成質(zhì)中發(fā)生的化學變化有關(guān)。細胞學說建立后的主要進展是原生質(zhì)理論的建立和動植物細胞有絲分裂、減數(shù)分裂一致性的證實。繼1835年法國原生動物學家F.迪雅爾丹將根足蟲的內(nèi)含物稱為肉漿，1839年浦肯野把動物胚胎細胞內(nèi)的物質(zhì)，稱為原生質(zhì)。1844年 C.W.von內(nèi)格利發(fā)現(xiàn)植物細胞壁內(nèi)有一顆粒狀的無色粘液層，同年H.von莫爾稱它為原囊,1846年又稱它為原生質(zhì)。1850年F.J.科恩證明肉漿和植物原生質(zhì)為同一物質(zhì)。以后M.舒爾策于1861年證實植物和動物的原

7、生質(zhì)和最低等生物的肉漿是同一物質(zhì)。18441846年 C.W.von內(nèi)格利和 H.von莫爾提出植物細胞通過分裂形成，但并不排除細胞游離形成。1852年，德國動物學家R.雷馬克與德國病理學家R.C.菲爾肖分別明確指出動物細胞分裂的普遍性，并由R.C.菲爾肖于1855年總結(jié)提出“一切細胞來自細胞”的名言。但他們并未正確認識細胞分裂過程，而且也未完全排除細胞游離形成。直到19世紀70年代和80年代中期，通過德國植物細胞學家E.A.施特拉斯布格、德國細胞學家W.弗勒明等許多學者的努力，才正確闡明了動、植物細胞有絲分裂的過程，并證明它遵循著共同的規(guī)律。比利時胚胎學家E.van貝內(nèi)登于 1883年發(fā)現(xiàn)馬

8、蛔蟲性細胞染色體數(shù)目的減少是對于細胞減數(shù)分裂的認識的開始。后來德國動物學家H.亨金于1891年指出減數(shù)過程是染色體配對及染色體對之間的分離，并指出了脊椎動物、植物和昆蟲細胞減數(shù)分裂的一致性。但是H.亨金的研究成果在當時并未得到承認。1905年英國植物學家J.B.法默和生物學家J.E.S.穆爾在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，進一步證實了動、植物細胞減數(shù)分裂的共同性，以及兩者之間的某些差異。(二)生物膜流動鑲嵌模型的探索歷程1、1895年，歐文頓發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過細胞膜。提出假說：膜是由脂質(zhì)組成的。2、20世紀初，科學家的化學分析結(jié)果，指出膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。3、1925年，兩位荷蘭科學家用丙酮從細

9、胞膜中提取脂質(zhì)，鋪成單層分子，發(fā)現(xiàn)面積是細胞膜的2倍。提出假說：細胞膜中的磷脂是雙層的4、1959年，羅伯特森在電鏡下看到細胞膜由“暗亮暗”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。提出假說：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)5、1970年，科學家用熒光標記人和鼠的細胞膜并讓兩種細胞融合，放置一段時間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光抗體均勻分布。提出假說：細胞膜具有流動性6、1972年，桑格和尼克森提出生物膜流動鑲嵌模型，強調(diào)膜的流動性和膜蛋白分布的不對稱性，并為大多數(shù)人所接受。生物膜組成 細胞膜組成似可分為 膜的骨架 ( 主要是脂質(zhì))期在骨架上的物 質(zhì) ( 蛋 白質(zhì)等)。其化學成分一般 由類脂 (磷脂、膽固醇)

10、、蛋 白質(zhì)、糖類(糖蛋 白、糖脂)、少量的核酸、無機離子 以及水分所組成。而類脂和 蛋白質(zhì)則是組成細胞膜的主要成分。 膜結(jié)構(gòu)體系的基本作用是為細胞提供保護。質(zhì)膜將整個細胞的生命活動保護起來，并進行選擇性的物質(zhì)交換；核膜將遺傳物質(zhì)保護起來，使細胞核的活動更加有效；線粒體和葉綠體的膜將細胞的能量發(fā)生同其它的生化反應(yīng)隔離開來，更好地進行能量轉(zhuǎn)換。 膜結(jié)構(gòu)體系為細胞提供較多的質(zhì)膜表面，使細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)區(qū)室化。由于大多數(shù)酶定位在膜上，大多數(shù)生化反應(yīng)也是在膜表面進行的，膜表面積的擴大和區(qū)室化使這些反應(yīng)有了相應(yīng)的隔離，效率更高。 另外，膜結(jié)構(gòu)體系為細胞內(nèi)的物質(zhì)運輸提供了特殊的運輸通道，保證了各種功能蛋白及時準

11、確地到位而又互不干擾。例如溶酶體的酶合成之后不僅立即被保護起來，而且一直處于監(jiān)護之下被運送到溶酶體小泡。 細胞生物膜系統(tǒng)是指由細胞膜、細胞核膜以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等有膜圍繞而成的細胞器，在結(jié)構(gòu)和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體，由于細胞膜、核膜以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等由膜圍繞而成的細胞器都涉及到細胞膜或細胞器膜，所以通常稱此系統(tǒng)為生物膜系統(tǒng)。細胞的生物膜系統(tǒng)在細胞的生命活動中起著極其重要的作用。此外，研究細胞生物膜系統(tǒng)在醫(yī)學和生產(chǎn)過程中都有很廣闊的前景。 生物膜結(jié)構(gòu) 如今所認知的生物膜結(jié)構(gòu)為流體鑲嵌模型。在提出后又有多次補充， 它們都是以流動鑲嵌模型為前提。如晶格鑲嵌模型強調(diào)了膜蛋白分

12、子對磷脂分子流動性的限制作用，認為內(nèi)在蛋白周圍結(jié)合的磷脂分子為界面脂，界面脂只能隨內(nèi)在蛋白運動，并與內(nèi)在蛋白構(gòu)成晶格；板塊模型則認為在流動的脂雙層中存在著結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同，但有序又可獨立移動的鑲嵌板塊，板塊內(nèi)不同組分的相互作用以及不同板塊間的相互作用，使生物膜具有復(fù)雜的生物學功能。 膜蛋白和膜脂結(jié)構(gòu)研究的最新進展主要是以下幾個方面：（）膜蛋白三維結(jié)構(gòu)研究。膜蛋白可分為外周蛋白和內(nèi)在蛋白，后者占整個膜蛋白的，它們部分或全部嵌入膜內(nèi)，還有的是跨膜分布，如受體、離子通道、離子泵以及各種膜酶等等。第一個水溶性蛋白質(zhì)肌紅蛋白的三維結(jié)構(gòu)的解析是由英國人于年用射線衍射法完成的，他因此獲得了諾貝爾獎。迄今蛋白質(zhì)

13、解析出具有原子分辨率的三維結(jié)構(gòu)已達個左右。（）膜脂結(jié)構(gòu)研究進展。膜脂主要包括甘油脂（即磷脂）、鞘脂類以及膽固醇。對于甘油脂研究較多，它們不僅是生物膜結(jié)構(gòu)的骨架，其中有些成員還參與了信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的過程。 生物膜作用 細胞膜主要功能有（1）分隔、形成細胞和細胞器，為細胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，膜的面積大大增加，提高了發(fā)生在膜上的生物功能；（2）屏障作用，膜兩側(cè)的水溶性物質(zhì)不能自由通過；（3）選擇性物質(zhì)運輸，伴隨著能量的傳遞；（4）生物功能：激素作用、酶促反應(yīng)、細胞識別、電子傳遞等。（5）識別和傳遞信息功能（主要依靠糖蛋白）（6）物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能：細胞與周圍環(huán)境之間的物質(zhì)交換，是通過細胞膜的轉(zhuǎn)運功

14、能實現(xiàn)的 不同的生物膜有不同的功能。細胞膜和物質(zhì)的選擇性通透、細胞對外界信號的識別作用、免疫作用等密切相關(guān)；神經(jīng)細胞膜與肌細胞膜是高度分化的可興奮膜，起著電興奮、化學興奮的產(chǎn)生和傳遞作用；葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜與光合細菌膜、嗜鹽菌的紫膜起著將光能轉(zhuǎn)換為化學能的作用，而線粒體內(nèi)膜與呼吸細菌膜則能將氧化還原過程中釋放出的能量用于合成三磷酸腺苷；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜是膜蛋白、分泌蛋白等蛋白質(zhì)及脂質(zhì)的生物合成場所。因此，生物膜在活細胞的物質(zhì)、能量及信息的形成、轉(zhuǎn)換和傳遞等生命活動過程中，是必不可少的結(jié)構(gòu)。 細胞膜的應(yīng)用 脂質(zhì)體的發(fā)展和應(yīng)用 年，英國學者 將磷脂分散在水中，然后 用電鏡觀察。發(fā)現(xiàn)磷脂自發(fā)形成多層囊泡，

15、每層均為類似生物膜結(jié)構(gòu)的脂質(zhì)雙分子層，囊泡中央和各層之間被水相隔開，雙分子層厚度約為納米。后來，將這種小囊泡稱為脂質(zhì)體。脂質(zhì)體具有分子小、擴散速度快、脂溶性好及可生物降解等優(yōu)點，因此可作為藥物和基因等的載體。此外，如在脂質(zhì)體中摻入特異的組織和細胞的識別配體或抗體等，脂質(zhì)體即可將藥物和基因靶向運輸，增加藥物作用的局部濃度和作用時間并減少全身的毒副反應(yīng)。目前，抗腫瘤化療藥物及腫瘤基因治療的脂質(zhì)體投送系統(tǒng)的研究和應(yīng)用已取得了較大的進展。 3細胞膜電穿孔的發(fā)展及應(yīng)用 經(jīng)過人們不斷的研究發(fā)現(xiàn): 細胞膜的絕緣強度與所加脈沖電場的幅值和持續(xù)時間有關(guān)。細胞膜的擊穿電壓值在 0. 5 1. 5 V 左右, 即:

16、 假定細胞膜的厚度為5 nm, 當采用 Ls) ms 級的電脈沖時, 電場強度應(yīng)該在1 3 kV/ cm 左右。通常, 幅值較低、持續(xù)時間較短的脈沖刺激僅導(dǎo)致細胞膜充電, 其時間常數(shù)取決于膜電容和充電通路的等效電阻。電穿孔現(xiàn)象發(fā)生后, 膜電導(dǎo)率 G( t)增大, 跨膜電流增加至 nA 數(shù)量級。如果在電流陡增前撤去外電場或者處于兩脈沖的間隔時期,則膜電位 U( t) 快速衰減, 細胞膜放電, 膜屏障功能恢復(fù), 則稱此現(xiàn)象為可逆性電擊穿( REB) 否則微孔數(shù)量增加或者孔徑激增, 以至于膜組織斷裂, 細胞死亡,稱此現(xiàn)象為不可逆性電擊穿( IREB 定性地說, 電穿孔現(xiàn)象是由電能( 因跨膜電位提高而

17、產(chǎn)生的決定性能量) 和/ KT 能量0( 因熱波動而產(chǎn)生的隨機性能量) 共同作用而引起的。大量的觀察發(fā)現(xiàn):電穿孔的發(fā)生主要是一種物理現(xiàn)象, 同時也會引起細胞膜某些化學性質(zhì)的變化, 應(yīng)該建立細胞膜出現(xiàn)微孔的物理模型來解釋細胞膜的機械特性、電特性和分子運輸行為。 一、生物膜在污水處理中的應(yīng)用 生物膜法是土壤自凈和河床凈化過程的人工模擬和強化。生物膜通常為微生物、原生動物、后生動物集群生長、繁育的膜狀生物性污泥。與活性污泥法相比,耐沖擊負荷、耐毒性、耐泡沫影響且無污泥膨脹問題,是生物膜法的普遍性優(yōu)點。 1、多功能人工水草生物膜處理黑臭河水研究 隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)超標排污造成大量的生活用水被污染，河

18、道黑臭。因此，處理污水成為人們急需解決的問題，城市河道黑臭主要是過量納污導(dǎo)致水體供氧和耗氧失衡的結(jié)果，水體缺氧乃至厭氧條件下污染物轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生氨氮、硫化氫、揮發(fā)性有機酸等臭惡臭物質(zhì)以及鐵、錳硫化物等黑色物質(zhì)1。近年來，微生物被廣泛用于黑臭河道的治理，通過選育和培養(yǎng)高效的微生物菌劑，能有效降解 COD、N 和P，消除黑臭，提高溶解氧水平2-3。但對于成分復(fù)雜的廢水，單一功能的微生物難于治理多種污染物4。以人工水草作為生物膜載體， 結(jié)合光合細菌球形紅細菌、枯草桿菌和氧化硫硫桿菌組合構(gòu)建多功能人工水草生物膜系統(tǒng)，多功能人工水草生物膜對工業(yè)河黑臭河水具有較好的凈化效果，系統(tǒng)克服了單一功能微生物難于處理多

19、種污染物的缺陷，能有效地處理成分復(fù)雜的黑臭河水。 2、還原水解生物膜工藝處理印染廢水中試研究。 研究人員提出 “還原水解生物膜”處理工藝5，效果穩(wěn)定、各處理單元布置合理，能夠適應(yīng)在各種生產(chǎn)階段變化情況下的該廠廢水的處理，處理后出水能達到并低于紡織染整工業(yè)水污染物排放的一級標準6，顯示了聯(lián)合工藝優(yōu)良的適應(yīng)性。利用生物膜法處理剩余污泥產(chǎn)量少，處理效率高，具有很好的推廣應(yīng)用價值。 三、有機廢氣的生物膜處理技術(shù) 化工廠和石油化工廠在生產(chǎn)過程中排放各種有機廢氣, 其中含有醋、醇、醚、酚、睛、酸、芳烴及雜環(huán)化合物等有機污染物, 對人體及環(huán)境危害很大。與有機廢氣的傳統(tǒng)處理方法相比, 生物處理法9的主要伏點是

20、工藝設(shè)備簡單、管理維 護方便、能耗少、運行費用低, 且去除效率也比較高。生物膜法是微生物在填料表面固定附著生長的生物處理法, 有機廢氣中的污染物和空氣中的氧通過相間傳質(zhì)為微生物膜所吸附, 并發(fā)生生物氧化反應(yīng), 使有機廢氣得到凈化。生物膜法具有以下優(yōu)點：生物相多樣化, 除好氧菌外還存在厭氧菌,生物膜具有較低的含水率, 單位體積內(nèi)的生物量較大, 因此生物膜反應(yīng)器具有較大的處理能力,工藝過程比較穩(wěn)定, 動力消耗較少。由于具有以上這些優(yōu)點, 生物法生物膜法在有機廢氣處理中的應(yīng)用受到了特別的關(guān)注。 四、生物膜在血液透析中的應(yīng)用 血液透析10是一種溶質(zhì)通過半透膜與另一種溶質(zhì)交換的過程。半透膜是一張布滿許多

21、小孔的薄膜，膜的孔隙大小在一定范圍內(nèi)，使得膜的兩側(cè)溶液中的水分子和小分子的溶質(zhì)可通過膜孔進行交換，但大分子溶質(zhì)(蛋白質(zhì))不能通過。根據(jù)膜平衡原理，半透膜兩側(cè)液體各自所含溶質(zhì)濃度的梯度差及其他溶質(zhì)所形成的不同滲透濃度，可使溶質(zhì)從濃度高的一側(cè)向濃度低的一側(cè)移動(彌散作用)，而水分子則從滲透濃度低的一側(cè)向濃度高的一側(cè)滲透(滲透作用)，最終達到動態(tài)平衡。當血液進入透析器時，其代謝產(chǎn)物如尿素、肌酐、胍類、中分子物質(zhì)、過多的電解質(zhì)便可通過透析膜彌散到透析液中，而透析液中的碳酸氫根、葡萄糖、電解質(zhì)等機體所需物質(zhì)則被補充到血液中，從而達到清除體內(nèi)代謝廢物、糾正水電解質(zhì)紊亂和酸堿失衡的目的（三）酶的發(fā)現(xiàn)史1、斯

22、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.巴斯德：法國人，微生物學家，化學家，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.、李比希：德國人，化學家。認為引起發(fā)酵時酵母細胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)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。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(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

23、也有生物催化作用。（四）光合作用的發(fā)現(xiàn)史1、1648一1653年，比利時醫(yī)生海爾蒙特做了盆栽柳樹稱重實驗，得出植物的重量主要不是來自土壤而是來自水的推論。他沒有認識到空氣中的物質(zhì)參與了有機物的形成。 2、1771年，英國的普里斯特利發(fā)現(xiàn)植物可以恢復(fù)因蠟燭燃燒而變污濁的空氣。 3、1773年，荷蘭的英格豪斯證明只有植物的綠色部分在光下才能更新污濁的空氣。4、1845年，德國的梅耶發(fā)現(xiàn)植物把光能轉(zhuǎn)化成了化學能儲存起來。 5、1864年，德國科學家薩克斯證明光合作用產(chǎn)生了淀粉。6、1880年，美國生物學家恩格爾曼利用好氧細菌證明氧氣是光合作用的產(chǎn)物。7、1939年，美國的魯賓和卡門利用同位素18O進

24、行示蹤實驗證明光合作用釋放的氧氣來自水。8、1957年，美國生物學家卡爾文利用放射性同位素標記法，用14C標記CO2發(fā)現(xiàn)了卡爾文循環(huán)。實驗一：海爾蒙特實驗17世紀早期，比利時科學家 海爾蒙特第一次試圖用定量的方法研究植物的養(yǎng)料來源。他把兩百磅的土壤烘干稱重，然后在土里種下5磅重的柳樹種子，收集雨水灌溉；五年后柳樹長成169磅3盎司重，土壤再烘干稱重，只少了2盎司。這證明樹木的重量增加來自雨水而非土壤。實驗二：普利斯特利實驗普利斯特里（1771年）他點燃一根蠟燭，把它放到預(yù)先放有小老鼠的玻璃容器中，然后蓋緊容器。他發(fā)現(xiàn)：蠟燭燃了一陣之后就熄滅了，而小老鼠也很快死了。這一現(xiàn)象使普利斯特里想到，空氣

25、中大概存在著一種東西，當它燃燒時空氣就會被污染，因而成為不能供動物呼吸，也不能使蠟燭繼續(xù)燃燒的“受污染的空氣”。為了證明這一想法的正確與否，他設(shè)想，能否把受污染的空氣加以凈化，使它又成為可供呼吸的空氣呢？他為此做了一個新的實驗。他用水洗滌受污染的空氣，其結(jié)果使他大為驚異，他發(fā)現(xiàn)，水只能凈化一部分被污染的空氣，而另一部分未被凈化的空氣，還是不能供呼吸，老鼠在其中照樣要死去。善于思考和鉆研問題的普利斯特里進一步想到，動物在受污染的空氣中會死去，那么植物又會怎樣呢？對此，他設(shè)計了下列實驗：把一盆花放在玻璃罩內(nèi)，花盆旁邊放了一支燃燒著的蠟燭來制取受污染的空氣。當蠟燭熄滅幾小時后，植物卻看不出什么變化。

26、他又把這套裝置放到靠近窗子的桌子上，次日早晨飽發(fā)現(xiàn)，花不僅沒死，而且長出了花蕾。由此他想到，難道植物能夠凈化空氣嗎？為了驗證這一想法，他盡點燃了一支蠟燭，并迅速放入罩內(nèi)。蠟燭果然正常燃燒著，過了一段時間才熄滅。當時，科學家們把一切氣體統(tǒng)稱為空氣。為了確定究竟有幾種空氣，普利斯特里曾多次重復(fù)自己的實驗。他認為，在啤酒發(fā)酵、蠟燭燃燒以及動物呼吸時產(chǎn)生的氣體，就是早先人們所稱的“固定空氣”（實則二氧化碳）。他對這種“固定空氣”的性質(zhì)做了深入研究。他證明，植物吸收“固定空氣”可以放出“活命空氣”（實則氧氣）。還發(fā)現(xiàn)“活命空氣”既可以維持動物呼吸，又能使物質(zhì)更猛烈地燃燒。結(jié)論：植物可以更新空氣實驗三：薩

27、克斯實驗1864年，薩克斯做過這樣的實驗：把綠葉放在暗處數(shù)小時，消耗葉片中部分營養(yǎng)物質(zhì)，然后把葉片的一部分暴露在光下，另一部分遮光。經(jīng)過一段時間后，用碘蒸汽處理葉片，結(jié)果遮光的部分葉片無顏色變化，而照光的一部分葉片顯示深藍色：證明了綠葉光合作用產(chǎn)生了淀粉。實驗四：恩格爾曼實驗1880年，恩格爾曼用水綿進行了光合作用的實驗。他把載有水綿和好氧細菌臨時裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境里，然后用極細的光束照射水綿，通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，好氧細菌向葉綠體被光束照射到的部位集中；如果上述臨時裝片完全暴露在光下，好氧細菌則分布在葉綠體所有受光部位的周圍。從而證明：氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進行光合作

28、用的場所。實驗五：英格豪斯的實驗：1779年，荷蘭的英格豪斯他用漏斗把新鮮水草扣在裝滿水的大燒杯里，再用裝滿水的試管罩在漏斗頸部一端的開口上，然后給水草光照，并用試管收集水草接受光照后所產(chǎn)生的氣體。一段時間以后，水草在光照下產(chǎn)生的小氣泡在倒扣的試管底部越聚越多。英格豪斯慢慢地將試管從水中取出，再把點燃的蠟燭逐漸靠近試管口，只聽“砰”的一聲，蠟燭的火焰竄起老高。這個結(jié)果用當時人們已經(jīng)掌握的化學知識，可以解釋為是氧氣的助燃現(xiàn)象。英格豪斯同時還做了不給水草照光的對比試驗，結(jié)果很長時間以后也沒有看到小氣泡產(chǎn)生出來。為了讓試驗的結(jié)果更加可靠，英格豪斯并不忙于下最后的結(jié)論。他又用了將近3個月的時間，選擇不

29、同的植物反復(fù)進行了總計500多次實驗，終于找到了好空氣與壞空氣互變的關(guān)鍵原因是“光”。英格豪斯所得出的結(jié)論是：在光照下，植物會把壞空氣變成好空氣，沒有光的時候則相反。理論的聲音：1845年，德國科學家梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律明確指出，植物在進行光合作用時，把光能轉(zhuǎn)化成化學能儲存起來。實驗六：梅爾卡文的同位素標記法的實驗：1948年美國的梅爾文卡爾文報告了歷時10年的科研成果，他用碳十四標記的二氧化碳追逐了過合作用過程中碳元素的行蹤，從而進一步了解到光合作用中復(fù)雜的化學反應(yīng)。二氧化碳中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物的碳的途徑，這一途徑成為卡爾文循環(huán)。必修二 ：（五）遺傳定律的發(fā)現(xiàn)史1、孟德爾：奧

30、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(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，提出了遺傳學的分離定律、自由組合定律和遺傳因子學說。2、約翰遜：丹麥人，植物學家。1909年，他給孟德爾的“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。3、魏斯曼：德國人，動物學家。他預(yù)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。4、薩頓：美國人，細胞學家。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，并由此提出了遺傳因子（基因）位于染色體上的假說。5、摩爾根：美國

31、人，遺傳學家，胚胎學家。他用果蠅做了大量實驗，發(fā)現(xiàn)了基因的連鎖互換定律，人們稱之為遺傳學的第三定律。他還證明基因在染色體上呈線性排列，為現(xiàn)代遺傳學奠定了細胞學基礎(chǔ)。6、18世紀英國著名的化學家和物理學家道爾頓，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。（六）遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)史1.1928年，格里菲思用肺炎雙球菌在小鼠身上進行體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，提出細菌中有轉(zhuǎn)化因子。2.1944年，美國科學家艾弗里和同事進行肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗，確定轉(zhuǎn)化因子是DNA。肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。3.1952年，赫爾希和蔡斯進行噬菌體侵染細菌的實驗，證明DNA是遺傳物質(zhì)。 4.

32、后來，煙草花葉病毒侵染煙草實驗證明RNA也是遺傳物質(zhì)。5.通過比較：所以說，DNA是主要遺傳物質(zhì)。（七）DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)史DNA右手雙螺旋結(jié)構(gòu)是由美國科學家沃森和克里克在1953年發(fā)現(xiàn)的。1、1951年，英國的威爾金斯展示了一張DNA的X射線衍射圖譜。2、1952年，奧地利生物化學家查哥夫測定了DNA中4種堿基的含量，發(fā)現(xiàn)：腺膘呤與胸腺嘧啶的數(shù)量相等，鳥膘呤與胞嘧啶的數(shù)量相等。3、1953年，沃森、克里克調(diào)整了堿基配對方式，制作出了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)分子模型。4、1962年，沃森、克里克和威爾金斯三人因這一成果而共同獲得了諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。5.1962年，沃森、克里克發(fā)表了一篇論文

33、，闡明了DNA的半保留復(fù)制機制。6、1957年克里克提出中心法則7、尼倫伯格和馬太成功破譯了第一個遺傳密碼。（八）生物進化史1、拉馬克（17441829）：法國人，博物學家，生物進化論的先驅(qū)。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（18091882）：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，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.后人提出現(xiàn)代生物進化理

34、論必修三：（九）內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)1、貝爾納（18131878）：法國人， 1857年，他提出“內(nèi)環(huán)境”的概念，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)。2、坎農(nóng)（18711945）：美國人，生理學家。1926年，他提出了“穩(wěn)態(tài)”的的概念，并提出了穩(wěn)態(tài)維持機制的經(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)的共同作用下，通過機體各種器官、系統(tǒng)分工合作、協(xié)調(diào)統(tǒng)一而實現(xiàn)的。3、目前普遍認為：神經(jīng)體液免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機制動物激素的調(diào)節(jié)（十）促胰液素的發(fā)現(xiàn)1、在19世紀，學術(shù)界普遍認為：胃酸刺激小腸的神經(jīng)，神經(jīng)將興奮傳給胰腺，使胰腺分泌胰液。胰腺分泌胰液為神經(jīng)調(diào)節(jié)。2、法國學者沃泰默的論文

35、，聲稱在小腸和胰腺之間存在著一個頑固的局部反射。實驗是這樣的：（1）直接將稀鹽酸溶液注入狗的上段小腸時，會引起胰液分泌。（2）直接把稀鹽酸溶液注入狗的血液循環(huán)，則不能引起胰液分泌。（3）他把實驗狗通向該段小腸的神經(jīng)全部切除，只保留血管。當把稀鹽酸溶液輸入這段小腸后，仍能引起胰液分泌。但他仍然堅信這個反應(yīng)是一個頑固的神經(jīng)反射，因為他認為，小腸的神經(jīng)是難以切除得干凈、徹底的。3、1902年1月。當英國科學家貝利斯和斯他林看到沃泰默的論文，并大膽地跳出神經(jīng)反射這個傳統(tǒng)概念的框框，設(shè)想：這可能是一個新現(xiàn)象-化學調(diào)節(jié)。也就是說，在鹽酸的作用下，小腸粘膜可能產(chǎn)生了一個化學物質(zhì)，當其被吸收入血液后，隨著血流被運送到胰腺，