生物科学发展史

生物科学发展史既包括科学家对生命现象的研究过程，又包括科学家研究生命现象时所持有的不同观点和态度；既包括生物学理论和方法的形成演变，又包括不同学科之间的联系、科学与社会的相互影响。在近几年的高考题中有关生物科学发展史中的一些实验设计思路、研究方法时有出现。预计今年高考理科综合中的最后2个生物大题有可能以生物科学发展史有背景出题。现就现行高中生物教材中有关生物科学发展的问题进行一次专题小节。

一、生物科学发展的三个阶段

1． 描述性生物学阶段：20世纪以前

2． 实验生物学阶段：1900年孟德尔遗传规律的重新发现——1953年

3． 分子生物学阶段：1953年DNA分子双螺旋结构模型的建立————

二、生物科学研究的方法

1．观察法：生物科学研究最基本的方法，也是从客观世界获得原始的第一手材料的方法。观察包括人的肉

眼观察及放大镜、显微镜观察。观察结果必须是可以重复的。只有重复的结果才是可检验的，从

而才是可靠的结果。

3．假说和实验：在观察中往往会发现问题，为了要解释或解决这些问题，一般是先是提出某种设想或假说，

然后设计实验来验证这个设想或假设。

4．模型研究：常用的生物学模型有以下几种：

①生物模型：又叫模式生物，如大肠杆菌、果蝇、小鼠等

②机械和电子模型：如DNA双螺旋结构、仿生学、人工智能等

③抽象模型：如生态学、种群遗传学中的数学方程等

三、高中教材中提到的有关生物科学发展史问题

必修本第一册

1．细胞学说：19世纪30年代，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出。指出细胞是一切动植物结构的

基本单位。（P3）

2．染色质：染色质这个名词最早是德国生物学家瓦尔德尔提出来的，主要是指细胞核内容易被碱性染料染

成深色的物质，因此叫做染色质。（P32）

3．植物细胞全能性：1958年美国科学家斯图尔德将胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养，由于细胞分化而

最终发育成完整的新植株。（P41）

4．酶的发现： 1773年意大利科学家斯帕兰札尼设计了一个巧妙的实验说明胃具有化学性消化的作用；1836

年德国科学家施旺从胃液中提取出了消化蛋白质的物质（即胃蛋白酶）；1926年美国科学家萨姆

纳从刀豆种子中提取出脲酶的结晶并经实验证实脲酶是一种蛋白质；20世纪80年代美国科学家

切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。（P45）

5．光合作用的发现：1771年英国科学家普里斯特利通过实验，指出植物可以更新空气；1864年德国科学

家萨克斯的实验证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉；1880年美国科学家恩格尔曼的一个

巧妙实验证明O2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；20世纪30年

代美国科学家鲁宾和卡门的同位素标记法实验证明了光合作用释放的氧来自水。（P53）

6．溶液培养法：土壤中的矿质元素是否都是植物生活所必需的，科学家通过溶液培养法进行了研究。溶液

培养法是指用含有全部或部分矿质元素的营养液培养植物的方法。（P62）

7．矿质元素运输：科学家用不透水的蜡纸将柳树茎的韧皮部和木质部隔开，并在土壤中施用含42K的肥料，

5h后测得42K大量集中在木质部中，从而证明根吸收的矿质元素是通过导管向上运输的。（P63）

8．生长素的发现：1880年达尔文向光性实验推想胚芽鞘的尖端可能会产生某种物质，这种物质在单测光

下，对胚芽鞘下面的部分会产生某种影响；1928年荷兰科学家温特的实验得出胚芽鞘的尖端确

实产生了某种物质，这种物质从尖端运输到下部促使胚芽鞘下面某些部分的生长；1934年荷兰