1、人教版高中生物教材中的科学探索历程近几年高考注重对科学发展史的考查，旨在培养考生实验精神，现将人教版必修教材中经典实验总结如下：一、 细胞学说的建立： 1、1543 年，比利时的维萨里指出：器官是由低一层次的结构“组织”构成。 2、1665 英国人虎克(Robert Hooke)用自己设计与制造的显微镜（放大倍数为 40-140 倍)观察了软木的薄 片，第一次描述了植物细胞的构造，并首次用拉丁文 cella（小室)这个词来对“细胞”命名。 3、1680 荷兰人列文虎克（A. van Leeuwenhoek），首次观察到活细胞，观察过原生动物、人类精子、 鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。 4、19
2、 世纪 30 年代德国人施莱登、施旺提出“细胞学说（Cell Theory)” 主要内容： （1）细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成 （2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对其他细胞共同组成的整体的生命起作用 （3）新细胞可以从老细胞中产生 意义：它揭示了细胞结构的统一性和生物体结构的统一性。 5、1858 年德国的魏尔肖：新细胞是通过分裂获得。 二、 生物膜结构的探索历程：三、 1、1895 年 欧文顿（E.Overton） ：发现脂质更容易通过细胞膜，膜是由“脂质”组成的。 2、20 世纪初分离出哺乳动物红细胞膜主要化学成分分析，得出膜的主
3、要化学成分是“蛋白质和脂质” 。 3、1925 年荷兰科学家 Gorter 和 Grendel 实验：从细胞膜中提取脂质，在水面上铺成单层分子，发现面积 是细胞膜的 2 倍，提出假说：细胞膜中的磷脂是双层的。 4、20 世纪 40 年代，有学者推测蛋白质是覆盖在“磷脂双分子层”的两侧。5、1959 年罗伯特森（J.D.Robertsen）实验：提出生物膜是由“蛋白质-脂质-蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构。 6、1970 年 Larry Frye 等实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂交细胞 的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀
4、分布。提出假说：细胞膜具有流动性。 7、1972 年桑格和 尼克森提出： “流动镶嵌模型” 。 三、酶的发现： 1、1783 年，意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明：胃具有化学性消化的作用； 2、1836 年，德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶； 3、 巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 4、1875 年巴斯德（法、微生物学家） ：发酵与活细胞有关；发酵是整个细胞。 5、 同年利比希（德、化学家） ：酵母细胞死亡并裂解释放出某种物质，引起发酵。6、 同年比希纳（德、化学家） ：获得不含酵母细胞的提取液，但未能分离鉴定出酶。 7、1926 年美、科学家萨姆纳：从刀豆种子提纯出来的脲酶
5、是一种蛋白质。 8、20 世纪 80 年代，美国科学家切赫与奥特曼（美、科学家） ：少数 RNA 具有生物催化功能。 四、光合作用的探究历程： 1、1648 年海尔蒙脱(比利时)，把一棵 2.3kg 的柳树苗种植在一桶 90.8kg 的土壤中，然后只用雨水浇灌而 不供给任何其他物质，5 年后柳树增重到 76.7kg，而土壤只减轻了 57g。指出：植物的物质积累来自水 2、1771 年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易 熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：植物可以更新空气。 3、1779 年荷兰医生英格豪斯，做了 50
6、0 多次实验，发现普里斯特利的实验只有在阳光下才能成功。 4、1785 年，由于空气组成的发现，人们明确了绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是CO2。5、1845 年，德国科学家梅耶根据能量守恒和转化定律指出，植物进行光合作用时，把光能 转换成化学能储存起来。 6、1864 年,德国科学家萨克斯把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另一半遮光（半叶法） 。过一段时 间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。 证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。 7、1880 年，德国科学家恩吉尔曼把水绵和好氧型细菌放在没有空气的黑暗环境中，用极细的光束照射水绵。
7、证明：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。 8、1939 年代美国科学家鲁宾卡门采用放射性同位素标记法研究了光合作用，追踪水中的氧和二氧化碳中的氧。第一组相植物提供 H218O 和 CO2，释放的是 18O2；第二组提供 H2O 和 C18O，释放的是 O2。光合作用释放的氧全部来自来水。 9、20 世纪 40 年代，美国科学家卡尔文用放射性同位素方法标记 14C 做实验：探明 CO2 中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳。五、 植物细胞的全能性： 1958 年美国科学家斯图尔德将胡萝卜韧皮部中的一些细胞培养，由于细胞分化最终发育成完整的植株。 六、 遗传与进化：（必修二
8、） （一）遗传方面的科学家及研究历程1、1866 年 奥地利生物学家孟德尔 用豌豆做实验材料，发表论文“植物杂交试验”，用“假说-演绎”思想提出了遗传学的分离定律、自由组合定律和遗传因子学说。 2、1903 年 美国细胞学家萨顿 研究蝗虫减数分裂，用“类比-推理”思想发现了： 遗传因子与染色体的平行关系，提出了遗传的染色体学说。 3、1915 年 美国生物学家摩尔根 通过果蝇眼色遗传，用“假说-演绎”思想证明了：基因在染色体上及基因在染色体上呈线性排列，创立了现代遗传学的基因学说。 （二） DNA是遗传物质的探究历程1、1928 年英国科学家格里菲斯 通过肺炎双球菌在小鼠体内转化，提出转化因子
9、的概念。2、1944 年 美国细菌学家艾弗里及其同事 通过细菌转化实验首次证明 DNA 是遗传信息的载体。 3、 1952年 赫尔希和蔡斯 通过噬菌体侵染细菌的实验证明：在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA。（三） DNA分子的结构和复制1、1953 年 美国生物学家沃森、英国生物物理学家克里克在英国女生物学家富兰克林和英国生物学家威 尔金斯等人研究成果的基础上，首先建立了DNA 的双螺旋结构模型，并提出了DNA 的复制机制。 2、1954 年 俄裔美国物理学家伽莫夫提出蛋白质的遗传密码是由 3 个碱基的排列组合而成的假说。 3、1958 年 英国生物物理学家克里克提出了蛋白质合
10、成的“中心法则”。 4、1970 年美国病毒学家特明、美国病毒学家巴尔的摩发现了“逆转录酶”，揭示了生物遗传中存在着由 逆转录酶 RNA 形成 DNA 的过程，发展和完善了“中心法则”。5、2000 年 中、美、日、德、法、英 6 国科学家联合宣布成功绘制出人类基因组草图。（四）生物进化1、1888 年拉马克提出以“用进废退”和“获得性可遗传”为核心的生物进化论。2、1859 年英国博物学家达尔文提出以“自然选择学说”为核心的生物进化论。环境与稳态：（必修三） 1、内环境与稳态（1）贝尔纳 提出“内环境”概念，并推测内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节。（2）坎农 提出“稳态”的概念，并提出稳
11、态维持的经典解释。2、促胰液素的发现：（最先发现的激素） （1）沃泰默的研究狗胰液分泌：研究思路正确，但理解错误，坚持促进胰液分泌是一个神经调节过程。 （2） 斯他林和贝利斯提出假设：在盐酸的作用下，小肠黏膜产生了促进胰腺分泌胰液的化学物质。 （3） 巴浦洛夫的研究：曾认为盐酸导致胰液分泌属于神经反射，后来认同以上两科学家的结论。 3、生长素的发现： （1）1880 年达尔文胚芽鞘向光性实验：单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激，当这种刺激传递到下部伸长区时，造成背光侧生长快，植物表现向光生长。 （2）1910 年詹森实验：胚芽鞘尖端产生的刺激可透过琼脂片传递给下部，造成胚芽鞘弯曲生长。 （3）1914 年拜尔实验：顶尖产生的刺激在其下部分布不均，造成胚芽鞘弯曲生长。 （4）1928 年温特实验：（琼脂实验）造成胚芽鞘弯曲的刺激是一种化学物质，并命名为生长素。（5）1934 年及以后郭葛的分离、提纯、鉴定：生长素的化学本质是吲哚乙酸。（IAA） 4、种群与生态系统（1）高斯 通过实验发现草履虫种群数量增长的S型曲线。（2）林德曼 通过对一个结构相对简单的天然湖泊的能量流动进行定量分析，发现生态系统的能量流动特点是单向流动、逐级递减，能量在相邻两个营养级间的传递效率约为10%-20%。
