高中生物科学史

实验专题之：生物科学发展史

一、科学家科学研究方法

1.同位素示踪标记法

2.假说演绎法

3.类比推理

4.建立模型

（1）物理模型：是指以实物或图画形式直观地表达认识对象特征的模型

(2)指概念图的形式直接的体现概念之间的关系

如：达尔文的自然选择学说的解释模型

（3）数学模型指用来描述一个系统或它的性质的数学形式

高中生物涉及的科学史

必修一：

一、细胞学说建立过程涉及几个重要科学家

1、虎克：英国人，，细胞的发现者和命名者P11

2、列文虎克：荷兰人，他用自制的显微镜进行观察，P11

3、施莱登和施旺提出了细胞学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位。P10

4、维尔肖前人的基础上，总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。

二、生物膜流动镶嵌模型涉及的科学家P65-68

5、欧文顿：发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。于是他提出了膜由脂质组成的假说。

6、罗伯特森提出了生物膜结构的“单位膜”模型。

7、桑格和尼克森：在“单位膜”模型的基础上提出“流动镶嵌模型”。强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性。为多数人所接受

三、与酶的发现有关的科学家p81-82

8、斯帕兰札尼：实验证实胃液具有化学性消化作用。巴斯德：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。

9、李比希：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。

11、萨姆纳：证明脲酶是蛋白质。

12、切赫和奥特曼发现少数RNA也有生物催化作用。

三、光合作用的发现涉及的科学家p101---102

13、普里斯特利，通过实验发现植物可以更新空气。

14、萨克斯，通过实验证明光合作用产生了淀粉。

15、恩格尔曼，通过实验证明叶绿体是植物进行光合作用的场所。

16、鲁宾和卡门用同位素标记法证明光合作用中释放的氧全部来自水。

17、卡尔文利用放射性同位素标记法研究光合作用，经9年左右的研究，最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。

必修二：遗传方面的科学家

18、孟德尔：遗传学的奠基人。豌豆杂交实验，通过假设—演绎法，发现了生物遗传的规律。《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。P7 19、约翰逊：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。

20、魏斯曼：他预言在精子和卵细胞成熟的过程中存在减数分裂过程，

21、萨顿：通过类比推理法提出了遗传因子（基因）位于染色体上的学说。p27

22、摩尔根：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。P28-30 23、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。P33

1)DNA是主要的遗传物质P42-46

24、格里菲思通过实验推想，已杀死的S型细菌中，含有某种“转化因子”，使R型细菌转化为S型细菌。

25、艾弗里通过实验证明上述“转化因子”为DNA，也就是说DNA才是遗传物质。

26、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，而不是蛋白质。

2)DNA分子的结构和复制P48

27、沃森和克里克共同提出了DNA分子双螺旋结构模型。克里克提出中心法则

进化：

28、拉马克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。P110

29、达尔文生物进化论的主要奠基人。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P111

必修三：内环境与稳态

动物激素的调节P23-24

30、沃泰默：通过实验发现，把通向狗的上段小肠的神经切除，只留下血管，向小肠内注入稀盐酸时，仍能促进胰液分泌。但是他却囿于定论，认为这是由于小肠上微小的神经难以剔去干净的缘故。

31、斯他林：他和贝利斯从小肠黏膜提出液中发现了促使胰液分泌的物质——促胰液素。提出了“激素”这一名称，并提出激素在血液中起化学信使作用的概念。

生长素的发现p46

32、达尔文通过实验推想，胚芽鞘的尖端可能会产生某种物质，这种物质在单侧光的照射下，对胚芽鞘下面的部分会产生某种影响。

33、詹森通过实验证明，胚芽鞘顶尖产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部。

34、拜尔通过实验证明，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。

35、温特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。

36、郭葛从植物中提取出吲哚乙酸——生长素。

生物发展史专题练习

单项选择题

1．下列是一些科学家曾经做过的经典实验，有关叙述正确的是

A．用32P标记的噬菌体去感染大肠杆菌，经离心后放射性不会出现在上清液中

B．验证甲状腺激素促进中枢神经系统发育作用时的最佳实验材料是小蝌蚪

C．验证生长激素促进骨的生长作用时用幼年狗做实验动物比较合适

D．用实验动物小鼠验证胰高血糖素具有升高血糖的功能时，实验组注射一定浓度的胰高血糖素溶液，对照组应注射等量的蒸馏水

2．下列关于生命科学发展史的有关叙述，不正确的是

A．人们发现的第一种激素是由胰腺分泌的促胰液素

B．沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构物理模型的方法

C．验证光合作用释放的O2全部来自H2O的实验中应用了放射性同位素示踪技术

D．可以采用样方法调查某种昆虫卵的密度

3．下列有关生物科学研究方法的表述中，不正确

．．．的是

A．假说演绎法中，演绎推理的结论不一定正确

B．类比推理得出的结论，不一定具有逻辑上的必然性

C．模型方法就是指借助具体的实物，对认识的对象进行形象化描述

D．同位素标记法通过追踪同位素标记的化合物，来研究化学反应的详细过程

4．科学方法是生物学学习与研究的精髓之一，下列有关叙述错误的是（）A．模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，如DNA双螺旋结构模型，种群“J”型增长的数学模型

B．差速离心法分离细胞器是利用在高速离心条件下的不同离心速度所产生的不同离心力，将各种细胞器分离开来

C．摩尔根及其同事运用假说演绎法，合理地解释了果蝇红白眼性状的遗传现象，并用实验证明基因在染色体上

D．采用样方法和标志重捕法可分别调查植物的种群密度和土壤动物的丰富度

（

A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子

B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性

C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子

D.①~④说明DNA是主要的遗传物质（2011年江苏卷）6．关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是

A．分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体

B．分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C．用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致

D．32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质

7、在下列科学研究的过程中，采用的技术手段相似的一组是：（）

①证明光合作用的过程中，释放的氧气来自于水②利用大肠杆菌产生人类胰岛素③单克隆抗体的产生④T2噬菌体侵染细菌的实验，证明DNA 是遗传物质⑤鉴定乳制品或饮用水中是否含有大肠杆菌

A.①④

B.②④

C.④⑤

D.②③

（10江苏卷）8．探索遗传物质的过程是漫长的．直到20世纪初期，人们仍普追认为蛋白质是遣传物质。当时人们作出判断的理由不包括

A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异

B.蛋白质与生物的性状密切相关

C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制

D.蛋白质中氨基酸的不同排列组台可以贮存大量遗传信息

9、（09广东A卷）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是

A．重组DNA片段，研究其表型效应 B．诱发DNA突变，研究其表型效应C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应

D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递

10．下面是生长素发现过程中的部分实验示意图，根据图中信息判断，下列说法不正确

．．．的是A．实验一证明感受单侧光刺激的是胚芽鞘尖端

B．实验二证明胚芽鞘尖端产生的刺激可以通过琼脂片传递给下部

C．实验三证明胚芽鞘的弯曲生长，是尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的D．实验四证明造成胚芽鞘弯曲的刺激是一种化学物质

11．匈牙利学者拜尔在1914～1918年间进行植物生长的实验研究时，曾在黑暗条件下，将切下的燕麦胚芽鞘顶部移到切口的一侧，胚芽鞘会向另一侧弯曲生长（如下图），这个实验主要证实

A．顶端产生某种“影响物”

B．合成“影响物”不需要光

C．“影响物”具有促进胚芽鞘生长效应

D．使背光一侧“影响物”分布多

12．下列关于遗传学发展的重大突破叙述与事实不符的是

A．孟德尔开创性地提出分离定律和自由组合定律

B．萨顿通过实验证明了基因与染色体的平行关系

C．摩尔根发现控制果蝇眼色的基因位于X染色体上

D．赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质

13 ．科学家利用“同位素标记法”搞清了许多化学反应的详细过程。下列说法正确的是

A．用15N标记核苷酸搞清了分裂期染色体形态和数目的变化规律

B．用18O标记H2O和CO2有力地证明了CO2是光合作用的原料

C．用14C标记CO2最终探明了CO2中碳元素在光合作用中的转移途径

D．用35S标记噬菌体的DNA并以此侵染细菌证明了DNA是遗传物质

14.为了验证胚芽鞘尖端确实能产生促进生长的某种物质，用胚芽鞘和琼脂块等材料进行实

验时，对照实验的设计思路是( )

A．完整胚芽鞘分别置于单侧光照射和黑暗条件下

B．胚芽鞘尖端和未放过胚芽鞘尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧

C．未放过胚芽鞘尖端的琼脂块和放过胚芽鞘尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧

D．胚芽鞘尖端和放过胚芽鞘尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧

15、下列有关达尔文、温特、郭葛在发现生长素的贡献叙述错误的是（）

A．达尔文发现金丝雀草的胚芽鞘具有向光性

B．温特通过琼脂块对照实验，发现尖端产生了某种促进生长的物质

C．郭葛分离鉴定了生长素

D．达尔文发现生长素的作用的双重性

双项选择

16．下列生物学研究所选择的技术方法，正确的是（）

A．利用光学显微镜观察细胞膜磷脂双分子层

B．萨顿利用类比推理法提出了“基因位于染色体上”的假说

C．用同位素示踪技术证实了DNA是以半保留的方式进行复制

D．调查人群中的遗传病时，最好选取群体中发病率较高的多基因遗传病来调查

17．要达到下列各项研究目的，所采用的研究方法正确的是

A．种群的数量变化——抽样调查法

B．有丝分裂中染色体的变化规律——对比实验法

C．酵母菌的种群密度——抽样检测法和显微计数法

D．土壤小动物丰富度统计——记名计算法或目测估计法

18．在肺炎双球菌转化实验中，将R型活细菌与加热后杀死的S型细菌混合后注射，小鼠死亡，从小鼠体内可分离出S型活细菌．PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段

的技术．从这两个实验可知

A．加热后杀死的S型细菌中有转化因子，将R型细菌转化成S型细菌

B．转化因子是与荚膜合成有关的酶

C．与蛋白质相比，DNA具有较高的热稳定性

D．所有的蛋白质遇到高温（90℃）时都会失活

二、非选择题

1．模型建构、类比推理、假说—演绎等是现代科学研究中常用的科学方法。利用构建模型

法，沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构；利用假说—演绎法，孟德尔发现了两大遗传定

律；利用类比推理，萨顿提出基因位于染色体上的假说。据此分析回答下列问题：

（1）沃森和克里克所构建的DNA双螺旋结构模型属____________________ 模型。种群“J”型增长的数学模型Nt=N0 t的模型假设是__________________________。

（2）利用类比推理，萨顿提出基因位于染色体上的假说，提出该假说的理由是

_____________________________________________________________________________。请你利用类比推理的方法，推断出基因与DNA 分子的关系是___________________________。

（3）孟德尔以黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆作亲本，设计了纯合亲本的杂交、F1自交和测交等一系列实验，利用假说——演绎法“分析现象—作出假设—检验假设—得出结论”，最后得出了自由组合定律。

①孟德尔提出的解释自由组合现象的“假说”是______________________________________ ②孟德尔的“演绎”过程是_______________________________________________________。 ③孟德尔做的测交实验的结果验证了他的假说。

2、科学家艾弗里及其同事利用肺炎双球菌来探究什么是遗传物质的问题。实验材料、用具：有毒性的S 型细菌、无毒性的R 型细菌、DNA 水解酶、培养基、培养皿等。艾弗里等人先做了以下三组实验：

①S 型细菌的蛋白质+R 型活细菌——→R 型菌落

②S 型细菌荚膜中的多糖+R 型活细菌——→R 型菌落

③S 型细菌的DNA+R 型活细菌——→R 型菌落+S 型菌落

（1）艾弗里等人后来发现上述实验步骤并不严密，于是又做了第四组实验，请按照①②③中表达式格式写出第四组实验方法和结果：

④________ ______________________________________________。

（2）上述实验可以得出的结论是_______________________________________ 。

（3）该实验最关键的设计思路是_______________________________________ 。

（4）单个细菌用肉眼是看不见的，需用培养基接种培养，接种前对培养基一般采用高压蒸汽法灭菌，目的是杀死培养基中所有微生物的 。

3．在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。

（1）某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。请分析以下实验并回答问题：

A ．将一部分S 型细菌加热杀死；

B ．制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌种见图中文字所示。注：○为S 型菌落，●为R 型菌落)；

C ．将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况(如下图)。 ①制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生

长因子等，并调整pH 。

②本实验中的对照组是 _________________________。 ③本实验能得出的结论是 ______________________。

④从你现有的知识分析，“R 型菌变成S 型菌”这一变异属于 ____________，加热杀死的S 型菌中的DNA 仍有活性的原因可能是 ____________________。

（2）艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA 。请利用DNA 1组 2组 3组 4组

正常 正常 加热杀死 加热杀死的S 型菌

R 型菌 S 型菌 的S 型菌 与正常R 型菌混合

酶（可降解DNA）做试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。

①实验设计方案：

第一步：从S型细菌中提取DNA。

第二步：制备符合要求的培养基，均分为三份，标号为A、B、C，分别作如下处理。

第三步：___________________________。

第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。

②预测实验结果： ________________________________，

③得出实验结论：DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌、DNA结构要保持________________________ 才能完成此转化过程。

根据实验一的实验现象，能得出胰液分泌受_______________调节的结论.

(1)根据实验二的实验现象，请解释实验一中把少量稀盐酸从小肠的上端注人小肠肠腔中会导致胰腺大量分泌胰液的原因______________________________.

(2)在实验一的第1步中,刺激支配胰腺的神经引起胰腺分泌少量的胰液,在该调节过程中胰腺的外分泌部属于反射弧中的___________________________________部分.

(3)有人尝试从胰腺的研磨液中直接提取完整的胰岛素分子.根据题目中所介绍的胰腺结构，你认为能否成功？_____ (能或不能).为什么？_________________________?

生物发展史

一、选择题

1.C

2.A

3.C

4.D 5：C 6. C 7A 8.C 9.C 10.D 11.A 12.B 13.C 14C 15D

16.BC 17.CD 18.AD

二、非选择题

1． (1)物理在理想条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长．第二年的数量是第一年

的入倍

(2)基因和染色体行为存在着明显的平行关系基因是DNA片段

(3)①F1形成配子时，每对遗传因子彼此分离。不同对的遗传因子自由组合，F1产生4

种比例相等的配子，雌雄配子的结合是随机的

②若Fl产生配子时成对遗传因子分离，不同对的遗传因子自由组合，则测交后代会出

现四种性状，比例接近l：l：l：1

2．（1）④S型细菌DNA + DNA水解酶+R型活细菌——→R型菌落（2分）（2）DNA是遗传物质，蛋白质、多糖不是遗传物质(1分)（3）把R型细菌的DNA和蛋白质分开，单独地直接观察DNA的作用（2分）（4） (1分) 细菌、孢子和芽孢（1分，答不全无分）（5）青霉素（或抗生素）(1分)

3.（1）②1、2、3组③S型细菌中的某种物质（转化因子）能使R型细菌转化成S型细

菌

④基因重组 DNA对热稳定性较高

（2）①第二步：加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶

第三步：将R型细菌分别接种到三组培养基上

②A、C组中未出现S型细菌；只有B组培养基中出现S型细菌

③完整

4答案：