高考生物总复习含答案：——生命科学史专题

高考总复习生命科学史专题【考纲要求】1. 列举高中生物中提到的生物学重大发现，并体会其中的科学思维和方法。

2．概述细胞学说的主要内容，了解其发现过程。

3．概述生物膜的流动镶嵌模型的主要内容，简述其提出过程。

4．简述酶的发现过程，说出酶的本质及特点。

5. 概述光合作用发现史，评述其中的研究方法（如同位素标记法）。

6. 评述遗传学发展过程中的重要发现（如孟德尔遗传定律），体会其中的科学研究思想。

7. 简述进化论的发展过程，说明现代生物进化理论的主要内容8. 评述动物激素调节（促胰液素）的发现过程9. 评述植物生长素的发现过程【考点梳理】考点一、细胞学说的建立过程1.细胞学说的主要内容细胞学说主要由施莱登和施旺建立，其主要内容为：（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，又对与其它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产生。

要点诠释：细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性2.细胞学说的建立过程（1）显微镜下的重大发现—细胞① 1665年，英国科学家罗伯特·虎克（Robert Hooke）利用显微镜第一次观察到软木薄片由许多规则的小室（cella）组成，并将其命名为“细胞”。

② 1674年，荷兰学者列文·虎克（Leeuwen Hoek）用自制的显微镜观察了原生动物、单细胞藻类、鱼的红细胞、精子等，这是人类第一次观察到活细胞与此同时，意大利的马尔比基（Malpighi）等科学家用显微镜广泛地观察了动植物的微细结构，并注意到了细胞壁和细胞质的区别。

以后在长达170多年的历史中，人们不断积累和丰富着细胞观察的资料，但是一直没有科学概括细胞与机体的关系，也未进一步考虑到生物体结构的一致性。

（2）细胞学说的初步建立① 1838年，德国植物学家施莱登提出“所有的植物都是由细胞组成的，细胞是植物各种功能的基础”。

② 1839年，德国动物学家施旺指出“一切植物和动物都是细胞的集合体”。

至此包含3个要点的细胞学说便成形了。

（3）细胞学说的完善1858年，德国医生和病理学家魏尔肖指出“所有的细胞都必定来自别的活细胞分裂”即“细胞通过分裂产生新细胞”，对施莱登和施旺建立的细胞学说进行了补充。

考点二、生物膜结构的探索历程——生物膜流动镶嵌模型的提出1.流动镶嵌模型的基本内容（1）磷脂双分子层构成膜的基本支架（2）蛋白分子有的覆盖于磷脂双分子层的表面、有的嵌插或贯穿于磷脂双分子层。

（3）细胞膜具有一定的流动性:这是细胞完成许多重要功能的基础注意：细胞膜两侧具有不对称性:如糖蛋白仅分布于细胞膜外侧2.生物膜结构的探索历程（1） 1895年，英国细胞生理学家欧文顿（Overton）的实验欧文顿曾用500多种化学物质对细胞的通透性进行上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不同：胆固醇、甘油等脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜相对困难。

推测：细胞膜是由脂质组成的（2） 1925年，两位荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel的实验E.Gorter和F.Grendel用丙酮等有机溶剂抽提人的红细胞膜中的磷脂成分，将磷脂在空气——水界面上铺成单分子层，发现这个单分子层的面积相当于原红细胞膜表面积的2倍结论：细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层（3）科学家发现细胞膜会被蛋白酶分解推测：细胞膜成分中还有蛋白质（4）罗伯特森提出生物膜模型：蛋白质－脂质－蛋白质三层结构模型罗伯特森在电子显微镜下观察到了细胞膜清晰的暗－亮－暗三层结构，结合其他科学家的工作，他大胆地提出了所有生物膜都由蛋白质－脂质－蛋白质三层结构构成，且他把生物膜描述为静态的统一结构。

（5）随着新技术手段的应用，科学家们发现膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面，有的镶嵌在脂质双分子层中。

（6） 1970年，人鼠细胞融合实验证明：细胞膜具有一定的流动性（7）1972年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型，且为大多数人所接受。

考点三、酶的发现过程要点诠释（酶的本质）：通过以上多位科学家的努力，人们得知了酶的本质： 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，酶在细胞中或细胞外均可起催化作用。

考点四、光合作用发现史 时间、人物实验结论实验特点开始时人们一直认为酿酒时酒精发酵使糖类变成酒精是一个纯化学过程，与生命活动无关。

法国生物学家巴斯德的发现： 巴斯德通过显微观察，提出酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在，没有酵母活细胞的参与糖类不可能变成酒精。

德国化学家李比希的观点： 李比希认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，但他们只有在酵母细胞死亡裂解后被释放出来才发挥作用。

德国化学家毕希纳的实验： ①将酵母细胞进行研磨，得到不含酵母细胞的酶提取液 → 在这些汁液中加入葡萄糖 → 一段时间后冒出气泡，糖液变成了酒精。

②糖液中加入活酵母细胞，糖液也会变成酒精 ③毕希纳将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。

美国科学家萨姆纳的成果：萨姆纳用丙酮从刀豆中提取出了纯度较高的脲酶结晶，发现它可催化尿素分解为氨和二氧化碳，并用多种方法证明脲酶是蛋白质。

20世纪80年代， 美国科学家切赫和奥特曼的发现： 他们发现少数R NA 也有生物催化作用。

1771年英国普利斯特利植物可以更新空气没有发现光在植物更新空气中的作用，而是将空气的更新归因于植物的生长1779年荷兰英格豪斯重复普利斯特利的实验只有在阳光照射，且有绿叶时，植物才可以更新空气1845年德国梅耶能量转换和守恒定律光合作用时：光能→化学能理论推理1864年德国萨克斯对已在黑暗中进行了饥饿处理的绿叶做了以下实验：绿叶进行光合作用产生淀粉①饥饿处理②自身对照：自变量：光照因变量：颜色1941年美国鲁宾和卡门C18O2＋H2O→O2 H218O＋CO2 →18O2光合作用释放的氧气来自水①利用了同位素标记法②相互对照：自变量：标记物质因变量：O2的放射性密闭玻璃罩+ 蜡烛/小鼠↓蜡烛熄灭小鼠窒息死亡密闭玻璃罩+ 绿色植物+蜡烛/小鼠↓蜡烛不易熄灭小鼠不易窒息死亡美国卡尔文用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性探明了CO2中的碳在光合作用过程中转化成有机中的碳的过程，即卡尔文循环：利用了同位素标记法考点五、遗传学研究的重大发现——基因分离定律和基因自由组合定律1.科学研究方法：假说演绎法2.成功的原因：①选择了适宜的实验材料：豌豆，其为自花闭花受粉作物，且有多对易于区分的性状。

②运用数学统计的方法对子代的表现型进行分析。

③遵循了由简到繁的研究规律，先研究一对相对性状，再研究多对相对性状。

3.基因分离定律和基因自由组合定律的研究（1）基因分离定律：①实验过程及结果：②孟德尔的假说：③设计实验验证假说：子代表现型：高茎矮茎预测比例： 1 ： 1实际结果：30 34④结论：测交实验所获得的子代表现型及比例为:高茎：矮茎1:1，与预期比例相吻合。

所以假说成立，即得到了基因分离定律。

（2）基因自由组合定律①实验过程及结果：②孟德尔的假说：两对相对性状分别由两对等位基因控制F1产生配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合，产生4种数量相等的配子受精时，4种类型的雌雄配子结合的几率相等据假说得到的相关结论F2中4种表现型，9种基因型分别为：YYRR、YYRr、YrRR、YyRr、YYrr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrrF2的基因型中纯合子占4／16（1／16YYRR+1／16YYrr+1／16yyRR+1／16yyrr），杂合子占：1 －4／16=12／16。

F2的表现型中双亲类型（9／16Y_R_+1／16yyrr）占10／16，重组类型占6／16（3／16Y_rr+3／16yyR_），双显性占9／16，单显性（绿圆、黄皱）各占3／16，双隐性占1／16。

③设计实验验证假说：实验方案及结果预测：杂合体F1与隐性纯合体杂交预测依据F1产生4种数量相等的雌、雄配子实际结果黄圆黄皱绿圆绿皱 31 27 26 26实验结论F1产生配子时，等位基因之间的分离和非等位基因之间重组互不干扰非等位基因可自由组合。

④结论：通过测交实验，所获得的F2代各种性状及其比例为黄圆：黄皱：绿圆：绿皱1：1：1：1，与预期比例吻合，证实了F1产生了比例相同的四种配子，假说成立。

于是便得到了基因的自由组合定律。

考点六、遗传学研究的重大发现——减数分裂的研究：奠定了遗传的细胞学基础德国动物学家魏斯曼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。

减数分裂过程如下图：考点七、遗传学研究的重大发现——基因位于染色体上1. 萨顿提出假说——基因在染色体上（类比推理法）（1）假说内容：基因是有染色体携带者从亲代传递给下一代的。

即基因在染色体上。

（2）假说依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。

（3）研究方法：类比推理法，将看不见的基因和看得见得染色体的行为进行类比，根据其行为的一致性，大胆提出基因位于染色体上的假说。

2. 摩尔根果蝇杂交实验——基因位于染色体上的证据（1）研究方法：假说演绎法（2）选材：果蝇，较常见，且易饲养、繁殖快和后代多。

（3）研究历程：①实验过程及结果：②对实验结果的理论解释（假说）：性染色体与常染色体：性染色体是指雌雄异体的生物决定性别的染色体；常染色体是指与性别决定无直接关系的染色体。

果蝇体细胞的染色体组成如下：果蝇染色体总数常染色体数性染色体数染色体组成雌果蝇4对均为3对1对（同型）6+XX（同型）雄果蝇4对1对（异型）6+XY（异型）设控制果蝇眼色(红、白眼)的基因只在X染色体上，且Y染色体上无其等位基因，可解释上述遗传现象，遗传图解如下：③设计测交等实验验证假说：控制果蝇红眼与白眼的基因位于X染色体上。

④结论：基因在染色体上考点八、遗传学研究的重大发现——DNA是主要的遗传物质1. DNA是遗传物质的实验证据（1）肺炎双球菌转化实验体内转化实验体外转化实验实验者格里菲思艾弗里及其同事培养细菌用小鼠（体内）用培养基（体外）实验原则R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各成分作用的相互对照实验结果加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化成S型细菌S型细菌的DNA使R型细菌转化成S型细菌实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质两实验联系：（1）所用材料相同，都是肺炎双球菌的R型和S型。

（2）体内转化实验是基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA。

（3）两实验都遵循对照原则、单一变量原则。

（2）赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验①实验材料：噬菌体和细菌（大肠杆菌）②实验目的：证明DNA是遗传物质④实验过程：做2组对照实验，一组用３２P标记DNA，一组用３５S标记蛋白质，如下图：标记噬菌体：首先用含３２P或３５S的培养基（注意对培养基进行高压蒸汽灭菌）培养大肠杆菌（标记的大肠杆菌），然后将噬菌体与大肠杆菌混合培养。