生物必修一科学研究方法及实例（必修一涉及的生物科学研究方法有哪些）

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《必修1?分子与细胞》

第1?章?走近细胞

1.19?世纪30?年代，?德国植物学家施莱登和动物学家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。论证生物界的统一性（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（P10）?

●1543?年比利时的维萨里发表巨着《人体构造》揭示人体器官水平的结构?

●法国比夏指出器官是由低一层次的结构——组织构成?

●1665?年英国科学家虎克（R·Hooke）用显微镜观察植物木栓组织并发现由许多规则的小室组成，并把“小室”称为——细胞?

●荷兰着名磨镜技师列文虎克，用自制显微镜观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。?

●意大利的马尔比基用显微镜广泛观察了动植物的微细结构。但是他们并没有用“细胞”来描述其发现。?

●1838?年施莱登提出细胞是构成植物的基本单位，施旺发现研究报道《关于动植物的结构和一致性的显微研究》?

●耐格里用显微镜观察了多种上植物分生区新细胞的形成，发现新细胞的产生原来是细胞分裂的结果。?

●1858?年，德国的魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”?

3、组装细胞（P12）

●1995年美国科学家文特尔领导的研究小组对生殖道支原体的基因组进行测序，发现它仅有480个基因（可能是最小、最简单的细胞），并筛选出300个对生命活动必不可少的基因。他们设想将生殖道支原体细胞的DNA破坏掉，再注入人工合成的基因，实现组装的目的。

第2?章?组成细胞的分子

●英国科学家桑格经过10?年努力，终于在1953?年测得牛胰岛素全部氨基酸的排列顺序?

●1965?年我国科学家完成结晶牛胰岛素的全部合成?

●2003年12月15日，人类蛋白质组计划（HPP）正式启动。

第3?章?细胞的基本结构

细胞世界探微三例（P51）

●美国细胞生物家克劳德摸索出采用不同转速对破碎的细胞进行离心的方法，将细胞内的不同细胞分开。——定性定量分离细胞组分的经典方法?

●比利时的德迪夫研究胰岛素对大鼠肝组织的作用时发现了溶酶体?

●罗马尼亚的帕拉德，改进了电子显微镜，发现了核糖体和线粒体结构，1960?年，帕拉德向人们描绘了一幅生动的细胞“超微活动图”。形象地揭示出分泌蛋白质合成并运输到细胞外的过程。?

第4?章?细胞的物质输入和输出

●19?世纪末，欧文顿提出膜是由脂质组成的

●1925?年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，得出细胞膜中的脂质必然排列为连续的两层?

●1959?年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗——亮——暗的三层结构，提出生物膜的模型，所有生物都是由蛋白质——脂质——蛋白质三层结构构成（静态模型）?

●1970年，人鼠细胞融合实验表明了细胞膜具有流动性。

●1972?年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型?

●1988?年美国科学家阿格雷成功地将构成水通道的蛋白质分离出来。?

●1998?年美国科学家麦金农测出了钾离子通道的立体结构。?

第5?章?细胞的能量供应和利用

1、1773?年，意大利科学家斯帕兰札尼通过实验证明，胃液有化学性消化作用。?

2、关于酶本质认识?

●1857?年法国微生物学家巴斯德，通过显微镜观察，提出酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的?

●德国化学家李比希认为引起发酵的是酵母细胞中某些物质?德国化学家毕希纳将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶?

●美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的结晶，并且通过化学实验证实脲酶是蛋白质?

●20?世纪80?年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA?也具有生物催化功能?

3.关于光合作用?

●1771?年，?英国科学家普里斯特利(J．Priestley，1733—?18o4)，通过实验发现植物可以更新空气。?

●1779?荷兰科学家英格豪斯，发现普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功，植物只有绿叶才能更新污浊的空气，但不了解植物吸收和释放的究竟是什么?

●1817?年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素。?

●1845?年，德国科学家梅耶，提出植物进行光合作用时，把光能转化成化学能储存起来?

●1864?年，德国植物学家萨克斯证明光合作用产生了淀粉?

●1880?年，美国科学家恩格尔曼，发现好氧细菌是只向叶绿体被光束照射到的部位集中，?

证明叶绿体是植物进行光合作用场所?

●1939?年，美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法18O，证明光合作用中释放的氧气来自水。?

●20?世纪40?年代美国科学家卡尔文用小球藻做实验，14C?标记CO2?追踪，探明CO2?中碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径——卡尔文循环

第6?章?细胞的生命历程

●1958?年，美国科学家斯图尔德，取胡萝卜韧皮部的一部分细胞，放入植物激素、无机盐等物质的培养液中培养，这些细胞旺盛地分裂和生长，形成细胞团块——根、茎、叶——植株。实验表明植物细胞具有全能性。

《必修2?遗传与进化》

第１章?遗传因子的发现

●19?世纪中期，孟德尔，奥国人，通过豌豆等植物的杂交试验，于1865年，在当地的自然科学研究学会上宣读了《植物杂交试验》论文，提出了遗传的分离定律和自由组合定律。他被世人公证为“遗传学之父”。?

●1909?年，丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”叫做基因

?

第2?章?基因和染色体的关系

●1903?年，美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和细胞形成过程，发现孟德尔假设的一对遗传因子即等位基因分离与减数分裂中同源染体的分离非常相似，提出萨顿假说。?

●英国科学家摩尔根利用果蝇为实验材料，证实基因在染色体上，摩尔根被称为染色体遗传理论的奠基人，发现了基因的连锁互换律，人们称之为遗传第三定律（P32，染色体遗传理论的奠基人——摩尔根）

●18?世纪英国着名的化学家兼物理学家道尔顿，第一个发现色盲也是第一个被发现的色盲患者?

第3?章 基因的本质

●1928?年，英国科学家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。?

●1944?年，?美国科学家艾弗里和他的同事，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。?

●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，而不是蛋白质。?

●1953?年，美国科学家沃森和英国科学家克里克共同提出了DNA?分子双螺旋结构模型。?

●1962?年，沃森、克里克和维尔金斯共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。?英国生物物理学家威尔金斯及同事提供DNA?衍射图谱?1952?年奥地利生物化学家查哥夫提供重要信息A=T?G=C?

第4章 基因的表达

●1957年，克里克提出中心法则，阐述遗传信息传递的一般规律。

●1962年，科学家用电子显微镜观察衣藻、玉米等植物叶绿体，发现叶绿体含有DNA。后来科学家用生物化学的方法，又证明了线粒体也含有DNA。将叶绿体和线粒体中的基因称为细胞质基因。

●对人的线粒体DNA的研究表明，线粒体DNA的缺陷与数十种人类遗传病有关。

●克里克是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家。

●尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术，确认了苯丙氨酸对应的密码子是UUU，此后六七年里，科学家沿此思路，不断改进方法，破译出全部密码子。

第5章 基因突变及其他变异

●1927年美国遗传学家缪勒发现用X射线照射果蝇会使后代突变个体数大大增加。

●1990年，人类基因组计划正式启动，中国承担1%的测序任务。

●1990年，美国科学家实施了世界上第一例临床基因治疗。

第6章 从杂交育种到基因工程

●我国科学家袁隆平一直致力于杂交水稻研究，从76年到98年，累计粮食增产3.5×108吨。

●1978年，科学家将人体内能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌内获得成功表达。

●1993年，中国农业科学院的科学家成功培育抗棉铃虫的转基因抗虫棉。

第7?章 现代生物进化理论

●法国博物学家拉马克提出用进废退和获得性遗传?

●l9?世纪(1859?年)，达尔文，在其《物种起源》一书中．提出以自然选择学说为核心的生物进化理论。?

●美国生态学家斯坦利提出“收割者理论”。

必修3?稳态与环境

第1?章?人体的内环境与稳态

●法国生理学家贝尔纳，曾推测，内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节，1857?年他提出动物生活需要两个环境——机体细胞生活的内环境和整个有机体生活的外环境。?

●美国生理学家坎农提出①稳态的概念：稳态不是恒定不变，而是一种动态的平衡。②提出稳态持机制的经典解释：内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作，协调统一而实现的。?

第2?章?动物和人体生命活动的调节

●法国学者沃泰默通过实验发现，把盐酸注入狗的上段小肠肠腔内，会引起胰腺分泌胰液。?

●英国科学家斯塔林和贝利斯，证明了小肠黏膜能产生一种化学物质进入血液后，随血液到达胰腺，引起胰液分泌，这种物质叫促胰液素（人们发现的第一种激素）?

●俄国生物学家巴甫洛夫是近代消化生理学的奠基人，他和他的学生们随后也得出斯他林和贝利斯结论。?

●1997年，人类脑计划正式启动。

第3?章?植物的激素调节

●19?世纪末，达尔文注意到了植物向光性，根据实验推出，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，会造成背光面比向光面生长快，因而向光性弯曲。●1910?年詹森实验证明，胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过去琼纸片传递给下部?

●1914?年拜尔实验证明：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。?

●1928?年荷兰科学家温特实验证明造成胚芽鞘弯曲的刺激确定是一种化学物质。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并命名为生长素。?

●1931年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的物质——吲哚乙酸

●1935年，科学家从培养基滤液中分离出致使水稻患恶苗病的物质，称之为赤霉素。

第4?章?种群和群落?

●高斯：生态学家。他通过实验发现草履虫种群数量增长的S型曲线。?

●1952?年，我国生态学家马世骏，提出从系统的整体调控着眼，运用“改治结合，根除蝗害”的战略，一方面通过化学防治和生物防治降低蝗虫密度，一方面改造飞蝗发生地。他提出了“生态经济学”设想，“生态工程”以及“社会——经济——自然”复合生态系统等一系列新观点。

第5章 生态系统及其稳定性

●林德曼：美国生态学家。他通过对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行的定量分析，发现生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减两个特点，能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%～20%。