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高考总复习 生命科学史专题

编稿：宋辰霞 审稿：闫敏敏

【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

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： 德国化学家李比希的观点： 巴斯德通过显微观察，提出酿酒中的发酵是由于李比希认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物 酵母细胞的存在，没有酵母活细胞的参与糖类不质，但他们只有在酵母细胞死亡裂解后被释放出 可能变成酒精。 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RNA也有生物催化作用。

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 密闭玻璃罩+ 蜡烛/小鼠 ↓ 蜡烛熄灭 小鼠窒息死亡 植物可以更新空气 结论 实验特点 1771年 英国 普利斯特利 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 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