❶ 阐述生物学科的发展史
19世纪30年代复,德国植物学家施莱登和动制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,为研究生物的结构\生理\生殖\和发育等奠定了基础.
1859年,英国生物学家达尔文出版了<物种起源>一书,这是人类对生物界认识的伟大成就,就给神创论和物种不变论以沉重的打击,在推动现代生物学发展的发展方面起到了巨大作用.这时生物科学进入了描述性阶段.
19世纪中后期,自然科学在物理学的带动下取得了较大的成就.
1900年孟德尔发现的遗传定律被重新提出,生物学迈进了实验生物学阶段.
20世纪30年代以来,生物科学研究的主要目标逐渐集中在与生命本质密切相关的生物大分子-蛋白质和核酸上.
1944年,美国生物学家艾弗里用细菌作实验材料,第一次证明了DNA分子是遗传物质.
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.这标志着生物科学进入了分子生物学阶段.
❷ 生物学的发展历程是怎样的
进入20世纪以后,在物理学和化学的影响和渗透下,生物学的发展逐渐由观察专生命活动属的现象深入到认识生命活动的本质,从而形成了一门全新的学科——分子生物学。其核心内容是通过对生物体的主要物质基础,特别是蛋白质、酶和核酸等生物大分子的结构和运动规律的研究来探讨生命现象的本质。
自20世纪50年代以来,分子生物学发展很快,取得了一批重大成果:作为遗传物质基础的核酸双螺旋结构的发现;蛋白质和核酸的人工合成;蛋白质、酶、核酸化学结构和空间结构的测定,以及这些生物大分子的结构与功能的关系,等等。分子生物学的这些成就,尤其是蛋白质的全化学合成,使得人们更加看清了生命现象并不神秘,是人类可以认识并掌握的。不少学者认为,21世纪将是分子生物学的黄金时代。
分子生物学的兴起,开始揭示出丰富多采的生命世界在分子水平的基本结构和基础生命活动的高度一致性,这表明分子生物学确已开始揭示生命现象本质了。
❸ 生物学的发展历程
1859年 Charles Darwin 出版《物种起源》:提出了“过度繁殖、生存竞争、自然选择、适者生存”的进化论。书中的大量证据对相传了几个世纪的西洋文化和“科学”——宗教的看法发起了挑战。该书首版发行的第一天就一售而空,达尔文也因此成为“英格兰最危险的人物”。但正如达尔文的朋友兼工作伙伴T.H. Huxley所说:“不了解(书中的)这些观点实在太愚蠢了。”
1865年基因时代的起点:Gregor Mendel 通过研究豌豆的遗传特征,总结出了至今仍适用于所有生物体的遗传规律。遗憾的是,在其后的35年中孟德尔关于“遗传因子”(基因)的发现都没能得到其他科学家的认同。
1910年染色体学说提出:Thomas Hunt Morgan 通过著名的“果蝇实验”证明并发展了孟德尔的遗传学理论。他认为染色体是遗传性状传递机理的物质基础,而基因是组成染色体的遗传单位。基因的突变会导致生物体遗传特性发生变化。摩尔根因此获得了1933年诺贝尔医学奖。
1941年“一个基因,一种酶”: George Beadle 和 Edward Tatum 发现,一个基因控制生成一种酶或蛋白质,他们因此获得了1958年诺贝尔医学奖。
1952年“搅拌机实验”:Martha Chase 和 Alfred Hershey 使用普通的厨房器具将病毒的蛋白质外壳和内在DNA分离开,并证明了亲代是通过DNA将遗传特征传递到子代的。Hershey 因此获得了1969年诺贝尔奖。
1953年拆开双螺旋:James Watson 和 Francis Crick 从理论上推论出DNA的分子结构—一种双螺旋。他们在此之前并没有做任何具体单一的试验工作,而是直接向Nature杂志提交了一份报告。他们的推理得到了1962年诺贝尔奖医学奖的肯定。
1967年破译遗传密码:Har Khorana, Robert Holley 和 Marshall Nirenberg 因成功解释DNA翻译成蛋白质的机制而获得了1968年诺贝尔医学奖。
1968年: Stanley Cohen 通过研究微生物导致的疾病,认识到微生物携带的抗抗生素基因在质粒(一种染色体外的环状DNA)上,并成功纯化质粒,将其插入到其他的微生物细胞内,实现了抗药性的转导。
1970年限制性酶的发现:UCSF科学家 Herb Boyer 在研究抗生素的过程中发现,某些微生物能够产生特异性的酶地切掉噬菌体的DNA。Herb Boyer分离出了“Big Dad”的限制性酶——EcoR1,在随后的几年,人们又发现了上百个限制性核酸内切酶能够特异性地作用于DNA的特殊位点。早期的研究者 Hamilton Othanel Smith因分离出新的限制性内切酶HindII而获得了1978年诺贝尔医学奖。
1972年基因重组技术:Paul Berg 将SV40病毒和大肠杆菌DNA碎片的钝性末端接合在一起,制造了重组的DNA。他与 Walter Gilbert 和 Fred Sanger 一起获得了1980年诺贝尔医学奖。
1972年“从腌牛肉到克隆”:Cohen 和 Boyer 一起研究一种方法将可以产生某种特异蛋白质的DNA片段插入微生物的质粒中,通过搅拌(发酵)促进微生物生长的同时生成需要的蛋白质——这就是生物技术工业化的基础。
1974年第一个基因重组试验:Stan Cohen, Annie Chang 和 Herb Boyer 将属于青蛙的一段DNA成功放入大肠杆菌染色体中。从此,大肠杆菌就象生物实验室中的实验小鼠一样,成为DNA重组试验的经典素材。
1975年Asilomar会议: Paul Berg 组织发起一个国际性会议召集世界著名的100多位科学家一起交流对重组DNA技术的认识,并建立一个“指南”避免其他科学家重复无谓的研究。
1975年DNA测序的发展: 哈佛大学和剑桥大学的 Walter Gilbert 和 Allan Maxam 几乎在同时发明两种技术可以用来测量基因的最基本的序列。他们和 Paul Berg 一起获得了1980 诺贝尔奖 。
1975年 Cesar Milstein,Georges Kohler 和 Niels Jerne 提出了抗体形成的“天然”选择学说。即最初进入动物体内的抗原,有选择性地与“天生”就存在于体内的“天然”抗体结合,然后一起进入细胞,并给细胞以一信号,是其产生更多的相同抗体。
1976年生物技术的突破:把细胞当作“厂房”来生产特定的激素和蛋白开始成为现实。29岁的硅谷冒险资本家 Robert Swanson 和 Herb Boyer 一起组建了Genentech 公司,目标是克隆人胰岛素。该公司1980年10月14日上市。
1978年克隆成功人胰岛素:Genentech的科学家用大肠杆菌克隆了人胰岛素,并把该技术转让给Eli Lilly公司。1982年人胰岛素成为FDA批准生产的第一种基因药物。
1985年Genentech成为世界上第一个拥有自己的生物产品的生物技术公司,其产品ProTropin能给缺乏生长激素儿童和青少年提供生长激素。
1986年聚合酶链式反应(PCR):Kary Mullis 利用一种热稳定DNA聚合酶——Tap聚合酶,使DNA片段在几小时内复制扩增了上百万倍。虽然 Kary Mullis 在这项研究中所做的贡献因为某些原因没有得到科学界的承认,但是 Kary Mullis 终于凭着自己不懈的努力,发明人工合成DNA的“寡聚核苷酸定点诱变法”,最终获得了1993年的诺贝尔化学奖。而发生在Hoffman-LaRoche和 Promega Biotech 两者之间的PCR 技术和关键酶Taq 聚合酶的所有权之争,直到1999年才告结束。
1989年人类基因组计划的发起:该计划的目的是在2005年以前完成人类100,000个基因的图谱、序列,促进生物学研究的进步。计划投入30亿美元。
1990年首次使用基因疗法:4岁的小女孩 Ashanti DiSilva 成为第一个接受基因疗法的病人。William French Anderson 和NIH的同事在 Ashanti DiSilva 的T细胞中插入一个正常的 ADA 基因,将其注入她的血液系统。正常的T细胞以每月增长25%的速度生长,改善了她的免疫功能,Ashanti DiSilva 终于能象正常孩子一样生活。
1994 年4月18日,美国FDA宣布 Calgene's FlavrSavr 公司的西红柿——世界上第一个转基因食物将被摆放在超市的货架上售卖。FlavrSavr 公司整整花费了十二年时间和5.25亿美元的研究投入,最终获得了FDA的安全认证。但是,由于售价过高以及来自各方面的市场抵制,负债累累的 FlavrSavr 于1997年宣布破产。
1997年首个由成年动物细胞克隆的动物—— Dolly 诞生: 1997年2月,Ian Wilmut 及同僚宣布克隆羊Dolly诞生。Dolly是由一只6岁大的成年绵羊的乳腺细胞在另一只绵羊子宫内孕育而成的。
1996年基因芯片技术的产生:基因芯片无疑是基因表达和DNA测序技术的一个重大突破。一枚纤小的玻璃或硅制的微芯片,却能包含成千上万个独立的、能同时进行检测的基因。基因芯片技术从此成为制造业、探通术、成像技术和规模化分析测量的重要手段并带动新兴工业的发展。
1997年克隆鼠诞生:1997年10月3日,Dolly又增添了几位克隆伙伴——Cumulina 及其22位同胞,其中包括通过“Honolulu“ 技术进行核移植,由克隆鼠克隆而得的小鼠。它们的主人 Teruhiko Wakayama 认为,种种迹象表明,用成年哺乳动物肌肉细胞进行克隆,可以得到完整的新个体。
1997年第一个人类的人造染色体:科学家利用自然化合物合成了人造染色体——“基因盒子(Genetic cassette)”,以用于特定的基因治疗。该染色体上的基因在细胞内可以持续复制和表达达6个月之久。
1998年5月与基因组计划赛跑:J. Craig Venter 和 Perkin Elmer 合伙创建Celera 基因公司,其目的是要在比“人类基因组计划”花费更少的经费投入和时间的前提下,提前绘制出人类的全部基因序列。该公司拥有强大的测序能力和仅次于五角大楼的计算能力。
1998年11月人类基因组计划宣布将加快研究进度:DOE和NIH宣布新的5年目标是在2003年完成测序, 2001年实现基因草图的绘制。
1998年11月,James Thompson 和 John Gearhart 领导的两个研究小组分别成功地培养出了人胚胎干细胞。科学杂志把胚胎干细胞的研究列为1999年科技突破之一。这两个小组的项研究都是由 Geron Corporation公司支持的。 [August 23, 2000: NIH Publishes Final Guidelines for Stem Cell Research]
1999年9月9日:Celera 宣布已完成果蝇的基因测序,并马上开始人类基因组测序。有学者指出,Celera 将无法完成所有基因序列的检测,而且也不会将研究成果公布于众。但是还没有证据可以证明这种说法。Science 杂志有全文报道。
2000年6月26日,人类基因组计划的完成:它将给科学家免费提供90%以上的基因图谱,虽然其中难免有遗漏和错误,但是这高质量的基因序列表将帮助人类了解遗传疾病的发生原理和机制,以寻求新的治疗途径。
2001年2月15/16日,人类基因组初步分析结果发表:HGP和Celera科学家们分别将他们的初步分析结果发表在2月15日的Nature和2月16日的Science上。
❹ 2000年以来生物学的发展历程。
恶性肿瘤。在中国境内申报并通过农业生物基因工程安全委员会批准的农业重组微生物在40例以上?生物技术药物由仿制逐步向创新转变,是继美。此外。首先在急性早幼粒白血病的致病基因克隆和功能研究方面取得突破,已申请一批国内外专利?生命科学基础性研究的优先发展领域。此外。2000-2001年超级杂交稻累计推广300万亩。人工血液代用品技术转让成功、二期临床的有21种,中国科学院在水稻基因组研究中取得重大进展;基因工程乙肝抗原-抗体复合物即将进入临床试验?在动物生物技术研究与开发方面也取得了可喜的成绩,所取得的成就已受到各国科学家的广泛关注,其生产水平已达到国际先进:血源性乙肝抗原-抗体复合物已获特殊临床试验批文。中国的生物技术产品销售额已从1986年的2:中国科学家充分发挥人类遗传资源优势。 :在诸如生物化学和分子生物学。 生物技术研究与开发重点领域、法,列世界第四位;证明了东亚人群的基因组与其他现代人群一样起源于非洲、动植物区系的系统演化与协同进化、以植物遗传转化为主的中游部分和以生物技术育种为主的下游部分的研究体系。应用基因表达谱和生物芯片:高产优质农作物的遗传育种。在植物基因工程研究开发方面;克隆了功能新基因的全长cDNA800多条,例如α1b干扰素国内市场占有率已达60%,迄今已完成了钩端螺旋体等6个微生物的全基因组测序、生物芯片和干细胞研究等取得了一系列突破与重要进展,连续多批产品达到质控标准:转基因鱼研究达到了国际领先水平,首次观察到植物防止自交的一种新的繁育机制等,进入一:基因组和功能基因组学。在系统发育和动植物区系演化方面。 、转基因技术和动物克隆、种类最多和研究范围最广的国家;获得了山羊,处于临床前开发的有35种?其他前沿领域,批准上市的产品有18种?医药生物技术、组织工程、日。中国在微生物基因组测序方面也已成为主要的参加国。 ,最近发现了一批与原发性肝癌发病、牛等一大批克隆动物.6亿元人民币上升到2000年的200亿元人民币,并有20余种转基因植物进入环境释放阶段、进化生物学等方面。 ,目前正在开展三重复合物新型疫苗研制,为今后抗体产品的产业化奠定了基础,部分畜禽基因工程疫苗已经达到了商业化生产的阶段、重大疾病相关基因的识别。 ;肿瘤免疫治疗。最近,继而克隆了耳聋,中国已经有转基因耐贮藏番茄,成果已获中国和国际专利、德后成为正式参加国际人类基因组合作项目的第六个国家。产品市场占有率不断提高、抗病、分子生物学与生物化学,中国能生产八种、北方人类基因组研究中心。2000年中国转基因作物(主要是转基因棉花)种植面积达到50万公顷,包括杀虫、《动物志》、基因治疗等、生物反应器。目前中国是世界上农业重组微生物环境释放面积最大、抗病毒甜椒、神经生物学、短指(趾)等一批单基因疾病的致病基因:经多年努力。优质小麦品种业已得到推广、抗病毒番茄,近年来取得了疾病致病基因定位,完成了255卷的《植物志》?农业微生物基因工程研究,这些工作均得到国际同行的高度评价、神经生物学,在世界前十种销量最大的品种中。治疗性乙型肝炎疫苗初露端倪。中国科学家承担了人类基因组1%的测序。 ,并在参加水稻基因组完成序列图测定的国际合作中率先完成了第四号染色体的工作?农业生物技术,基因工程药物产业初具规模?疾病相关基因研究?,中国开始走向世界,其中包括以基因研究为主的上游部分,转查尔酮合成□基因矮牵牛、原发性高血压和鼻咽癌的基因、揭示了果蝇有与高等动物类似的认知行为、生物信息学等、基因和蛋白质工程疫苗及药物;建成了南,共增产优质稻谷3-4亿公斤、梗塞性外周血管病等五种治疗方案进入临床试验。通过产学研的结合。 ,已建成中试规模基地;遗传病的基因诊断技术达到国际先进水平、克隆的一系列进展,较好地实现了杂种优势与理想株型的结合,也是惟一加入该计划的发展中国家,已选育出一批两系法亚种间杂交稻新组合,发现了与精子成熟和保护有关的抗菌胜基因??。 ,B型血友病?,近来又定位了II型糖尿病,已经发表了水稻基因组的框架序列?,中国基因工程制药业具备一定生产能力的企业已有60多家?基因组研究,中国转基因植物的研究体系和安全评价体系也基本建立起来。同时、《中国隐花植物志》,近年来中国生命科学界也取得了不少国际一流成果;获得了生产人药用蛋白的转基因动物、发展相关的基因和基因标志;基因治疗的关键技术实现突破:中国在超级杂交稻研究与组合应用上处于世界领先地位、抗虫棉花等5种自主研制的转基因植物通过了国家商品化生产许可:在基因组这一前沿领域??。育成的超级杂交稻组合比现在生产上应用的杂交稻组合增产15%-25%、抗血管治疗、英。例如,应用于诊断或导向药物的单抗和单抗衍生物的研究进展顺利、共生和联合固氮等微生物的遗传改造和应用取得良好进展、细胞和发育生物学
❺ 生物学发展历史
生物学大事年表
公元前5~前3世纪 中国古医书《黄帝内经》(包括《素问》和《灵枢》两部分),成书于公元前475~前221年间,对人体内脏的部位、大小、长短及功能已有一定认识,并指出人体的生理功能与生活条件及精神状态有密切关系。对男女的生长发育过程及生理特征也有比较切实的描述
中国古书《尔雅》将植物区别为草本和木本,并将相近的物种排在一起,以示同类;将动物分为虫、鱼、鸟、兽、畜,亦将其中相近的物种排在一起;还使用了“鼠属”、“牛属”、“马属”等名称
公元前460~前370年 希波克拉底等建立希腊医学并提出了健康与病态理论,认为人体中的黑胆汁、黄胆汁、血液和粘液是否处于平衡和有无特殊变化,决定着人的健康与性格
公元前384~前322年 希腊学者亚里士多德描述了 500多种动物并予分类,将动物分成有血动物和无血动物。前者又分成有毛胎生四足类、鸟类、鲸类、鱼类、蛇类、卵生四足类;后者又分成软体类、甲壳类、有壳类、昆虫类,他还对一部分动物做了解剖和胚胎发育的观察。著有:《动物志》、《动物的结构》、《动物的繁殖》和《论灵魂》,是最早的动物学研究成果
公元前372~前287年 希腊学者狄奥弗拉斯特阐明了动物和植物在结构上的基本区别,描述500多种野生和栽培植物,著有《植物志》和《论植物的本源》等
公元23~79年 罗马博物学家老普林尼著《自然志》(又称博物志)37卷,概述了当时所知的自然知识和技术
公元129~200年 罗马医生加伦把希腊解剖知识和医学知识系统化,创立人体生理解剖学
公元533~公元544年 中国北魏农学家贾思勰著《齐民要术》,全面地总结了秦汉以来中国黄河中下游的农业生产经验,其中含有丰富的生物学知识。如粟的品种分类,作物与环境的某些关系、一些作物的遗传性和变异性、一些作物的性别以及人工选择的某些成就等
公元1452~1519年 意大利文艺复兴时期的艺术家、自然科学家和工程师列奥纳多·达·芬奇由于艺术创作的需要,研究了人体解剖、肌肉活动、心脏跳动、眼睛的结构与成像以及鸟类的飞翔机制等。绘制了前所未有的精确的解剖图,首次提出一切血管均起始于心脏
公元1530~1536年 德国植物学家O.布龙费尔斯撰写并出版《草本植物志》,摆脱前人书本知识的束缚,根据自己的观察,对植物做了生动逼真的描述
公元1543年 比利时医学家A.维萨里所著《人体的结构》出版,首次否定加伦关于血液通过心脏中膈细孔而运行的论点,并作了其他修正,创立近代人体解剖学
公元1583年 意大利医生、植物学家A.切萨皮诺以果实为基础提出植物分类系统,完成巨著《植物》一卷
公元1596年 中国药物学家李时珍《本草纲目》52卷刻印出版。它记述了丰富的动植物知识,订正前人之误,明确规定部、类、种三级分类程序。分植物为草、谷、菜、果、木五部,分动物为虫、鳞、介、禽、兽、人六部。每部(除人之外)之下又各分若干类。类之下分种。对生物的形态、结构描述之仔细和以此为基础的较准确的分类,均超过了前人
公元1609年 意大利物理学家、天文学家G.伽利略制造一台复合显微镜,并用于观察昆虫的复眼
公元1628年 英国医生、解剖学家W.哈维所著《动物心血运动的研究》出版,建立血液循环理论
公元1660年 意大利解剖学家M.马尔皮基观察到蛙肺里连接动脉和静脉的毛细血管,证实了哈维的血液循环理论
公元1665年 英国物理学家R.胡克在显微镜下观察软木切片,发现蜂窝状小室,称之为“细胞”
公元1668年 意大利医生F.雷迪通过蝇卵生蛆的对比实验,为反对自然发生说提供了第一个证据
公元1677年 荷兰显微镜学家 A.van列文虎克用自制的、当时分辨率最高的显微镜进行了广泛观察,发现了由种种活着的“小动物”组成的微生物世界,发现了人的精子
公元1682年 英国植物学家N.格鲁编著的《植物解学》出版,其中也包括植物生理学的研究成果
公元1686年 英国博物学家J.雷所著《植物史》第一卷出版,以后继续出版第二、三卷,在其中讨论了种的定义
公元1727年 中国医学家俞茂鲲在《痘科金镜赋集解》中记载,人痘接种术起于明朝隆庆年间(1567~1572);《医宗金鉴》(1742)介绍了痘衣、痘浆、水苗、旱苗四种方法。据俞正燮(1775~1840)在《癸巳存稿》 中记载,1688年(清康熙二十七年)俄国已派医生来学“人痘法”
公元1735年 瑞典植物学家 C.von林奈所著《自然系统》第一版出版,把自然界的植物、动物、矿物、分成纲、目、属、种。首先实现了植物与动物分类范畴的统一,其后又使用了国际化的双名制
公元1771年 英国化学家J.普里斯特利用实验证明,绿色植物可恢复蜡烛因燃烧而“损坏”了的空气
公元1777年 法国化学家A.—L.拉瓦锡确认动物呼吸是一种缓慢的燃烧过程
公元1791年 意大利解剖学家L.伽伐尼证明用静电刺激蛙神经,能引起与其连接的肌肉收缩;发现了神经的电传导现象
公元1796年 英国医生E.C.琴纳最先在欧洲采用牛痘接种法防天花,实现了人体的主动免疫
公元1797年 德国胚胎学家C.F.沃尔夫在《发生论》中,根据植物器官与鸡胚的发育,阐述了发育的渐成特性,主张后成论
公元1802年 法国生物学家 J.-B.de拉马克和德国博物学家G.特雷维拉努斯分别采用“生物学”(Biology) 这个术语
公元1804年 瑞士化学家 N.-T.de索绪尔阐述绿色植物以阳光为能源,以二氧化碳和水为原料,形成有机物和氧的光合作用过程
公元1805年 法国动物学家比较解剖学家和古生物学家G.居维叶提出各器官形态结构与功能之间的相关理论。他用比较解剖学方法研究绝灭动物的化石遗骸,提出灾变论
公元1809年 J.-B.de 拉马克所著《动物哲学》出版。该书系统地论述进化思想,认为用进废退和获得性遗传是物种进化的机制
公元1827年 俄国胚胎学家 К.М.贝尔发表《论哺乳动物卵的起源》,首次准确地描述了哺乳动物的卵。1828、1837年又出版了《动物胚胎学》这是最早的比较胚胎学著作
公元1828年 德国化学家F.沃勒发表《论尿素的人工制成》,第一次用非生命物质为原料合成原来由生物体产生的有机物尿素
公元1830年 中国医学家王清任著《医林改错》。他根据对尸体的观察,重新绘制脏腑图,改正中国前人旧说,正确地区分了胸腔、腹腔的部位,指出隔肌之上只有心脏、肺脏;其余内脏器官均在隔肌之下。记述了气管、支气管和细支气管,纠正了“肺有二十四孔”之误。提出“灵机记性在脑不在心”,还提出听觉、视觉、嗅觉均与大脑有密切联系的看法
公元1831年 英国植物学家R.布朗确认植物细胞内有细胞核
公元1838~1839年 德国植物学家M.J.施莱登和德国动物学家T.A.H.施万通过先后分别发表《植物发生论》、《动植物结构和生长一致性的显微研究》共同建立了细胞学说
公元1840年 德国化学家J.李比希所著《化学在农业和植物生理学上的应用》出版,推翻植物的“腐殖质”营养学说,创立矿物质营养学说
公元1848年 德国电生理学家E.H.杜布瓦-雷蒙测定了动物的肌肉与神经处于活动状态时产生的电流
中国植物学家吴其浚的《植物名实图考》记述了植物1714种,每物附图,绘图精审,有的可据以定科或目。它基本上按李时珍的系统进行分类,不同的是取消苔草类,增加群芳类。是中国19世纪的一部重要植物学专著
公元1849~1859年 法国生理学家C.贝尔纳发现并验证肝脏内的糖原生成作用,血管舒缩神经,胰液消化作用,箭毒与一氧化碳及其他毒物的作用性质,提出“内环境稳定”概念
公元1850年 德国生理学家 H.von亥姆霍兹发现肌肉收缩时形成一种酸(乳酸);测定了神经传导速度
公元1851~1855年 法国化学家 J.-B.布森戈证实植物中的氮来自土壤中硝酸盐;而碳源则是大气中的二氧化碳
公元1852~1855年 德国生物学家R.雷马克与德国病理学家R.C.菲尔肖分别明确指出细胞分裂的普遍性
公元1857年 法国微生物学家L.巴斯德证实乳酸发酵是由有生命的微生物引起的
公元1858年 德国病理学家R.C.菲尔肖著《细胞病理学》出版,提出了“一切细胞来自细胞”的概念,发展了细胞学说
英国生物学家C.R.达尔文与A.R.华莱 士联合发表阐述生物进化思想的论文。《论物种形成变种的倾向;兼论自然选择法所引起的变种和物种的存续》
公元1859年 达尔文所著《物种起源》出版
公元1861年 德国生物学家M.舒尔策证实植物与动物的生活物质和最低等生物的“肉浆”是同一种物质,并统称之为原生质
公元1861~1864年 L.巴斯德通过实验驳斥了F.A.普歇所支持的自然发生说
公元1862~1865年 德国植物学家 J.von萨克斯指出淀粉是光合作用的产物,以后又指出叶绿素包含在特殊的小体内(1883年命名为叶绿体)
公元1863年 俄国生理学家 И.М.谢切诺夫证实中脑和大脑里存在着抑制激发脊髓反射的机制——中枢抑制。开创了脑功能的研究
公元1864年 英国解剖学家R.欧文描述了1861年德国巴伐利亚索尔恩霍芬侏罗纪地层里的始祖鸟(Archaeopteryx) 的第一个较完整骨骼化石
公元1865年 奥地利修道士G.J.孟德尔宣读并于次年发表《植物杂交的试验》论文,报道他通过豌豆杂交试验所发现的两个遗传规律。后被称为遗传学的“孟德尔定律”
公元1866年 德国生物学家E.海克尔所著《形态学概论》出版,在其中首次创用“生态学”一词。该书还建议把原生植物和原生动物合并为原生生物Drotista,列为植物和动物之间的第三界
公元1869年 瑞士生理化学家J.F.米舍尔首次分离出核素(即核酸)
公元1875年 德国生物学家O.赫特维希指出受精是雄性原核与雌性原核的融合
公元1876年 德国医生、微生物学家R.科赫发现炭疽病病原体,并创建了细菌的培养技术
公元1877年 德国水生生物学家K.A.默比乌斯提出了生物群落(biocoenosoe) 的概念
公元1879~1884年 德国细胞学家W.弗勒明阐述了动物细胞的有丝分裂过程
德国植物学家E.A.施特拉斯布格阐述了植物细胞有丝分裂过程
公元1880~1885年 L.巴斯德研制出鸡霍乱病疫苗、炭疽病疫苗、猪丹毒疫苗、狂犬病疫苗等
公元1882年 R.科赫发现结核杆菌,并证明其传染性
公元1883年 英国生物统计学家F.戈尔顿论述了人体测量、人口数量及其统计方法。为了有目的地改良人类的遗传素质,他创建了“优生学”。他也是生物统计的奠基人之一
比利时胚胎学家 E.van贝内登发现马蛔虫受精卵的染色体为雌性原核与雄性原核染色体之和;最早发现染色体的减数现象
公元1883~1885年 德国胚胎学家W.鲁、E.A.施特拉斯布格、O.赫特维希、A.魏斯曼等提出细胞核或染色体是遗传物质(种质)的载体的设想
意大利神经解剖及组织学家C.高尔基创建了神经细胞的硝酸银染色法并提出神经系统的网状结构学说
公元1884年 俄国微生物学家И.И.梅契尼科夫发现吞噬细胞
公元1886年 德国微生物学家H.黑尔里格尔、H.维尔法特用实验证明豆科植物能固氮
公元1887年 德国细胞学家T.H.博韦里确认生殖性细胞染色体减数现象的普遍性;提出染色体个体性 (cnromosome in-diviality)学说,导致后来从染色体“行为”来解释孟德尔所发现的遗传规律
公元1889年 西班牙神经组织学家S.拉蒙·伊·卡哈尔发现神经细胞的树突和轴突
公元1890年 德国军医 E.A.von贝林发现动物感染某些疾病(如破伤风、白喉)后,其血清可产生相应的抗毒素。开创了医学上的“血清疗法”
公元1890~1897年 荷兰医学家C.艾克曼在今印度尼西亚发现脚气病同食物中缺乏米糠有关,成为研究B族维生素的开始
公元1891年 德国动物学家H.亨金发现染色体配对及其分离的减数分裂过程;观察到性染色体
德国生物学家H.A.E.德里施发表海胆卵的实验将发育到两细胞时期的受精卵依分裂面分开,结果每个分裂球都能发育为完整的、但体形较小的幼体
俄国微生物学家C.H.维诺格拉茨基发现细菌中的化能自养型细菌——硝化细菌
公元1892年 俄国微生物学家Д.И.伊万诺夫斯基证实烟草花叶病是由病叶的过滤提取液——过滤性病毒感染的
德国动物学家A.魏斯曼所著《种质论》出版,主张种质可以世代连续相传
公元1896年 德国化学家E.毕希纳用无细胞酵母压出液发酵产生了酒精,首次证明离开活细胞的“酿酶”仍具有活性
公元1897年 德国微生物学家F.A.J.勒夫勒与P.弗罗施证明口蹄疫由一种过滤性病毒引起
公元1898年 中国思想家严复的《天演论》出版。《天演论》是英国赫胥黎《进化论与伦理学》一书的意译,对中国思想界影响很大,介绍了“物竞天择,适者生存”的进化思想
公元1899年 德裔美国生理学家胚胎学家J.勒布在不同时期用不同溶液处理海胆卵,实现完全孤雌发育,得到正常的幼虫
公元1900年 荷兰的H.德·弗里斯、德国的C.E.科伦斯和奥地利的 E.von切尔马克分别重新发现了孟德尔遗传规律
奥地利免疫学家K.兰德施泰纳发现用不同人血液中的红细胞和血清作交叉试验,有时出现红细胞的凝集现象。次年发现A、B、O三种血型
公元1901年 德·弗里斯的著作《突变论》两卷于1901~1903年先后出版
公元1902年 英国医生A.E.加罗德发现黑尿症(现称苯丙酮尿症)是一种由于代谢途径异常而致的遗传性疾病
美国细胞学家C.E.麦克朗提出副染色体(X)决定性别的设想
德国化学家E.H.菲舍尔和另一位德国化学家F.霍夫迈斯特分别提出蛋白质分子结构的肽键理论
英国生理学家W.M.贝利斯和E.H.斯塔林提取出“肠促胰液肽”(secre-tin)并命名为“激素”(hormone)
И.П.巴甫洛夫首次提出“条件反射”的概念
公元1902~1903年 德国生化学家A.科塞尔和俄国出生的美国生化学家D.A.列文等从胸腺核酸中分析出胞嘧啶。在此前后(1879~1909)。他们和其他科学家合作分析出核酸的4种碱基和两种核糖
公元1902~1904年 美国生物学家、医生W.S.萨顿和德国生物学家T.H.博韦里提出由于孟德尔式的遗传同细胞中染色体的行为相平行,所以染色体是遗传物质基础的理论
公元1905年 美国细胞学家、胚胎学家、遗传学家E.B.威尔逊和N.M.史蒂文斯各自独立地以细胞学上的事实确定染色体同性别的关系。并指出XX为雌性,XY或XO为雄性
公元1906年 英国生理学家C.S.谢灵顿的《神经系统的整合作用》出版,该书系统地阐述了中枢神经系统的整合功能,深入地分析了脊髓的反射机制,提出了神经元和突触活动的基本概念
公元1907年 丹麦植物学家A.M.卢茨发现四倍体植物
公元1908年 法国外科医生,器官移植的先驱和实验生物学家A.卡雷尔在美国成功地在体外培养温血动物的细胞。此后,组织培养方法应用于生物学研究的许多方面
英国数学家G.H.哈迪和德国医生W.魏因贝格各自独立发现,在一个不发生突变、迁移和选择的无限大的随机交配群体中,其基因频率和基因型频率将代代保持不变,后称哈迪-魏因贝格定律
公元1909年 丹麦遗传学家W.L.约翰森提出了“基因”(gene)、“基因型”(genotype)、“表型”(phenotype)等遗传学的基本概念
公元1910年 美国遗传学家T.H.摩尔根发现伴性遗传现象,第一次用实验证明“基因”坐落在染色体上
公元1911年 出生于波兰的美国生化学家C.芬克在英国从米糠中分离出具有活性的抗脚气病的白色晶体,并将这类必需的微量营养物质命名为维生素
公元1912年 英国生化学家F.G.霍普金斯用实验肯定了维生素的存在,并提出营养缺乏症的概念
德国生化学家O.瓦尔堡证明在细胞中有一种激活氧的呼吸酶,并发现氰化物能抑制这种酶的活性,提出呼吸作用需要铁参加
公元1914年 美国生化学家E.R.肯德尔分离出纯甲状腺素
公元1915年 T.H.摩尔根和他的学生A.H.斯特蒂文特、C.B.布里奇斯出版了《孟德尔遗传原理》:用果蝇为材料的大量实验证明基因在染色体上呈线形排列,发现连锁和交换现象,补充发展了孟德尔定律
德国化学家R.M.维尔施泰特发现在叶绿素分子中镁离子间 4个氮原子相连,而氮则分别位于4个闭环的烃链上,从而提出了镁在叶绿素分子中的地位同铁在血红素分子中的地位相当
英国微生物学家F.W.特沃特发现溶菌现象。1917年法国出生的加拿大人F.H.德埃雷尔将这种溶菌因素命名为噬菌体
美国营养学家E.V.麦科勒姆发现维生素A,1922年E.V.麦科勒姆等又发现维生素D,并证明其与软骨病有关。他还把维生素分为水溶性和油溶性两大类
公元1916年 德国植物学家H.温克勒发现,番茄同龙葵嫁接后,在切断处生长出的芽,是四倍体。这是一个用人工方法取得的体细胞异源四倍体(嵌合体)
公元1917年 丹麦植物学家O.温厄提出。自然界的四倍体植物是由二倍体突变而成的理论
美国遗传学家 D. F.琼斯建立了使玉米高产的双杂交育种法,这是根据1908年美国遗传学家G.H.沙尔发现的由于自交变弱的品种,通过杂交可以恢复优势的事实提出来的
公元1918年 ·德国胚胎学家H.施佩曼发现了胚胎诱导作用和在胚胎发育中的“组织者” (organizer)效应
公元1918~1921年 中国植物学家钟观光(1868~1940)用了约四年时间采集植物标本,足迹遍及华北、长江流域及华南的11个省,采得标本约16000余种,此后,在北京大学建立了用现代科学分类标记的标本馆
公元1920年 德国生物学家 J.von于克斯屈尔发表《理论生物学》把环境概念引入生态学
公元1921年 出生于德国,后来到美国的动物学家、遗传学家R.B.戈德施米特发表关于桦尺蛾(Biston betularia)的“工业黑化” (instrial melanism)研究的第一篇文章。这是一项持续25年之久的、阐述自然选择进化理论的研究
奥地利出生的美国生理学家O.勒维在德国用实验证明,刺激迷走神经后,产生一种使心跳减缓的物质,称迷走神经物质
中国生物学家秉志(1886~1965)在南京高等师范学校(原东南大学前身)创建中国第一个大学的生物系(不包括外国教会在中国办的大学)
公元1922年 加拿大生理学家F.G.班廷和C.H.贝斯特提取出纯胰岛素
中国科学社委托动物学家秉志、植物学家胡先骕和杨铨(杏佛)三人筹建的第一个中国生物学研究机构——中国科学社生物研究所,于1922年8月18日在南京正式成立
公元1923年 阿根廷生理学家B.A.奥塞发现垂体前叶对糖代谢,特别是对糖尿病的影响,第一次发现垂体对激素的控制功能
瑞典物理化学家T.斯韦德贝里创立了第一台超速离心机
美国生化学家E.A.多伊西分离出雌性激素
公元1924年 苏联生化学家А.И.奥帕林的《生命起源》出版,提出生命的化学起源学说
波兰出生的英国生物化学家D.基林发现细胞色素。1927年又提出生物氧化过程电子传递的初步设想
公元1925年 美国细胞学家 E. B.威尔逊著《发育和遗传中的细胞》出版,这是他的《细胞学》(1896)的第三版,但在内容上作了重大修改和充实。该书总结了经典细胞学的研究,并努力在细胞水平上汇合胚胎学和遗传学
中国生理学家蔡翘发现,在美洲袋鼠的中脑结构上,有一个视觉与眼球运动的功能部位一顶盖前核,又称“蔡氏区”
公元1926年 瑞典生化学家A.蒂塞利乌斯同T.斯韦德贝里共同建立电泳法
美国生物化学家J.B.萨姆纳第一个取得纯酶-尿素酶的结晶,并证明酶的蛋白质本质
T.H.摩尔根的《基因论》出版(1928年修订)。系统地阐述遗传学在细胞水平上的基因理论
在英国生理学家、药理学家H.H.戴尔的建议下,德国药理学家O.勒维在自己于1921年发现迷走神经物质的基础上,进一步用毒扁豆碱抑制乙酰胆碱酯酶的作用,发现在刺激蛙心迷走神经后,有加强和延长乙酰胆碱的效果,从而证明乙酰胆碱是神经传导的化学递质。30年代H.H.戴尔作了一系列神经——肌肉的研究,证明乙酰胆碱是内脏及横纹肌上神经传导的化学递质,对突触传递的化学学说的建立作出了贡献
公元1927年 英国生态学家C.S.埃尔顿所著《动物生态学》一书出版强调应对种群进行独立研究。他们的研究工作为种群生态学打下了基础
美国遗传学家H.J.马勒发表了用 X射线照射果蝇的人工诱发突变的实验报告
公元1928年 中国生物化学家吴宪及其合作者进行了一系列素食与荤食动物的比较研究,证明素食动物在生长、发育等方面差,植物蛋白的营养价值也低于动物蛋白等。他们还编制出中国最早的《食物成分表》
英国微生物学家A.弗莱明发现青霉素的抑菌和杀菌作用
荷兰出生的美国植物生理学家F.W.温特首次发现生长素
中国生理学家朱鹤年的研究表明,美洲袋鼠间脑的室旁核具有神经分泌的特征
奥地利出生的美国生物学家 L.von贝塔兰菲著的《现代发展理论》和在1932年著的《理论生物学》阐述了一切生物是时空上有限的具有复杂结构的一种自然系统
公元1929年 美国生化学家C.E.科里夫妇发现肌糖原、血乳酸、肝糖原和血糖之间的转化,后称科里循环
德国化学家A.布特南特提取出雄性激素的结晶
D. A. 列文发现核酸有脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)之分,但他提出的“四核苷酸结构假说”是错误的
德国生化学家C.H.菲斯克、Y.萨巴-罗、K.洛曼从肌肉提取液中分离出ATP,1935年K.洛曼又阐明了ATP的化学结构
中国植物学家李继侗和殷宏章发现光照改变对光合作用速率的瞬间效应。并得出准确的曲线图
中国古生物、古人类学家裴文中在北京西南约50公里的周口店龙骨山发现北京猿人第一个头盖骨及用火遗迹,对研究人类起源有重大意义。1927年,北平协和医学院加拿大籍人类学家步达生曾鉴定在该处发现的臼窑化石为一人类新属,并定名为北京猿人(Sinanthropus pekinensis)
公元1930年 英国遗传学家、生物统计学家R.A.费希尔的《自然选择的遗传原理》一书出版,开始把孟德尔遗传学与自然选择理论结合起来
公元1931年 中国生物化学家吴宪提出蛋白质变性现象是由于蛋白质的结构发生了变化,是在蛋白质分子中紧紧缠绕的多肽链变为松散状态的结果
公元1932年 德国物理学家M.克诺尔和E.鲁斯卡创制了第一台电子显微镜模型。1933年鲁斯卡改进的模型被认为是现代电子显微镜的原型
德国生化学家H.A.克雷布斯同助手K.亨斯莱特发现尿素合成的鸟氨酸循环
美国化学家H.C.尤里发现氘。开始了用重元素同位素标记代谢物,进行生物体内代谢途径的研究
中国植物生理学家汤佩松发现在植物中细胞色素氧化酶的存在和作用
中国生理学家冯德培在肌肉放热的研究中,发现了肌肉的“静息代谢能”因肌肉拉长而增加的现象,被称为“冯氏效应”。1936~1940年间,他在中国又开创了神经肌肉接头这一重要研究领域,进行了一系列有关物理、化学反应的研究
公元1933年 美国遗传学家T.S.佩因特发现果蝇唾腺细胞巨大染色体,为制详细的染色体图提供了材料
公元1934年 挪威生化学家J.A.福林发现苯丙酮尿症是由于缺乏苯丙氨酸羟化酶所致
加拿大出生的美国解剖学家R.R.本斯利从豚鼠肝细胞中分离出线粒体,开创了细胞器的研究
公元1935年 德国生化学家G.G.埃姆布登、O.迈尔霍夫和J.K.帕尔纳斯等完成阐明糖原酵解过程的全部12个步骤
美国生化学家W.M.斯坦利分离并结晶出烟草花叶病毒
奥地利动物学家、个体生态学家K.Z.洛伦茨发表《痕迹》,发现动物的本能有些是遗传的,而另一些则是早期生活留下的印痕
英国植物生态学家A.G.坦斯利提出了“生态系统”(Systems Ecology)的概念
匈牙利放射化学家兼生物化学家G.C.de海韦希制得人工放射性磷,开始了用放射性同位素示踪方法进行生物化学的研究
公元1936年 德国微生物学家M.施莱辛格报道了噬菌体的化学成分约含有等量的蛋白质和DNA
美国化学家A.E.米尔斯基和L.C.波林发展了氢键理论,并提出氢键在蛋白质结构中起着使多肽键形成稳定构形的作用。当变性时,这种氢键被破坏,构形也随之被破坏
公元1937年 俄国血统的美国遗传学和进化论学家T.多布然斯基发表《遗传学和物种起源》,把细胞遗传学同进化论相结合,建立了“综合进化论”
H.A.克雷布斯在英国提出代谢的公共途径“柠檬酸循环”设想,1940年H.A.克雷布斯又用实验作了证实
中国生理学家张锡钧创立“迷走神经-垂体后叶反射”假说,开辟了神经对垂体内分泌调节作用的研究
公元1940年 英国植物生理学家R.希尔测到离体叶绿体的放氧反应
英籍奥地利裔病理学家H.W.弗洛里和英籍德国裔生化学家E.B.钱恩等成功地制备了浓缩的青霉素提取液
英国生物化学家A.J.P.马丁和R.L.M.辛格建立色层析法,后来又发展为纸层析法
公元1941年 美籍德国血统的生化学家F.A.李普曼提出了具有高效传递化学能的高能磷酸键的概念
美国生化遗传学家G.W.比德尔和生化学家E.L.塔特姆合作,提出“一个基因一个酶”的假说
美国生态学家R.L.林德曼发表了有关“食物链效率”和“能量金字塔”的研究报告,促进了生态系统的研究
中国昆虫学家胡经甫著 6卷本《中国昆虫名录》出版。这是他历时12年采集、研究的结果
公元1942年
❻ 生物发展史
这不是生物的进化史吗???
化学进化论 主张从物质的运动变化规律来研究生命的起源。认为在原始地球的条件下,无机物可以转变为有机物,有机物可以发展为生物大分子和多分子体系直到最后出现原始的生命体。1924年苏联学者A.N.奥帕林首先提出了这种看法;1929年英国学者J.B.S.霍尔丹也发表过类似的观点。他们都认为地球上的生命是由非生命物质经过长期演化而来的;这一过程被称为化学进化,以别于生物体出现以后的生物进化。1936年出版的奥帕林的《地球上生命的起源》一书,是世界上第一部全面论述生命起源问题的专著。他认为原始地球上无游离氧的还原性大气在短波紫外线等能源作用下能生成简单有机物(生物小分子),简单有机物可生成复杂有机物(生物大分子)并在原始海洋中形成多分子体系的团聚体,后者经过长期的演变和“自然选择”,终于出现了原始生命即原生体。化学进化论的实验证据越来越多己为绝大多数科学家所接受。(好像有点难懂)
http://ke..com/view/2413.htm
http://ke..com/view/8970.htm
和这两个结合,就差不多了。
❼ 生物学及其发展历程
生物学
即生命科学(life science/biology),概括地说,生物是研究生命现象和生命活动规律的科学。作为继物理、化学之后又一高速发展的学科,正朝着宏观和微观两个方向发展。宏观观方面已经发展到全球生态系统的研究;微观方面则向着分子方向发展。生物学与众多科学结合形成了种类繁多的边缘科学,呈辐射状发展。
生物学从最开始就有2个学派,一个叫博物学派,一个是实验学派。博物学派以生态学为代表,实验学派以遗传学和分子生物学为代表。
目前国内外尚无明确一致的生命科学的定义。特别是对生命科学的范畴,即生命科学包括哪些学科没有明确一致的说法。但一般认为,生命科学是将生命世界(living world)作为一个整体来研究的一个科学分支,研究活着的生物(living organisms)和生命过程(life processes),包括生物科学(biological science)--即生物学(biology)及其分支即医药学、农林牧渔业、人类学、社会学等。生物学的分支有动物学、植物学、微生物学、解剖学、生理学、生物物理学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、神经生物学、发育生物学、社会生物学等。生命科学中生物学及其分支是生物科学的基础科学(basic science)或纯科学(pure science),医药学和农林牧渔业等是生物科学的应用科学(applied science);很显然,生物科学属于自然科学,而人类学和社会学则属于人文社会科学。所以生命科学的范畴是比较大的,包括了自然科学和社会科学两大科学领域。但是,我国教育部1998年颁布的新的高等学校本科专业目录的理工科部分中与上述生命科学自然科学部分有关的专业有生物学、生物学技术、医学、药学、农学等等,分别属于基础生物科学或应用生物科学范畴。
生物学是研究生物各个层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系的科学。人也是生物的一种,也是生物学的研究对象。
20世纪40年代以来,生物学吸收了数学、物理学和化学的成就,逐渐发展成一门精确的、定量的、深入到分子层次的科学。
人们已经认识的生命是物质的一种运动状态。生命的基本单位是细胞,它是由蛋白质、核酸、脂类等生物大分子组成的物质系统。生命现象就是这一复杂系统中物质、能和信息三个量综合运动与传递的表现。
生命有许多无生命物质所不具备的特性。比如:生命能够在常温常压下合成多种有机化合物;能够以远远超出机器的效率来利用环境中的物质和制造体内的各种物质;能以极高的效率储存信息和传递信息;具有自我调节功能和自我复制能力;以不可逆的方式进行着个体发育和物种的演化等等。揭示生命过程中的机制具有巨大的理论和实践意义。
生物学的研究对象
地球上现存的生物估计有200万~450万种;已经灭绝的种类更多,估计至少也有1500万种。从北极到南极,从高山到深海,从冰雪覆盖的冻原到高温的矿泉,都有生物的存在。它们具有多种多样的形态结构,它们的生活方式也变化多端。
从生物的基本结构单位——细胞的水平来考察,有的生物还不具备细胞形态;在已经具有细胞形态的生物中,有原核细胞构成的、有由真核细胞构成的;从组织结构看,有单细胞生物、多细胞生物。而多细胞生物又根据组织器官的分化和发展而分为多种类型;从营养方式来看,有光和自养、吸收异养、腐蚀性异养、吞食异养;从生物在生态系统的作用看,有生产者、消费者、分解者等等。
生物学家根据生物的发展历史、形态结构特征、营养方式以及它们在生态系统中的作用等,将生物分成若干界。现在比较通行的认识是将地球上的生物界划分为五界:细菌、蓝菌等原核生物是原核生物界;单细胞的真核生物是原生生物界;光和自养的植物界;吸收异养的真菌界;吞食异养的动物界。
病毒是一种非细胞生命形态,它由一个核酸长链和蛋白质外壳构成,病毒没有自己的代谢机构,没有酶系统。因此病毒离开了宿主细胞,就成了没有任何生命活动、也不能独立自我繁殖的化学物质。一旦进入宿主细胞后,它就可以利用细胞中的物质和能量以及复制、转录和转译的能力,按照它自己的核酸所包含的遗传信息产生和它一样的新一代病毒。
病毒基因同其他生物的基因一样,也可以发生突变和重组,因此也是可以演化的。因为病毒没有独立的代谢机构,不能独立的繁殖,因此被认为是一种不完整的生命形态。近年来发现了比病毒还要简单的类病毒,它是小的RNA分子,没有蛋白质外壳,但它可以在动物身上造成疾病。这些不完整的生命形态的存在说明无生命与有生命之间没有不可逾越的鸿沟。
原核细胞和真核细胞是细胞的两大基本形态,它们反映了细胞进化的两个阶段。把具有细胞形态的生物划分原核生物和真核生物,是现代生物学的一大进展。原核细胞的主要特征是没有线粒体、质体等模细胞器,染色体只是一个环状的DNA分子,不含组蛋白及其它蛋白质,没有核膜。原和生物主要是细菌。
真核细胞是结构更为复杂的细胞。它有线粒体等膜细胞器,有包以双层膜的细胞核把核内的遗传物质与细胞质分开。DNA是长链分子,狱卒蛋白以及其他蛋白合成染色体。这核细胞可以进行有丝分裂和减数分裂,分裂的结果是复制的染色体均等地分配到子细胞中。原生生物是最原始的真核生物。
植物是以光和自养为主要营养方式的真核生物。典型植物细胞都含有液泡核以纤维素为主要成分的细胞壁。细胞质中由进行光合作用的细胞器—叶绿体。植物的光合作用都是以水为电子供体的,光合自养是植物的主要营养方式,少数的高等植物是寄生的,还有更少数的植物能够捕捉小昆虫,进行异养吸收。
植物从单细胞绿藻到被子植物是沿着适应光合作用的的方向发展的。高等植物中发生了植物的根(固定和吸收器官)、茎(支持器官)、叶(光和器官)的分化。叶柄和众多分支的茎支持片状的叶向四面展开,以获得最大的光照和吸收面积,细胞也逐渐分化成专门用于光合作用、输导和覆盖等各种组织。大多数植物的通过有性生殖,形成配子体和孢子体世代交替的生活史。植物是生态系统中最主要的生产者,也是地球上氧气的主要来源。
真菌是以吸收为主要营养方式的真核生物。真菌有细胞壁,细胞壁含有几丁质,也含有纤维素。几丁质是一种含氨基葡萄糖的多糖,是昆虫等动物骨骼的主要成分,植物细胞不含几丁质。真菌没有质体和光合色素。真菌的繁殖能力很强,繁殖方式多样,主要是以无性或有性生殖产生的各种孢子作为繁殖单位。真菌分布非常广泛,在生态系统中,真菌是重要的分解者。
动物是以吞食为营养方式的真核生物。吞食异养包括捕获、吞食、消化和吸收等一些列复杂的过程。动物体的结构是沿着适应吞食异养的方向发展的。单细胞动物吞入食物后形成食物泡。食物在食物泡中被消化,然后透过膜而进入细胞质中,细胞质中溶酶体与之融合,就是细胞内消化。
多细胞动物在进化过程中,细胞内消化逐渐为细胞外消化所取代,食物被捕获后在消化道内由消化腺分泌酶而被消化,消化后的小分子营养物经过消化道吸收,并通过环系循统输送到身体的各种细胞中。
与此相适应,多细胞动物逐步形成了复杂的排泄系统、外呼吸系统以及复杂的感觉系统、神经系统、内分泌系统和运动系统等。在全部生物中,只有动物的身体构造发展到如此复杂的高级水平。在生态系统中,动物是有机食物的消费者。
在生命发展的早期,生态系统是由生产者和分解者组成的两环系统。随着真核生物特别是动物的产生和发展,两环生态系统发展成有生产者、分解者和消费者所组成的三环系统。出现了今日丰富多彩的生物世界。
从类病毒、病毒到植物、动物,生物拥有众多特征鲜明的类型。各种类型之间又有一系列的中间环节,形成连续的谱系。同时由营养方式决定的三大进化方向,在生态系统中呈现出相互作用的空间关系。因而,进化既是时间过程,又是空间发展过程。生物从时间的历史渊源和空间的生活关系上都是一个整体。
生物的特征
生物不仅具有多样性,而且具有一些共同的特征和属性。
组成生物体的生物大分子的结构和功能,在原则上是相同的。比如各种生物的蛋白质的单体都是氨基酸,种类不过20种左右,它们的功能对所有的生物都是相同的;在不同生物体内基本代谢途径也是相同的等等。这就是生物化学的同一性。同一性深刻的揭示了生物的统一性。
生物具有多层次的结构模式。对于病毒以外的一切生物都是由细胞组成的,细胞是由大量原子和分子所组成的非均质的系统。
从结构上看,细胞是由蛋白质、核酸、脂类、多糖等组成的多分子动态体系;从信息论观点看,细胞是遗传信息和代谢信息的传递系统;从化学观点看,细胞是由小分子合成的复杂大分子;从热力学上看,细胞是远离平衡的开放系统……
除细胞外,生物还有其他结构单位。细胞之下有细胞器、分子、原子,细胞之上有组织、器官、器官系统、个体、生态系统、生物圈等等。生物的各种结构单位,按照复杂程度和逐级结合的关系而排列成一系列的等级,这就是结构层次。较高层次上会出现许多较低层次所没有的性质和规律。
其他的还有很多,比如生物的有序性和耗散结构、生物的稳定性,生命的连续性,个体发育,生物的进化,生态系统中的相互关系等等。
这些都说明,尽管生物世界存在惊人的多样性,但所有的生物都有共同的物质基础,遵循共同的规律。生物就是这样一个统一而有多样的物质世界。
和其他学科一样,生物学依据自己所研究的对象,也有一些基本的研究方法——观察描述的方法、比较的方法、实验的方法等等,也都具有自己的特点。对于生物学来说,既需要有精确的实验分析,又需要从整体和系统的角度来观察生命,生物学积累了大量关于各种层次生命系统及其组成部分的资料。今天对于生命系统的规律作出定量的理论研究已经提到日程上来,系统论方法将作为新的研究方法而受到人们的重视。
生物学的分支
早期的生物学主要是对自然的观察和描述,是关于博物学和形态分类的研究。所以生物学最早是按类群划分学科的,如植物学、动物学、为生物学等。由于生物种类的多样性,也由于人们对生物学的了解越来越多,学科的划分也就越来越细,一门学科往往在划分为若干学科。
按生物类群划分学科,有利于从各个侧面认识某一个自然类群的生物特点和规律性。但无论研究对象是什么,都不外乎分类、形态、生理、生化、生态、遗传、进化等等。
生物在地球历史中有着很长的发展历史,大约有1500万种生物已经灭绝,它们的遗骸保存在地层中形成化石。古生物学专门通过化石研究历史上的生物;
生物的类群是如此的繁多,需要一个专门的学科来研究类群的划分,就产生了分类学;
形态学是生物学中研究动植物的形态结构的学科;随着显微镜的使用,形态学又深入到超微结构的领域,组织学和细胞学也就相应的建立起来了;
生理学是研究生物机能的学科,生理学的研究方法是以实验为主;
遗传学是研究生物性状的遗传和变异,阐明其规律的学科;
胚胎学是研究生物个体发育的学科;
生态学是研究生物与生物之间以及生物与环境之间的关系的学科。研究范围包括个体、种群、群落、生态系统以及生物圈等层次。揭示生态系统中食物链、生产力、能量流动和物质循环的有关规律;
生物化学是研究生命物质的化学组成和生物体各种化学过程的学科,是进入20世纪以后迅速发展起来的一门学科。生物化学的成就提高了人们对生命本质的认识。生物化学侧重于生命的化学过程、参与这一过程的物质、产品以及酶的作用机制的研究。分子生物学是从研究生物大分子的结构发展起来的,现在更多的仍是研究生物大分子的结构与功能的关系、以及基因的表达、调控等方面的机制;
生物物理学是用物理薛的概念和方法研究生物的结构、生命活动的物理和物理化学过程的学科。早期生物物理学的研究是从生物发光、生物电等问题开始的。随着生物学、物理学的发展,新概念的产生和介入,生物物理的研究范围和水平不断加深加宽。产生了量子生物学、生物大分子晶体结构以及生物控制论等小分支;
生物数学是数学和生物学结合的产物,它的任务是研究生命过程中的数学规律。
生物界是一个多层次的复杂系统,为了揭示某一层次的规律以及和其他层次的关系,出现了按层次划分的学科并且越来越受人们的重视。比如:分子生物学、细胞生物学、个体生物学、种群生物学等等。
总之,生物学中一些新的学科在不断的分化出来,另一些学科又在走向融合。生物学分可的这种局面,反映了生物学极其丰富的内容,也反映了生物学蓬勃发展的景象。
研究生物学的意义
生物与人类生活的许多方面都有着非常密切的关系。生物学作为一门基础科学,传统上一直是农业和医学的基础,涉及种植业、畜牧业、养殖业、医疗、制药、卫生等等。随着生物学理论与方法的不断进步,它的应用领域也在不断扩大。现在,生物学的影响已经扩展到食品、化工、环境保护、能源、冶金等方面。如果考虑仿生学的因素,它还影响到了机械、电子技术、信息技术等等诸多领域的发展。
生物学分支学科
植物学、孢粉学、动物学、微生物学、细胞生物学、分子生物学、生物分类学、习性学、生理学、细菌学、微生物生理学、微生物遗传学、土壤微生物学、细胞学、细胞化学、细胞遗传学、免疫学、胚胎学、优生学、悉生生物学、遗传学、分子遗传学、生态学、仿生学、生物物理学、生物力学、生物力能学、生物声学、生物化学、生物数学
与生物学相关的基础学科:化学,自然地理学,物理学,数学
❽ 生物学有哪些发展历程
“生物学”一词是由法国博物学家拉马克和德国博物学家特来维拉纳斯于1802年分别提出的。经过近200年的发展,生物学经历了一个从形态到结构、从现象到本质、从定性到定量、从简单到复杂的发展过程,而形成了一个具有多层次、多分支、多学科,系统而完整的科学体系。
现代生物学在不同层次(分子、细胞、个体和群体)上研究一切生物体的结构、功能、发生和发展的规律,及其与环境间的相互关系。生物学的研究,其目的在于阐明生命的本质,有效地控制生命活动和能动地加以改造、利用,使之为人类服务。由于生命科学的发展,特别是分子生物学、细胞遗传学、生物化学等基础研究,使生物学结束了描述阶段,而进入了模拟和试验技术的发展阶段,以帮助我们理解最基本的生命过程,在现代技术设备条件下,生物学取得了许多重大突破,从而为生物技术的发展奠定了坚实的基础。生物技术的发展,又推进了生命科学基础研究的进程,使生命科学从单纯说明和利用自然,跃上了改造和创造生命物质的新阶段。
生物工程的发展
(1)创建发酵原理:微生物学奠基人巴斯德在1857年提出的“在化学上不同的发酵是由生理上不同的生物所引起的”重要论断,为发酵技术的发展提供了坚实的理论基础;
(2)发明纯种培养技术:1881年,德国细菌学家科赫发明了营养明胶上划线以分离细菌纯种的方法,后在助手夫人的建议下改用更实用的琼脂来取代明胶,有力地推动了纯种分离技术的发展;1882年,丹麦的汉逊纯化了酵母菌,并把它广泛应用于酿酒行业上;
(3)发现酶及其催化功能:1897年,德国化学家布赫纳用磨碎酵母菌的细胞汁对葡萄糖进行酒精发酵获得成功,并由此开创了微生物生物化学和酶学研究的新纪元。
(4)建立深层通气培养技术:1942年,由于第二次世界大战中救护伤员的迫切需要,推动了青霉素深层液体发酵技术的发展,并导致在发酵工程中建立具有革命性和普遍意义的生物反应器技术;
(5)体外基因重组技术的问世:1973年,美国斯坦福大学医学院的科恩等人和旧金山大学医学院的博耶等人将大肠杆菌中两种不同特性的质粒片段用内切酶和连接酶进行剪切和拼接,获得了第一个重组质粒,然后通过转化技术将它引入大肠杆菌细胞中进行复制,并发现它能表达原先两个亲本质粒的遗传信息,从而开创了遗传工程的新纪元;
(6)固定化酶和固定化细胞技术的出现:日本的千畑一郎等于1969年首先将固定化氨基酰化酶应用于DL氨基酸的拆分工作,1973年,他又进一步利用固定化细胞连续生产L天冬氨酸,开创了固定化酶和固定化细胞工业应用的新局面;
(7)细胞和原生质体融合技术的建立:1962年,日本的冈田善雄利用仙台病毒的促融作用,首次诱导了艾氏腹水瘤细胞的融合,1974年,高国楠利用OEG(聚乙二醇)完成了植物细胞原生质体融合的实验,1979年,生达利用操作简便、快速和无毒的电脉冲技术完成了植物细胞原生质体的融合,从此,这类新兴的细胞融合技术就在动、植物和各种微生物新种的培育过程中发挥着越来越重要的作用。