| 1.生物学研究的发展历程
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| (1)生物学是研究生命的科学,至今已有数百年历史,人类对生命的认识水平正在不断提高
生物学一词是法国科学家拉马克和德国科学家特来维拉纳斯于1802年分别提出的。生物学在不同层次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。其目的在于阐明生命的本质,对生命活动有效控制和加以改造、利用,使之为人类服务。 |
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| 列文虎克 | 林奈 | 施莱登 | 施旺 | 维萨留斯 | 哈维 |
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*达尔文提出的生物进化论成为震惊世界的大事,誉为19世纪自然科学的三大发现之一
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*孟德尔的发现与遗传基因 1865年孟德尔根据前人的工作和他自己进行8年的豌豆杂交试验,发现了自然界中遗传与变异的奥秘,提出了遗传因子分离和重组的假设,为遗传学作为一门独立学科的出现揭开了序幕。 孟德尔建立系统的遗传学说,提出了遗传学第一和第二定律。生物体表现出来的大小、高矮、颜色等形状,是人们感觉到的表面现象,而这些现象的重复出现一定有某些内在的原因。孟德尔把这种决定性状的内在原因称为“遗传因子”。他明确指出,生物体的每种形状是由两个遗传因子决定的。当决定某一形状的两个因子完全一样时,遗传因子的组合方式叫纯组合,即纯种;如果两个遗传因子只是相似,那么遗传因子的组合就是杂种。孟德尔认为每个生殖细胞中只有一对遗传因子中的一个,成对遗传因子在生物体形成生殖细胞时必然分离,被称作遗传学第一定律,即“分离定律”。孟德尔将各对基因的独立分离和不同对基因的自由组合称为遗传学第二定律,即“自由组合定律”或“独立分配规律”,也就是说生物体在形成生殖细胞时,每一对遗传因子都要分离,这些一对一对的遗传因子分离后就不在有任何关系,再次组合时可以和原来并不是一对的遗传因子自由搭配,进入同一个生殖细胞中。 孟德尔被科学界发现后,遗传学迅速成为生物学家们的研究热点。科学界认为“遗传因子”概念使用不方便,“基因”这一名称更能反映出事物的本质,意思是最基本的因子。1909年丹麦植物学家和遗传学家威尔海姆·约翰森提出术语“基因”,将“gangenes”简化为“gene(基因)”。
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*英国医生加罗德观察到遗传性疾病,发现酶对基因有影响,然而,加罗德关于遗传物质控制体内特殊蛋白质的直接作用的研究直到20世纪50年代才被人们理解。鉴于他对科学的贡献,人们将加罗德尊为“化学遗传性之父”。 |
摩尔根(1866-1945)美国胚胎学家、遗传学家。1928年他和同事以果蝇为实验材料,创立基因学说。 |
*1911年美国生物学家摩尔根阐明关于基因的学说
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*1941年美国生物学家比德尔和塔特姆证明酶有控制基因的作用,认为一个基因的功能相当于一个特定的蛋白质(酶),基因和酶的特性是同一序列的,每一基因突变都影响着酶的活性,于是在1946年提出了“一个基因一个酶”的假说,奠定了基因和酶之间控制关系的概念,开创了现代生物化学遗传学。1958年比德尔和塔特姆获得诺贝尔生理学和医学奖。 |
| 比德尔 | 塔特姆 | ||||
*建立DNA双螺旋结构模型,克里克和沃森完成了一个划时代的创举 20世纪40年代末,关于核酸的结构和功能的研究日益引起学术界的重视,有多种学科的科学家投入到对DNA结构和功能的探索之中,形成了生化学派、信息学派和结构学派等不同研究方向。 比德尔和塔特姆的“一个基因一个酶”的假说;50年代初,英国科学家威尔金斯等用X射线衍射技术研究DNA结构,意识到DNA是一种螺旋结构;女物理学家富兰克林在1951年底拍到了一张十分清晰的DNA的X射线衍射照片。 1952年英国剑桥卡文迪什实验室的生物化学家克里克,与美国青年生物学家詹姆斯.沃森,合作研究DNA结构,试图揭示和阐明遗传信息的结构基础。1953年他们宣布研究发现:DNA是由两条核苷酸链组成的双螺旋结构。他们在实验室中搭建了一个DNA双螺旋模型,正确地反应出DNA的分子结构。同年在英国科学杂志《自然》发表了三篇文章,将这一成果公诸于世。从此,遗传学的历史和生物学的历史都从细胞阶段进入了分子阶段。DNA双螺旋结构完美地说明了遗传物质的遗传、生化和结构的主要特征,由此他们获得了1962年的诺贝尔医学和生理学奖。 |
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*科学家详细描述了DNA的复制过程,生命有遗传之谜已经被破解 生命是一个不断复制和进化的过程,这个过程起始于DNA的复制,它已被科学家所掌握。DNA在复制时,首先双螺旋逐渐解开,借助特殊的酶,以每条母链为模板,合成一条与它互补的子链。这就如同仿造楼梯一样,先把两扶手拆开作模板,用原料按模板原样各造一条扶手,然后配成两条双扶手螺旋形楼梯。DNA就是按照这种方式一份一份地复制,从而保证了父辈的密码像拷贝一样准确无误地传给子孙。至此,千百年来一直困扰人们的遗传之谜被解开了。 |
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