天当
必修教材结论性语句总结(部分) 绪论 1.生物体具有共同的物质基础和结构基础。 2. 从结构上说,除病毒以外,生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体的结构和功能的基本单位。 3.新陈代谢是活细胞中全部的序的化学变化总称,是生物体进行一切生命活动的基础。 4.生物体具应激性,因而能适应周围环境。 5.生物体都有生长、发育和生殖的现象。 6.生物遗传和变异的特征,使各物种既能基本上保持稳定,又能不断地进化。 7.生物体都能适应一定的环境,也能影响环境。 第一章 生命的物质基础 8.组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种化学元素是生物界所特有的,这个事实说明生物界和非生物界具统一性。 9.组成生物体的化学元素,在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大,这个事实说明生物界与非生物界还具有差异性。 10.各种生物体的一切生命活动,绝对不能离开水。 11.糖类是构成生物体的重要成分,是细胞的主要能源物质,是生物体进行生命活动的主要能源物质。 12.脂类包括脂肪、类脂和固醇等,这些物质普遍存在于生物体内。 13.蛋白质是细胞中重要的有机化合物,一切生命活动都离不开蛋白质。 14.核崾且磺猩埃弗里,O.T. Oswald Theodore Avery (1877~1955) 美国细菌学家。1877年10月21日生于加拿大新斯科舍哈利法克斯,1955年2月20日卒于美国田纳西州纳什维尔。1887年随作牧师的父亲迁入美国纽约市。1904年毕业于哥伦比亚大学医学院,后到布鲁克林的霍格兰实验室研究并讲授细菌学和免疫学。1913年转到纽约的洛克菲勒研究所附属医院工作,直到1948年退休。 他和C.麦克劳德、M.麦卡锡于1944年共同发现不同型的肺炎双球菌(Diplococcus pneumoniae)的转化因子是 DNA。英国微生物学家F.格里菲思于1928年就发现:将已经死亡的Ⅲ型肺炎双球菌和活的Ⅱ型菌分别注射入小白鼠体内,小白鼠表现正常;若将两者混合注入,则小白鼠死亡,并从其尸体中可分离出活的可致病的Ⅲ型肺炎双球菌。格里菲思由此推测,在Ⅲ型的死菌体中必有一种转化因子,能使Ⅱ型转化为Ⅲ型,而且这种转化可以遗传给后代。埃弗里和他的同事则进一步从被高温杀死的Ⅲ型菌中分离出蛋白质、荚膜的成分(粘多糖)和 DNA,将这几种成分分别同活的Ⅱ型菌混合培养,发现只有 DNA能使活的Ⅱ型转化为Ⅲ型,即使无荚膜、不致病的可转化为有荚膜、能致病的肺炎双球菌。证明了格里菲思所说的转化因子就是脱氧核糖核酸(DNA)。这项实验第一次证明了遗传物质是DNA而不是蛋白质。虽然这一发现,曾引起争论和怀疑,但的确推动了DNA的研究,直至1953年DNA双螺旋结构的发现。 他早年就熟悉肺炎双球菌,研究过肺炎双球菌的免疫性。提出肺炎双球菌可根据其免疫的专一性来进行分类,而这种免疫专一性是由于不同菌型的荚膜中所含的多糖引起的。由此他建立起对不同型肺炎双球菌的灵敏检验法。 沃森,J.D. James Dewey Watson (1928~ ) 美国分子生物学家。1928年4月6日生于芝加哥。1947年毕业于芝加哥大学,得学士学位,后进印第安纳大学研究生院深造,1950年得博士学位后去丹麦哥本哈根大学从事噬菌体的研究,1951~1953年在英国剑桥大学卡文迪什实验室进修,1953年回国,1953~1955年在加州理工大学工作,1955年去哈佛大学执教,先后任助教授和副教授,1961年升为教授。在哈佛期间,主要从事蛋白质生物合成的研究。1968年起任纽约长岛冷泉港实验室主任,主要从事肿瘤方面的研究。1951~1953年在英国期间,他和英国分子生物学家F.H.C.克里克合作,根据X射线对 DNA晶体的衍射研究结果、DNA分子中碱基组成的规律性(查加夫规律)和其他一些实验数据,提出了DNA的双螺旋结构学说。他们认为DNA分子是由两条多核苷酸链相互绕在一起构成的一个双螺旋,两条链的走向相反,都是右手螺旋,由脱氧核糖和磷酸构成的骨架在外侧,碱基在内侧,两条链的碱基由氢键联系,总是腺嘌呤核苷(A)和胸腺嘧啶核苷(T)配对,鸟嘌呤核苷(G)和胞嘧啶核苷(C)配对,在B型的DNA分子中碱基对平面垂直于螺旋轴,两个相邻碱基的距离为3.4埃,每10对碱基构成一个完整的螺旋,螺旋的宽度为20埃。这个学说不但阐明了DNA的基本结构,并且为一个DNA分子如何复制成两个结构相同DNA分子以及DNA怎样传递生物体的遗传信息提供了合理的说明。沃森在生物学方面受过基本训练,他对DNA是遗传的物质基础有深刻的信念,而克里克则是学物理的,他熟悉晶体结构的测定方法,他们两人的合作相得益彰,因此取得这项重大成就。它被认为是生物科学中具有革命性的发现,是20世纪最重要的科学成就之一。由于提出DNA的双螺旋模型学说,沃森和克里克及M.H.F.威尔金斯一起获得了1962年诺贝尔生理学或医学奖。 森是美国科学院院士。著有《基因的分子生物学》(1976)、《双螺旋》(1968)等书。此外,他还获得了许多科学奖和不少大学的荣誉学位。 克里克,F.H.C. Francis Harry Compton Crick (1916~ ) 英国分子生物学家。1916年6月8日生于北安普敦,1937年获伦敦大学学士学位。第二次世界大战期间参加英国海军制造磁性水雷的工作。1947~1949年至剑桥斯特兰奇韦斯实验室工作。1949~1953年,在剑桥大学卡文迪什实验物理学实验室工作。在此期间和J.D.沃森合作,提出了著名的 DNA双螺旋学说。1953年获剑桥大学博士学位。1953~1954年去美国布鲁克林工业学院工作。以后回到英国医学研究委员会剑桥分子生物学实验室工作。1976年去美国索尔克生物学研究所任研究教授,主要从事脑的研究。 克里克和同事提出了“三联密码”的看法,即遗传密码由3个核苷酸组成,3个核苷酸可以转译成一个氨基酸。此外,他还从立体化学的角度提出了“摆动假说”,指出密码子和反密码子结合时,密码子的第一和第二两个核苷酸和反密码子的第三和第二两个核苷酸严格按照沃森-克里克碱基配对的规则结合,但密码子的第三个核苷酸和反密码子的第一个核苷酸之间的结合则可有一定的“自由”,如尿嘧啶核苷(U)除可和腺嘌呤核苷(A)配对外,还可和鸟嘌呤核苷(G)配对,鸟嘌呤核苷除和胞嘧啶核苷(C)配对外,还可和尿嘧啶核苷配对,而次黄嘌呤核苷 (I)则和胞嘧啶核苷、尿嘧啶核苷或腺嘌呤核苷均可配对。 因提出DNA的双螺旋结构学说,他和J.D.沃森及M.H.F.威尔金斯一起,获得了1962年诺贝尔生理学或医学奖。他是英国皇家学会会员,著有《分子和人》等。他还获得了许多科学奖和不少大学授予的荣誉学位。 达尔文,C.R. Charles Robert Darwin (1809~1882) 英国生物学家,进化论的主要奠基人。1809年2月12日生于英国什鲁斯伯里,1882年4月19日卒于肯特郡。1831年毕业于剑桥大学,同年12月27日参加英国海军贝格尔舰环绕世界的考察航行,先在南美洲东海岸的巴西、阿根廷等地和西海岸及相邻的岛屿上考察,然后跨太平洋至大洋洲,继而越过印度洋到达南非,再绕好望角经大西洋回到巴西,最后于1836年10月2日返抵英国。 回国后,他在多病的情况下坚持整理了考察中收集的大量资料,陆续发表了有关生物学及地质学的考察报告,其中包括《贝格尔舰所经各国的地质及博物调查日记》(1839)、《贝格尔舰航行动物志》(1840~1843)、以及三册有关珊瑚礁、火山岛的地质报告(1842~1846)。他在地质学论著中,提出环礁是因海底下沉、珊瑚向上堆生而成的著名论断。这5年的旅行考察更促使他思索物种起源的问题。他研究了各方面的大量证据,逐渐认识到,形形色色的物种实际都是由共同祖先进化而来的。他通过植物栽培和家畜驯养的事例,感到进化的原因可能是大自然对生物采取了类似的选择方式——去劣存优。他还注意到,生物界中普遍存在着个体差异;适应环境的物种可以孳生繁衍,不适应的则可能灭绝。他又从T.R.马尔萨斯的《人口论》中得到启示:每一物种均有巨大的繁殖力,但存活者只占极少数,这说明自然界中存在着剧烈的生存竞争,这种竞争造成大量死亡,从而维持了种群数目的相对稳定。经过多年的探索,他逐渐形成了一个系统的进化思想:生物界本来就存在着个体差异,在生存竞争的压力下,适者生存,不适者被淘汰;物种所保留的有利性状在世代传递过程中逐渐积累,经过性状分异和中间类型消失便形成新种。1842~1844年间,他写过短文论述这些思想,但只给少数朋友看过。1846年以后,他研究了藤壶化石种及现存种的分类问题,对物种变异有了更深刻的理解;并于1851~1854年先后发表了4篇论述蔓足类的专著。此后他又不断与友人探讨,进一步充实和发展了他的进化思想。1858年6月18日,他接到博物学家A.R.华莱士的一篇文章,其中表述了与他相同的进化论见解。这时他才在朋友的敦促下写出了自己的进化观点,与华莱士的文章同于7月1日的伦敦林奈学会上发表。他们的文章当时没有引起普遍的注意。1859年11月24日出版了他的《物种起源》,书中详细介绍了他20年来收集到的丰富证据,充分论证了生物的进化,并明确提出自然选择学说来说明进化机理。书出版后迅即售完,在社会上引起极大反响。进化论的出现使生物界的种种现象都得到一个统一的解释:生物的一致性可以用共同祖先来说明;物种的多样性则完全是进化适应的结果。进化论的出现在哲学和社会科学领域中也产生极大影响;它猛烈冲击了当时支配思想领域的神学观念。 此后,达尔文的著作大都是对进化学说的进一步阐释和发展。例如1868年的《动物和植物在家养下的变异》论述了人工选择问题;1871年的《人类的由来及性选择》则把进化学说推广到人类。此外,还有一系列著作探讨了植物界中的许多适应现象,如1862年的《兰花诱虫授粉的种种策略》、1865年的《攀缘植物的运动及习性》、1875年的《食虫植物》以及1877年的《植物界中异花授粉和自花授粉的效果》等。1872年发表的《人类和动物的表情》可算是最早的一部行为学著作;而1881年的《蚯蚓对园田土壤形成的作用》则是土壤生态学的先驱。他还研究了植物的向光和向地运动,根据实验断定在植物体中存在着某种能传递信息的物质;预见了后来发现的生长素。 孟德尔,G.J. Gregor Johann Mendel (1822~1884) 奥地利遗传学家,遗传学的奠基人。1822年7月22日生于奥地利的海因岑多夫(今捷克的海恩塞斯),1884年1月6日卒于布吕恩(今捷克的布尔诺)。他于1840年以优异的成绩毕业于特罗保的预科学校,即进入奥尔米茨哲学院学习。1843年因家贫而辍学;同年10月到奥古斯丁修道院做修道士。1847年被任命为神父。1849年受委派到茨纳伊姆中学任希腊文和数学代课教师。1851~1853年去维也纳大学学习物理学、化学、数学、动物学和植物学,在此期间受到著名物理学家J.C.多普勒的数学和统计学的熏陶、植物学家F.J.A.N.翁格尔的物种可变和植物通过杂交可能产生新种观点的影响,这一切对他以后创造性的科学研究起了很大作用。1853年夏,他从维也纳大学毕业回修道院。1854年被委派到布吕恩技术学校任物理学和博物学的代理教师。他在那里工作了14年之久。 从1856~1863年,他进行了8年的豌豆杂交实验,并于1865年在布吕恩自然科学研究协会上报告了他的研究结果。1866年又在该会会刊上发表了题为《植物杂交试验》的论文。他在这篇论文中提出了遗传因子(现称基因)及显性性状、隐性性状等重要概念,并阐明其遗传规律,后人称之为孟德尔定律(包括“分离定律”及“独立分配定律”)。孟德尔在实验中对于解决什么问题(亦即遗传规律)、选择什么材料和怎样分析结果,都有十分清晰的构思。他冲出了已往生物学界一直因循的活力论和目的论窠臼、敢于借鉴物理学中的粒子运动,即粒子的随机结合和分离作为实验设计分析的基点。在实验方法上一反前人笼统描述亲子间总合性状相似和不同的做法,把诸如茎杆高度、子叶颜色等作为各自独立的性状,并设想个体的总合性状乃是由多种独立性状随机组合和分离的产物。他的另一超人之处是在数据处理上没有忽视未表达所研究的独立性状的个体的数目。他所建立的测交法最能说明他对隐性个体遗传内涵的重视。但是这些发现当时并未受到学术界的重视。直到1900年,孟德尔定律才由 3位植物学家——荷兰的H.德·弗里斯、德国的C.E.科伦斯和奥地利的 E.von切尔马克通过各自的工作分别予以证实,成为近代遗传学的基础。从此孟德尔也被公认为科学遗传学的奠基人。 除了进行过植物杂交试验之外,孟德尔还从事过植物嫁接和养蜂等方面的研究。此外,他还进行了长期的气象观测,并且于1871年发表过一篇有关龙卷风成因的学术论文。他生前是维也纳动、植物学会会员、并且是布吕恩自然科学研究协会和奥地利气象学会的创始人之一。施莱登,M.J. Matthias Jakob Schleiden (1804~1881) 德国植物学家,细胞学说的创始人之一。1804年4月5日生于汉堡,1881年6月23日卒于美因河畔法兰克福。早年在海德堡学习法律(1824~1827),并在汉堡作过律师。因对植物学有浓厚兴趣而攻习植物学,于1831年毕业于耶拿大学。1850年任耶拿大学植物学教授。当时植物学界流行的研究是形态分类学,而他则通过研究植物显微镜下的结构来描述和命名新种。自17世纪R.胡克把在显微镜下看到的木栓薄片中的小室称为“细胞”以来,不少学者对许多动、植物的显微结构都进行过描述,但并未引出规律性的概念。施莱登根据他多年在显微镜下观察植物组织结构的结果,认为在任何植物体中,细胞是结构的基本成分;低等植物由单个细胞构成,高等植物则由许多细胞组成。1838年,他发表了著名的《植物发生论》一文,提出了上述观点。该文刊登在1838年出版的《米勒氏解剖学和生理学文集》上。德国动物学家T.A.H.施万将此概念扩展到动物界,从而形成了所有植物和动物均由细胞构成这一科学概念即“细胞学说”,并首次载于1839年发表的施万所著的《动物和植物的结构与生长的一致性的显微研究》一文中。“细胞学说”被恩格斯誉为19世纪自然科学三大发现之一,对生物科学的发展起了巨大的促进作用。施莱登也认识到细胞核的重要性,并观察到细胞核与细胞分裂有关。他还描述过细胞中活跃的物质运动,即现在所说的原生质川流运动。他是首先接受达尔文进化论的德国生物学家之一。 施万,T.A.H. Theodor Ambrose Hubert Schwann (1810~1882) 德国动物学家和生理学家。1810年12月 7日生于诺伊斯,1882年1月11日卒于科隆。他开创了现代组织学并是细胞学说的创立人之一。他受教育于波恩、维尔茨堡和柏林大学,1834年获博士学位生涯后,成为生理学家J.P.弥勒的助教。 1834~1839年是他在科研工作中最富创新的年代。他研究消化过程,发现了胃中与消化有关的物质——胃蛋白酶。这是从动物组织提取的第一个酶。他设计了实验来测计荷载相同重量的肌肉受到相同刺激时收缩长度的变化,并对收缩强度与刺激强度进行比较借助物理方法显示生理功能,为生理学研究开辟了新的定量途径。他通过实验认识到酒精发酵与酵母的代谢有关,有机物的腐烂是由于活的有机体(微生物)的代谢的结果。并且首先使用“代谢作用”(metabolism)一词。他的重大贡献是1839年发表的《动植物结构和生长一致性的显微研究》。他受植物学家M.J.施莱登的影响,认为脊索细胞(或软骨细胞)与植物细胞有相似性,并认为细胞是各种组织的基本单位,所以有不同形状都是由于细胞分化的结果。因此,基本单位虽然在生理上完全不同,却可能是根据同一法则发育出来的。他和施莱登共同奠定细胞学说的基础。但是他也接受了施莱登的错误观点,认为细胞是在基质内通过结晶的过程形成的。1839年后,由于发酵的见解而受到当时权威人士的攻击,使他的处境十分困难,长期处于忧虑和抑郁状态。后来L.巴斯德的实验才证明他的见解是正确的。 1839~1848年他在卢万大学任生理学教授,发展了胆导管的实验方法,研究胆汁在消化中的作用,认为在消化道中不能没有胆汁。1848年在列日大学任生理学教授并兼任解剖学、胚胎学教授。在这个日益兴旺的工业区他还发展了一系列煤矿用的排水和急救设备。直到1879年他退休之前,依然讲授生理学。他在中年以后有越来越明显的宗教倾向。