生命科学发展史之主要生物进化学说
生物进化理论历史演变
生物进化理论历史演变在漫长的历史长河中,人类对于生命的起源和物种的演变一直充满着好奇和探索的欲望。
生物进化理论的发展经历了多个阶段,每一个阶段都代表着当时科学界对于生命奥秘的理解和认知。
早期,古希腊哲学家亚里士多德就对生物的分类和比较进行了初步的思考。
然而,真正意义上的生物进化理论的形成要追溯到 18 世纪。
当时,法国博物学家布丰提出了“物种可变”的观点,认为物种是可以随着时间和环境的变化而改变的。
但他的观点并没有得到广泛的认可和深入的研究。
19 世纪,随着地质学和古生物学的发展,为生物进化理论的诞生提供了更多的证据。
拉马克是第一个系统提出生物进化理论的科学家。
他认为,生物具有一种内在的“向上发展”的趋势,环境的变化会导致生物产生适应性的变异,并且这种变异可以遗传给后代。
例如,长颈鹿为了吃到高处的树叶,不断努力伸长脖子,这种因“用进废退”而获得的长颈特征就会遗传下去。
尽管拉马克的理论存在一些错误,但他的工作为后来的生物进化研究奠定了基础。
真正使生物进化理论取得重大突破的是达尔文。
达尔文在环球旅行中,观察到了大量的生物多样性和适应性特征。
经过多年的思考和研究,他于 1859 年出版了《物种起源》一书,提出了自然选择学说。
达尔文认为,生物都有过度繁殖的倾向,但资源是有限的,因此生物之间存在着生存斗争。
在生存斗争中,具有有利变异的个体能够生存下来并繁殖后代,而具有不利变异的个体则被淘汰。
经过长期的自然选择,微小的有利变异逐渐积累,最终导致新物种的形成。
达尔文的自然选择学说具有划时代的意义。
它合理地解释了生物的多样性、适应性和物种的起源。
然而,达尔文的理论也存在一些局限性。
例如,他无法解释遗传和变异的本质,对于一些复杂的适应性特征的形成也难以给出满意的答案。
20 世纪初,孟德尔的遗传规律被重新发现,遗传学的发展为生物进化理论注入了新的活力。
人们逐渐认识到,遗传物质是基因,基因的突变和重组是生物变异的根本来源。
几种主流生物进化学说的内容及特点
几种主流生物进化学说的内容及特点张家澄学号5100209232摘要:生物的起源与进化一直是生物学研究领域的一个重要组成部分,从古代朴素的神创论起源观念到达尔文、拉马克的进化学说再到新达尔文主义以及中性学说,关于生物进化原理与方式的争论一直未曾停息,而生物进化的思想也一直在不断的发展。
本文简单介绍了了几种历史上与现今的主流生物进化学说并阐述了笔者的一些看法。
关键词:生物进化;达尔文;拉马克;新达尔文主义;中性学说生物进化一词最早是由瑞士学者邦尼特于1762年提出应用于生物学中的,但是在此之前,人们早已开始了对生物起源与进化的思考与猜想。
早在古希腊时代,类似进化的思想已经出现,例如阿那克西曼德认为人类祖先来自海中。
亚里士多德通进一步提出生物等级即生物阶梯的观念,认为自然界所有生物形成一个连续的系列,即从植物一直到人逐渐变得完善起来的直线系列。
老子也为生物进化提出了许多有价值的哲学方面的解释。
而在近代科学诞生之前,占统治地位的是神创论和物种不变论。
这两种学说虽然也引起过不小的质疑,但是由于和宗教的紧密联系,其地位一直未被动摇。
随着科学技术的发展和各种研究结果的出现,生物进化学说大发展的时代终于到来。
孟德尔的杂交实验揭开了这个时代的帷幕。
从拉马克思想到达尔文的进化论,从新达尔文主义到中性学说,这些主流的生物进化学说互相联系又彼此区别,为我们研究生物起源与进化提供了巨大的指导与借鉴意义。
1.拉马克的进化学说拉马克进化理论是由法国生物学家拉马克于1809年发表的《动物哲学》首先提出,其理论的基础是“获得性遗传”(Inheritance of acquired traits)和“用进废退说”(use and disuse),其主要观点为:生物都不是神造的,而是由更古老的生物进化来的;生物是由低等到高等逐渐进化的;生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
拉马克认为这既是生物产生变异的原因,又是适应环境的过程。
生命科学史笔记
生命科学史笔记(总15页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一个系统提出生物进化论的是拉马克界门纲目科属种从《红楼梦》中的动植物聊聊“通识教育”动植物种类:301种动物115种,分属55个科如:鹿科、鸭科、雉科、猫科植物186种,分属75个科如:蔷薇科、禾本科、伞形科、唇形科林黛玉绛珠草(即露珠草)柳叶菜科谷蓼属薛宝钗“蘅芜君,冷美人”蘅芜(即杜蘅)马兜铃科细辛属“合欢酒”合欢,豆科苯环的发现凯库乐梦中梦见了蛇,苯的结构是环状的,涉及到认知的心理问题,在大学读的是建筑系,但也是他长期研究的成果莫诺“白天的科学”“晚上的科学”科学美学、认知论爱因斯坦十分重视逻辑,整个世界是简单的、对称的、和谐的,四种相互作用可以用相同的方程式世界是无限多样的,但又是统一的,人类的知识本来就是一个整体勾勒生命科学史的基本线索一、生命科学的研究对象生命科学(生物学):既研究生命体的生命活动的现象、本质、规律,又研究生命之间、生命与环境之间的相互关系生命世界:多样性与一致性的辩证统一(动物150多万种,其中昆虫100多万种,植物50多万种)(知了昆虫一定是六个脚的,分为头部、胸部和尾部,本来是有1500多万种,要保卫生物多样性“保卫生物学”)(海洋中还有没有更多生命红海等原始环境中有没有原始生命地球之外还有没有生命康德认为存在的)生命系统:多层次、非线性、高度有序性、开放的、具有耗散结构(物理学理论,从无序到有序,熵值的提高)、远离平衡态的复杂系统层次结构:基本粒子→原子→分子→细胞→组织→器官→系统→个体→种群→生物圈主流是分子生物学64个遗传密码子 DNA mRNA P 一个密码子由三个核苷酸构成,决定一个氨基酸DNA的核质存在问题童第周、牛满江运用文昌鱼1944年 DNA是遗传物质 Avery发现佳乐弗宇宙大爆炸学说找到了越来越多的事实验证如氦元素 28%生命科学)生物科学(医学、农学生物学动物学植物学矿物)博物学(植物、动物、的结构》《年沃森、克里克《物种起源》年达尔文《动物学哲学》年拉马克《自然系统》年林耐−−−−−−−−−→−−−−−−−−→−−−−−−−−−→−−−−−−−−→−DNA-1953--1859--1809--1735-/西方近代物种不变论的首创者是林耐系统提出生物进化理论的是法国的拉马克用进废退达尔文的生物进化论是第一个完全将生物进化建立在科学的基础上的——列宁达尔文发现不仅是物种选择,也有人工选择(狗的物种越来越丰富)第一次革命:达尔文第二次革命:1954年沃森克里克 DNA双螺旋结构孟德斯鸠:一个人如果发现自己身上的缺点,是一件愉悦的事情,不要把科学家看得非常纯洁二、生命科学的历史轮廓(一)医学和农业实践经验是生物学知识的源泉科学与经验不能划等号科学家与常人的不同之处:洞察力、好奇心、想象力、智慧和技巧他们都是提出问题的人爱因斯坦说“提出问题比解决问题更加重要”科学史是围绕英雄写的,但是我们不能忘记无名英雄“J·D·贝尔纳现象”——原式思想发动机《历史上的科学》、《科学的社会功能》(JD贝尔纳在微生物学中提出病毒是可结晶的蛋白,不是液体)(二)古代的生物学研究1.古希腊的生物学研究(1)古希腊自然哲学中对生命起源和生物进化问题的探讨“米利都学派”主要代表人物:泰勒斯(万事万物的源头是水,生命是多样而又统一的)→阿那克西曼德→阿那克西米尼把眼光伸向自然恩培多克勒:“四元素说”——水、火、气、土肌肉——1土:1水:1气:1火骨头——1土:1水:2火神经——1土:2水:1火“爱”(吸引)与“恨”(排斥)→宇宙间最基本的矛盾爱的结合长久存在,产生恨则最终分解印度:人是由四种物质构成的水、火、风、地(2)亚里士多德的生物学研究研究了500多种生物,亲自解剖过50多种动物。
进化论
“生物进化” 生物进化” 生物进化
• Evolution=进步?生物是否有高级、低级之分? 进步? 进步 生物是否有高级、低级之分? Darwin 怎么看? 怎么看? • descent with modification 生物特征代代相传,略有改变 ;或 生物特征代代相传, • 生物在形态、生理和行为上发生的世代之间十分缓 生物在形态、 慢、可遗传的变化
生物进化论
讲课老师:顾红雅 讲课老师: 生命科学学院
联系电话: 联系电话:62751847 guhy@
生物进化课的要求及考试形式
1。有一定的生物学基础 。 2。建议对本课感兴趣但笃信神创论的同学旁听本课 。 3。建议留学生不要选本课(中文和生物学基本知识) 。建议留学生不要选本课(中文和生物学基本知识) 4。有英文的基础(有一些英文的动画和术语 ) 。有英文的基础( 5。积极参加课堂讨论 。 6。二周以内完成选课,及时上网查看选课情况 。二周以内完成选课, 7。准时上课,关闭手机 。准时上课, 8。考试形式:课堂小测验、期中开卷小论文、期末课堂开卷考试 。考试形式:课堂小测验、期中开卷小论文、 9。考试成绩:期末考试(50%)期中(30%)课堂测验(20%) 。考试成绩:期末考试( %)期中( %)课堂测验( %) %)期中 %)课堂测验
一.进化的定义
English term: Evolve, Evolution 为拉丁语, 为拉丁语,意为将卷着的物体展开 • 1774年由德国胚胎学家 von Haller 提出 年由德国胚胎学家A. 年由德国胚胎学家 (preformation,先成论 ,先成论) • 1864-67年,英国哲学家兼诗人 Spencer的定义: 的定义: 年 英国哲学家兼诗人H. 的定义 物质从无序到有序,从同质到异质, 物质从无序到有序,从同质到异质,从简单到复杂的 有向的变化过程 •19世纪中叶,evolution的通俗含义为“一种缓慢、有 世纪中叶, 的通俗含义为“ 世纪中叶 的通俗含义为 一种缓慢、 秩序地从简单到复杂的发展过程” 进步) 秩序地从简单到复杂的发展过程”(进步)
生物进化学说.doc
《生物进化学说》复习教学设计江苏宜兴市中小学教研室(214206)林祖荣一、教学目标设计知识目标能复述达尔文自然选择学说的主要内容,在教师的引导下,揭示出主要内容间的相互联系,构建出知识的网络结构;能运用自然选择学说的理论解释物种的形成、生物的多样性及适应性;能用已学过的知识分析达尔文学说的意义和不足。
能力目标培养对知识的综合、重组能力,运用知识分析问题解决问题的能力,对信息的获取、甄别、分析能力;培养思维的批判性和发散性。
情感目标激发学生对生命科学的兴趣和发展新进展的关注;培养科学思维方式和科学探究精神,提高对科学发展历程的认识。
二.教学过程设计1、导课先让学生思考:你知道2000年基础科学发展中有哪些突出的成就?投影示美国《科学》杂志评出的2000年基础科学研究中的十大成就。
教师指出,这10大成就中有5条是与生物学相关的,可见生物科学的蓬勃发展态势,生物学已成为当今科学研究中最活跃的领域。
生物科学中有着无穷的未解之迷,需要人们去探索、去研究。
今天我们所要复习的内容,是一个自古以来一直为人们所关注和争论的话题——现在的各种生物是怎么形成的?生物是进化而来的,这已得到了人们的普遍认同,但生物是怎样进化而来的?人们一直众说纷纭,自拉马克提出生物进化而来的观点以来,形成了许多生物进化的学说,其中最重要的是达尔文的自然选择学说。
2、自然选择学说的内容(1)让学生回忆并说出自然选择学说的要点,以及各要点的主要内容,重点对生存斗争的类型及遗传变异的内容作分析。
(2)讨论自然选择学说各要点间的关系。
自然选择是通过生存斗争来实现的,提示学生以生存斗争为核心进行分析。
生物为什么会发生生存斗争?生存斗争的结果怎样?为什么会出现适者生存,不适者淘汰?(3)讨论在自然选择中各要点的意义。
明确过度繁殖为自然选择提供了更多的选择材料,同时加剧了生存斗争,因此过度繁殖是生物进化的前提。
遗传保持了物种的稳定性和连续性,使性状得到延续和积累;不定向的变异为自然选择提供了选择的材料,因此遗传和变异是生物进化的内在因素。
生命科学的发展历程
生命科学的发展历程生命科学是对生物体及其组成、结构、功能和相互关系进行研究的科学领域。
随着时间的推移,生命科学不断发展壮大,涉及的领域也越来越广泛。
以下是生命科学的发展历程:在古代,人们对生命科学的认识主要来自于观察和实践。
古希腊哲学家亚里士多德对植物、动物和人类进行了详细的分类和描述,并对生命起源和进化提出了一些理论。
到了16世纪,微观生物世界开始引起人们的关注。
李伯因、哈维和芒福特等科学家发现了微生物,揭示了微观生物存在的真实性,并为后来的微生物学奠定了基础。
18世纪末,化学和物理对生命科学的发展起到了重要的推动作用。
利用化学分析方法,研究者发现了许多生物分子,如蛋白质、核酸和碳水化合物,并研究了它们在生物体内的功能和结构。
19世纪,达尔文的《物种起源》提出了进化论,开启了生命科学中进化的新观念。
随后,孟德尔的遗传学研究为生物遗传学奠定了基础,揭示了基因在遗传中的作用。
20世纪初,生命科学迎来了一个重大的突破——发现了细胞的基本单位。
由于发展了显微镜的技术,细胞学得到了迅猛发展。
科学家通过对细胞的观察和研究,对细胞的结构和功能有了更深入的认识。
20世纪中叶,生命科学进入了一个新的时代——分子生物学的时代。
1953年,沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型,为后来的基因组学、蛋白质研究和分子生物学打下了基础。
随后,人类基因组计划的启动和其他基因组项目的开展,大大推动了生命科学的进步和发展。
21世纪以来,生命科学的发展呈现出多学科交叉、系统整合的趋势。
生物信息学、生物技术、合成生物学等新兴学科的兴起,为生命科学带来了全新的方法和思路。
同时,新的技术也在不断涌现,如高通量测序技术、单细胞测序技术和基因编辑技术等,为生命科学的研究提供了强有力的支持。
总体而言,生命科学的发展经历了漫长而曲折的历程,从古代的观察和实践,到现代的分子生物学和基因组学,我们对生物体的认识和理解不断深化。
随着技术的发展和学科交叉的加强,生命科学的未来将更加广阔,有望带来更多的突破和创新。
4.5生命的起源、化石、生物进化的理论、生物进化的主要历程与规律(原卷版+解析)
中考科学教师题库--生命科学(生物)4生命的延续和进化 4.5 生命的起源、化石、生物进化的理论、生物进化的主要历程与规律一、单选题1.法国学者巴斯德进行的著名“鹅颈烧瓶”实验证明了()A. 宇宙中其他星球可能有生命存在,地球上的生命来源于其他星球B. 生物只能来源于生物,非生命物质绝对不能随时自发地产生新生命C. 生命是在原始地球条件下起源的,是由非生命物质通过化学途径逐渐进化来的D. 生命是由非生命物质随时自发地发生的2.下列关于生物进化的叙述,错误的是()A. 生物进化的直接依据是化石B. 生物进化的趋势是由简单到复杂C. 生物进化是自然选择的结果D. 生物进化的原因是生物遗传3.目前滥用抗生素的现象比较普遍,下列对抗生素的认识正确的是()A. 抗生素是由青霉分泌产生的B. 抗生素使细菌和病毒产生耐药性变异C. 细菌耐药性变强是抗生素选择的结果D. 抗生素能杀灭所有细菌和病毒4. 比较是生物学研究的重要方法,从科学家对马的足进化历程的研究中,你不可能获得的信息是()A. 腿骨结构大部分相同B. 足趾个数逐渐减少C. 中足趾逐渐变得发达D. 遗传物质基本相同5.用达尔文的观点解释长颈鹿的长颈形成的原因是()。
A. 鹿经常伸长脖子够高处的树叶造成的B. 生活在食物充足环境中的长颈鹿脖子长得长C. 由于生存环境不同,使鹿的颈有长有短D. 长颈变异的个体生存机会多,并一代代积累形成的6.对下列观点和现象的解释正确的是( )A. 长颈鹿“长颈”的形成是其生活环境自然选择的结果B. 人们对“超级细菌”无可奈何是抗生素质量下降的缘故C. 害虫为了适应大量施用农药的环境,产生了抗药性变异D. 枯叶蝶的体色和体形酷似枯叶,这是发生了有利变异的结果7.由于某种原因,使森林中几乎所有的树木颜色变成了灰白色.多年以后,使得该森林中不同颜色的蛾的数量发生了变化,下列哪幅图最能表示这一变化结果()A. B.C. D.8.如图所示的进化树,简要表示了几种生物之间的亲缘关系。
生命科学发展简史
生命科学发展简史生命科学是指以生物学为基础,研究生命的起源、发展、功能及调控的学科。
它是一个多学科交叉的领域,涉及生物学、化学、物理学、医学等各个学科的知识和技术。
生命科学的发展可以追溯到古代的希腊哲学家亚里士多德,他提出了生命起源于不同的物质之说。
然而,生命科学的真正发展要追溯到17世纪的科学革命。
当时,科学家开始运用现代科学方法来研究生命现象。
其中最著名的是荷兰科学家安东尼·凡·莱文虎克的显微镜观察和描述。
他发现了细胞的存在和生殖方式,并提出了“生命只能由生命产生”的观点。
18世纪,植物学和动物学开始成为独立的学科。
瑞典植物学家卡尔·林奈提出了现代分类学系统,使得生物物种能够被精确地分类和描述。
同时,法国科学家让-巴蒂斯特·拉马克提出了进化论,认为物种可以逐渐变化和进化。
19世纪是生命科学发展的关键时期,这一时期出现了一系列重要的科学发现和理论。
英国科学家约翰·道尔顿提出了原子理论,为现代化学的发展奠定了基础。
德国物理学家和化学家赫尔曼·冯·亨特引入了细胞学,描述了结构和功能。
法国科学家路易·巴斯德发现了传染病的微生物学理论,并提出了灭菌和疫苗接种的原理。
20世纪是生命科学发展的黄金时代,特别是在遗传学、分子生物学和基因工程领域。
遗传学的发展始于奥地利生物学家格雷戈尔·门德尔的实验。
他通过对豌豆杂交的研究,发现了遗传规律,开创了遗传学的研究领域。
随着分子生物学的发展,科学家们发现了DNA是生物遗传物质的分子基础,这一理论被称为中心法则。
分子生物学的进一步发展引发了基因工程革命,使得科学家们能够通过改变生物体的基因来创造新的物种和改良农作物。
21世纪以来,生命科学进入了一个全新的时代。
生物信息学和合成生物学的兴起,为生命科学研究提供了新的方法和技术。
生物信息学利用计算机和数学方法来分析和解释生物数据,从而加速了生物科学的发展。
生命科学发展的历史回顾
生命科学发展的历史回顾生命科学,是指研究生命现象、生物结构、生物功能、生物进化、生物发育以及生物与环境相互作用等方面的学科领域,它涉及到生物学、生化学、遗传学、细胞学、生态学等众多学科。
生命科学的发展经历了一个漫长而复杂的历史过程,在这个过程中,人类不断地探索生命的奥秘,开拓出一条条通往生命科学新境界的道路。
一、古老的人类文明中的生命科学源远流长的人类文明中,生命科学的智慧也在人类的长期实践中逐渐形成和发展。
在旧石器时代,原始人类通过观察自然界中的动植物,了解它们的生命规律,掌握了一些简单而有效的捕猎和使用方法。
史前人类时代,围绕食物、矿物等生命资源,不断发掘和研究,初步揭示了某些动、植物物种的生态特征。
在古代文明中,生命科学也有了不同程度的探索和发展。
比如,古印度的无始佛教,提出了轮回转生的思想,认为其中的“生命力”是掌控生物集体特征和个体生命转化的重要力量;古希腊医学之父希波克拉底的著作《希波克拉底誓言》中呼吁医生应该维护人的尊严和生命权,开创了医学伦理道德。
二、生命科学的现代起源生命科学真正进入现代化阶段,在18、19世纪经济、社会变革和新技术的推进下。
当时医学发展的较快,很多重要的发现奠定了生命科学的基础。
比如,英国科学家卡彭特为了探究新陈代谢机制,用蝙蝠发现了细胞内的线粒体;英国生物学家达尔文的《物种起源》提出了自然选择理论,揭示了生命演化的力量和机理,开创了现代进化生物学;德国生物学家门德尔从豌豆杂交实验中发现了遗传定律,创建了遗传学的基础。
在20世纪,生物技术蓬勃发展,远红外线辐射的发现使得科学家可以探究生命组分分子结构;DNA分子结构的发现奠定了现代分子生物学基础,拓展了生命科学的进一步领域。
三、生命科学的跨越式发展随着现代生命科学的逐步崛起,生物技术和现代高科技的飞速发展,生命科学正处于一个跨越式的发展阶段。
近年来,生物学技术的不断迭代,不仅仅为生命科学的发展提供了前所未有的空间,也提出了新的挑战和问题。
生物学生命的起源与进化
生物学生命的起源与进化生物学是研究生物的起源、结构和生命演化的科学领域。
生命的起源和进化是生物学中一个重要而复杂的领域,涉及了许多学科,如生物化学、遗传学、进化论和地质学等。
本文将从不同的角度来探索生命的起源和进化的相关内容。
一、生命的起源生命的起源是一个充满争议的问题,科学界对此仍然没有达成共识。
现有的学说主要可以归纳为两种观点:化学演化学说和外源性理论。
1. 化学演化学说化学演化学说提出了生命起源于地球早期的化学反应过程的观点。
根据此理论,生命可能起源于地球上最早的有机物分子,如氨基酸和核苷酸等。
这些有机物通过各种化学反应,逐渐组合成更复杂的分子结构,最终形成了第一个具有自我复制能力的生命体。
著名的米勒-尤里实验在上世纪五十年代为化学演化学说提供了实验证据。
2. 外源性理论外源性理论则认为生命不是在地球上自发产生的,而是通过陨石、彗星或其他外来物质的传播到地球上的。
这一观点得到了一些地球物理学上的发现支持,如在陨石和彗星中发现了一些可能与生命起源相关的有机物质。
然而,外源性理论仍然面临着一些未解之谜,如外来物质如何在地球上适应并演化成为生命体等问题。
二、生命的进化生命的进化指的是物种在漫长的时间尺度上逐渐改变和发展的过程。
进化是由遗传变异和自然选择驱动的。
以下是生命进化的几个重要概念和理论:1. 遗传变异遗传变异是指在物种个体之间存在的基因组差异。
这种差异可能是由基因突变、重组或基因流等因素引起的。
遗传变异是进化的基础,为自然选择提供了遗传材料。
2. 自然选择自然选择是指在自然环境中,适应环境的个体更有可能存活和繁殖,从而使其特征在群体中逐渐传递和积累的过程。
自然选择是进化的主要驱动力,通过对物种的适应性改变,促进了物种的进化。
3. 变异积累通过自然选择,对物种有利的特征得以保留和积累,从而导致物种发生逐渐的变异。
这些变异可能表现为形态、生理和行为的改变,从而使物种更适应其所处的环境。
4. 物种形成物种形成是进化的结果。
生命科学的发展历程
生命科学的发展历程生命科学的发展历程可以追溯到古代的医学和生物学研究,但直到19世纪末20世纪初,生命科学才开始成为一个独立的学科。
以下是生命科学在不同阶段的发展历程:1. 古代医学与生物学:古代埃及和古代希腊的医学和生物学开创了生命科学的先河。
例如,埃及早期医生对解剖学进行了研究,并开展了许多实际的医学实践。
希腊古代医学家如希波克拉底则对医学理论进行了系统整理,并提出了许多医学原理,如四体液说。
2. 显微镜的发明与细胞学的建立:17世纪末,荷兰科学家安东尼·凡·李文虎克发明了显微镜。
通过显微镜的使用,科学家们首次观察到细胞。
临床解剖学的建立和细胞学研究的进展为生物学打下了基础,并开启了细胞理论的发展。
3. 进化论的提出:19世纪初,英国科学家查尔斯·达尔文提出了进化论,对生物学研究产生了巨大影响。
他通过观察和研究物种的适应性和变异,提出了“物种逐渐改变并适应环境”的理论,并揭示了生物多样性的起源和发展。
4. 分子生物学的兴起:20世纪中叶至末期,分子生物学成为生命科学的重要分支。
通过研究DNA、RNA和蛋白质等生物分子的结构和功能,科学家们揭示了遗传信息的传递和调控机制,为遗传学和基因工程提供了理论基础。
5. 基因组学的革命:20世纪末至21世纪初,基因组学的快速发展引起了生命科学的巨大变革。
人类基因组计划的启动使得科学家们能够测序和研究多种生物的基因组,揭示了基因与表型之间的关系,并推动了人类疾病的研究和治疗。
6. 系统生物学的兴起:近年来,随着技术的进步和科学理论的发展,系统生物学成为生命科学的新兴领域。
通过整合多学科的方法,系统生物学探索生物体系的整体性和复杂性,并研究生物体系的各个层级之间的相互作用和调控机制。
总的来说,生命科学的发展是一个累积和相互渗透的过程,从古代医学与生物学的奠基,到细胞学、进化论、分子生物学、基因组学和系统生物学的发展,每一步都为我们更好地理解生命现象和改善人类健康提供了新的视角和工具。
达尔文生物进化学说的核心内容
达尔文生物进化学说的核心内容
1. 物种不是不变的,而是在不断进化:
达尔文认为,生物界中的物种并不是一成不变的,而是随着时间的推移在缓慢地发生变化和进化。
这与当时盛行的物种不变论相矛盾。
2. 自然选择是进化的驱动力量:
达尔文提出了"适者生存"的理论。
在大自然中,生物体之间存在着激烈的生存竞争。
那些较好地适应环境的个体,更容易获得生存和繁衍后代的机会;而那些适应性较差的个体,则较难存活。
通过这种"自然选择"过程,优良特征会逐代累积,从而推动物种的进化。
3. 现今生物种类的多样性源自共同祖先:
达尔文认为,现存生物种类虽然五花八门,但都是源自同一个或少数几个最早的祖先种类,通过漫长的进化过程而分化形成的。
不同物种之间存在着亲缘关系。
4. 进化是一个缓慢而持续的渐变过程:
达尔文认为,生物进化并非一蹴而就,而是一个缓慢积累小变化的渐进过程。
通过大量的小变异和自然选择的作用,物种才能逐步产生显著的变化并形成新的物种。
达尔文的进化理论为生物学奠定了革命性的理论基础,极大地推动了现代生物学的发展。
生命科学史与科学方法(含进化论二)
高中必修模块中的生命科学史与科学方法(二)摘要:《遗传与进化》模块有助于学生“领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用”。
本模块所涉及的科学史中,不少科学家取得的成功与选择了适当的实验材料有密切关系,关注科学家们筛选研究对象的做法,对于生物学探究教学应该是有帮助的。
同样,合理利用科学史组织教学,不仅学习了生物科学本身,又学习了生物学家所具有的科学情感、科学思维和科学方法,从而提高了应用科学知识解决问题的能力,也就培养了科学素养。
关键词:生命科学史科学方法假说-演绎法数学方法模型法正文:一、《遗传与进化》模块中的主要科学史内容(一)遗传因子的发现1、孟德尔的豌豆杂交实验1854年夏天,孟德尔开始用34个豌豆株系进行植物杂交育种的遗传研究。
试验开始时的34个豌豆株系类型纯净,具有适合于作为试验体系的性状。
1856年,孟德尔开始了他那些著名的一系列实验。
1865年,总结出著名的遗传规律,并且在布隆自然科学学会宣读了他的论文《植物杂交试验》。
2、孟德尔遗传定律的再发现1900年3~5月的两个月之内,有三位研究植物杂交的学者各自独立地重新发现了孟德尔的论文,从而使孟德尔论文的意义被人所理解并得到正确的评价。
三位生物学家是:阿姆斯特丹的德弗里斯(Hugo de Vries, 1848~1935)、德国都宾根的柯林斯(Carl Correns, 1864~1933)、奥地利维也纳的冯•切尔马克(Erich von Tschermak, 1871~1962)。
他们都宣称,就在完成他们的研究工作的时候,才注意到早在35年前孟德尔便得出了相同的结论。
3、基因的命名1909年,丹麦生物学家约翰逊(Johannsen 1857~1927)创造了基因(gene)一词,代替孟德尔的“遗传因子”,但是他只提出了基因这一名词,并没有提出基因的物质概念。
(二)基因与染色体关系的发现1、基因位于染色体上的推论——萨顿的假说1902年,年仅25岁的萨顿在《生物学通报》上发表的文章中,首次详细地图示了蝗虫具有成对确定的、可识别、又彼此不同的同源染色体。
(整理)5公元1840年~公元1910年生命科学发展大事.
生命科学发展大事记公元1840年~公元1910年公元1840年●德国化学家J.Liebig (J.李比希)出版了《Organic Chemistry in Its Application toAgriculture and Physiology》一书。
这本著作可以看作是最早的一部生物化学著作。
以此推翻了植物的“腐殖质”营养学说,创立了矿物质营养学说。
公元1844年●美国牙科医生威尔斯首次使用了麻醉剂,建立麻醉医学, 引导医学进入了一个崭新的时代。
公元1848年●认识到淀粉酶的分解作用,并通过淀粉酶将淀粉变成了麦芽糖。
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。
●中国植物学家吴其濬的《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19世纪中国的一部重要的植物学专著。
公元1849~1859年●法国生理学家C.贝尔纳发现并验证了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作用的性质,提出“内环境稳定”的概念。
公元1850年●德国生理学家H.von亥姆霍兹发现了肌肉收缩时形成的一种酸(乳酸);同时还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.菲尔肖分别认识到细胞分裂的普遍性。
●法国微生物学家L.巴斯德证实乳酸发酵是由活的微生物引起的。
提出发酵的“活力论”。
公元1858年●德国病理学家Virchow,R.L.C.(R.C.菲尔肖)所著的《细胞病理学》出版,提出了“一切细胞来自细胞”的观点,发展了细胞学说。
实际上,上述观点,早在1855年他就提出来了。
●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》。
生物科学史与科学方法总结
生物科学史与科学方法总结生物科学是对生命现象的研究,它涵盖了生命的所有方面。
生物科学的发展历史和科学方法的演进是非常值得探讨的话题。
本文将总结生物科学史和科学方法的发展历程,以及评价各个时期对生物科学发展做出的贡献。
一、生物科学史的发展生物学最早的起源可以追溯到巨匠亚里士多德的时代,他早在公元前384年至公元前322年就开始对生命现象进行了系统性的研究。
在此之后,由于人类的兴趣和好奇心,生物学逐渐成为一个独立的学科。
以下是几个重要的时期和事件:1. 文艺复兴时期文艺复兴时期的科学家们通过对古希腊和古罗马的手稿的研究,重新发现了亚里士多德的著作,继续推动了生物学的发展。
2. 进化论达尔文的《物种起源》提出了进化论,这是生物学发展史上的一个重大事件。
进化论是基于已知的自然选择原理,提出物种适应环境和发生改变的想法。
3. 分子生物学20世纪50年代,生物化学家们开展了基因治疗和结构生物学的研究。
这些研究启发了分子生物学的发展,揭示了生命科学的分子机制。
二、科学方法的演进科学方法的演进是有关人类如何研究自然界发现知识的历程。
下面我们将讨论几个主要的科学方法:1. 经验主义方法古代希腊哲学家亚里士多德认为,人类的知识应该基于对已知对象的观察和实验。
经验主义方法在生物科学史上很早就被采用。
2. 归纳法归纳法是从观测结果中总结出规律的过程。
19世纪,生物学家们通过观察和研究植物和动物的特征和行为,提出了许多基本规律。
3. 演绎法演绎法是从一般性原理推导出特殊例的过程。
上世纪初,生物学家们采用演绎法来研究生命现象的基础原理。
4. 实证主义方法实证主义方法强调必须基于用实验和观察获得的信息,来加强或证认已有的理论。
20世纪初,实证主义方法成为了生物科学的主流,这样的方法在科学研究中被广泛地应用。
三、各个时期对生物科学发展的贡献在生物科学史上,每一个时期都为其后的科学发展做出了一定的贡献。
以下是几个重要的时期和其贡献:1. 亚里士多德时期亚里士多德对生命现象的研究奠定了生物科学的基础。
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生命科学发展史之主要生物进化学说
通过五堂课的生命科学发展史的学习,我深深感觉曾经认为的科学与人文的隔阂在缩小,作为一位文科生,实际上对生命科学了解不多,但深入浅出的讲解和与熟悉的历史结合起来的上课内容让我对慢慢了解了更喜欢上了生命科学,喜欢上了那么多的生物进化学说。
在历史长河中先后出现的进化学说不可尽数,其中起到重要作用的更多达数十种。
下面是一些简单的介绍和我的一些拙见。
首先主要的生物进化学说有:
1、神创论
神创论认为,自从上帝创造万物以后,地球上的生命没有发生任何变化。
某些信徒相信世界是上帝有目的地设计和创造的,由上帝制定的法则所主宰,是有序协调、安排合理、美妙完善且永恒不变的。
完全无视地球轨道的变化的现实数据。
这种信仰后来不仅成为犹太人和穆斯林的共同信仰,而且是各种样式的基督教的共同信仰。
2、布丰的“物种可变”
布丰是第一个提出广泛而具体的进化学说的博物学家,他收集了不少有关自然科学的材料,编写了《博物学》。
在书中,他提出了进化论点,认为物种是可变的,特别强调环境对生物的直接影响,当物种生存环境改变,尤其是气候与食物性质的变化,可引起生物机体的改变。
3、居维叶的“灾变论”
他反对生物进化论,但他正确地提出了物种自然绝灭的概念,并论证了现存种类与绝灭种类之间在形态上和“亲缘”上的相互联系,在客观上为生物进化论提供了科学的证据。
“
他根据各大地质时代与生物各发展阶段之间的“间断”现象,提出了“灾变论”。
地球上的绝大多数变化是突然、迅速和灾难性地发生的。
是自然界的全球性的大变革,造成生物类群的“大绝灭”,而残存的部分经过发展与传播又形成了以后各个阶段的生物类群。
他的这一科学假设也基本上与现代地质、古生物学的结论相一致。
4、拉马克进化思想
拉马克第一个系统地提出了唯物主义的生物进化的理论。
他认为地球有悠长的历史,而且地球表面不是固定不变的,而是经历了不断的逐渐的变化;生物进化的动力,一是生物天生具有向上发展的倾向,二是环境条件的变化,环境条件的多样性是生物多样性的原因。
无论植物或动物,都按一定的自然顺序进化,由
简单到复杂,由低级到高级;进化是树状的,即不但向上发展,而且向各个方面发展;人类大概由高级猿类发展而来。
他的学说较系统和完整,内容更丰富,为达尔文的科学进化论的诞生奠定了基础。
他的《动物哲学》和达尔文的《物种起源》被称为现代进化论思想的两大源泉。
但是,由于当时生产水平和科学水平的限制,拉马克对进化原因的解释过于简单化。
“生物天生地具有向上发展的倾向”缺乏物质基础;“环境改变必然引起生物发生与之相适应的变异”也缺乏事实根据等等。
5、达尔文进化论
主要包括四个子学说:一.进化论:物种是可变的,现有的物种是从别的物种变来的,一个物种可以变成新的物种。
二.共同祖先学说:所有的生物都来自共同的祖先。
三.自然选择学说:自然选择是进化的主要机制。
四.渐变论:生物进化的步调是渐变式的,它是一个在自然选择作用下,累积微小的优势变异的逐渐改进的过程,而不是跃变式的。
6、假达尔文主义
达尔文的最亲密的支持者在生物进化是渐变还是跃变和进化动力是否是自然选择方面也并不完全赞成达尔文的学说。
而这些方面恰恰是现代生物学家所重视的地方。
所以有人说按照今天的标准看,早期的许多达尔文进化论者支持者是“假达尔文主义者”,也不无道理。
7、直生论
生物体内有一种“种系动力”驱使生物朝着固定的方向进化,这种进化是非适应的,与环境没有关系,在某些情况下能使物种灭绝。
如哺乳动物的牙齿和角的进化是呈直线不断增大的。
8、跃变论
新形态和器官的形成,是来自于大的跃变,而不是微小变异在自然选择作用下缓慢而逐渐地累积下来的。
部分古生物学家由于化石的不连续性而持有这个观点
9、新拉马克主义
生物体活动而出现的结构变化能够传给后代,导致后代出现适应环境的进化。
核心是后天获得的性状能够遗传。
10、新达尔文主义
认为自然选择是进化的唯一机制,不仅反对跃变论、直生论,也否认用进废退以及一切后天获得性的遗传。
达尔文的学生罗曼斯认为这背离了达尔文
本人的主张,而将之称为新达尔文主义。
11、突变论
德弗里斯在《突变论》中,集中地阐述了他的生物突变论思想:达尔文强调的那种微小变异不是形成新物种的真正基础,物种起源主要是通过跳跃式的变异—“突变”来完成的。
突变论解答了达尔文学说中许多使人迷惘的问题,回击了一些人对进化论的攻击,从而使达尔文进化论向前推进了一大步。
12、群体遗传学
费歇,荷尔登,莱特为三位群体遗传学的奠基人。
他们将基因学说和自然选择学说真正的统一起来,为现代进化论奠定了数学基础。
13、中性学说
一、新种的形成主要不是由微小的长期有利变异积累而成,而是由那些无适应性的、无好坏利害之分的中性突变积累而成,因此自然选择对它们不起作用。
二、生物分子的中性突变是偶然的,进化的途径和方向也在很大程度上由几率决定,而与周围环境无关。
中性突变通过遗传漂变而被固定下来或消失,这种随机的遗传漂变是生物分子进化的基本动力,而不是达尔文的自然选择。
三、中性突变的速率等于分子进化的速率,其速率是恒定的,即每一种生物大分子在任何生物中其速率是大致恒定的,而与种群的大小、物种的寿命、物种的生殖能力无关,也与周围环境因素没有关系。
12、现代综合进化学说
又称“现代达尔文主义”,是达尔文进化论在20世纪的新进展。
由遗传学家、美藉俄人杜布赞斯基于1938年建立。
杜布赞斯基在种群遗传学研究成果的基础上,把突变论和自然选择综合起来,进一步揭示了生物进化的机制。
群体是生物进化的基本单位,进化机制的研究属于群体遗传学的范围。
物种形成和生物进化的基本单位不是个体,而是群体即种群。
种群是指生活在同一生态环境中能自由交配和繁殖的一群同种个体。
种群遗传具有个体的高度杂合性和种群的极端异质性的特点。
种群是物种的基本结构单位,进化是种群在遗传成分上的变化,进化的实质在于基因频率的改变。
突变、选择、隔离是物种形成和生物进化的三个基本环节。
而在这些学说中我更支持达尔文学说,即使很多人都持反对意见,也有许多论文号称推翻了达尔文主义。
我认为虽然相对于现代综合进化学说类似大杂烩似的学说,达尔文主义略显单薄和简陋,但主要观点都不无道理,甚至被科学证明是正确的。
首先是进化论,物种是可变的。
这一点,如今早已被生物地理学、比较解剖学、比较胚胎学、古生物学和分子生物学等学科的观察、实验所证实,甚
至在实验室、野外都可以直接观察到新物种的产生。
所以,这是一个科学事实,其可靠程度跟“地球是圆的”、“物质由原子组成”一样。
第二是共同祖先学说,即所有的生物都来自共同的祖先。
而分子生物学发现了所有的生物都使用同一套遗传密码,生物化学揭示了所有生物在分子水平上有高度的一致性,最终证实了达尔文这一远见卓识。
第三,自然选择学说:自然选择是进化的主要机制。
自然选择的存在,是已被无数观察和实验所证实的,这也是一个科学事实。
如果不是因为外界的压力即自然的选择,动植物就没有必要进化而是仅仅保持原状就可以了,何必去选择改变。
最后是渐变论,生物进化的步调是渐变式的,它是一个在自然选择作用下,累积微小的优势变异的逐渐改进的过程,而不是跃变式的。
虽然这是达尔文进化论中较有争议的部分,但我认为每一个改变都并非一蹴而就的,若是进行跃变很容易产生错误,循序渐进的进化则能更方便的随时调整,从而更加完善。