中学生物试验教学生物学试验的产生和发展.PPT

第一章 生物学实验的产生和发展 生物学是一门实验的科学，特别是现代生物学，离开了实验，几乎就不能发展。严格地说，生物科学实验是建立在近代自然科学发展的基础上的，但建立的过程经历了早期人类的自然观察到对生命活动的探索、研究等一系列实践活动这条漫长的道路。 本章主要内容 第一节 早期人类的实践活动 第二节 近代生物学实验的建立与发展 第三节 现代生物学实验的发展 第一节 早期人类的实践活动 一 、原始人的自然观察 人类真正有意识地认识生物，是从采集和狩猎开始的。 “刀耕火种” 二 、古代生物学实验的萌芽 公元前 1000年，中国的《诗经》就有了大量关于动、植物知识的记载，不过，这些都是人们对自然观察的描述。 大约公元前20O0年的中国夏代，人们就已经知道酿酒了。有文字记载的是公元前1600年的殷代，人们用曲率制酒。曲是长了微生物的谷物，率是发了芽的谷物，在这里，据起淀粉糖化作用，曲起酒精发酵的作用，这是世界上利用曲霉最早的记录。以后，酿酒技术就在此基础上发展起来了。比较详细记录其操作程序的是《周礼》中的“五齐”。 公元121年我国东汉时期的许慎所著《说文》中提到雄驴和雌马交配，雄马和雌驴交配，其子代是有区别的。 古希腊哲学家、动物学家亚里士多德（Aristotie，公元前384～公元前322）曾对540种动物进行了分类，对其中50多种动物进行了活体解剖观察，并做了详细记录。 他还对小鸡在蛋壳中孵化的21天进行了详细的观察和记录，发现小鸡生命的第一个信号是在开始孵化后的第4天出现的一个跳动点，即心脏的搏动。亚里士多德不仅将观察到的现象描述下来，还绘制成图。 三 、古代生物学实验的特点 第一，以观察为主的手段和以描述事实为主的结论是古代生物学实验的一个主要特点。无论是对生物的分类，还是对生命的探索，都是对观察结果的描述。 第二，处在萌芽时期的生物学实验，还没有从以经验为主的劳动实践中分化出来，其实验的目的和内容是直接获取人类所需要的物质，其技术手段是生产实践中的经验积累。 第三，以探索为目的的生物学实验还没有完全摆脱原始的思辨，即还没有完全从自然哲学中分化出来，如亚里士多德、盖仑等进行的探索实验，很多是依赖于对自然的想像，因此对观察到的事实做出了很多错误的解释。 第二节 近代生物学实验的建立与发展 一 、生物学实验的先驱 罗吉尔·培根 达·芬奇 维萨里 塞尔维特 二 生物学实验的建立 威廉·哈维 血液循环 三 生物学实验的发展 法国微生物学家巴斯德 奥地利遗传学家孟德尔 美国高尔顿着手研究遗传学和优生学 达尔文的自然选择学说 荷兰植物学家雨果·德弗里斯 四 近代生物学实验的特点 1．生物学实验不再是对自然现象的观察和描述，而是有目的的对生命本质的探索。 2．生物学实验从原始的生产实践中分化出来。 3．建立了生物学实验的方法和手段 “观察事实 思维想像 提出假说 设计实验 实验检验 归纳总结 做出结论” 第三节 现代生物学实验的发展 一 、现代生物学实验的发展现状 1．现代生物学实验方法的巨大变革 伦琴 德国化学家冯·劳厄 DNA的发现 2．生物学技术革命对现代生物学实验的影响 3．电子计算机对生物学实验的重大影响 4．生物学实验中数学模型的建立 数学模型在生物学实验中的意义在于： （1）可以进行很大数量的分析处理，从而克服了实际实验中只能对少部分生物进行分析的局限。 （2）能够将复杂的多因素以独立的形式进行分析，而实际实验很难做到。 （3）能重复研究实验的各种信息、资料，而实际实验中很难做到。 二 、现代生物学实验的特点 1．物理学和化学的新成果。新技术为生物学实验提供了日益完善和精密的实验手段。 2．生物学实验与生物技术的关系日益紧密。 3．生物学实验传统模式的变革 实验场所的突破 对实验对象的突破。 * * * 瑞士医生、医药化学家巴拉塞尔苏斯P．A． Paracelsus，1493～1541）把化学知识应用于医药实践中，对人体生理提出了一个新的见解，他认为，人体本质上是一个化学系统．人体的生理功能就是一个化学过程。 “柳树实验” 细胞学的建立 德国植物学家施莱登和动物学家施旺 德国胚胎学家赫特维奇、杜里舒等将实验方法应用于海胆受精作用的研究，并证明了受精作用中精、卵细胞核的结合以及细胞核是遗传的基础。从此，观察细胞学发展成为实验细胞学。