第一章 生物学实验的产生和发展知识点梳理汇总VIP专享VIP免费

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。第一节早期人类的实践活动人类是从古猿进化而来的。无论是人类还是古猿，其生存都要和其他生物发生关系。人类告别了猿类之后即开始对自己赖以生存的各种生物进行有意识的认识，并通过自己的观察及实践活动收集和积累有关的知识。如果可以将这些称之为原始的生物学，那么从某种意义上讲，生物学是和人类及其实践活动一起诞生的。一、原始人的自然观察在长达二三百万年的人类历史中，大约99％的时间是在原始社会中度过的。人类真正有意识地认识生物，是从采集和狩猎开始的。人类通过长期观察和实践，对不同植物以及同一种植物的不同器官进行识别，并进一步认识哪些植物的哪些部分是可以充饥的、适口的，哪些是有毒害的，在什么季节可以釆到什么植物。随着工具的改进和火的使用，人类主动地猎取各种动物以补充自己的食源。他们开始注意观察不同动物的形态特征和生活习性，以便利用它们的弱点去更有效地捕获它们。从采集到狩猎，原始人并没有摆脱依赖天然食物而生活的历史，直到种植和驯养的出现，才标志着人类可以按照自己的需要在自然界中获取生存的必需品。据考证，大约从旧石器时代向新石器时代的过渡时期(约1万年前)开始，就有了种植业。在西亚(今土耳其境内的萨约吕一带)发现有1万年前种植小麦的遗迹，在我国浙江余姚也发现了六七千年前的大量炭化稻谷。可以想像，人类在长期的自然观察中，注意到有些植物的生长是靠着开花后结的种子落地而周而复始的，于是尝试着将采集到的种子埋在土里，当小苗长出后细心侍候，最后他们得到了更多的果实和种子。他们成功了，种植业也随即开始了。在种植的过程中，人们要不断地了解不同作物的生长习性，适时播种和管理，并逐步积累一定的经验。如果种植业可以被看做是人类最早期的探索实验，那么其操作方式就是“刀耕火种”，最原始的工具是粗陋的石斧、石锄等(图1—1)。原始人用石斧将树木砍倒，然后晒干并放火烧掉，腾出空地挖坑播种，在收获的季节，用石镰将作物割下，用石碾加工为粮食。当然，这些所谓的“实验”是我们现代人对它的命名，它距离今天意义上的“实验”相差甚远。原始人对生物的认识，更多的是靠着自然观察和在生活实践中的尝试。然而，没有原始人的各种实践和尝试，今天的“实验”也就成为无源之水、无本之木。二、古代生物学实验的萌芽原始人对生物的认识，仅仅是为了自身的生存，而进入文明社会以后，人们开始有目的地对各种生物的形态、习性进行理性的探索。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，酿造业可以说是古人们比较系统地进行“生物学实验”操作的典型代表。传说在大约公元前2000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，人们用曲蘖制酒。曲是长了微生物的谷物，蘖是发了芽的谷物，在这里，蘖起淀粉糖化作用，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”。“五齐”是指发酵过程中的五个主要阶段：一是“泛齐”，这是发酵初始谷物吸水膨胀泛浮的阶段；二是“醴齐”，即淀粉进行糖化作用阶段；三是“盎齐”，即发酵时糖转化为酒(即乙醇)和二氧化碳，冒出气泡的阶段；四是“醍齐”，在这个阶段，酒的浓度逐渐增加，醪液颜色变深；第五个阶段是发酵终止，酒糟下降，称“沉齐”。“五齐”的提出，是符合酿酒发酵的科学规律的。大约到了汉朝，即公元前200多年，我国酿酒已经只用曲而不用蘖了。当时由于制曲的时候利用了某些条件，使曲里含有大量混杂生长的霉菌和酵母，分别起着淀粉糖化和酒精发酵的作用，使糖化和酒精发酵两个过程既连续而又交叉地进行，这种方法就是现代的复式发酵法，也是我国独特的酿酒方法。至今，西方的酿酒仍然用麦芽糖化后再加入...