1. 研究生物進化過程所用的科學方法
學習研究生物進化的方法:
(1)化石
比較生物的化石及生物化石在地層中存在的情況,是運用古生物學上的證據對生物進化研究的方法,化石是生物進化最直接和最有力的證據。
①化石是生物的遺體、遺物或生活痕跡,由於種種原因被埋藏在地層中經過若千萬年的復雜變化形成的。
②科學家發現,越簡單、越低等的生物化石總是出現在越古老的地層里,越復雜、越高等的生物化石則出現在越新近形成的地層里。
③1861年,在德國發現的「始祖鳥」化石,是爬行類進化成鳥類的典型證據。始祖鳥既具有鳥類的一螻特徵,又具有與爬行動物相同的身體結構特徵,說明它是一種從爬行類到鳥類的過渡類群。
(2)對植物、動物的器官和系統進行解刨和比較研究的方法
比較解剖學為生物進化提供的最重要的證據是同源器官。同源器官是指外形、功能不同,但來源相同、在解剖結構上具有相同性或相似性的器官。同源器官的存在,證明凡是具有同源器官的生物,都是由共同的原始祖先進化而來的,只是在進化的過程中,由於生活環境不同,同源器官適應於不同的生活環境,逐漸出現形態和功能上的不同。
(3)比較和研究動植物胚胎形成和發育過程的方法
比較和研究動植物的胚胎形成和發育也為生物進化提供了重要證據。一切高等動物的胚胎發育都是從一個受精卵開始的,這說明高等動物起源於低等的單細胞生物。
(4)比較分子生物學證據
證明生物進化還可以通過對不同種生物的同一種蛋白質(如細胞色素C) 的分子結構或DNA分子的結構的研究。研究表明:親緣關系越近的生物,其DNA或蛋白質分子具有越多的相同性;親緣關系越遠的生物,其DNA或蛋白質分子的差別就越大。
生物學家對於生命現象的研究通常採用觀察和實驗的方法,通常這兩種方法是一起使用的。
1、 觀察是按生物的物理性狀來描述生物的狀況。通常是先對其外形及行為進行觀察和描述,再把生物體解剖藉助光學儀器對其內部結構進行觀察。觀察是多種多樣的,有個體的觀察也有群體的觀察;有靜態的觀察也有動態的觀察;有相同種類的觀察也有不同種類的對比觀察。
2、 實驗是人為地改變一些條件來觀測生物的變化和反應,以探究生命內在的因果關系,是認識生命活動的方法。
實驗方法是人為地干預、控制所研究的對象,並通過這種干預和控制所造成的效應來研究對象的某種屬性。17世紀前後生物學中出現了最早的一批生物學實驗,如英國生理學家威廉·哈維關於血液循環的實驗,揚·巴普蒂斯塔·范·海爾蒙特關於柳樹生長的實驗等。
到了19世紀,物理學、化學比較成熟了,生物學實驗就有了堅實的基礎,因而首先是生理學,然後是細菌學和生物化學相繼成為明確的實驗性的學科。19世紀80年代,實驗方法進一步被應用到了胚胎學,細胞學和遺傳學等學科。
系統的方法:
系統科學源自對還原論、機械論反省提出的有機體、綜合哲學,從克洛德·貝爾納與沃爾特·布拉福德·坎農揭示生物的穩態現象、諾伯特·維納與威廉·羅斯·艾什比的控制論到卡爾·路德維希·馮·貝塔郎非的一般系統論。
最早建立的是系統心理學,系統生態學、系統生理學等先後建立與發展,20世紀70-80年代系統論與生物學、系統生物學等概念發表。
從克勞德·香農的資訊理論到伊利亞·普里高津的耗散結構理論,將生命看作自組織化系統。細胞生物學、生化與分子生物學發展,曼弗雷德·艾根提出細胞、分子水平探討的超循環(化學)理論。
(2)研究生物的方法擴展閱讀:
研究領域
生物學家從很多面向研究生物,因此產生很多研究領域。例如:
1、 面向原子和分子:分子生物學、生物化學、結構生物學。
2、 面向細胞:細胞生物學、微生物學、病毒學。
3、 面向多細胞:生理學、發育生物學、組織學。
4、 面向宏觀:生態學、演化生物學。
生物學本身不斷的快速發展,與其他學科的關聯整合也越來越多。一大原因是分子生物學在近代突飛猛進,終於導致人類基因序列定序基本完成。
由此,為了解讀巨大數量的基因信息,促成了基因組學。為了探究基因和蛋白質的交互作用,開創出蛋白質組學。這些新的研究領域幫助解決疾病、糧食、環境生態等問題。其眾多的研究信息和積累海量研究數據則需要新的電腦演算法來處理。
3. 研究生物學的基本方法有哪些
生物學研究方法 包括:觀察法、調查法、實驗法、分類法、 測量法、文獻法、比較法等。實驗法是現代生物學研究的重要方法。
實驗法:有目的地控制一定的條件, 或創設一定的條件來引起某種生物現象以進行研究的方法,稱之為實驗法
4. 生物研究的幾種科學方法
1.類比法 類比法 類比法是將陌生的事物與熟悉的事物作比較,以加深對陌生事物的認識和理解的研究方法。這種聯系生活經驗,將熟悉的事物與不熟悉的、有待了解的事物相類比的處理方法,有助於突破認知上的難點。 2.模型法 模型法 模型是人們為了某種特定目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性描述,這種描述可以是定性的, 也可以是定量的。有的藉助於具體的實物或其他形象化的手段,有的則通過抽象的形式來表達。模型包括 物理模型、概念模型和數學模型等。 3.實驗法 實驗法 實驗法是人們根據研究目的和任務,利用科學儀器設備,人為地、有效地控制或模擬自然現象,排除 非實驗因素的干擾,突出主要因素,在比較有利的條件下探索客觀事物規律性的一種有效的科學研究方法。(1)對照實驗法:通過比較來研究、提示實驗對象的某種特性的實驗方法稱為對照實驗法。 (2)模擬實驗法:在科學實驗中因受客觀條件限制而無法對某些自然現象進行直接實驗時,人們便 尋求間接實驗的方法。如利用「滲透作用的實驗裝置」模擬成熟植物細胞滲透吸水和失水的過程。 4.顯微觀察法 顯微觀察法 顯微觀察法常用於用肉眼看不到,必須藉助於顯微儀器(如顯微鏡)才能看清形態結構的實驗中。顯 微觀察讓人們的觀察角度從宏觀世界轉向微觀世界,從而更進一步認識生命現象及生命基本特徵。5.數學方法 數學方法 在科學研究中針對研究對象不同的特點,運用數學概念、方法和技巧,對研究對象進行量的分析、描 述、計算和推導,從而找出能以數學形式表達事物的量的規律性的方法。 6.假說演繹法 假說演繹法 在觀察和分析基礎上提出問題以後,通過推理和想像提出解釋問題的假說,根據假說進行演繹推理, 再通過實驗檢驗演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結論相符,就證明假說是正確的,反之,則說明假 說是錯誤的,要重新修正。 7.化學分析法 化學分析法 就是依據物質的化學性質和變化去認識物質的方法,具體來說,就是利用化學手段測定物質的組成、 含量以及結構的方法,如酶解法
5. 生物學的主要研究方法都有哪些
生物學的主要研究方法有:觀察描述的方法、比較的方法、實驗的方法、系統的方法。
1、觀察描述法
生物學的研究則是考察那些將不同生物區別開來的、往往是不可測量的性質。生物學用描述的方法來記錄這些性質,再用歸納法,將這些不同性質的生物歸並成不同的類群。18世紀,由於新大陸的開拓和許多探險家的活動,生物學記錄的物種幾倍、幾十倍地增長,於是生物分類學首先發展起來。生物分類學者搜集物種進行鑒別、整理,描述的方法獲得巨大發展。要明確地鑒別不同物種就必須用統一的、規范的術語為物種命名,這又需要對各種各樣形態的器官作細致的分類,並制定規范的術語為器官命名。
2、比較法
運用比較的方法研究生物,是力求從物種之間的類似性找到生物的結構模式、原型甚至某種共同的結構單元。19世紀30年代,消色差顯微鏡問世,使人們得以觀察到細胞的內部情況。1838~1839年施萊登和施萬的細胞學說提出:細胞是一切動植物結構的基本單位。比較形態學者和比較解剖學者多年來苦心探求生物的基本結構單元,終於有了結果。細胞的發現和細胞學說的建立是觀察和描述深入到顯微領域所獲得的成果,也是比較方法研究的一個重要成果。
3、實驗法
實驗方法則是人為地干預、控制所研究的對象,並通過這種干預和控制所造成的效應來研究對象的某種屬性。實驗的方法是自然科學研究中最重要的方法之一。19世紀80年代,實驗方法進一步被應用到了胚胎學,細胞學和遺傳學等學科。到了20世紀30年代,除了古生物學等少數學科,大多數的生物學領域都因為應用了實驗方法而取得新進展。
4、系統法
系統科學源自對還原論、機械論反省提出的有機體、綜合哲學,從C.貝爾納與W.B.坎農揭示生物的穩態現象、維納與艾什比的控制論到貝塔郎菲的一般系統論,系統生態學、系統生理學等先後建立與發展,20世紀70-80年代系統論與生物學、系統生物學等概念發表。從香農資訊理論到I.普里戈津的耗散結構理論,將生命看作自組織化系統。
(5)研究生物的方法擴展閱讀:
生物學是研究生物(包括植物、動物和微生物)的結構、功能、發生和發展規律的科學,是自然科學的一個部分。目的在於闡明和控制生命活動,改造自然,為農業、工業和醫學等實踐服務。幾千年來,中國在農、林、牧、副、漁和醫葯等實踐中,積累了有關植物、動物、微生物和人體的豐富知識。1859年,英國博物學家達爾文《物種起源》的發表,確立了唯物主義生物進化觀點,推動了生物學的迅速發展。
生物分類學是研究生物分類的方法和原理的生物學分支。分類就是遵循分類學原理和方法,對生物的各種類群進行命名和等級劃分。瑞典生物學家林奈將生物命名後,而後的生物學家才用域(Domain)、界(Kingdom)、門( Phylum)、綱(Class)、目(Order)、科(Family)、屬(Genus)、種(Species)加以分類。最上層的界,由懷塔克所提出的五界,比較多人接受;分別為原核生物界、原生生物界、菌物界、植物界以及動物界。 從最上層的「界」開始到「種」,愈往下層則被歸屬的生物之間特徵愈相近。共有七大類,分別是:界門綱目科屬種。
6. 研究生物最常用的方法是哪兩種區別是什麼
理論,實驗,總結,創新 ,研究方法
生物學的一些基本研究方法——觀察描述的方法、比較的方法和實驗的方法等是在生物學發展進程中逐步形成的。在生物學的發展史上,這些方法依次興起,成為一定時期的主要研究手段。現在,這些方法綜合而成現代生物學研究方法體系。
觀察描述的方法 在17世紀,近代自然科學發展的早期,生物學的研究方法同物理學研究方法大不相同。物理學研究的是物體可測量的性質,即時間、運動和質量。物理學把數學應用於研究物理現象,發現這些量之間存在著相互關系,並用演繹法推算出這些關系的後果。生物學的研究則是考察那些將不同生物區別開來的、往往是不可測量的性質。生物學用描述的方法來記錄這些性質,再用歸納法,將這些不同性質的生物歸並成不同的類群。18世紀,由於新大陸的開拓和許多探險家的活動,生物學記錄的物種幾倍、幾十倍地增長,於是生物分類學首先發展起來。生物分類學者搜集物種進行鑒別、整理,描述的方法獲得巨大發展。要明確地鑒別不同物種就必須用統一的、規范的術語為物種命名,這又需要對各種各樣形態的器官作細致的分類,並制定規范的術語為器官命名。這一繁重的術語制定工作,主要是C.von林奈完成的。人們使用這些比較精確的描述方法收集了大量動、植物分類學材料及形態學和解剖學的材料。
比較的方法 18世紀下半葉,生物學不僅積累了大量分類學材料,而且積累了許多形態學、解剖學、生理學的材料。在這種情況下,僅僅作分類研究已經不夠了,需要全面地考察物種的各種性狀,分析不同物種之間的差異點和共同點,將它們歸並成自然的類群。比較的方法便被應用於生物學。
運用比較的方法研究生物,是力求從物種之間的類似性找到生物的結構模式、原型甚至某種共同的結構單元。G.居維葉在動物學方面,J.W.von歌德在植物學方面,是用比較方法研究生物學問題的著名學者。用比較的方法研究生物,愈來愈深刻地揭示動物和植物結構上的統一性,勢必觸及各個不同類型生物的起源問題。19世紀中葉,達爾文的進化論戰勝了特創論和物種不變論。進化論的勝利又給比較的方法以巨大的影響。早期的比較,還僅僅是靜態的共時的比較,在進化論確立後,比較就成為動態的歷史的比較了。現存的任何一個物種以及生物的任何一種形態,都是長期進化的產物,因而用比較的方法,從歷史發展的角度去考察,是十分必要的。
早期的生物學僅僅是對生物的形態和結構作宏觀的描述。1665年英國R.胡克用他自製的復式顯微鏡,觀察軟木片,看到軟木是由他稱為細胞的盒狀小室組成的。從此,生物學的觀察和描述進入了顯微領域。但是在17世紀,人們還不能理解細胞這樣的顯微結構有何等重要意義。那時的顯微鏡未能消除使影像失真的色環,因而還不能清楚地辨認細胞結構。19世紀30年代,消色差顯微鏡問世,使人們得以觀察到細胞的內部情況。1838~1839年施萊登和施萬的細胞學說提出:細胞是一切動植物結構的基本單位。比較形態學者和比較解剖學者多年來苦心探求生物的基本結構單元,終於有了結果。細胞的發現和細胞學說的建立是觀察和描述深入到顯微領域所獲得的成果,也是比較方法研究的一個重要成果。
7. 什麼和什麼是研究生物科學的基本方法
(觀察)和(實驗)是研究生物科學的基本方法。
1、觀察法是科學探究的一種基本方法.觀察法是在自然狀態下,研究者按照一定的目的和計劃,用自己的感官外加輔助工具,對客觀事物進行系統的感知、考察和描述,以發現和驗證科學結論.觀察時要全面、細致、實事求是,並及時記錄下來;要有計劃、要耐心;要積極思考,及時記錄;要交流看法、進行討論.
2、實驗法是現代生物學研究的重要方法.實驗法是利用特定的器具和材料,通過有目的、有步驟的實驗操作和觀察、記錄分析,發現或驗證科學結論.一般步驟:①發現並提出問題;②收集與問題相關的信息;③作出假設;④設計實驗方案;⑤實施實驗並記錄;⑥分析實驗現象;⑦得出結論.
8. 生物分類是研究生物的基本方法嗎
考點: 生物的分類及分類單位 專題: 分析: 生物分類是研究生物的一種基本方法,生物分類單位由大到小是界、門、綱、目、科、屬、種.界是最大的分類單位,最基本的分類單位是種. 生物分類是研究生物的一種基本方法,生物分類單位由大到小是界、門、綱、目、科、屬、種.界是最大的分類單位,最基本的分類單位是種.分類單位越大,共同特徵就越少,包含的生物種類就越多;分類單位越小,共同特徵就越多,包含的生物種類就越少. 故選:A 點評: 解答此類題目的關鍵是熟記生物的分類單位等級,明確種是最基本的單位.
9. 關於生物的研究方法
調查、分析比較。
觀察法:通過觀察某個試驗現象得出結論;
調查法:通過某項調查,比如調查表等等的形式得出結論(例如:調查某種遺傳病);
控制變數:之研究某一方面對實驗的影響(注意單因子變數原則);
分析比較:通過幾組實驗數據相比較得出結論(比如控制變數之類的題目);
抽樣檢測(注意隨機性):選取部分試驗項目進行分析來估計總體(比如:調查某地某植物密度);