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高中生物研究方法技术手段

发布时间:2022-08-28 11:21:56

⑴ 求:高中生物实验实验方法汇总

专题七 实验专题复习
一、常规实验的复习:
1、实验中常用器材和药品的使用:
一般实验设计此类题目会提供所需的器材和药品。因此,如果能够熟悉这些常用器材和药品的用途和使用方法,往往能从中发现实验设计的思路和方法,甚至具体的实验步骤。现在总结如下:
NaOH:用于吸收CO2或改变溶液的pH。 Ca(OH)2:鉴定CO2
HCl:解离或改变溶液的pH。 NaHCO3:提供CO2
滤纸:过滤或纸层析。 纱布或尼龙布:过滤
斐林试剂:可溶性还原性糖的鉴定。 碘液:鉴定淀粉。
苏丹Ⅲ、Ⅳ:脂肪的鉴定。 双缩脲试剂:蛋白质的鉴定。
二苯胺试剂:鉴定DNA。 柠檬酸钠:血液抗凝剂。
NaCl:配制生理盐水及其它不同浓度的盐溶液,可用于动物细胞内液或用于提取DNA。
琼脂:激素或其它物质的载体,用于激素的转移或培养基。
亚甲基蓝:用于活体染色或检测污水中的耗氧性细菌(细菌的氧化可使之褪色)。
酒精:用于消毒处理、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液。
蔗糖:配制蔗糖溶液,用于测定植物细胞液浓度或观察质壁分离和复原。
龙胆紫溶液或醋酸洋红或改良苯酚品红染液:碱性染料,用于染色体染色。
卡诺氏液:固定细胞形态
2、常规实验方法:
(1)显微观察法,如观察植物细胞有丝分裂、观察叶绿体和细胞质流动、观察植物细胞质壁分离和复原实验等。
(2)观色法,如观察动物毛色和植物花色的遗传等。
(3)原子示踪法,如噬菌体浸染细菌的实验,用18O2和14CO2追踪光合作用中氧原子和碳原子转移途径的实验等。
(4)等组实验法,如小麦淀粉酶催化淀粉水解的实验,发现生长素的燕麦胚芽鞘实验等。
(5)加法创意法,如用饲喂法研究甲状腺激素,用注射法研究动物胰岛素和生长激素,用移植法研究性激素等。
(6)减法创意法,如用阉割法、摘除法研究性激素、甲状腺激素和生长激素的实验,雌蕊受粉后除去正在发育着的种子等。
(7)杂交实验法,如孟德尔发现遗传定律的植物杂交、测交的实验,小麦的杂交等。
(8)化学分析法,如番茄和对Ca和Si选择吸收,叶绿体中色素的提取和分离实验等。
(9)理论分析法,如大、小两种草履虫竞争的实验,植物根向地生长、茎背地生长的实验,植物向光性实验等。
(10)模拟实验法,如渗透作用的实验装置,分离定律的模拟实验等。
上述内容基本上可以包括一般的实验方法,通过这次复习理解了这些方法,将有助于认识、分析和设计新的实验内容。此外,上述多数的实验方法有一个共同的特点:就是实验结论的得出,都是一个逻辑推理的过程,或者说都是一个透过现象看到本质的思维推理的过程。因此,在复习中要充分体会和体验这种过程。可以说,构建实验的方法体系,为分析、解决、设计新的实验,以及形成实验能力,奠定了良好的方法基础和思维基础。
3、实验中常用的一些基本的实验方法和技术:
熟悉常用的实验方法和技术,理解每种方法和技术的适用情况并熟练掌握其操作技能,以便在设计实验时能进行迁移和利用,主要包括以下几个方面:
(1)关于光学显微镜的使用:[来源:Zxxk.Com]
显微镜的取送:①右手握镜臂;②左手托镜座;③置于胸前。
显微镜的旋转:①镜筒朝前,镜臂朝后;②置于观察者座位前的桌子上,偏向身体左侧,便于左眼向目镜内观察;③置于桌子内侧,距桌沿5cm左右。
对光:①转动粗准 焦螺旋,使镜筒徐徐上升,然后转动转换器,使低倍物镜对准通光孔;②用手指转动遮光器(或片状光圈),使最大光圈对准通光孔,左眼向目镜内注视,同时转动反光镜,使其朝向光源,使视野内亮度均匀合适。
低倍物镜的使用:①用手转动粗准焦螺旋,使镜筒徐徐下降,同时两眼从侧面注视物镜镜头,当物镜镜头与载物台的玻片相距2~3mm时停止。②用左眼向目镜内注视(注意右眼应该同时睁着),并转动粗准焦螺旋,使镜筒徐徐上升,直到看清物象为止。如果不清楚,可调节细准焦螺旋,至清楚为止。
高倍物镜的使用:使用高倍物镜之前,必须先用低倍物镜找到观察的物象,并调到视野的正中央,然后转动转换器再换高倍镜。换用高倍镜后,视野内亮度变暗,因此一般选用较大的光圈并使用反光镜的凹面,然后调节细准焦螺旋。观看的物体数目变少,但是体积变大。
反光镜的使用:反光镜通常与遮光器(或光圈)配合使用,以调节视野内的亮度。反光镜有平面和凹面。对光时,如果视野光线太强,则使用反光镜的平面,如果光线仍旧太强,则同时使用较小的光圈;反之,如果视野内光线较弱,则使用较大的光圈或使用反光镜的凹面。
镜头的擦拭:①用专门的擦镜纸;②擦镜头时,先将擦镜纸折叠几次,然后朝一个方向擦,不可来回擦或转动擦;③如果镜头被油污污染,则可在擦镜纸上滴几滴二甲苯,然后按上述方法擦拭。
显微镜的放大对象:是物体的长和宽,不是面积,更不是体积。
显微镜的焦距问题:物镜离装片的远近,准焦螺旋的使用。
显微镜使用时物象移动方向:相反,即物象在视野何方,则装片即向该方向移动。
显微镜使用时异物的判断:目镜、物镜或装片上,通常通过移动玻片(是否在玻片上),转动目镜(是否在目镜上)来判断,剩下在物镜镜上。
实验后显微镜的安置:显微镜使用完毕后,应将玻片取吓,将其机械部分用白纱布擦拭干净;转动转换器,让两个物镜偏于两旁;转动粗准焦螺旋,使镜筒下降至最低点,将反光镜竖起,蒙上红绸布,然后将显微镜锁入箱内。
(2)临时装片、切片和涂片的制作:适用于显微镜观察,凡需在显微镜下观察的生物材料,必须先制成临时装片、切片和涂片,如“观察植物细胞的质壁分离和复原”中要制作洋葱表皮细胞的临时装片,在“生物组织中脂肪的鉴定”中要制作花生种子的切片,在“观察动物如人体血液中的细胞”中要制作血液的涂片等等。
(3)研磨,过滤:适用于从生物组织中提取物质如酶、色素等,要求学生熟练掌握研磨、过滤的方法,如研磨时要先将生物材料切碎,然后加入摩擦剂(常用二氧化硅)、提取液和其它必要物质,充分研磨之后,往往要进行过滤,以除去渣滓,所用过滤器具则根据需要或根据试题中提供的器材加以选用,如可用滤纸、纱布、脱脂棉、尼龙布等。
(4)解离技术:适用于破坏细胞壁,分散植物细胞,制作临时装片。
(5)恒温技术:适用于有酶参加的生化反应,一般用水浴或恒温箱,根据题目要求选用。
(6)纸层析技术:适用于溶液中物质的分离。主要步骤包括制备滤纸条、划滤液细线、层析分离等。
(7)植物叶片生成淀粉的鉴定:适用于光合作用的有关实验,主要步骤包括饥饿处理、光照、酒精脱色、加碘等。
另外还有根尖培养、幼小动物的饲养、植物必需元素的鉴定、同位素示踪技术等。
二、教材实验归类
(一)显微观察类
实验名称 细胞的状态 染色剂 生物材料
观察DNA.RNA
在细胞中的分布 死细胞 甲基绿
吡罗红 人的口腔上皮细胞
观察线粒体 [来源:学科网][来源:学&科&网][来源:Zxxk.Com] 活细胞 健那绿 [来源:学科网]
观察细胞的 减数分裂 死细胞 无(为固 定装片) 蝗虫精母细胞
低温诱导染色体加倍 死细胞 改良苯酚品红染液 洋葱根尖细胞
观察细胞的
有丝分裂 死细胞 龙胆紫(或
醋酸洋红)
观察多种
多样的细胞 活或死细胞

酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等
观察叶绿体 活细胞 藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶)

观察植物细胞的
质壁分离与复原 活细胞 紫色洋葱鳞片叶表皮细胞
说明:(1)以上实验除了“观察植物细胞的质壁分离与复原”使用低倍镜即可外,其余均需使用高倍镜。(2)鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”、探究性实验中的“培养液中酵母菌种群数量的动态变化”都需用显微镜观察。
(二)鉴定类实验
1.实验归类
实验名称 鉴定对象 试剂 颜色 生物材料 备注
淀粉的鉴定 淀粉 碘液 蓝色 脱色的叶片 无
还原糖的鉴定 还原糖 斐林试剂 砖红色沉淀 苹果或梨
的匀浆等 甲乙液现混
现用、水浴
加热
脂肪的
鉴定 脂肪 苏丹Ⅲ
(或Ⅳ)
染液 橘黄(或
红)色 花生种
子切片 需用高倍
镜观察
蛋白质
的鉴定 蛋白质 双缩脲
试剂 紫色 豆浆、稀
蛋清等 先加A液,
后加B液,
摇匀后使用
尿糖的
检测 葡萄糖 葡萄糖
试纸 有色 水、葡萄
糖溶液、
三份模拟
“尿样” 无
叶绿体中
色素的提取
和分离 四种色素 提取液:无水乙醇;分离液:层析液 胡萝卜素:
橙黄色;叶
黄素:黄色;
叶绿素a:
蓝绿色;叶
绿素b:黄
绿色 新鲜的绿
叶(如菠
菜叶) 加入二氧化硅是为了研磨得更充分;碳酸钙可防止研磨中色素被破坏

2.注意问题
(1)有关蛋白质的鉴定
①若用蛋清进行蛋白质鉴定时,需将鸡蛋清用水稀释,通常是0.5 m L蛋白液加入5 mL水,搅拌均匀。如果蛋白液稀释程度不够,与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管的内壁上,使反应不容易彻底,并且 试管也不容易刷洗干净。
②鉴定蛋白质时,向样液中加入2 mL双缩脲试剂A摇匀,再向样液中加入3~4滴双缩脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂B不能过量,因为过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应,使溶液呈蓝色,从而掩盖生成的紫色。
(2)叶绿体中色素的提取和分离
①区分色素提取和分离的原理:色素提取的原理——无水乙醇提取法;色素分离的原理——纸层析法。
②注意事项:a.滤液细线要画得细且直,以防止色素带重叠而影响分离效果;待滤液干燥后要再画一两次,目的是积累更多的色素,使分离后的色素带明显。b.分离色素时,层析液不能没及滤液细线,以防止色素溶解于层析液中而无法分离。
(三)调查类实验
实验名称 调查常见的人类遗传病 土壤中动物类群丰富度的研究
调查对象 随机确定的人群;一定数量的家族 生活在土壤中的小动物
调查方法 汇总法 用取样器取样进行采集
统计方法 发病率=(患病人数/被调查人数)×100% 记名计算法;目测估计法
注意事项 ①调查时,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,如红绿色盲、白化病等;②调查某种遗传病的发病率时,要随机抽样调查,且要保证调查的群体足够大 ①取样时应注意随机取样,避免人为心理作用;②动物类群因所取地段不同,可能差异较大;③样土塑料袋上标明取样的地点和时间;④不知名的动物标记为“待鉴定XX”;⑤调查的指标是动物种类的丰富度和数量丰富度
(四)探究类实验
实验名称 自变量 因变量 无关变量
通过模拟实验探究膜的透性 半透膜两
侧溶液的
浓度差 漏斗玻璃管液面的上升高度 半透膜的种类、开始时的液面、温度等条件
探究温度对淀粉酶活性的影响 不同温度
(至少三种) 酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化) pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究pH对过氧化氢酶活性的影响 不同pH
(至少三种) 酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度) 温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究酵母菌的呼吸方式 氧的有无 CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度等);酒精的产生(重铬酸钾检测) 葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接导管的大小等
模拟探究细胞表面积与体积的关系 细胞体积的大小 物质运输的效率 琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等
探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度 不同浓度
的生长素
类似物 扦插枝条的生根数量或长度 实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间的一致性等
探究培养液中酵母菌数量的动态变化 时间 酵母菌种群数量 培养液的成分、培养条件、空间等
探究水族箱中的群落的演替 时间 群落的演替 水族箱的培养条件和环境等

2.注意问题
1)探究温度(pH)对酶活性的影响时,必须在达到预设的温度(pH)的条件下,再让反应底物与酶接触,避免在未达到预设的温度(pH)时反 应底物已与酶接触发生反应,影响实验结果。
(2)探究酵母菌的呼吸方式时:①新配制的质量分数为5%的葡萄糖溶液先加热煮沸(杀死里面的微生物、除去溶液中的空气),等冷却(防止高温杀死酵母菌)后再将食用酵母菌加入;
②酵母菌培养液应封口放置一段时间后,待酵母菌将瓶内的氧气消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,以保证检测到的一定是酵母菌无氧呼吸产生的CO2使澄清的石灰水变混浊。
(3)探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
①装置的设计应有利于观察,如观察促进生根的实验可以用水培法。
②所设组别除不同浓度的生长素类似物处理外,还要增加一组蒸馏水处理的做空白对照。
(4)探究培养液中的酵母菌数量的动态变化
①从试管中吸出培养液进行计数之前,要轻轻震荡几次,使酵母菌均匀分布,以确保计数准确,减少误差。
②该探究不需要设置对照,因为随着时间的延续,酵母菌种群数量的变化,在时间上形成前后自身对照,但要获得准确的实验数据,必须重复实验,求得平均值。
③对于压在小方格界线上的酵母菌,应只计算相邻两边及其顶角的酵母菌。
④实验结束后,用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的,正确的方法是浸泡和冲洗。

三、实验题解答思路和基本解题技巧:
1、认真审题——审准实验目的和原理:
明确验证的“生物学事实是什么,”或“生物学事实”的哪一方面;实验所依据的生 物学(或其它知识)原理是什么。如“探索酶活性与温度关系”的实验原理为淀粉遇碘变蓝,淀粉酶可催化淀粉水解为麦芽糖,麦芽糖遇碘不变蓝。
2、找出自变量(实验变量或实验条件)和因变量(反应变量):
找出自变量(实验变量或实验条件)和因变量(反应变量),以及影响本实验的无关变量,然后构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。如验证“CO2是光合作用合成有机物的必需原料”,首先明确该实验的条件是CO2,结果是光合作用(合成有机物),影响结果的条件变化应该是CO2的有无两种情况,那么对照的设计就应该为空白对照。影响实验结果的无关变量有温度、pH、实验用植物的生长状况、饥饿处理的环境、吸收CO2的NaOH的量及浓度等因素,这些无关变量中任何一种因素的不恰当处理都会影响实验结果的准确性和真实性,因此实验中必须严格控制无关变量,做到平衡和消除无关变量对实验结果的影响。常常采用对照的方法——即在保证各实验组和对照组的无关变量相同的条件下,观察实验变量(实验条件)的不同情况对反应变量(实验结果)的影响。
3、实验对象和实验条件:
实验所用的生物学材料,如光合作用所用的叶片、验证质壁分离所用的成熟植物细胞、鉴定脂肪所用的花生种子等。
实验条件是完成这一实验所必需的理化条件及生物学处理方法,如光照、温度、pH、酶、缓冲剂、离心等。
4、设计实验方法和步骤:
这一环节要遵循科学性原则、可操作性原则、设计对照原则、单一变量原则、可重复性原则,使实验有可信度和说服力。
注意:①后面步骤中要用到的东西,如果题目没有给出,则必须在前面的步骤中准备好,如实验中要用蔗糖液,而题目中只给出蔗糖,我们就要先配制好蔗糖液;②题目中如果已经给好(如给的是配好的试剂),则不能再配制了。
5、预测实验结果或分析实验结果:
二者是有区别的:①预测实验结果——根据实验原理和事物间的相互关系,进行理性分析,从而预先猜测可能是什么样的结果、有几种结果可能性,都要事先预测到;②分析实验结果——是从结果出发去寻找事物间的相互关系,或者推导出一般性的结论或规律等。它是分析应有的实验结果,对意料之外的结果乃至失败的情况作出恰当的分析和推论。
二者是相反的两个过程:因此解决此类问题时要根据题意注意用词的科学性和准确规范性。当然无论是预测实验结果还是分析实验结果,都要既考虑最后的结果,也要考虑中间步骤的结果。
6、注意事项和补救措施:
实验中若要使用有毒物质,应怎么使用?加热酒精应采用水浴法隔水加热。一旦燃烧怎么办?这些注意事项都应该在实验前有所准备,这些方面常常需要相关学科实验能力的渗透。
实验完毕后如果时间容许,还应该从以下方面来回顾回顾:
①实验原理及方法是否符合题 目要求(正确性 );
②实验步骤是否科学,有无少做了步骤或顺序颠倒的现象;
③有无充分利用实验条件或超出题目给的实验条件;
④有无设置对照(参照系)或可能造成误差;
⑤有无更为简单的实验方案——创新实验得分;
⑥实验是否具有偶然性——是否符合可重复性原则;
⑦实验能否顺利完成;
⑧实验的安全性如何
四、设计型实验题:
由于高考侧重于对实验能力的考查,设计型实验题是近几年高考的一个热点。因此,我们对实验的复习,应该立足于对基本实验方法、实验技能、实验思维的强化和巩固着手,培养我们的实验分析、实验改错、实验设计等实验能力。
所谓设计型实验题——就是要求考生设计实验原理,选择实验器材,安排实验步骤,设计数据处理的方法及分析实验现象。包括设计实验方案、设计实验步骤、设计实验改进方法等。主要 考查我们是否理解实验原理和会分析实验结果,是否具有灵活运用实验知识的能力,是否具有在不同情景下迁移知识的能力。
1、生物学实验的一般程序:
一个完整的生物学实验包括以下七个基本步骤:
(1)实验名称、目的:指出是什么实验,明确实验要解决什么问题。
(2)假设:是“可能会怎么样”,对可见现象提出一种可检测的解释。具体为:

(3)预期:在检测提出的假设以前,先提出实验的预期结果(一个或几个假定的结果),若预测没有实现,则说明假设 不成立;若预测得到实现,则假设成立。
(4)实施实验过程:根据实验目的和提出的假设,来设计实验的具体方法步骤,并按设计的方案进行操作。
(5)观察和收集数据:客观如实地观察、记录实验的现象,得出实验结果,并通过一定方式将实验结果呈现出来。
(6)分析、推论:对记录的数据(包括现象、结果)进行整理分析,进行推导得出结论。
(7)交流:写出实验报告。
2、生物学实验设计的要求:
(1)在实验设计之前,应掌握所研究问题的性质,具备必要的理论知识和基本的实验技能和技术。
(2)要有明确的实验目的,根据目的确定研究内容。
(3)实验设计要科学合理,注意设计合适的实验变量,控制其他变量,尽量减少实验误差,确保实验得出明确的结果。
(4)设计实验要注意设置对照,适当增加重复,保证实验的准确性。
(5)实验取样要注意典型性和代表性。
(6)实验设计要考虑运用统计学进行分析的可能性。分析的样本要有一定的数量,使所得数据具有代表性和可靠性。

⑵ 生物科学的研究方法

生物科学的研究方法为观察描述的方法、比较的方法和实验的方法等。

观察描述的方法在17世纪,近代自然科学发展的早期,生物科学的研究方法同物理学研究方法大不相同。生物科学的研究是考察那些将不同生物区别开来的、往往是不可测量的性质。生物科学用描述的方法来记录这些性质,再用归纳法,将这些不同性质的生物归并成不同的类群。

比较的方法。18世纪下半叶,生物科学不仅积累了大量分类学材料,而且积累了许多形态学、解剖学、生理学的材料。在这种情况下,仅仅作分类研究已经不够了,需要全面地考察物种的各种性状,分析不同物种之间的差异点和共同点,将它们归并成自然的类群。比较的方法便被应用于生物科学。

实验的方法前面提到的观察和描述的方法有时也要对研究对象作某些处理,但这只是为了更好地观察自然发生的现象,而不是要考察这种处理所引起的效应。实验方法则是人为地干预、控制所研究的对象,并通过这种干预和控制所造成的效应来研究对象的某种属性。

(2)高中生物研究方法技术手段扩展阅读:

生物科学的进展有:

20世纪70年代以来,生物科学的新进展,新成就层出不穷。从总体上看,当代生物科学主要朝着微观和宏观两个方面发展:在微观方面,生物学已经从细胞水平进入到分子水平去探索生命的本质;在宏观方面,生态学的发展正在为解决全球性的资源和环境等问题发挥着重要作用。

生物工程方面生物工程(也叫生物技术)是生物科学与工程技术有机结合而兴起的一门综合性的科学技术。也就是说,它是以生物科学为基础,运用先进的科学原理和工程技术手段来加工或改造生物材料,如DNA、蛋白质、染色体、细胞等,从而生产出人类所需要的生物或生物制品。

参考资料来源:网络—生物科学

⑶ 简析几种有效的高中生物教学方法

高中生物教学中有哪些有趣的教学方法?答: 1.上好第一课紧紧抓住学生。俗话说:“好的开端是成功的一半。”绪论是高中生物的第一课,上好了绪论课也就是成功的一半。在上绪论课时,我不拘泥于课本,另外列举大量的身边事例,激发学生求知的愿望,充分调动学生学习积极性。例如,在讲述生物的基本特征等知识时,我就介绍了1998年洪水泛滥的原因、“多利羊”的产生过程、非典是怎么回事、为什么种瓜只能得瓜,种豆只能得豆等等许多同学们感兴趣的现象,使他们一开始就对生物产生了浓厚的兴趣。 2.采用灵活多变的教学方法及时留住学生。 3.使用幽默的教学语言感染吸引学生。

⑷ 高中生物中的研究方法 例如假说演绎法 像这样的都有什么 怎么区分

一、对几个基本概念的理解

1、假说:假设的意思,指科学研究上对客观事物的假定的说明,假说要根据事实提出,经过实践证明是正确的,就成为理论。恩格斯曾经说过,只要自然科学在思维着,它的发展形式就是假说,充分说明假说在自然科学发展中的作用。

2、演绎:有发挥的意思,如演说、演绎,一种推理的方法,是由一般原理推出关于特殊情况下的结论,跟“归纳”相对。

3、归纳:一种推理的方法,由一系列具体的事实概括出一般原理,跟“演绎”相对。

4、类比:一种推理的方法,根据两种事物在某些特征上的相似,做出他们在其他特征上也可能相似的结论。类比推理是一种或然性的推理,其结论是否正确还有待实践证明。

5、推理:逻辑学指思维的基本形式之一,由一个或几个已知的判断(前提)推出新判断的(结论)过程,有直接推理和间接推理。

6、假说演绎法:在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法。

7、类比推理法:是根据两个或两类对象在某些属性上相同,推断出它们在另外的属性上(这一属性已为类比的一个对象所具有,而在另一个类比的对象那里尚未发现)也相同的一种推理。类比推理的结构可表示如下: A有属性a、b、c、d ,B有属性a、b、c ,推出结论B有属性d 。例如科学家在研究光的性质时,曾将光与声进行类比。声有直线传播、反射和折射等现象,其原因在于它有波动性。后来发现光也有直线传播、反射和折射等现象,因此推测光也可能有波动性。

二、例说假说演绎法的一般流程

上午第一节课的上课铃响了,小王蓬头垢面,匆匆忙忙的闯进教室(发现现象),老师猜想,小王今天早晨起床完了,没有来得及吃早饭(做出假设),如果真是这样的话,小王在临近中午的时候会出现饥饿、注意力不集中等低血糖症状(演绎推理)。果然,小王在上午第四节课的时候坐立不安,经询问得知,小王确实因为时间关系没有来得及吃早饭(验证假设,得出结论),当然我们的假设也可能不正确,如小王是因为学校停水没来得及洗刷造成的,也就是说假说演绎的正确与否是要经过实践检验的。

三、遗传定律发现过程中的假说演绎法

1、杂交实验,发现问题

孟德尔用纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆作亲本杂交,结果杂交后的子一代总是高茎的,将子一代自交后,经统计,发现出现了3高:1矮的性状分离比。对其它对的相对性状也作了以上实验,发现这是一个共性,即子一代都是显性性状,子二代出现性状分离,并且显性性状和隐性性状的数目比例大致为3:1。

2、提出假说,解释现象

孟德尔做了深入的思考,提出了遗传因子相互分离的假设。即:生物的性状是有遗传因子决定的;体细胞中遗传因子是成对存在的,一个来自父方,一个来自母方;在子一代中一个遗传因子能够掩盖另一个遗传因子的作用;生物体在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,因此配子中只含有每对遗传因子中的一个;受精时,雌雄配子是随机结合的。

3、演绎推理,深入探索

依据上面的假说,子一代的体细胞中含有两个不同的遗传因子,它们应当各自对立、互不混杂。子一代可以产生两种不同类型的配子(雌雄均如此),分别含有显性遗传因子和隐性遗传因子,并且数目相等。当雌雄配子随机结合发生受精作用时,子二代会出现三种不同类型的遗传因子组成,比例为1:2:1,其中含有显性遗传因子的表现为显性性状,不含显性遗传因子的表现为隐性性状,这样,子二代就出现了3:1的性状分离比。

4、设计实验,验证假设

孟德尔的假说和演绎合理的解释了他做的豌豆一对相对性状的杂交实验,但是,作为一种正确的假说,仅能解释已有的实验结果是不够的,还应该预测到另一些实验的结果。根据其假说和推理,如果子一代是杂合子,就可以产生两种不同类型的配子,比例为1:1,如果用只能产生一种配子的隐性个体与子一代进行杂交,预期杂交后代会出现两种表现型,且比例是1:1,孟德尔在预测了如上实验(测交)的结果后,设计实验方案进行了多次实验,发现结果与其预期的结果相符,从而验证了其假说的正确性。

5、归纳综合,总结规律

在反复进行了相关的实验后,确定了孟德尔假说的正确性,后人总结归纳其假说,得出了孟德尔第一定律──基因的分离定律。

四、类比推理一例──基因在染色体上

1、认真观察,发现事物的共性

美国科学家萨顿观察精子和卵细胞的形成过程时发现,孟德尔所说的遗传因子(基因)的分离过程和细胞中同源染色体的分离过程非常相似,即基因的行为和染色体的行为存在着明显的平行关系:

基因行为

染色体行为

基因在杂交过程中保持完整性和独立性

染色体在配子形成和受精过程中,具有相对稳定的形态结构

在体细胞中基因成对存在

在体细胞中染色体成对存在

在配子中成对的基因只有一个

在配子中成对的染色体只有一条

体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方

体细胞中成对的染色体一个来自父方,一个来自母方

非等位基因在形成配子时自由组合

非同源染色体在减数第一次分裂后期自由组合

2、深入思考,依据共性作推理

萨顿根据发现的以上现象,将孟德尔遗传定律形成配子过程中基因的行为变化与减数分裂过程中染色体的行为变化做了深入类比分析,对它们之间的内在联系做出推论,即基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的,也就是说,基因就在染色体上。

3、实践检验,团结合作出真知

类比、假说、推理后得到的结论并不具备逻辑上的必然性,不管它有多么的合情合理,在没有实践的检验之前,还都仅仅是假说,不能作为定律来使用,科学家们不断的探索努力,终于在1909年,摩尔根通过果蝇红眼与白眼这一对相对性状的实验,将一个特定的基因和一条特定的染色体──X染色体联系起来,从而用实验证明了基因确实在染色体上。

五、科学方法给我们的启示

现代遗传学把遗传因子称为基因,把位于一对同源染色体上控制着相对性状的基因称为等位基因,控制显性性状的基因称为显性基因,控制隐性性状的基因称为隐性基因。我们应当深刻体会,当时人们还没有认识到配子形成过程和受精过程中染色体的行为变化,不知道基因位于染色体上,也并不清楚遗传因子是什么,孟德尔提出的假说是超越时代的一种非凡的设想,是有很大的积极意义的,这也是他取得成功的重要原因之一。

在孟德尔所处的时代,生物学所采用的常规研究方法有两种:其一是先进行观察和实验,再分析结果,然后提出假说,这种方法被称为归纳法;另一种是先提出假说,然后用实验来证实或否证,这种方法被称为演绎法。孟德尔在假说演绎的科学方法的指导下,针对已有的事实,发现问题,提出假说,更重要的是设计实验验证假说,并在不同植物的杂交实验中分别验证了假说的正确性,从而使其假说变成普遍的规律。这一科学方法的深入应用,为进一步研究更复杂的遗传现象提供了有力的依据和手段,其价值并不亚于遗传规律本身,它对后人的科学研究具有非常重要的指导意义。

无论是孟德尔、萨顿还是其他科学家,他们对科学的执着热爱,对生产生活的密切观察、深入思考等精神是很值得我们学习的,尤为重要的是,他们不仅仅有一种严谨的科学态度,而且敢于依据事实,大胆假说、推理,敢于向传统挑战,这在科学研究和发展中及其重要的。在教学中,我们不仅仅要让学生体验科学研究的一般流程,还应当激发学生运用科学方法进行大胆探究,用所学知识去开辟一片新的天地。

⑸ 高中生物常用的实验方法有哪些

1.实验方法
实验方法是整个实验设计的精髓,是做好实验设计的关键所在。现将与中学实验有关的一些最常见的经典的实验方法汇总如下:
(1)化学物质的检测方法
①淀粉——碘液
②还原糖——斐林试剂、班氏试剂
③CO2——Ca(OH)2溶液或酸碱指示剂
④乳酸——pH试纸
⑤O2——余烬复燃
⑥无O2——火焰熄灭
⑦蛋白质——双缩脲试剂
⑧染色体——龙胆紫、醋酸洋红溶液
⑨DNA——二苯胺试剂
⑩脂肪——苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液
(2)实验结果的显示方法:
①光合速率——O2释放量或CO2吸收量或淀粉产生量
②呼吸速率——O2吸收量或CO2释放量或淀粉减少量
③原子途径——放射性同位素示踪法
④细胞液浓度大小——质壁分离
⑤细胞是否死亡——质壁分离
⑥甲状腺激素作用——动物耗氧量,发育速度等
⑦生长激素作用——生长速度(体重变化,身高变化)
⑧胰岛素作用——动物活动状态
⑨菌量——菌落数或亚甲基蓝溶液褪色程度
⑩大肠杆菌——伊红—美蓝琼脂培养基
(3)实验条件的控制方法:
①增加水中氧气——泵入空气或吹气或放入绿色植物
②减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水
③除去容器中CO2——NaOH溶液
④除去叶片中原有淀粉——置于黑暗环境
⑤除去叶片中叶绿素——酒精隔水加热
⑥除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光
⑦如何得到单色光——棱镜色散或彩色薄膜滤光
⑧血液抗凝——加入柠檬酸钠
⑨线粒体提取——细胞匀浆离心
⑩骨的脱钙——盐酸溶液
⑾灭菌方法——微生物培养的关键在于灭菌,对不同材料,灭菌方法不同:培养基用高压蒸气灭菌;接种环用火焰灼烧灭菌;双手用肥皂洗净,擦干后用75%酒精消毒;整个接种过程都在实验室无菌区进行。

⑹ 高中生物实验及其研究方法归纳

这个问题还真没有总结过,不过貌似价值不大,仅对你的知识有一定的梳理作用而已。
高中实验非常多,演绎法主要是必修2所倡导的,主要在必修2中找,我这里给你高中的实验名称,你自己对照一下就知道了。
必修一 分子与细胞
1. 使用高倍显微镜观察几种细胞
2. 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3. 观察DNA和RNA在细胞中的分布
4. 体验制备细胞膜的方法
5. 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
6. 尝试制作真核细胞的三维结构模型
7.利用废旧物品制作生物膜模型
8.植物细胞的吸水和失水
9.比较过氧化氢酶在不同条件下的分解
10.影响酶活性的条件
11.探究酵母菌的呼吸方式
12.叶绿体色素的提取和分离
13.光照强度对光合作用强度的影响
14.细胞大小与物质运输的关系
15.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
必修二 遗传与进化
16.观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
17.建立减数分裂中染色体变化的模型
18.性状分离比的模拟
19.低温诱导植物染色体数目的变化
必修三 稳态与遗传
2.生物体维持PH稳定的机制
21.探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
22.用多样方法调查草地中某植物的种群密度
23.培养液中酵母菌种群数量的变化
24.设计并制作生态缸 观察其稳定性
25.土壤微生物的分解作用

选修一 生物技术实践(一)

26.果酒的制作
27.探究pH值对果胶酶活性的影响
28.探究加酶洗衣粉的最佳洗涤条件
29.酵母细胞的固化
30. 微生物的实验室培养

⑺ 高中生物中的实验方法哪些

(1)显微观察法,如观察植物细胞有丝分裂、观察叶绿体和细胞质流动、观察植物细胞质壁分离和复原实验等。
(2)观色法,如观察动物毛色和植物花色的遗传等。
(3)原子示综法,如噬菌体浸染细菌的实验,用18O2和14CO2追踪光合作用中氧原子和碳原子转移途径的实验等。
(4)等组实验法,如小麦淀粉酶催化淀粉水解的实验,发现生长素的燕麦胚芽鞘实验等。
(5)加法创意法,如用饲喂法研究甲状腺激素,用注射法研究动物胰岛素和生长激素,用移植法研究性激素等。
(6)减法创意法,如用阉割法、摘除法研究性激素、甲状腺激素和生长激素的实验,雌蕊受粉后除去正在发育着的种子等。
(7)杂交实验法,如孟德尔发现遗传定律的植物杂交、测交的实验,小麦的杂交等。
(8)化学分析法,如番茄和水稻对Ca和Si选择性吸收,叶绿体中色素的提取和分离实验等。
(9)理论分析法,如大、小两种草履虫竞争的实验,植物根向地生长、茎背地生长的实验,植物向光性实验等。
(10)模拟实验法,如渗透作用的实验装置,分离定律的模拟实验等。

⑻ 高中生物技术手段都有哪几类

基因工程(转基因技术),动物细胞培养技术,动物核移植技术,动物体细胞融合技术,植物组织培养技术,植物体细胞杂交技术。胚胎移植技术。胚胎分割技术。等等

⑼ 生物学的主要研究方法都有哪些

生物学家对于生命现象的研究通常采用观察和实验的方法,通常这两种方法是一起使用的。

1、 观察是按生物的物理性状来描述生物的状况。通常是先对其外形及行为进行观察和描述,再把生物体解剖借助光学仪器对其内部结构进行观察。观察是多种多样的,有个体的观察也有群体的观察;有静态的观察也有动态的观察;有相同种类的观察也有不同种类的对比观察。

2、 实验是人为地改变一些条件来观测生物的变化和反应,以探究生命内在的因果关系,是认识生命活动的方法。

实验方法是人为地干预、控制所研究的对象,并通过这种干预和控制所造成的效应来研究对象的某种属性。17世纪前后生物学中出现了最早的一批生物学实验,如英国生理学家威廉·哈维关于血液循环的实验,扬·巴普蒂斯塔·范·海尔蒙特关于柳树生长的实验等。

到了19世纪,物理学、化学比较成熟了,生物学实验就有了坚实的基础,因而首先是生理学,然后是细菌学和生物化学相继成为明确的实验性的学科。19世纪80年代,实验方法进一步被应用到了胚胎学,细胞学和遗传学等学科。

系统的方法:

系统科学源自对还原论、机械论反省提出的有机体、综合哲学,从克洛德·贝尔纳与沃尔特·布拉福德·坎农揭示生物的稳态现象、诺伯特·维纳与威廉·罗斯·艾什比的控制论到卡尔·路德维希·冯·贝塔郎非的一般系统论。

最早建立的是系统心理学,系统生态学、系统生理学等先后建立与发展,20世纪70-80年代系统论与生物学、系统生物学等概念发表。

从克劳德·香农的信息论到伊利亚·普里高津的耗散结构理论,将生命看作自组织化系统。细胞生物学、生化与分子生物学发展,曼弗雷德·艾根提出细胞、分子水平探讨的超循环(化学)理论。

(9)高中生物研究方法技术手段扩展阅读:

研究领域

生物学家从很多面向研究生物,因此产生很多研究领域。例如:

1、 面向原子和分子:分子生物学、生物化学、结构生物学。

2、 面向细胞:细胞生物学、微生物学、病毒学。

3、 面向多细胞:生理学、发育生物学、组织学。

4、 面向宏观:生态学、演化生物学。

生物学本身不断的快速发展,与其他学科的关联整合也越来越多。一大原因是分子生物学在近代突飞猛进,终于导致人类基因序列定序基本完成。

由此,为了解读巨大数量的基因信息,促成了基因组学。为了探究基因和蛋白质的交互作用,开创出蛋白质组学。这些新的研究领域帮助解决疾病、粮食、环境生态等问题。其众多的研究信息和积累海量研究数据则需要新的电脑算法来处理。

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