生物学中的常用技术方法和科学研究方法

生物学中的常用技术方法和科学研究方法

一、常用技术方法

(一)同位素标记法

同位素用于追踪物质的运行和变化规律。用示踪元素标记的化合物，化学性质不会改变。人们可以根据这种

化合物的放射性，对有关的一系列化学反应进行追踪。这种科学研究方法叫做同位素标记法，也叫同位素示踪法。

可用于研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的

变化、反应机理等。如3H、14C、15N、18O、32P、35S等。

1. 科学家利用“同位素标记法”弄清了许多化学反应的详细过程．下列说法正确的是

A．用14C标记CO2最终探明了CO2中碳元素在光合作用中的转移途径

B．用18O标记H2O和CO2有力地证明了CO2是光合作用的原料

C．用15N标记核苷酸弄清了分裂期染色体形态和数目的变化规律

D．用35S标记噬菌体的DNA并以此侵染细菌证明了DNA是遗传物质 A

（二）荧光标记法。

同位素标记法和荧光标记法的区别：同位素标记法通常采用放射性同位素标记物质中的分子原子，荧光标记

法通常是借助荧光分子来标记蛋白质。一个是元素标记，另一个是分子标记。

2.现代分子生物学采用的测定基因在染色体上位置的方法是

A.杂交法

B.测交法

C.荧光标记法

D.X射线衍射法 C

（三）差速离心法

用高速离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各种细胞细胞分开

（四）分子杂交技术：

根据某些物质分子之间特异性识别和结合的性质，利用已有的物质分子对未知物质分子进行检测的技术。

3. 用某人的胰岛素基因制成的DNA探针，检测下列物质，不能形成杂交分子的是，

A．该人胰岛A细胞中的DNA B．该人胰岛B细胞的Mrna C．该人胰岛A细胞的mRNA D．该人肝细胞的DNA C 二．科学研究方法

（一）类比推理

根据两个对象之间有某些性质相同，从而推测它们的其他性质也相同的方法。应当注意的是，类比推理的结

论具有偶然性，可能是正确的，也可能是错误的，其证实或证伪还需要通过观察或实验。

（二）假说演绎法

是指在观察和分析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。

一般过程：发现问题→提出假说→演绎推理→实验检验

4. (1)孟德尔运用假说-演绎法发现了遗传的两个基本规律。在自由组合定律发现过程中,孟德尔在观察豌豆的

实验时,提出了问题;通过严谨的推理和大胆的想象,提出了对进行解释的假说;并进行了演绎推理,巧

妙地设计了实验,检验了演绎推理的结论。其中孟德尔在自由组合定律中的演绎过程是。

（三）模型建构：

模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的、概括性的描述,这种描述可以是定性的,

也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达.

所谓建模,就是要寻找变量之间的关系,构建模型,然后依据模型进行推导、计算,做出预测、结论等。

模型一般可分为物理模型、数学模型和概念模型等。

①物理模型：是实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。如，人工制作或绘制的DNA分子双螺旋结构模

型、真核细胞三维结构模型等。生理过程模型也可看作是物理模型。

②数学模型：指的是用来描述系统或它的性质和本质的数学形式。数学模型常见的表现形式有两种，分别是

曲线和公式。

建立数学模型的一般步骤：观察研究对象，提出问题→提出假设→根据实验数据，用形式对事物

的性质进行表达→通过进一步实验观察，对模型进行检验或修正。

5.“J”型增长曲线的模型假设是。其模型是。

③概念模型：就是以概念图的形式直观地体现概念之间的关系。可以是集合形式，也可以是知识树形式。

它是一种以网络图的形式,用联系词把概念之间有意义的联系表示出来的图形,由概念、连线和联系词组成。

联系词和概念能表达一句话或一个观点。概念图标注了概念间的具体联系,反映了具体事物与知识结构整体之间

的关系以及具体事物、具体概念在结构中的位置和作用,促进了对知识结构的理解。

6. 模型构建方法是现代科学方法的核心内容之一．下列不属于模型研究方法的是

A．J．D．Watson和F．Crick创建DNA分子的双螺旋结构

B．某生物兴趣小组成员利用计算机软件制作真核细胞的三维结构图

C．用光学显微镜观察并拍摄某植物细胞的显微结构图

D．某同学通过研究某种细菌繁殖不同时间段后产生的细菌细胞数目绘制成的曲线 C （四）调查法

调查是科学探究常用的方法之一。调查时首先要明确调查目的和调查对象，制订合理的调查方案（时间、地点、方法、记录表等）。有时因为调查的范围很大，不可能逐个调查，就要选取一部分调查对象作为样本，即抽样调查。调查过程中要如实记录。对调查的结果要进行整理和分析，有时要用数学方法进行统计。

①调查种群密度样方法和标志重捕法

②调查物种丰富度：调查植物物种的丰富度可以用样方法；调查土壤小动物的物种丰富度，常用取样器取样法的方法进行采集、调查，丰富度的统计方法一是记名计数法，二是目测估计法。

③调查遗传病的类型及发病率：

④对培养液中的酵母菌进行记数：所以一般采用抽样检测的方法，进行计数。

⑤调查当地农田生态系统中的能量流动情况

7．下列调查活动或实验中，计算所得数值与实际数值相比，可能偏小的是

A．标志重捕法调查灰喜鹊种群密度时标志物脱落

B．显微镜下计数酵母菌数量时只统计计数室方格内的菌体

C．样方法调查蒲公英种群密度时在分布较密的地区取样

D．调查某遗传的发病率时以患者家系为调查对象

三.实验方法

（一）对照、对比实验法、控制变量

除了一个因素外，其余因素都保持不变的实验是对照实验。

实验中，除了要观察的变量外，其他变量都应当始终保持相同。目的都是探究某种因素与实验对象的关系。

变量是指实验过程中所被操纵控制的特定因素或条件自变量：由人为改变的变量

因变量：由自变量引起的变化和结果无关变量：除自变量外的影响实验现象或结果的因素或条件

①对照实验：设置对照组和实验组。

对照组是常态下的，结果是已知的，是感性上的认识或理论上公认的，起到一种衬托参照作用，目的是排除无关变量的干扰.增加实验的可信度。

实验组：结果是未知的，是需要研究的事物。

②对比实验：两个以上实验组，结果都是事先未知的。

（二）预实验

1、通过预实验摸索自变量的数值范围

2、通过预实验为正式实验选择最佳实验材料和实验用具

3、通过预实验摸索正式实验时的最佳实验条件

4.通过预实验保证正式实验时准确控制无关变量

8.下列关于科学史中研究方法和生物实验方法的叙述中，有几项正确（）

①研究光合作用的反应过程和噬菌体侵染细菌实验--同位素标记法

②萨顿假说和摩尔根果蝇杂交实验--类比推理法

③孟德尔豌豆杂交实验提出遗传定律--假说一演绎法

④DNA双螺旋结构的发现和研究某种群数量变化规律--模型建构法

⑤探究酵母菌细胞呼吸方式--对比实验法

⑥分离各种细胞器和叶绿体中色素的分离--差速离心法．

A．二项 B．三项 C．四项 D．五项

高中生物科学研究方法