生物学研究法作业

《生物学研究法》课程作业1、你是如何理解生物学研究的两种基本方法的？（20分）答：生物学研究的基本方法决定了生物学发展的方向。

现代生物学研究中的两种基本方法是还原法和整体法。

还原法侧重于微观的角度来进行研究，而整体法主要是从宏观的角度来分析。

一、还原法1）理论依据：世界物质的统一性。

现代科学研究成果证明世界的统一性在于其物质性。

生命科学证明生命、人是从无生命的物质发展而来的。

2）基本思路：生命现象的研究可以分解成较低层次来进行，可以从分子或原子的水平来寻找生命现象的复杂程度进行解释。

3）支持的证据：（a）高级的生命现象就是从低级生命现象进化而来的。

（b）高级的生命现象中包含了低级生命现象的运动形态。

4）作用：（a）还原法是分子生物学的诞生所带来的成果，促进分子生物学的发展。

（b）还原法使生物学成为领先学科（c）为很多生物学难题提供了研究方法（d）还原法作为一种生物学研究法，生物学家可以把某些生命现象的整体研究分解成低层次来研究，简化研究，便于研究,为很多生命现象提供了微观解释。

5）局限性（a）容易使人们的思维限制在狭隘的方面和领域，把生命的相互联系人为地割裂开来。

（b）一些生命现象无法用还原法解释：进化问题、物种起源等（c）还原法的思维缺陷：1+1不一定等于26）我的理解：还原法是一种生物学研究法，把一些生命现象研究分解成较低层次来进行，从分子或原子的水平来寻找生命现象的复杂程度。

例如想要研究某个生命现象时，可以分解成较低层次来一层层剖析，如按照以下层次来研究：生物圈------生态系统------群落------种群（群居）------个体------器官（系统）------组织------细胞------细胞器-------分子（原子）。

这种方法虽然能够简化问题，为研究方向提供新的线索，但是也存在一些问题，比如想要研究某些相关的生命的现象时，把这些生命现象单独分开，再把单独的每个现象分解成较低层次来进行，容易破坏它们之间原有的联系。

而且，在研究某一现象时，把现象分解的同时也会破坏很多研究中的关键点。

此外，它无法解释进化问题、物种起源问题等。

只能说有些实验采用还原法对实验有很大的帮助，但对于有些实验，还原法不但不能促进实验进行，还会破坏原有实验的进行，对实验毫无帮助。

二、整体法1）基本思路：将已有的关于生物的各个部分（或方面）的认识联结在一起，以形成对生物属性的整体性认识的思维方法。

2）基本依据：（a）生命现象的复杂性，生命运动是物质运动的最高形式。

（b）每一个生命现象总是受到众多的（不是单一的）因素的影响和调控3)作用：（a）形成完整的对生命本质和运动规律的认识（限制因子定律）（b）促进生物学科的快速发展4)局限性:（a）对生命现象中一些细节问题的理解的缺陷（b）整体法需要各个方面的知识来支持5）我的理解：整体法即是在研究时，把对生物的各个部分的认识联系在一起，来形成对生物的整体性的认识。

在采用此方法时，必须对整体各个方面有所认识，要具备的技术含量高。

如果实验者对生命现象中一些细节问题的理解存在缺陷，就会妨碍实验研究，对整个实验有影响。

所以在采用整体法时，必须对实验各个小的方面有足够的认识。

虽然整体法有时在一定程度上能够简化实验，但是整体法也并不是对每一个实验都适合，要针对不同的实验对象，采用不同的实验法。

三、正确的、辩证的生物学研究思维方法------还原法和整体法的有机结合在研究生命现象时，结合还原法和整体法是最科学的研究方法，既了解该现象的本质特点，又可以知道整体特征和属性。

可以使让人的思维不局限在狭隘的方面和领域，扩宽思维面。

并且结合这两种方法可以把研究对象从微观和宏观两个角度来解析，分析研究更加到位。

例如蜘蛛人的故事2、结合实际例子，说明怎样进行有效地生物学观察。

（20分）答：科学观察是指人们通过感官，有计划、有目的地对自然状态下和人为条件下发生的事件，尽心仔细观看和认真考察，从而归纳出一般规律的过程。

观察法可以分为自然观察和经验观察。

自然观察是指在完全的自然状态下进行的生物学观察活动。

而经验观察是指在人为设计的实验条件下进行的生物学观察。

1）进行生物学观察要遵循的原则a)坚持客观性原则:(1)观察中客观性的认识(2)避免三种典型错误：先入之见”；“无意过失”；“假象”b)坚持全面性原则（1）防止“先入之见”的干扰（2）善于搜索细节和意外事件（3）持久、反复地观察（4）观察结果的记录和材料积累c)坚持典型性原则2)发生偏差的原因a）主观因素：情感、心理因素b）客观因素：（1）生理缺陷、疾病（2）客观事物暴露不充分（3）观察工具的限制3)观察法的局限性: （a）掌握的是事物外部的联系（b）眼见不一定为实（c）对事过境迁的事物无法直接观察（d）借助设备的观察的局限性4)我的理解：（a）生物学例子：孟德尔豌豆实验孟德尔将纯种的红花豌豆和白花豌豆进行杂交试验时，无论是正交还是反交，F1植株全都是红花豌豆，将F1的红花豌豆自交，得到红花豌豆和白花豌豆为3:1，区别出显性形状与隐性性状，再不断地观察研究得出“分离定律”和“自由组合定律”。

除了豌豆以外，孟德尔还对其他植物作了大量的类似研究，其中包括玉米、紫罗兰和紫茉莉等，证明他发现的遗传规律对大多数植物都是适用的。

孟德尔不仅考察生物的整体，更着眼于生物的个别性状，孟德尔选择的实验材料也是非常科学的。

因为豌豆属于具有稳定品种的自花授粉植物，容易栽种，容易逐一分离计数，这对于他发现遗传规律提供了有利的条件。

经过多年的研究观察，反复地实验，最终提出了“分离定律”和“自由组合定律”。

摩尔根果蝇实验1900年，孟德尔逝世16年后，他的遗传学说才又被人们重新发现。

摩尔根起初很相信这些定律，因为它们是建立在坚实的实验基础上的。

但后来，许多问题使摩尔根越来越怀疑孟德尔的理论，他曾用白腹黄侧的家鼠与野生型杂交，得到的结果五花八门。

但与此同时，德弗里斯的突变论却越来越使他感到满意，他开始用果蝇进行诱发突变的实验。

1910年5月，他的实验室产生了一只奇特的雄蝇，它的眼睛不像同胞姊妹那样是红色，而是白的。

在他的培养下，终于同一只正常的红眼雌蝇交配以后才死去，留下了突变基因，以后繁衍成一个大家系。

摩尔根坐在显微镜旁边，再次白眼的果蝇时，他发现了一个不同于孟德尔规律的现象。

按照孟德尔的自由组合规律，那些长着白眼的果蝇，它们的性别应当是有雄性的，也有雌性的。

然而这些白眼果蝇居然全部是雄性，没有一只是雌性的。

也就是说，突变出来的白眼基因伴随着雄性个体遗传。

摩尔根终于从果蝇身上看到了孟德尔在豌豆上观察不到的现象。

对特殊现象的解释，就是建立新的定律。

摩尔根知道，果蝇的4对染色体中，有一对是决定性别的。

其中雌性果蝇中的两条性染色体完全一样，记为XX染色体；雄性果蝇中的性染色体一大一小，记为XY染色体。

摩尔根判断，白眼基因位于X染色体上。

就这样，经过摩尔根不断的研究，发现“连锁与互换定律”，他还和他的学生推算出了各种基因的染色体上的位置，并画出了果蝇的4对染色体上的基因所排列的位置图。

基因学说从此诞生了，男女性别之谜也终于被揭开了。

（b）我的分析：通过以上这个例子，我觉得正确地生物学研究必须遵循三个原则：客观性原则、全面性原则、典型性原则。

首先，在坚持客观性原则时，一定要保持客观性的认识，避免三种典型错误：“先入之见”、“无意过失”、“假象”。

在以上案例中，摩尔根起初对孟德尔的遗传定理非常坚信，但是随着他的不断研究，他对孟德尔的遗传定理越来越怀疑，最后通过果蝇实验，终于发现了“连锁与互换定律”，发现孟德尔遗传定理存在的缺点，这就体现了客观性原则。

他大胆地怀疑前人的科学研究中的不足，没有受“先入之见”干扰，也没有因为自己的实验结果与前人的实验原理不符而怀疑自己，而是从客观地角度来分析自己的实验现象，冲破固定的思维，客观合理地观察实验现象，客观地分析实验结果，得出客观结论。

而且，在孟德尔的实验中也体现了客观性，从大量的实验中，反复操作，不捏造事实，通过多次实验来减少实验误差，争取做到客观合理，符合客观事实。

其次，在生物学观察中要坚持全面性原则，这就要求人在观察时要克服“先入之见”的干扰，要善于搜索细节和意外事件，要持久、反复地观察，另外要做好观察结果的记录和材料积累。

摩尔根就是在不受“先入之见”的干扰下发现了“连锁与互换定律”。

而且，也是他的仔细，意外地发现了白眼果蝇的存在，通过不断地实验，反复地观察。

并结合孟德尔定理和自己的实验现象，全面地分析，并记录结果。

找出孟德尔定理不能解释果蝇实验现象的原因。

这些都体现了摩尔根生物学观察时时坚持全面性原则。

此外，在孟德尔的豌豆实验中也体现了全面性。

孟德尔除了豌豆以外，还对其他植物作了大量的类似研究，其中包括玉米、紫罗兰和紫茉莉等，得出了相同的实验结果，进过总结归纳，证明他发现的遗传规律对大多数植物都是适用的。

由此可见，孟德尔遗传定理并不是随随便便通过简单的一个实验现象得出的结论，它是建立在大量的实验基础上的，要经过的全面地分析。

最后，生物学观察中还要坚持典型性原则。

例如摩尔耳根在研究果蝇时在大量的红眼果蝇中发现了白眼果蝇，就是这个极具典型性的果蝇引发摩尔根的好奇，进而做进一步的研究，发现了实验研究的另一个方向。

当然，在孟德尔的豌豆试验中，孟德尔采用的豌豆也是很具有典型的实验材料。

因为豌豆属于具有稳定品种的自花授粉植物，容易栽种，容易逐一分离计数，这对于孟德尔发现遗传规律提供了有利的条件。

3、举例说明，生物学研究中的偶然性问题（20分）答：生物学研究中得偶然性发现有：青霉素的发现，白眼果蝇，生物电的发现，病原菌减毒株接种原理，包皮炎等等。

(1) 青霉素的发现:20世纪40年代以前，人类一直未能掌握一种能高效治疗细菌性感染且副作用小的药物。

那时流行着许多传染病，如猩红热、白喉、脑膜炎、淋病、梅毒等，严重地威胁着人们的生命。

为了改变这种局面，科研人员进行了长期探索，然而在这方面所取得的突破性进展却源自一个意外发现。

亚历山大·弗莱明由于一次幸运的过失而发现了青霉素。

在1928年夏弗莱明外出度假回来后，无意间注意到一个与空气意外接触过的金黄色葡萄球菌培养皿中长出了一团青绿色霉菌。

在用显微镜观察这只培养皿时弗莱明发现，霉菌周围的葡萄球菌菌落已被溶解。

这意味着霉菌的某种分泌物能抑制葡萄球菌。

鉴定表明，该霉菌为青霉菌，因此弗莱明将其分泌的抑菌物质称为青霉素。

此后，在长达四年的时间里，弗莱明对这种特异青霉菌进行了全面的专门研究。

虽然受到技术上的制约，但是他将青霉菌菌株一代代地培养，并于1939年毫不犹豫地将菌种提供给准备系统研究青霉素的澳大利亚病理学家弗洛里和生物化学家钱恩。

1941年12月美国军方宣布青霉素为优先制造的军需品。