(最新)高中生物教材中常用的研究方法
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十三、对比实验法 1、方法解释 设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验 对象的关系的方法。 不同于对照实验法 ①不需单独设计对照组；②实验组的结果都是事先未知的； ③实验结论是通过比较实验结果而得出的。 2、典例分析 探究酵母菌细胞呼吸的方式 本实验需要设置有氧和无氧两种条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的 方式，通过对比看出氧气条件对细胞呼吸的影响。
研究——流动镶嵌模 型概念
型
模型
要清楚流动镶嵌模 型的要点：①蛋白 质和磷脂的分布状 态；②膜的流动性
活动要点
可以制作细胞膜的物理模 型，但不可忽略膜的流动 性，最终建立其概念模型
尝试制作真核细胞的三 维结构模型
研究细胞大小与细胞物 质交换效率的关系模型
物理模 性状分离比的模拟 型
建立减数分裂中染色 体变化的模型
进行实验
得到实验结果
两者相符
肯定假说 得出结论
1、“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的方法。 包括“提出问题→作出假设→演绎推理→检验推理→ 得出结论”五个基本环节。孟德尔利用该方法发现了 两大遗传规律。下列对孟德尔的研究过程的分析中，
正确的是（ A ）
A．孟德尔在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础 上提出研究问题 B．孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色 体上的基因控制的” C．孟德尔为了验证所作出的假设是否正确，设计并完 成了正、反交实验 D．孟德尔发现的遗传规律能够解释所有有性生殖生物 的遗传现象
注意：检测放射性时，只能检测到放射性存在的部位， 而不能确定是何种元素的放射性。
五、荧光标记法
①小鼠细胞和人细胞融合实验：
②基因在染色体上的实验证据
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同位素标记物质中的原子， 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。
三、 演绎 推导
四、 实验 检验
根据假说进行演绎推 理：子一代是杂合体 必然产生两种数量相 等的配子，与隐性亲 本类型回交后代的性 状分离比例必然是1：
一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是 不够的，还应该能够预测另一些实验的结果。 因此，孟德尔又设计了一个 测交 实验，并根 据自己上面提出的假说，对实验结果进行了演 绎推理和预测。
百度文库
二、类比推理法
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
①萨顿假说：根据基因和染色体之间存在着 平行关系 ， 提出假说 基因位于染色体上 。 其具体依据有哪些？
②推断基因与DNA的关系
注意：类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性， 其正确与否，还需要观察和实验的检验。
三、离心法
模拟过程简明扼要，分 析、抽象出调节过程的 规律获得概念模型的过 程是本活动的关键
建立种群增长的数学 数学模
模型
型
根据具体情景，抽 象出数学规律，并 用公式或图表的形 式表达
从具体案例进行推演， 从而建构数学模型的基 本规律是关键
种群数量增长的“Ｊ”型数学模型 建立模型：Ｎt=N0λt 其他实例 （1）细胞进行有丝分裂产生子细胞数的计算 即X=2n （2）DNA分子复制产生子代DNA分子数的计算 即X=2n （3）种群数量增长的“S”型曲线 （4）探究培养液中酵母菌种群数量的变化
高中生物学教材中的科学 研究方法
2019.12 二轮复习
一、假说演绎法
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。
实例： （1）DNA复制方式的提出与证实； （2）中心法则的提出与证实； （3）遗传密码的破译； （4）孟德尔的豌豆杂交实验，总结了遗传因子的 分离定律和遗传因子的自由组合定律。 （5）摩尔根利用果蝇证明基因在染色体上的实验。
（1）肺炎双球菌的转化实验 （2）艾弗里证明DNA是遗传物质的实验
5、下列有关生物学研究方法的叙述，不正确的是
(D ) A. 通过显微镜观察并绘制细胞结构图片属于构 建物理模型 B．运用假说一演绎法验证的实验结果不一定与 演绎推理的结论相符 C．生命系统的不同层次都可从系统的组成、结 构和功能等方面进行研究 D．荧光标记法和同位素标记法都可用于追踪物 质的运行和变化规律
孟德尔一对相对性状的研究 过程
“假说—演绎法”的思路
一、 子一代都是高茎； 发现 子二代中高茎与矮 问题 茎之比为3：1
1)子一代都是高茎？ 2）为什么遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢？
二、 提出 假说
《必修2》5页 “对分离现象的解 释”：①②③④
孟德尔根据自己已有的知识，通过严谨的推理 和大胆的想象，提出了一些假设。
活细胞染色法：健那绿
死细胞染色法：龙胆紫、醋酸洋红、改良苯酚品 红染液，甲基绿-吡罗红、台盼蓝
碘液染色法：证明光合作用产生淀粉；直链淀粉遇 碘变蓝黑色，支链淀粉遇碘变橙红色
十、纸层析法
绿叶中色素的分离、胡萝卜素的鉴定
原理：
十一、模拟法 1、方法解释 在科学研究中，有时不能对研究对象直接进行控制或干 预性的操作，需要设计和构想出研究对象的替代物，通 过对替代物的实验来获取经验性材料，这种方法称为模 拟法。 2、典例分析 ①细胞大小与物质运输的关系实验 ②性状分离比的模拟
八、微生物计数方法
1、稀释涂布平板法 计数原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面 生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。
统计的菌落数往往比活菌的实际数目要
。
原因：
2、显微镜直接计数法
统计的结果往往比实际数目要
。原因：
九、染色法
①观察DNA和RNA在细胞中的分布 ②观察细胞中的线粒体 ③用台盼蓝染色法判断细胞是否死亡 ④有丝分裂和减数分裂过程的观察
3、选择正确的方法是科学研究取得成功的
关键，下列叙述错误的是（ D ）
A.使用差速离心法可从细胞匀浆中分离出各种细胞器
B.利用同位素标记法可以追踪光合作用中碳的转化途径
C.构建物理模型能够概括双链DNA分子结构的共同特征
D.根据假说进行合理的演绎推理就能证明该假说是否正 确
六、调查法
1、种群密度调查方法： ①样方法 ②标志重捕法 ③抽样检测 2、群落丰富度调查 ①样方法 ②取样器取样法
6、下图表示从血液中制备核糖体的大致过程，
对该过程的叙述不合理的是（ C ）
A．步骤 ① 加入14C 氨基酸的目的是为了在步骤 ⑤ 中 检测核糖体 B．步骤 ② 的目的是破坏细胞膜 C．该过程运用了渗透作用原理、同位素示踪法、离心 法、层析法 D．步骤 ③ 、 ④ 的目的是分离细胞器或细胞结构
制作DNA双螺旋结构 模型
先将微观、肉眼难 以直接观察的结构 或过程简化，把握 其主要特征，再将 这些特征形象化、 具体化
重现的结构要准确，能体 现有关结构的主要特点。 所模拟的过程符合已知科 学事实，所建立的模型实 物既简单又准确科学是这 类活动的关键
物理模 建立血糖调节的模型 型概念
模型
先将难以直接观察 到的过程形象化， 再在此基础上抽象 出该过程的关键特 点
十二、对照实验法 1、方法解释 也叫平行组实验： 一个是“对照”组，作为比较的标准；（实验结果是事先知道） 另一个是实验组，是进行某种试验而采取的一些措施，通过一些实验步骤，然 后观察其结果，与“对照”组进行比较，得出这种措施对研究对象所产生的影 响。（实验结论是通过实验组与对照组的对照而得出的）
1（若……则……）
真实的实验结果是怎样的呢？孟德尔接下来就实际操作
具体操作完成设计的 了这个实验，进行了最终的检验。如果 实验结果 与
实验，观察实验结果。预期结果 相符合，就证明假说中正确的，反之，假说
是不成立的。
假说-演绎法的过程
观察现象
提出问题
作出假说
修正假说
设计实验 演绎推理 预期实验结果
两者不符
1、普通离心法：
噬菌体侵染细菌的实验：搅拌后离心，搅拌的目的？ 离心的目的？
2、密度梯度离心 DNA分子复制方式
3、差速离心法：将细胞膜破裂后，形成各种细胞器
和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管中，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，就能将各种细胞器分离开。
D．用血球计数板计数酵母菌数量时统计方格内和在相 邻两边上的菌体
七、模型构建法
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。
物理模型：是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征
3、问卷调查法 ①遗传病的类型及发病率的调查 ②调查当地农田生态系统中的能量流动情况
4、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（ C ）
A．标志重捕法调查野兔种群密度时个别标志物脱落
B．调查某遗传病的发病率时以患者家系为调查对象
C．样方法调查法国梧桐种群密度时在分布较稀疏的地 区取样
运用的实例：
①分泌蛋白的合成和运输：
3H
②光合（有氧）作用的探究历程：18O、14C
③噬菌体侵染细菌：
32P、35S
④DNA的半保留复制的实验证据： 15N
2、下列有关遗传物质的经典实验的叙述，正确的是（ C ）
A、肺炎双球菌转化实验均证明了S型细菌的DNA是“转化因 子” B、艾弗里的体外转化实验证明了细菌的主要遗传物质是 DNA C、赫尔希和蔡斯的实验中，噬菌体用32P标记的那个组，放 射性元素的分布主要受结构混合培养时间长短的影响 D、用32P和35S标记同一噬菌体，可证明进入大肠杆菌体内 的是噬菌体的DNA
四、同位素标记法
同位素标记可用于追踪物质的运行和变化规律，用同位素标记的 化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪同位素标记的化合 物，可以弄清化学反应的详细过程，这种方法叫做同位素标记法， 也叫同位素示踪法或者同位素示踪技术。
应用：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。
数学模型：指的是用来描述系统或它的性质和本质的一系列数学 形式。数学模型常见的表现形式有两种，分别是 曲线图 和 数学方程式 ，其中前者更为直观，后者更为 精确 。
概念模型：概念模型是指以文字表述来抽象概括出事物本质 特征的模型
通过建立模型的方法进行研究的实例
实例
模型种 类
思维要点
细胞膜结构和功能的 物理模
研究——流动镶嵌模 型概念
型
模型
要清楚流动镶嵌模 型的要点：①蛋白 质和磷脂的分布状 态；②膜的流动性
活动要点
可以制作细胞膜的物理模 型，但不可忽略膜的流动 性，最终建立其概念模型
尝试制作真核细胞的三 维结构模型
研究细胞大小与细胞物 质交换效率的关系模型
物理模 性状分离比的模拟 型
建立减数分裂中染色 体变化的模型
进行实验
得到实验结果
两者相符
肯定假说 得出结论
1、“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的方法。 包括“提出问题→作出假设→演绎推理→检验推理→ 得出结论”五个基本环节。孟德尔利用该方法发现了 两大遗传规律。下列对孟德尔的研究过程的分析中，
正确的是（ A ）
A．孟德尔在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础 上提出研究问题 B．孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色 体上的基因控制的” C．孟德尔为了验证所作出的假设是否正确，设计并完 成了正、反交实验 D．孟德尔发现的遗传规律能够解释所有有性生殖生物 的遗传现象
注意：检测放射性时，只能检测到放射性存在的部位， 而不能确定是何种元素的放射性。
五、荧光标记法
①小鼠细胞和人细胞融合实验：
②基因在染色体上的实验证据
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同位素标记物质中的原子， 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。
三、 演绎 推导
四、 实验 检验
根据假说进行演绎推 理：子一代是杂合体 必然产生两种数量相 等的配子，与隐性亲 本类型回交后代的性 状分离比例必然是1：
一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是 不够的，还应该能够预测另一些实验的结果。 因此，孟德尔又设计了一个 测交 实验，并根 据自己上面提出的假说，对实验结果进行了演 绎推理和预测。
百度文库
二、类比推理法
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
①萨顿假说：根据基因和染色体之间存在着 平行关系 ， 提出假说 基因位于染色体上 。 其具体依据有哪些？
②推断基因与DNA的关系
注意：类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性， 其正确与否，还需要观察和实验的检验。
三、离心法
模拟过程简明扼要，分 析、抽象出调节过程的 规律获得概念模型的过 程是本活动的关键
建立种群增长的数学 数学模
模型
型
根据具体情景，抽 象出数学规律，并 用公式或图表的形 式表达
从具体案例进行推演， 从而建构数学模型的基 本规律是关键
种群数量增长的“Ｊ”型数学模型 建立模型：Ｎt=N0λt 其他实例 （1）细胞进行有丝分裂产生子细胞数的计算 即X=2n （2）DNA分子复制产生子代DNA分子数的计算 即X=2n （3）种群数量增长的“S”型曲线 （4）探究培养液中酵母菌种群数量的变化
高中生物学教材中的科学 研究方法
2019.12 二轮复习
一、假说演绎法
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。
实例： （1）DNA复制方式的提出与证实； （2）中心法则的提出与证实； （3）遗传密码的破译； （4）孟德尔的豌豆杂交实验，总结了遗传因子的 分离定律和遗传因子的自由组合定律。 （5）摩尔根利用果蝇证明基因在染色体上的实验。
（1）肺炎双球菌的转化实验 （2）艾弗里证明DNA是遗传物质的实验
5、下列有关生物学研究方法的叙述，不正确的是
(D ) A. 通过显微镜观察并绘制细胞结构图片属于构 建物理模型 B．运用假说一演绎法验证的实验结果不一定与 演绎推理的结论相符 C．生命系统的不同层次都可从系统的组成、结 构和功能等方面进行研究 D．荧光标记法和同位素标记法都可用于追踪物 质的运行和变化规律
孟德尔一对相对性状的研究 过程
“假说—演绎法”的思路
一、 子一代都是高茎； 发现 子二代中高茎与矮 问题 茎之比为3：1
1)子一代都是高茎？ 2）为什么遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢？
二、 提出 假说
《必修2》5页 “对分离现象的解 释”：①②③④
孟德尔根据自己已有的知识，通过严谨的推理 和大胆的想象，提出了一些假设。
活细胞染色法：健那绿
死细胞染色法：龙胆紫、醋酸洋红、改良苯酚品 红染液，甲基绿-吡罗红、台盼蓝
碘液染色法：证明光合作用产生淀粉；直链淀粉遇 碘变蓝黑色，支链淀粉遇碘变橙红色
十、纸层析法
绿叶中色素的分离、胡萝卜素的鉴定
原理：
十一、模拟法 1、方法解释 在科学研究中，有时不能对研究对象直接进行控制或干 预性的操作，需要设计和构想出研究对象的替代物，通 过对替代物的实验来获取经验性材料，这种方法称为模 拟法。 2、典例分析 ①细胞大小与物质运输的关系实验 ②性状分离比的模拟
八、微生物计数方法
1、稀释涂布平板法 计数原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面 生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。
统计的菌落数往往比活菌的实际数目要
。
原因：
2、显微镜直接计数法
统计的结果往往比实际数目要
。原因：
九、染色法
①观察DNA和RNA在细胞中的分布 ②观察细胞中的线粒体 ③用台盼蓝染色法判断细胞是否死亡 ④有丝分裂和减数分裂过程的观察
3、选择正确的方法是科学研究取得成功的
关键，下列叙述错误的是（ D ）
A.使用差速离心法可从细胞匀浆中分离出各种细胞器
B.利用同位素标记法可以追踪光合作用中碳的转化途径
C.构建物理模型能够概括双链DNA分子结构的共同特征
D.根据假说进行合理的演绎推理就能证明该假说是否正 确
六、调查法
1、种群密度调查方法： ①样方法 ②标志重捕法 ③抽样检测 2、群落丰富度调查 ①样方法 ②取样器取样法
6、下图表示从血液中制备核糖体的大致过程，
对该过程的叙述不合理的是（ C ）
A．步骤 ① 加入14C 氨基酸的目的是为了在步骤 ⑤ 中 检测核糖体 B．步骤 ② 的目的是破坏细胞膜 C．该过程运用了渗透作用原理、同位素示踪法、离心 法、层析法 D．步骤 ③ 、 ④ 的目的是分离细胞器或细胞结构
制作DNA双螺旋结构 模型
先将微观、肉眼难 以直接观察的结构 或过程简化，把握 其主要特征，再将 这些特征形象化、 具体化
重现的结构要准确，能体 现有关结构的主要特点。 所模拟的过程符合已知科 学事实，所建立的模型实 物既简单又准确科学是这 类活动的关键
物理模 建立血糖调节的模型 型概念
模型
先将难以直接观察 到的过程形象化， 再在此基础上抽象 出该过程的关键特 点
十二、对照实验法 1、方法解释 也叫平行组实验： 一个是“对照”组，作为比较的标准；（实验结果是事先知道） 另一个是实验组，是进行某种试验而采取的一些措施，通过一些实验步骤，然 后观察其结果，与“对照”组进行比较，得出这种措施对研究对象所产生的影 响。（实验结论是通过实验组与对照组的对照而得出的）
1（若……则……）
真实的实验结果是怎样的呢？孟德尔接下来就实际操作
具体操作完成设计的 了这个实验，进行了最终的检验。如果 实验结果 与
实验，观察实验结果。预期结果 相符合，就证明假说中正确的，反之，假说
是不成立的。
假说-演绎法的过程
观察现象
提出问题
作出假说
修正假说
设计实验 演绎推理 预期实验结果
两者不符
1、普通离心法：
噬菌体侵染细菌的实验：搅拌后离心，搅拌的目的？ 离心的目的？
2、密度梯度离心 DNA分子复制方式
3、差速离心法：将细胞膜破裂后，形成各种细胞器
和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管中，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，就能将各种细胞器分离开。
D．用血球计数板计数酵母菌数量时统计方格内和在相 邻两边上的菌体
七、模型构建法
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。
物理模型：是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征
3、问卷调查法 ①遗传病的类型及发病率的调查 ②调查当地农田生态系统中的能量流动情况
4、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（ C ）
A．标志重捕法调查野兔种群密度时个别标志物脱落
B．调查某遗传病的发病率时以患者家系为调查对象
C．样方法调查法国梧桐种群密度时在分布较稀疏的地 区取样
运用的实例：
①分泌蛋白的合成和运输：
3H
②光合（有氧）作用的探究历程：18O、14C
③噬菌体侵染细菌：
32P、35S
④DNA的半保留复制的实验证据： 15N
2、下列有关遗传物质的经典实验的叙述，正确的是（ C ）
A、肺炎双球菌转化实验均证明了S型细菌的DNA是“转化因 子” B、艾弗里的体外转化实验证明了细菌的主要遗传物质是 DNA C、赫尔希和蔡斯的实验中，噬菌体用32P标记的那个组，放 射性元素的分布主要受结构混合培养时间长短的影响 D、用32P和35S标记同一噬菌体，可证明进入大肠杆菌体内 的是噬菌体的DNA
四、同位素标记法
同位素标记可用于追踪物质的运行和变化规律，用同位素标记的 化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪同位素标记的化合 物，可以弄清化学反应的详细过程，这种方法叫做同位素标记法， 也叫同位素示踪法或者同位素示踪技术。
应用：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。
数学模型：指的是用来描述系统或它的性质和本质的一系列数学 形式。数学模型常见的表现形式有两种，分别是 曲线图 和 数学方程式 ，其中前者更为直观，后者更为 精确 。
概念模型：概念模型是指以文字表述来抽象概括出事物本质 特征的模型
通过建立模型的方法进行研究的实例
实例
模型种 类
思维要点
细胞膜结构和功能的 物理模