‘壹’ 研究生物科学的基本方法
生物学是研究生命现象及其活动规律的科学。具体地说,生物学是研究生物(包括植物、动物、微生物等)的结构、功能、发生和发展以及生物与生物之间的相互关系、生物与环境之间关系的科学。生物学的研究方法很多,以下列举的是最常见的几种。
1、观察:是按生物的本来面貌反映、描述生物的状况,是科学探究的一种基本方法。科学观察可以直接用肉眼,也可以借助放大镜、显微镜等仪器,或利用照相机、录音机、摄像机等工具,有时还需要测量。科学观察不同于一般的观察,要有明确的目的。
观察时要全面、细致和实时求是,并及时记录下来;对于需要较长时间的观察,要有计划,有耐心;观察时要积极思考,多问几个为什么。在观察的基础上,还需要同别人交流看法,进行讨论。如教材中的活动:观察多种多样的细胞;观察叶绿体;观察细胞的有丝分裂等。
2、实验:是人为地改变某些条件来考察生命现象的变化,以探究生命现象内在的因果关系,认识生命活动的内在规律的方法。实验的方法是自然科学研究中最重要的方法之一。
如教材中的活动:检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质;模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系;探究酶的专一性等等。
3、比较:通过观察事物或事件来发现它们的相似点(类比)或不同点(对比)。比较的方法是研究不同种类生物之间关系的重要方法。如教材中对动植物细胞结构的比较;需氧呼吸和厌氧呼吸的比较;有丝分裂与减数分析的比较等等。
4、分析:把一件事情、一种现象、一个概念分成较简单的组成部分,找出这些部分的本质属性和彼此之间的关系。分析方法认为任何一个研究对象都是由不同的部份组成的,是一种机制。
分析的意义在于细致的寻找能够解决问题的主线,并以此解决问题。如教材中孟德尔遗传定律的实例分析;生态系统稳态及其调节的分析等等。
5、推理:是用逻辑的合理的推断来形成能被实验验证或被事实依据支持的结论。推理建立在已知事实和观察结果的基础之上。
如教材中呈现的德国人施莱登经过对植物的研究,提出了“所有植物都是由细胞组成的”,德国人施旺经过对动物的研究,提出了“所有动物也是由细胞组成的”。从而得出“所有的生物都是由一个或多个细胞组成的;细胞是所有生物的结构和功能的单位。”
6、预测:是根据现有的知识或观察到的现象推测将要发生的事件。如教材中遗传育种的实验设计,根据设计方案预测实验结果等。
7、假设:提出假设是科学探究的重要组成部分,就是根据现有知识提出问题的方案,或者是对发生某一现象作出的可能解释。我们可以通过观察或实验来验证假设,如果观察或实验结果不支持假设,则需要根据观察到的结果提出新的假设。
8、分类:是根据事物相似程度而将其分门别类。人们常将众多的物体分成不同的类别。如教材中出现的植物细胞与动物细胞、原核细胞与真核细胞;生产者、消费者和分解者;不同类型的遗传病等等。
‘贰’ 生物样品分析方法建立过程中分离条件如何筛选
分离条件筛选时应考察生物基质中的应考察生物基质中的内源性物质及代谢产物对分离与检测的干扰内源性物质及代谢产物对分离与检测的干扰步步骤如下骤如下11空白溶剂试验空白溶剂试验——溶剂溶剂方法特异性方法特异性22空白生物基质试验空白生物基质试验——方法特异性方法特异性33模拟生物样品试验模拟生物样品试验——方法效能指标方法效能指标44实际生物样品测试实际生物样品测试——代谢产物代谢产物方法特异性方法特异性271待测药物的非生物基质溶液待测药物的非生物基质溶液通常为水溶液通常为水溶液——采用拟定的分析方法进行衍生化反应采用拟定的分析方法进行衍生化反应、、萃取分离等萃取分离等样品预处理样品预处理反应试剂反应试剂、、衍生化试剂衍生化试剂、、萃取溶剂等萃取溶剂等——测定响应信号测定响应信号如如HPLCHPLC峰面积或峰高峰面积或峰高考察目标考察目标——方法的特异性方法的特异性——空白值应尽可能小空白值应尽可能小并能有效校正并能有效校正28对色谱分析法而言——可通过可通过改变反应条件改变反应条件、、萃取方法或萃取条件萃取方法或萃取条件萃取溶萃取溶剂的极性剂的极性、、混合溶剂的配比混合溶剂的配比固相萃取填料性质固相萃取填料性质、、冲洗冲洗剂与洗脱剂及其用量等剂与洗脱剂及其用量等甚至甚至检测器类型检测器类型——空白试剂信号应空白试剂信号应不干扰药物的测定不干扰药物的测定
‘叁’ 生物研究的几种科学方法
1.类比法 类比法 类比法是将陌生的事物与熟悉的事物作比较,以加深对陌生事物的认识和理解的研究方法。这种联系生活经验,将熟悉的事物与不熟悉的、有待了解的事物相类比的处理方法,有助于突破认知上的难点。 2.模型法 模型法 模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述,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。模型包括 物理模型、概念模型和数学模型等。 3.实验法 实验法 实验法是人们根据研究目的和任务,利用科学仪器设备,人为地、有效地控制或模拟自然现象,排除 非实验因素的干扰,突出主要因素,在比较有利的条件下探索客观事物规律性的一种有效的科学研究方法。(1)对照实验法:通过比较来研究、提示实验对象的某种特性的实验方法称为对照实验法。 (2)模拟实验法:在科学实验中因受客观条件限制而无法对某些自然现象进行直接实验时,人们便 寻求间接实验的方法。如利用“渗透作用的实验装置”模拟成熟植物细胞渗透吸水和失水的过程。 4.显微观察法 显微观察法 显微观察法常用于用肉眼看不到,必须借助于显微仪器(如显微镜)才能看清形态结构的实验中。显 微观察让人们的观察角度从宏观世界转向微观世界,从而更进一步认识生命现象及生命基本特征。5.数学方法 数学方法 在科学研究中针对研究对象不同的特点,运用数学概念、方法和技巧,对研究对象进行量的分析、描 述、计算和推导,从而找出能以数学形式表达事物的量的规律性的方法。 6.假说演绎法 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。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,要重新修正。 7.化学分析法 化学分析法 就是依据物质的化学性质和变化去认识物质的方法,具体来说,就是利用化学手段测定物质的组成、 含量以及结构的方法,如酶解法
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‘伍’ 生物科学常用的研究方法有哪三种
科学探究常用的方法有观察法、实验法、调查法和资料分析法等.
(1)观察法是科学探究的一种基本方法.观察法是在自然状态下,研究者按照一定的目的和计划,用自己的感官外加辅助工具,对客观事物进行系统的感知、考察和描述,以发现和验证科学结论.观察时要全面、细致、实事求是,并及时记录下来;要有计划、要耐心;要积极思考,及时记录;要交流看法、进行讨论.
(2)实验法是现代生物学研究的重要方法.实验法是利用特定的器具和材料,通过有目的、有步骤的实验操作和观察、记录分析,发现或验证科学结论.一般步骤:①发现并提出问题;②收集与问题相关的信息;③作出假设;④设计实验方案;⑤实施实验并记录;⑥分析实验现象;⑦得出结论.
(3)调查是科学探究的常用方法之一.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.调查过程中有时因为调查的范围很大,就要选取一部分调查对象作为样本.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.
(4)收集和分析资料也是科学探究的常用方法之一.收集资料的途径有多种.去图书管查阅书刊报纸,拜访有关人士,上网收索.其中资料的形式包括文字、图片、数据以及音像资料等.对获得的资料要进行整理和分析,从中寻找答案和探究线索.