⑴ 生物學的主要研究方法都有哪些
生物學家對於生命現象的研究通常採用觀察和實驗的方法,通常這兩種方法是一起使用的。
1、 觀察是按生物的物理性狀來描述生物的狀況。通常是先對其外形及行為進行觀察和描述,再把生物體解剖藉助光學儀器對其內部結構進行觀察。觀察是多種多樣的,有個體的觀察也有群體的觀察;有靜態的觀察也有動態的觀察;有相同種類的觀察也有不同種類的對比觀察。
2、 實驗是人為地改變一些條件來觀測生物的變化和反應,以探究生命內在的因果關系,是認識生命活動的方法。
實驗方法是人為地干預、控制所研究的對象,並通過這種干預和控制所造成的效應來研究對象的某種屬性。17世紀前後生物學中出現了最早的一批生物學實驗,如英國生理學家威廉·哈維關於血液循環的實驗,揚·巴普蒂斯塔·范·海爾蒙特關於柳樹生長的實驗等。
到了19世紀,物理學、化學比較成熟了,生物學實驗就有了堅實的基礎,因而首先是生理學,然後是細菌學和生物化學相繼成為明確的實驗性的學科。19世紀80年代,實驗方法進一步被應用到了胚胎學,細胞學和遺傳學等學科。
系統的方法:
系統科學源自對還原論、機械論反省提出的有機體、綜合哲學,從克洛德·貝爾納與沃爾特·布拉福德·坎農揭示生物的穩態現象、諾伯特·維納與威廉·羅斯·艾什比的控制論到卡爾·路德維希·馮·貝塔郎非的一般系統論。
最早建立的是系統心理學,系統生態學、系統生理學等先後建立與發展,20世紀70-80年代系統論與生物學、系統生物學等概念發表。
從克勞德·香農的資訊理論到伊利亞·普里高津的耗散結構理論,將生命看作自組織化系統。細胞生物學、生化與分子生物學發展,曼弗雷德·艾根提出細胞、分子水平探討的超循環(化學)理論。
(1)生物實驗的方法有哪些內容擴展閱讀:
研究領域
生物學家從很多面向研究生物,因此產生很多研究領域。例如:
1、 面向原子和分子:分子生物學、生物化學、結構生物學。
2、 面向細胞:細胞生物學、微生物學、病毒學。
3、 面向多細胞:生理學、發育生物學、組織學。
4、 面向宏觀:生態學、演化生物學。
生物學本身不斷的快速發展,與其他學科的關聯整合也越來越多。一大原因是分子生物學在近代突飛猛進,終於導致人類基因序列定序基本完成。
由此,為了解讀巨大數量的基因信息,促成了基因組學。為了探究基因和蛋白質的交互作用,開創出蛋白質組學。這些新的研究領域幫助解決疾病、糧食、環境生態等問題。其眾多的研究信息和積累海量研究數據則需要新的電腦演算法來處理。
⑵ 生物實驗有多少種實驗方法
1.顯微觀察法:如「觀察細胞有絲分裂」「觀察葉綠體和細胞質流動」「用顯微鏡觀察多種多樣的細胞」等.
2.觀色法:如「生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質的鑒定」「觀察動物毛色和植物花色的遺傳」「DNA和RNA的分布」等.
3.同位素標記法(元素示蹤法):如「噬菌體浸染細菌的實驗」「恩格爾曼實驗」等.
4.補充法:如用飼喂法研究甲狀腺激素,用注射法研究動物胰島素和生長激素,用移植法研究性激素等.
5.摘除法:如用「閹割法、摘除法研究性激素、甲狀腺激素或生長激素的作用」「雌蕊受粉後除去正在發育著的種子」等.
6.雜交法:如植物的雜交、測交實驗等.
7.化學分析法:如「番茄對Ca和Si的選擇吸收」「葉綠體中色素的提取和分離」等.
8.理論分析法:如「大、小兩種草履蟲的競爭實驗」「植物向性動物的研究」等.
9.模擬實驗法:如「滲透作用的實驗裝置」「分離定律的模擬實驗」等.
10.引流法:臨時裝片中液體的更換,用吸水紙在一側吸引,於另一側滴加換進的液體.
⑶ 生物實驗方法除了對照實驗以外有哪些
cDNA文庫
[原理]:
cDNA文庫不同於基因組文庫,被克隆DNA是從mRNA反轉錄來源的DNA。CDNA組成特點是其中不含有內含子和其他調控序列。從而做cDNA克隆時應是先從獲得mRNA開始,在此基礎上,通過反轉錄酶作用產生一條與mRNA相互補的DNA鏈,然後除掉mRNA,以第一條DNA鏈為模板復制出第二條DNA鏈(雙鏈);再進一步把此雙鏈插入原核或真核載體。
cDNA文庫的構建
分為六個階段:
階段1:反轉錄酶催化合成cDNA第一鏈
階段2:cDNA第二鏈的合成
階段3:cDNA的甲基化
階段4:接頭或銜接子的連接
階段5:Sepharose CL-4B凝膠過濾法分離cDNA
階段6:cDNA與λ噬菌體臂的連接
[階段1:反轉錄酶催化合成cDNA第一鏈]
1.在置於冰上的無菌微量離心管內混合下列試劑進行cDNA第一鏈的合成:
poly(A)+RNA (1μg/μl) 10μl
寡核苷酸引物(1μg/μl) 1μl
1mol/L Tris-HCl (pH8.0, 37℃) 2.5μl
1mol/L KCl 3.5μl
250 mmol/L MgCl2 2μl
dNTP溶液(含4種dNTP,每種5mmol/L) 10μl
0.1 mol/L DTT 2μl
RNase抑制劑(選用) 25單位
加H2O至 48μl
2.當所有反應組在0℃混合後,取出2.5μl反應液轉移到另一個0.5ml微量離心管內。在這個小規模反應管中加入0.1μl [α-32P] dCTP(400 Ci/mmol, 10mCi/ml)。
3.大規模和小規模反應管都在37℃溫育1h。
4.溫育接近結束時,在含有同位素的小規模反應管中加入1μl 0.25mol/L EDTA,然後將反應管轉移到冰上。大規模反應管則在70℃溫育10 min,然後轉移至冰上。
5.參考《分子克隆實驗指南》第三版附錄8所述方法,測定0.5μl小規模反應物中放射性總活度和可被三氯乙酸(TCA)沉澱的放射性活度。此外,用合適的DNA分子質量參照物通過鹼性瓊脂糖凝膠電泳對小規模反應產物進行分析是值得的。
6.按下述方法計算cDNA第一鏈的合成量(推算方法略):
[摻入的活度值(cpm)/總活度值]×66(μg)=合成的cDNA第一鏈(μg)
7.盡可能快地進行cDNA合成的下一步驟。
[階段2:cDNA第二鏈的合成]
1.將下列試劑直接加入大規模第一鏈反應混合物中:
⑷ 高中生物常用的實驗方法有哪些
1.實驗方法
實驗方法是整個實驗設計的精髓,是做好實驗設計的關鍵所在.現將與中學實驗有關的一些最常見的經典的實驗方法匯總如下:
(1)化學物質的檢測方法:
①澱粉——碘液
②還原糖——斐林試劑、班氏試劑
③CO2——Ca(OH)2溶液或酸鹼指示劑
④乳酸——pH試紙
⑤O2——余燼復燃
⑥無O2——火焰熄滅
⑦蛋白質——雙縮脲試劑
⑧染色體——龍膽紫、醋酸洋紅溶液
⑨DNA——二苯胺試劑
⑩脂肪——蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液
(2)實驗結果的顯示方法:
①光合速率——O2釋放量或CO2吸收量或澱粉產生量
②呼吸速率——O2吸收量或CO2釋放量或澱粉減少量
③原子途徑——放射性同位素示蹤法
④細胞液濃度大小——質壁分離
⑤細胞是否死亡——質壁分離
⑥甲狀腺激素作用——動物耗氧量,發育速度等
⑦生長激素作用——生長速度(體重變化,身高變化)
⑧胰島素作用——動物活動狀態
⑨菌量——菌落數或亞甲基藍溶液褪色程度
⑩大腸桿菌——伊紅—美藍瓊脂培養基
(3)實驗條件的控制方法:
①增加水中氧氣——泵入空氣或吹氣或放入綠色植物
②減少水中氧氣——容器密封或油膜覆蓋或用涼開水
③除去容器中CO2——NaOH溶液
④除去葉片中原有澱粉——置於黑暗環境
⑤除去葉片中葉綠素——酒精隔水加熱
⑥除去光合作用對呼吸作用的干擾——給植株遮光
⑦如何得到單色光——棱鏡色散或彩色薄膜濾光
⑧血液抗凝——加入檸檬酸鈉
⑨線粒體提取——細胞勻漿離心
⑩骨的脫鈣——鹽酸溶液
⑾滅菌方法——微生物培養的關鍵在於滅菌,對不同材料,滅菌方法不同:培養基用高壓蒸氣滅菌;接種環用火焰灼燒滅菌;雙手用肥皂洗凈,擦乾後用75%酒精消毒;整個接種過程都在實驗室無菌區進行.
(4)實驗中控制溫度的方法:
①還原糖鑒定:水浴煮沸加熱
②酶促反應:水浴保溫
③用酒精溶解葉中的葉綠素:酒精要隔水加熱
④DNA的鑒定:水浴煮沸加熱
⑤細胞和組織培養以及微生物培養:恆溫培養
2.斐林試劑、班氏試劑與尿糖試紙
這三種物質均可用來檢驗含醛基的有機物的存在,在醫學上用來檢驗糖尿病,其原理均是利用了Cu2+的氧化性把醛基氧化,但成分略有不同:
斐林試劑:即硫酸銅、氫氧化鈉和酒石酸鉀鈉組成的藍色混合溶液.分為斐林試劑A和斐林試劑B,A為CuSO4溶液,B為氫氧化鈉和酒石酸鉀鈉的混合溶液,使用時將A、B等體積混合即成斐林試劑.
班氏試劑:即硫酸銅、碳酸鈉和檸檬酸鈉組成的混合液,又叫本尼迪克特(Benedict)試劑,它與醛反應的結果是與斐林試劑一致的,只是比斐林試劑更穩定,所以在臨床化驗中更常使用.
尿糖試紙:又叫硫酸銅試紙,呈白色,帶藍色斑點,用於糖尿病患者的尿糖測試.每片含硫酸銅20毫克,枸櫞酸300毫克,碳酸鈉80毫克,氫氧化鈉235毫克.尿糖試紙法快速、方便,試紙的正確使用方法為:將試紙條放在尿液中浸濕,一秒鍾後取出,在一分鍾內觀察試紙的顏色,並與標准色板對照,根據不同的顏色來確定尿糖陽性的程度.
3.斐林試劑和雙縮脲試劑的比較
相同點:①都由NaOH溶液和CuSO4溶液構成;
②斐林試劑甲液和雙縮脲試劑A都為0.1g/mLNaOH溶液.
不同點:①CuSO4溶液濃度不一樣:斐林試劑乙液為0.05g/mLCuSO4溶液,
雙縮脲試劑B為0.01g/mLCuSO4溶液.
②配製比例不一樣.
③使用方法不一樣:斐林試劑是甲、乙液一起混合後再使用,
雙縮脲試劑則是先向待鑒定材料加入A試劑搖勻後,再加入試劑B.
④鑒定的對象不一樣:斐林試劑鑒定的是還原糖,雙縮脲試劑鑒定的是蛋白質.
⑤反應本質及顏色反應不一樣.
4.蘇丹Ⅲ染液與蘇丹Ⅳ染液的比較
都是用來鑒定脂肪.蘇丹Ⅳ染液更易溶於脂肪,所以染色更深,同時要求染色時間更短.
生物學中常用的試劑:
1、斐林試劑: 成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和0.05g/ml CuSO4(乙液).用法:將斐林試劑甲液和乙液等體積混合,再將混合後的斐林試劑倒入待測液,水浴加熱或直接加熱,如待測液中存在還原糖,則呈磚紅色.
2、班氏糖定性試劑:為藍色溶液.和葡萄糖混合後沸水浴會出現磚紅色沉澱.用於尿糖的測定.
3、雙縮脲試劑:成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和0.01g/ml CuSO4(乙液).用法:向待測液中先加入2ml甲液,搖勻,再向其中加入3~4滴乙液,搖勻.如待測中存在蛋白質,則呈現紫色.
4、蘇丹Ⅲ:用法:取蘇丹Ⅲ顆粒溶於95%的酒精中,搖勻.用於檢測脂肪.可將脂肪染成橘黃色(被蘇丹Ⅳ染成紅色).
5、二苯胺:用於鑒定DNA.DNA遇二苯胺(沸水浴)會被染成藍色.
6、甲基綠:用於鑒定DNA.DNA遇甲基綠(常溫)會被染成藍綠色.(甲基綠使DNA呈現綠色,吡羅紅使RNA呈現紅色.)
7、50%的酒精溶液:在脂肪鑒定中,用蘇丹Ⅲ染液染色,再用50%的酒精溶液洗去浮色.
8、75%的酒精溶液:用於殺菌消毒,75%的酒精能滲入細胞內,使蛋白質凝固變性.低於這個濃度,酒精的滲透脫水作用減弱,殺菌力不強;而高於這個濃度,則會使細菌表面蛋白質迅速脫水,凝固成膜,妨礙酒精透入,削弱殺菌能力.75%的酒精溶液常用於手術前、打針、換葯、針灸前皮膚脫碘消毒以及機械消毒等.
9、95%的酒精溶液:冷卻的體積分數為95%的酒精可用於凝集DNA.
10、15%的鹽酸:和95%的酒精溶液等體積混合可用於解離根尖.
11、龍膽紫溶液:(濃度為0.01g/ml或0.02g/ml)用於染色體著色,可將染色體染成紫色,通常染色3~5分鍾.(也可以用醋酸洋紅染色)
12、20%的肝臟、3%的過氧化氫、3.5%的氯化鐵:用於比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率.(新鮮的肝臟中含有過氧化氫酶)
13、3%的可溶性澱粉溶液、3%的蔗糖溶液、2%的新鮮澱粉酶溶液:用於探索澱粉酶對澱粉和蔗糖的作用實驗.
14、碘液:用於鑒定澱粉的存在.遇澱粉變藍.
15、丙酮:用於提取葉綠體中的色素.
16、層析液:(成分:20份石油醚、2份丙酮、和1份苯混合而成,也可用93號汽油)可用於色素的層析,即將色素在濾紙上分離開.
17、二氧化硅:在色素的提取的分離實驗中研磨綠色葉片時加入,可使研磨充分.
18、碳酸鈣:研磨綠色葉片時加入,可中和有機酸,防止在研磨時葉綠體中的色素受破壞.
19、0.3g/mL的蔗糖溶液:相當於30%的蔗糖溶液,比植物細胞液的濃度大,可用於質壁分離實驗.
20、0.1g/mL的檸檬酸鈉溶液:與雞血混合,防凝血.
21、氯化鈉溶液:①可用於溶解DNA.當氯化鈉濃度為2mol/L、 0.015mol/L時DNA的溶解度最高,在氯化鈉濃度為0.14 mol/L時,DNA溶解度最低.②濃度為0.9%時可作為生理鹽水.
呼呼大被乙058 2014-10-08
⑸ 生物實驗有哪些類型
生物實驗有哪些類型;
1.探究生物因素對生物的影響
2.觀察植物細胞,觀察動物細胞(觀察人的口腔上皮細胞)。
3.菜豆和玉米種子的結構
4.探究種子萌發的條件
5.測定種子的發芽率
6.觀察葉片的結構
7.綠葉在光下製造有機物
8.有關呼吸作用的一系列探究實驗:
(1)植物呼吸作用放出二氧化碳的實驗
(2)植物呼吸作用吸收氧的實驗
(3)植物呼吸作用消耗澱粉的實驗
(4)植物呼吸作用是釋放熱量的實驗
9.測定食物中含有能量
10.探究饅頭在口腔中的變化
11.採集和測算空氣中的塵埃粒子
12.尿的形成和排除
實驗的種類很多,從不同的角度可以分為不同的類型。
從實驗內容和目的,通常將化學實驗分為測量數據類實驗、探究性實驗(結論在後,體現發現和探索過程)、驗證性實驗(已經有結論,通過實驗來證實)。
測量數據類實驗是指實驗者為了測量某個或某組數據而有目的地進行的實驗探究活動:拉瓦錫測定空氣組成、酸鹼度測量(ph
測定)實驗均屬於數據測量類實驗。
探究性實驗指實驗者在不知曉實驗結果的前提下,通過自己實驗、探索、分析、研究得出結論,從而形成科學概念的一種認知活動。
驗證性實驗是指對研究對象有了一定了解,並形成了一定認識或提出了某種假說,為驗證這種認識或假說是否正確而進行的一種實驗。
對於同一個實驗來說,是探究性實驗還是驗證性實驗需要依據學生情況和學校實驗條件以及教師教學的目的要求所確定的,也就是說具體的每一個實驗根據需要可以進行改變。例如:水的凈化,可以將驗證性實驗改進為探究性實驗。
⑹ 生物學研究:實驗法包括哪些重要步驟
實驗法的一般方法步驟:①發現並提出問題;②收集與問題相關的信息;③作出假設;④設計實驗方案;⑤實施實驗並記錄;⑥分析實驗現象;⑦得出結論.
⑺ 初中生物的實驗方法有哪些例如五點取樣法
初中生物的實驗方法有以下這些:
(1)顯微觀察法,如觀察植物細胞有絲分裂、觀察葉綠體和細胞質流動、觀察植物細胞質壁分離和復原實驗等.
(2)觀色法,如觀察動物毛色和植物花色的遺傳等.
(3)原子示綜法,如噬菌體浸染細菌的實驗,用18O2和14CO2追蹤光合作用中氧原子和碳原子轉移途徑的實驗等.
(4)等組實驗法,如小麥澱粉酶催化澱粉水解的實驗,發現生長素的燕麥胚芽鞘實驗等.
(5)加法創意法,如用飼喂法研究甲狀腺激素,用注射法研究動物胰島素和生長激素,用移植法研究性激素等.
(6)減法創意法,如用閹割法、摘除法研究性激素、甲狀腺激素和生長激素的實驗,雌蕊受粉後除去正在發育著的種子等.
(7)雜交實驗法,如孟德爾發現遺傳定律的植物雜交、測交的實驗,小麥的雜交等.
(8)化學分析法,如番茄和水稻對Ca和Si選擇性吸收,葉綠體中色素的提取和分離實驗等.
(9)理論分析法,如大、小兩種草履蟲競爭的實驗,植物根向地生長、莖背地生長的實驗,植物向光性實驗等.
(10)模擬實驗法,如滲透作用的實驗裝置,分離定律的模擬實驗等
⑻ 生物學的主要研究方法都有哪些
生物學的主要研究方法有:觀察描述的方法、比較的方法、實驗的方法、系統的方法。
1、觀察描述法
生物學的研究則是考察那些將不同生物區別開來的、往往是不可測量的性質。生物學用描述的方法來記錄這些性質,再用歸納法,將這些不同性質的生物歸並成不同的類群。18世紀,由於新大陸的開拓和許多探險家的活動,生物學記錄的物種幾倍、幾十倍地增長,於是生物分類學首先發展起來。生物分類學者搜集物種進行鑒別、整理,描述的方法獲得巨大發展。要明確地鑒別不同物種就必須用統一的、規范的術語為物種命名,這又需要對各種各樣形態的器官作細致的分類,並制定規范的術語為器官命名。
2、比較法
運用比較的方法研究生物,是力求從物種之間的類似性找到生物的結構模式、原型甚至某種共同的結構單元。19世紀30年代,消色差顯微鏡問世,使人們得以觀察到細胞的內部情況。1838~1839年施萊登和施萬的細胞學說提出:細胞是一切動植物結構的基本單位。比較形態學者和比較解剖學者多年來苦心探求生物的基本結構單元,終於有了結果。細胞的發現和細胞學說的建立是觀察和描述深入到顯微領域所獲得的成果,也是比較方法研究的一個重要成果。
3、實驗法
實驗方法則是人為地干預、控制所研究的對象,並通過這種干預和控制所造成的效應來研究對象的某種屬性。實驗的方法是自然科學研究中最重要的方法之一。19世紀80年代,實驗方法進一步被應用到了胚胎學,細胞學和遺傳學等學科。到了20世紀30年代,除了古生物學等少數學科,大多數的生物學領域都因為應用了實驗方法而取得新進展。
4、系統法
系統科學源自對還原論、機械論反省提出的有機體、綜合哲學,從C.貝爾納與W.B.坎農揭示生物的穩態現象、維納與艾什比的控制論到貝塔郎菲的一般系統論,系統生態學、系統生理學等先後建立與發展,20世紀70-80年代系統論與生物學、系統生物學等概念發表。從香農資訊理論到I.普里戈津的耗散結構理論,將生命看作自組織化系統。
(8)生物實驗的方法有哪些內容擴展閱讀:
生物學是研究生物(包括植物、動物和微生物)的結構、功能、發生和發展規律的科學,是自然科學的一個部分。目的在於闡明和控制生命活動,改造自然,為農業、工業和醫學等實踐服務。幾千年來,中國在農、林、牧、副、漁和醫葯等實踐中,積累了有關植物、動物、微生物和人體的豐富知識。1859年,英國博物學家達爾文《物種起源》的發表,確立了唯物主義生物進化觀點,推動了生物學的迅速發展。
生物分類學是研究生物分類的方法和原理的生物學分支。分類就是遵循分類學原理和方法,對生物的各種類群進行命名和等級劃分。瑞典生物學家林奈將生物命名後,而後的生物學家才用域(Domain)、界(Kingdom)、門( Phylum)、綱(Class)、目(Order)、科(Family)、屬(Genus)、種(Species)加以分類。最上層的界,由懷塔克所提出的五界,比較多人接受;分別為原核生物界、原生生物界、菌物界、植物界以及動物界。 從最上層的「界」開始到「種」,愈往下層則被歸屬的生物之間特徵愈相近。共有七大類,分別是:界門綱目科屬種。
⑼ 生物實驗的研究方法,步驟。謝謝
生物實驗步驟可以有好多不規限於一種,普遍例子:
1、提出問題
2、作出假設
3、設計實驗
4、進行試驗
5、得出結論
⑽ 生物中科學探究做實驗的方法有哪些
觀察法:通過觀察某個試驗現象得出結論;
調查法:通過某項調查,比如調查表等等的形式得出結論(例如:調查某種遺傳病);
控制變數:之研究某一方面對實驗的影響(注意單因子變數原則);
分析比較:通過幾組實驗數據相比較得出結論(比如控制變數之類的題目);
抽樣檢測(注意隨機性):選取部分試驗項目進行分析來估計總體(比如:調查某地某植物密度);