常用的生物学研究方法 ppt课件

《生物学研究的基本方 法》PPT课件
生物学研究的根本方法
按老师的要求，在你生活的小区或校园中寻找并捕捉鼠 妇。捕捉鼠妇时，你发现的鼠妇生活在什么环境中？这 种环境的突出特点是怎样的？
1.体验探究的一般过程，学习控制实验变量和设计 对照实验。
2.培养学生的观察、思考、分析和实验动手操作能 力。
3.在探究影响鼠妇分布的环境因素的过程中，培养 学生严谨的科学态度，并形成保护实验动物的情感。
左边〔有光〕
右边〔遮光〕
9分钟后
6.分析实验现象
分析你们实验中获得的数据，实验结果支持你 们的假设吗?
7.得出结论
1.如果支持，你们得出的结论 是： 鼠妇适于生活在阴暗环境中 。 2.如果不支持，你们应该怎么办?
分析原因，进行重复实验。
联系实际 请你分析
实验假设
有一个研究小组在探究影响鼠妇分布的环境因素时， 提出“鼠妇怕光，它们喜欢黑暗的环境〞的假设。
探究影响鼠妇分布的环境因素的实验步骤
提
作
制
实
得
表
出
出
定
施
出
达
问
假
方
方
结
交
题
设
案
案
论
流
1.探究光对鼠妇生活的影响时，为什么要设计有光和无光两 种环境？
起对照作用。 2.为什么要用10只鼠妇做实验？只用1只做实验行吗？
数量多时可减小实验误差。用1只做实验误差大。
3.为什么要计算全小组各级的平均值？ 计算全班同学的平均值可以使实验结果更准确，更有 说服力。
愿知识与您相伴 让我们共同成长 感谢您的阅读与支持
3、远眺开始，双眼看整个图表，产生向前深进 的感觉，然后由外向内逐步辨认每一层的绿白线 条。

三、当堂练习
（2019年真题）某生物兴趣小组发现当移开花 盆时, 鼠妇会很快爬到其他隐蔽潮湿的地方。这 是为什么呢? 为探究“光对鼠妇生活的影响”, 该 兴趣小组开展了如下实验实验:
步骤1: 实验装置的中央放入10只生理状况基 本相同的鼠妇, 在温度适宜且明亮的环境中静置5 分钟, 分别统计明亮处和阴暗处的鼠妇数量, 并记 录。
实验法:
利用特定的材料和 器具、通过有目的 有步骤的操作和观 察、记录、分析、 发现或验证科学结 论材。料器具—实验操作—
得出结论
测量法
利用尺子、秒表、 温度计等工具, 对 确定对象的高度、 速度、温度等进行 测量, 用数据对事 物做出量化描述。
测量工具—测量对象— 得出结论
调查法:
为达到设想的目的, 制订计划, 收集研究 对象的相关信息, 然 后进行分析、综合, 得出结论。实地调 查是生物学研究常 用的调差方法。
1、只是在地球大气圈的下层、整个水圈和岩石圈的 上层才有 生物生存, 有生物生存的这个圈层叫做 生物圈。
2、生物圈的范围 海平面以上约10千米和海平面以下约10千 。 米之间
3、绝大多数生物生活在陆地以上和海洋表面以下
各约 100米 厚的范围内。阳光、水分、空气、适宜的温度和稳
4、生物生存的基本条件 定的营养供给, 一定的生。存空间等
A、分组实验
B、演示实验
C、对照实验
D、独立实验
3、探究“光照对鼠妇生活的影响”的实验时,
下列说法正确的是（B ）
A、可以用一只鼠妇完成 B、光照条件是实验的变量 C、只有光影响鼠妇的生活 D、在一个盒子内进行, 不用设置对照
4. 下列各项不能算作假设的是( B )。
A.光对鼠妇的生活有影响 B.光对鼠妇的生活有影响吗 C.潮湿对鼠妇的生活有影响 D.土壤中的有机物多少对鼠妇的生活有影响

7.系统分析法：
是明确系统的边界后，在分析系统组成要素、层次结构的基础上，分析系统各组分 间相互影响的定量关系，建立系统的数学模型，并利用计算机对系统结构优化，使 系统具有功能整合作用的问题分析方法，一般分为四个阶段：第一阶段是定性分析， 包括划分系统边界、分析层次、明确问题及研究目标；第二阶段为定量研究阶段， 包括定量研究各组分间的影响关系、建立系统数学模型；第三阶段为模型分析阶段， 是在认识系统动态规律的基础上，确定系统模型的参数，进行模型试验，优化系统 功能；第四阶段为系统结构优化阶段，是通过模型分析，优化系统结构，实行系统 调控，使系统具有系统功能整合特性，实现优化的系统功能。
6.模型法：
以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，是以简化和直观的形式来显示 复杂事物或过程的手段，分为物理模型、概念模型和数学模型三类。
生物学发展过程中用到模型法的研究成果有： ①物理模型：沃森和克里克的DNA双螺旋结构 ②概念模型：达尔文自然选择学说的解释模型 ③数学模型：J型种群增长曲线Nt=N0λt
生物学发展过程中用到假说演绎法的研究成果有： ①孟德尔的豌豆杂交试验 ②摩尔根通过果蝇杂交实验证实萨顿假说：基因位于染色体上 ③DNA复制方式的提出与证实（沃森、克里克提出遗传物质自我复制假说：半保留复制，
后来的科学家以大肠杆菌作为实验材料，运用同位素标记法证实了这一假说） ④中心法则的提出与证实（美籍苏联物理学家伽莫夫提出三个碱基编码一个氨基酸的设
生物学发展过程中用到调查法的研究成果有： ①人口普查 ②种群数量调查 ③群落中物种丰富度调查 ④人类遗传病的发病率和遗传方式的调查 ⑤林德曼【美国】赛达伯格湖能量传递的特点；奥德姆【美国】佛罗里达州银泉
水域生态系统能流分析
4.假说演绎法：

谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
• 2、使用显微镜 • 取镜和安放→ 对光→安放玻片→ 观察→收镜
科学探究的基本过程
• 巴斯德细菌实验（问题1）
科学探究的基本过程
• 提出问题： • 细菌是从哪里来的？
• 作出假设： • (1)细菌来自肉汤。(2)细菌来自空气。 • 制定计划： • A组(鹅颈) (肉汤接触不到空气) • B组(敞口)(肉汤接触空气) • 实施计划(问题2、3) • 两组分别煮沸，放置数天，观察肉汤变化。 • 得出结论：
科学实验的一般规程
• 1、提出问题 • 2、作出假设 • 3、制定计划 • 4、实施计划 • 5、得出结论 • 6、表达与交流
得出结论
• A：鹅颈烧瓶中的肉汤没有变质 • B：敞口烧瓶中的肉汤变质
• 得出： • 肉汤中的细菌来自空气。
尝试探究水温的变化对金鱼呼吸的影响
• 提出问题： • 水温的变化对金鱼的呼吸有影响吗？ • 做出假设： • (1)水温的变化会影响金鱼的呼吸。 • (2)水温的变化不会影响金鱼的呼吸。
尝试探究水温的变化对金鱼呼吸的影响
• 制定计划 • 金鱼、鱼网、温度计、小鱼缸、热水、冰块、
秒表 • 至少需要几个小组进行实验？ • 实验组 • 对照组
遵循的原则：单一变量原则(控制变量) 本探究实验中的变量是什么？温度
• 相同点和不同点 分别是什么？
可以设置一个对照组、一个实验组也可 以将实验组得温度段分成三个小组。
②、压片夹转后方， ③、反光镜移垂直 ④、两物镜呈“八”字 ⑤、镜筒降到最低。

表达交流
1864年7月14日巴斯德在法国国家 科学院报告了他的这一工作。
一探究竟
• 蚯蚓生活在土壤中，它们喜欢明亮还 是喜欢黑暗？--蚯蚓图片
单一变量
在我的印象里，他一直努力而自知，每天从食堂吃饭后，他总是习惯性地回到办公室看厚厚的专业书不断提升和充实自己，他的身上有九零后少见的沉稳。同事们恭喜他，大多看 到了他的前程似锦，却很少有人懂得他曾经付出过什么。就像说的：“如果这世上真有奇迹，那只是努力的另一个名字，生命中最难的阶段，不是没有人懂你，而是你不懂自已。” 而他的奇迹，是努力给了挑选的机会。伊索寓言中，饥饿的狐狸想找一些可口的食物，但只找到了一个酸柠檬，它说，这只柠檬是甜的，正是我想吃的。这种只能得到柠檬，就说 柠檬是甜的自我安慰现象被称为：“甜柠檬效应”。一如很多人不甘平庸，却又大多安于现状，大多原因是不知该如何改变。看时，每个人都能从角色中看到自已。高冷孤独的安 迪，独立纠结的樊胜美，乐观自强的邱莹莹，文静内敛的关睢尔，古怪精灵的曲筱绡。她们努力地在城市里打拼，拥有幸或不幸。但她依然保持学习的习惯，这样无论什么事她都 有最准确的判断和认知；樊胜美虽然虚荣自私，但她努力做一个好HR，换了新工作后也是拼命争取业绩；小蚯蚓虽没有高学历，却为了多卖几包咖啡绞尽脑汁；关睢尔每一次出镜 几乎都是在房间里戴着耳机听课，处理文件；就连那个嬉皮的曲筱潇也会在新年之际为了一单生意飞到境外……其实她们有很多路可以走：嫁人，啃老，安于现状。但每个人都像 个负重的蜗牛一样缓缓前行，为了心中那丁点儿理想拼命努力。今天的努力或许不能决定明天的未来，但至少可以为明天积累，否则哪来那么多的厚积薄发和大器晚成？身边经常 有人抱怨生活不幸福，上司太刁，同事太蛮，公司格局又不大，但却不想改变。还说：“改变干嘛？这个年龄了谁还能再看书考试，混一天是一天吧。”一个“混”字就解释了他 的生活态度。前几天我联系一位朋友，质问为什么好久不联系我？她说自已每天累的像一条狗，我问她为什么那么拼？她笑：“如果不努力我就活得像一条狗了。”恩，新换的上 司，海归，虽然她有了磨合几任领导的经验，但这个给她带来了压力。她的英语不好，有时批阅文件全是大段大段的英文，她心里很怄火，埋怨好好的中国人，出了几天国门弄得 自己像个洋鬼子似的。上司也不舒服，流露出了嫌弃她的意思，甚至在一次交待完工作后建议她是否要调一个合适的部门？她的脸红到了脖子，想着自己怎么也算是老员工，由她 羞辱？两个人很不愉快。但她有一股子倔劲，不服输，将近40岁的人了，开始拿出发狠的学习态度，报了个英语培训班。回家后捧着英文书死啃，每天要求上中学的女儿和自己英 语对话，连看电影也是英文版的。功夫不负有心人，当听力渐渐能跟得上上司的语速，并流利回复，又拿出漂亮的英文版方案，新上司看她的眼光也从挑剔变柔和，某天悄悄放了 几本英文书在她桌上，心里突然发现上司并没那么讨厌。心态好了，她才发现新上司的优秀，自从她来了后，部门业绩翻了又翻，奖金也拿到手软，自己也感觉痛快。她说：这个 社会很功利，但也很公平。别人的傲慢一定有理由，如果想和平共处，需要同等的段位，而这个段位，自己可能需要更多精力，但唯有不断付出，才有可能和优秀的人比肩而立。 人为什么要努力？一位长者告诉我：“适者生存。”这个社会讲究适者生存，优胜劣汰。虽然也有潜规则，有套路和看不见的沟沟坎坎，但一直努力的人总会守得云开见月明。有 些人明明很成功了，但还是很拼。比如剧中的安迪，她光环笼罩，商场大鳄是她的男闺蜜，不离左右，富二代待她小心呵护，视若明珠，加上她走路带风，职场攻势凌历，优秀得 让身边人仰视。这样优秀的人，不管多忙，每天都要抽出两个小时来学习。她的学习不是目的，而是能量，能让未来的自己比过去更好一些。现实生活中，努力真的重要，它能改 变一个人的成长轨迹，甚至决定人生成败。有一句鸡汤：不着急，你想要的，岁月都会给你。其实，岁月只能给你风尘满面，而希望，唯有努力才能得到！9、懂得如何避开问题的 人，胜过知道怎样解决问题的人。在这个世界上，不知道怎么办的时候，就选择学习，也许是最佳选择。胜出者往往不是能力而是观念！在家里看到的永远是家，走出去看到的才 是世界。把钱放在眼前，看到的永远是钱，把钱放在有用的地方，看到的是金钱的世界。给人金钱是下策，给人能力是中策，给人观念是上策。财富买不来好观念，好观念能换来 亿万财富。世界上最大的市场，是在人的脑海里！要用行动控制情绪，不要让情绪控制行动；要让心灵启迪智慧，不能让耳朵支配心灵。人与人之间的差别，主要差在两耳之间的 那块地方！人无远虑，必有近忧。人好的时候要找一条备胎，人不好的时候要找一条退路；人得意的时候要找一条退路，人失意的时候要找一条出路！孩子贫穷是与父母的有一定 的关系，因为他小的时候，父母没给他足够正确的人生观。家长的观念是孩子人生的起跑线！有什么信念，就选择什么态度；有什么态度，就会有什么行为；有什么行为，就产生 什么结果。要想结果变得好，必须选择好的信念。播下一个行动，收获一种习惯；播下一种习惯，收获一种性格；播下一种性格，收获一种命运。思想会变成语言，语言会变成行

提出推测 视力
热量感应
是否成立
× ×
（3）响尾蛇的舌能感受空气中的气味。
自己毒液的气味
√
（4）一只没有被响尾蛇咬伤的动物不能触发响
尾蛇的追踪行为。
老鼠的气味
×
作出假设 响尾蛇是根据毒液的气味来追寻受伤的猎物的。
设计实验方案 实验1
被蛇咬过的 老鼠
A
没有被蛇咬过
B
的死老鼠
实验2
B A
实验1
实验2
实验分析
相 从蛇洞里拖出一只死老鼠，按设定路线拖出一段很长时间，实验步 同 骤相同
不 老鼠是被蛇袭击中毒而死 同
老鼠不是被蛇袭击中毒而死
实验结果
蛇沿着老鼠被拖出的路线追寻到了死 蛇没有去追寻死老鼠 老鼠
实验结论 响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻受伤的猎物的。
1.实验中两只死老鼠的唯一区别是什么？ 是否被响尾蛇袭击过
“蛆是腐肉变来的”。你同意这种说吗？你如何设计一个简
单的实验，证明这个说法是否正确？
1.提出问题： 腐肉为什么会生蛆？
蛆是苍蝇的幼虫，只有苍蝇产卵后才有可能 出现。肉类腐烂时腐败细菌作用的结果。高温 灭菌，防止苍蝇接触，可使肉在一定时间内保 持新鲜。
2.作出假设： 蛆是苍蝇的卵形成的
3.制定实验方案
①取两个大小相同的玻璃瓶，用蒸馏水冲洗干净，分别标记A、B，然后再向两个 瓶子里分别放入质量相同的一新鲜的肉块 ②将盛有新鲜肉块的A、B两瓶放入高压灭菌锅中进行灭菌30分钟 ③在A瓶上盖上保鲜膜或纱布（隔绝生物干扰）,B瓶不做处理． ④将A、B两个瓶子都放在温度适宜的环境下 ⑤观察记录结果
单一变量原则
1.1.3 生物学研究的基本方法
常见的 自然科学活动

第1章
生物学—研究(yánjiū)生命的科 学
第2节 生物学的基本研究(yánjiū)方法 1
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第一页，共八页。
生命世界的许多奥秘(àomì)是通过长期不懈的 科学探究揭开的。
• 我们学习生物学，不仅要学习前人已总结的 科学知识，也要他们研究(yánjiū)生物学的科学方 法，更要学习他们勇于探究、追求真理的科 学精神。
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第六页，共八页。
思考(sīkǎo)
1. 实验与观察在方法上有什么异同？ 2. 科学实验一般(yībān)包括哪几个部分？ 3. 你能举例说出科学家进行观察和实验的其
他例子吗？
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第七页，共八页。
内容 总结 (nèiróng)
第1章 生物学—研究生命的科学。第1章 生物学—研究生命的科学。生命世界的许多 奥秘是通过长期不懈的科学探究揭开的。科学家在进行科学探究的过程中需要通过观察和
No 实验来获得事实和证据。用肉眼直接观察和放大镜观察叶片有什么不同。实验可以给研究
者提供现象、数据等资料(zīliào)，是检验科学假设、形成科学理论的实践基础。了解植物 运输水分的实验的步棸和方法。你能举例说出科学家进行观察和实验的其他例子吗
Image
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第八页，共八页。
同？
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第四页，共八页。
学做实验 实验可以给研究者提供现象、数据等资料，是检验 (shíy科àn学) 假设、形成科学理论的实践(shíjiàn)基础。
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第五页，共八页。
植运输(yùnshū)水分的实验
• 阅读P9页 • 了解植物运输(yùnshū)水分的实验的步棸和方法

基因表达
研究特定基因在不同条件下的表 达水平，包括转录和翻译过程， 以及调控机制。
基因组学
基因组测序
对生物体的全部基因进行测序，以揭示基因组的序列结构和 功能。
基因组注释
对基因组序列进行分析，识别并注释基因、调控元件等重要 功能区域。
蛋白质组学
蛋白质分离
通过各种技术手段分离和纯化蛋白质 样品，为后续分析提供基础。
通过微生物实验研究微生物的生长、 代谢、繁殖等生理过程，了解其生命 活动的规律和机制。
微生物生态学研究
通过微生物实验研究微生物在生态系 统中的作用和相互关系，了解微生物 群落的构成和功能。
02 观察法
显微观察
显微观察是生物学研究中最基本的方 法之一，通过使用显微镜等设备观察 细胞、组织和微生物等微观结构，了 解其形态、功能和变化。
比较生物学与进化生物学
比较生物学
指通过比较不同物种之间的基因组、蛋白质 组、代谢组等生物信息，来研究物种之间的 差异与进化关系。比较生物学有助于深入了 解物种的起源、进化和演化历程。
进化生物学
指研究生物进化的科学，主要关注物种的起 源、演化和适应环境的过程。进化生物学有 助于理解物种多样性的形成和演化机制，以 及物种之间的相互关系和协同进化。
生态观察的方法包括野外调查、定点观察和长期跟踪观察等，每种方法都 有其适用的范围和特点。
生态观察对于研究生物多样性、生态平衡和环境保护等领域具有重要意义， 有助于深入了解生物与环境之间的关系。
行为观察
行为观察是生物学研究中常用的方法之一，主 要通过观察和研究生物的行为特征、习性和演 化等，了解其行为学特征和规律。
05 模型生物方法
模式生物的选择与应用
模式生物

李时珍的在重修《本草》的过程中， 都进行了哪些工作？
其中哪些属于观察法？ 运用观察法时，需要注意什么问题？
观察法的基本要点
观察目的要明确 观察计划要详细 观察过程要有序 观察态度要认真、客观 观察记录要翔实准确
阅读课本19-21页的观察活动方案
我们一共分为八个小组，每个小组观察一 组标本，每组标本有4-6种相似的植物标本， 上面均有编号，如1-1……1-4，8-1……8-4， 要求每组同学利用尺子、放大镜等工具进行 观察并选择其中之一进行描述，然后把选择 的标本编号写在一张纸条上悄悄交给我，不 要让其他组的同学看到。此外，要把你们所 选的标本特征描述在一张白纸上，注意不许 写出编号和植物名称。所有组都完成此步骤 后回到自己的座位 到其他各小组的标本处进行观察，把你 们认为他们描述的标本编号记录在表格 中。顺序为1组先到2组，2组先到3 组……8组先到1组，每组给半分钟时间 观察记录，我说轮换，就按顺序到下一 组。全部观察记录完毕后，把表格交给 我，回座位坐好。
常用的生物学研究方法
常用的生物学研究方法
观察法 实验法 调查法 文献法 分类法 比较法
观察法的概念
观察法是指人们通过看、听、嗅、 触摸等方式感知、认识和研究生物 及其生活环境的方法，包括借助放 大镜、显微镜、望远镜等各种工具 观察、了解和认识生物。
李时珍和《本草纲目》
看书18-19页

响尾蛇
实拍响尾蛇捕食老鼠，15小时耐心等待终获成功！ 超清(720P).qlv
实验法的研究示例：
1、响尾蛇的视力不好，它的眼只能感受可 见光，而不能看清物体。
2、响尾蛇的眼下有一对能感受热的结构， 可以感受到较近的动物体温。
3、响尾蛇的舌能感受空气中的气味。
4、一只没有被响尾蛇咬伤的动物不能触发 响尾蛇的追踪行为。
设计实验方案：
科学家的实验
被蛇 咬过
实验1
的死
老鼠
A
B
科学家的实验
没有
被蛇 咬过
实验2
的死
老鼠
A
B
实验实施并记录
实验现象：
实验1中：响尾蛇的头缓慢地左右移动，同时 它的舌迅速地伸缩并轻打着，然后，它跟着科学家 设计的路径爬了过去，最后追寻到了那只中毒的死 老鼠。
实验2中，响尾蛇没有去追踪这只死老鼠
4.实验应实事求是。
设计对照实验：
• 一个变量（研究什么） • 其他条件相同
作业
1、总结实验法的一般步骤 2、实验设计需要注意哪些方面？
实验法的一般步骤
发现并提出问题
得出结论
收集与问题相 关的信息
分析实验现象
做出假设
实施实验并记 录
设计实验方案
（探究影响鼠妇分布的环境因素）
二、收集与问题相关的信息
你们的假设是：
。
鼠妇喜欢黑暗的环境？
鼠妇喜欢潮湿的环境？
鼠妇害怕其它生物干扰？
四、设计实验方案
你们所探究的影响鼠妇分布的环境因素是 _____光______; 对照条件是有__光__和__无__光__。
左边 （有光）
五、实施实验并记录
（光对鼠妇生活的影响）