2021高考生物一輪復(fù)習(xí)特色專題二生物科學(xué)研究方法學(xué)案新人教版

1、二 生物科學(xué)研究方法1.假說演繹法(1)孟德爾遺傳定律的發(fā)現(xiàn)過程。(2)基因與染色體的關(guān)系的探究歷程從薩頓提出“基因在染色體上的假說”到摩爾根通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這個假說，整個過程體現(xiàn)了“假說演繹”的應(yīng)用。同時(shí)，從摩爾根發(fā)現(xiàn)果蠅中出現(xiàn)一只白眼雄蠅到提出“控制白眼性狀的基因位于x染色體上”到最后通過實(shí)驗(yàn)證明，也是“假說演繹”的經(jīng)典應(yīng)用。(3)dna復(fù)制方式的提出與證實(shí)。2建立模型法(1)由于種種原因，直接用研究對象進(jìn)行研究非常困難或者不可能，可以用建立模型的方法進(jìn)行研究。建立模型時(shí)，人們常對認(rèn)識對象進(jìn)行簡化的概括性描述。經(jīng)過分析，從復(fù)雜的生物學(xué)問題中提取主要因素，忽略次要因素，用形象化的手段描述主要因素

2、間的關(guān)系。模型包括物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型等。模型一方面需要被檢驗(yàn)，另一方面可以對未來做出預(yù)測。(2)通過建立模型的方法進(jìn)行研究的實(shí)例細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的研究流動鑲嵌模型研究細(xì)胞大小與細(xì)胞物質(zhì)交換效率的關(guān)系模型沃森、克里克建立dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型種群j型增長和s型增長數(shù)學(xué)模型3調(diào)查法(1)豐富度的調(diào)查與種群密度調(diào)查的比較實(shí)驗(yàn)名稱調(diào)查對象調(diào)查方法統(tǒng)計(jì)方法(計(jì)算公式)種群密度的調(diào)查活動能力強(qiáng)、活動范圍大的動物標(biāo)志重捕法植物或活動能力弱的動物樣方法土壤中小動物類群豐富度的研究土壤中的小動物取樣器取樣法記名計(jì)算法、目測估計(jì)法(2)遺傳病發(fā)病率與遺傳方式的調(diào)查的比較項(xiàng)目內(nèi)容調(diào)查對象及范圍注意事項(xiàng)結(jié)果計(jì)

3、算及分析遺傳病發(fā)病率廣大人群群體足夠大，隨機(jī)抽樣，選取發(fā)病率較高的單基因遺傳病患病人數(shù)占所調(diào)查的總?cè)藬?shù)的百分比遺傳病遺傳方式患者家系可在多個患病家系中調(diào)查分析致病基因的顯隱性及所在的染色體類型4同位素標(biāo)記法(1)常用的示蹤元素：如3h、14c、15n、18o、32p、35s(蛋白質(zhì)的特征元素)等。(2)教材應(yīng)用分泌蛋白的合成和運(yùn)輸利用放射性同位素3h標(biāo)記的亮氨酸研究蛋白質(zhì)的合成與分泌過程：核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞外光合作用的探究歷程1939年美國科學(xué)家魯賓和卡門利用同位素 18o 分別標(biāo)記h2o和co2，然后通過對比實(shí)驗(yàn)，證明了光合作用釋放的氧氣來自水20世紀(jì)40年代，美國科學(xué)家卡爾文，用14

4、c標(biāo)記的14co2供小球藻進(jìn)行光合作用，最終探明了碳在光合作用過程中的轉(zhuǎn)移途徑為co2c3(ch2o)，這一途徑稱為卡爾文循環(huán)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1952年赫爾希和蔡斯分別用同位素32p和35s標(biāo)記噬菌體，通過對比實(shí)驗(yàn)證明了dna是遺傳物質(zhì)探究dna的復(fù)制方式用15n標(biāo)記親代dna使之變成“重”分子，再結(jié)合密度梯度離心，證明了dna是半保留復(fù)制續(xù)表研究核酸的合成過程用放射性元素標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸并追蹤，研究dna的合成用放射性元素標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸并追蹤，研究rna的合成其他應(yīng)用研究有絲分裂過程中物質(zhì)的合成和細(xì)胞周期各個時(shí)期的長短利用含放射性同位素的基因探針進(jìn)行基因診斷利用放射性同位素4

5、2k、32p標(biāo)記無機(jī)鹽離子，研究礦質(zhì)元素運(yùn)輸和有機(jī)物運(yùn)輸途徑；利用放射性同位素131i作為示蹤元素來追蹤甲狀腺激素在體內(nèi)的變化等5熒光標(biāo)記法(1)在生物學(xué)中，和同位素標(biāo)記法類似的另一種方法。(2)教材應(yīng)用細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)：這一實(shí)驗(yàn)很有力地證明了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定流動性。基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)：運(yùn)用熒光標(biāo)記的手段，可以很直觀地觀察到某一基因在染色體上的位置。6離心法(1)常用離心法：差速離心法、密度梯度離心。(2)實(shí)例：分離細(xì)胞器、探究dna復(fù)制方式、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)等。7紙層析法：分離色素。 1.“假說演繹法”是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的方法。包括“提出問題作出假設(shè)演繹推理檢驗(yàn)推理得出結(jié)論

6、”五個基本環(huán)節(jié)。孟德爾利用該方法發(fā)現(xiàn)了兩大遺傳規(guī)律。下列對孟德爾的研究過程的分析中，正確的是()a孟德爾在豌豆純合親本雜交和f1自交遺傳實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出研究問題b孟德爾所作假設(shè)的核心內(nèi)容是“性狀是由位于染色體上的基因控制的”c孟德爾為了驗(yàn)證所作出的假設(shè)是否正確，設(shè)計(jì)并完成了正、反交實(shí)驗(yàn)d孟德爾發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律能夠解釋所有有性生殖生物的遺傳現(xiàn)象答案a解析孟德爾是在純合親本雜交和f1自交遺傳實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出研究問題的，a正確；孟德爾所作假設(shè)的核心內(nèi)容是“性狀是由遺傳因子控制的”，孟德爾所在的年代還沒有“基因”一詞，“基因在染色體上”是在孟德爾之后發(fā)現(xiàn)的，b錯誤；孟德爾為了驗(yàn)證所做出的假設(shè)是否正確，設(shè)計(jì)并

7、完成了測交實(shí)驗(yàn)，c錯誤；孟德爾發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律只能解釋有性生殖生物的核基因的遺傳，d錯誤。2數(shù)學(xué)模型是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式，關(guān)于種群增長的數(shù)學(xué)模型有曲線圖和數(shù)學(xué)方程式。下列關(guān)于種群的“j”型曲線增長的敘述錯誤的是()a數(shù)學(xué)方程式模型可表示為：t年后種群數(shù)量為：ntn0tb條件是食物和空間充裕、氣候適宜、沒有敵害等c出生率遠(yuǎn)大于死亡率dk值是固定的答案d解析“j”型增長曲線的數(shù)學(xué)方程式模型可表示為：t年后種群數(shù)量為：ntn0t(第二年的數(shù)量為第一年的倍)，a正確；食物和空間充裕、氣候適宜、沒有敵害等理想條件下，種群數(shù)量持續(xù)增加，呈現(xiàn)“j”型，b正確；理想條件下，種群的出生率遠(yuǎn)大于死

8、亡率，種群數(shù)量持續(xù)上升，c正確；“j”型曲線種群數(shù)量持續(xù)上升，不存在k值，d錯誤。3下列調(diào)查活動或?qū)嶒?yàn)中，計(jì)算所得數(shù)值與實(shí)際數(shù)值相比，可能偏小的是()a標(biāo)志重捕法調(diào)查野兔種群密度時(shí)個別標(biāo)志物脫落b調(diào)查某遺傳病的發(fā)病率時(shí)以患者家系為調(diào)查對象c樣方法調(diào)查法國梧桐種群密度時(shí)在分布較稀疏的地區(qū)取樣d用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)酵母菌數(shù)量時(shí)統(tǒng)計(jì)方格內(nèi)和在相鄰兩邊上的菌體答案c解析根據(jù)標(biāo)志重捕法的計(jì)算公式：種群中個體數(shù)(n)/標(biāo)記總數(shù)重捕總數(shù)/重捕中被標(biāo)記的個體數(shù)可知，若部分野兔身上的標(biāo)志物脫落，則會導(dǎo)致重捕中被標(biāo)記的個體數(shù)偏小，最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)所得到數(shù)值比實(shí)際數(shù)值大，a錯誤；若調(diào)查的是遺傳病的發(fā)病率，則應(yīng)在群體中隨機(jī)

9、抽樣調(diào)查，若以患者家系為調(diào)查對象會導(dǎo)致所得到數(shù)值比實(shí)際數(shù)值偏大，b錯誤；樣方法調(diào)查樹木種群密度時(shí)應(yīng)隨機(jī)取樣，在分布較稀疏的地區(qū)取樣會偏小，c正確；對于壓在邊界上的個體計(jì)數(shù)原則：統(tǒng)計(jì)相鄰兩邊及其頂角的個體，d錯誤。4下圖表示從血液中制備核糖體的大致過程，對該過程的敘述不合理的是()a步驟加入14c氨基酸的目的是為了在步驟中檢測核糖體b步驟的目的是破壞細(xì)胞膜c該過程運(yùn)用了滲透作用原理、同位素示蹤法、離心法、層析法d步驟、的目的是分離細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)答案c解析14c氨基酸是合成蛋白質(zhì)的原料，而蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體，所以步驟加入14c氨基酸的目的是為了步驟檢測核糖體，a正確；步驟中加入蒸餾水會使細(xì)

10、胞吸水漲破，破壞細(xì)胞膜，b正確；該過程運(yùn)用了滲透作用原理、同位素示蹤法、離心法，但沒有運(yùn)用層析法，c錯誤；不同細(xì)胞結(jié)構(gòu)的比重不同，因此步驟、的目的是用差速離心法分離細(xì)胞器和其他細(xì)胞結(jié)構(gòu)，d正確。5以下有關(guān)研究方法的運(yùn)用，敘述正確的是()a科學(xué)家一般采用同位素標(biāo)記法研究光合作用和細(xì)胞呼吸的化學(xué)反應(yīng)過程b薩頓研究蝗蟲的減數(shù)分裂，提出假說“基因在染色體上”運(yùn)用的是假說演繹法c沃森和克里克運(yùn)用建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的方法研究dna的結(jié)構(gòu)d摩爾根進(jìn)行果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，證明基因位于染色體上運(yùn)用了類比推理法答案a解析魯賓和卡門用18o分別標(biāo)記水和二氧化碳證明光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于水，卡爾文追蹤光合作用中碳元素的行蹤，了

11、解光合作用的暗反應(yīng)過程，a正確；薩頓推論出基因在染色體上運(yùn)用的是類比推理法，b錯誤；沃森和克里克用建構(gòu)物理模型的方法研究dna的結(jié)構(gòu)，c錯誤；摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了假說演繹法，d錯誤。6選擇正確的實(shí)驗(yàn)方法是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。下表是一系列生物學(xué)實(shí)驗(yàn)及其常用的實(shí)驗(yàn)方法，其中正確的有幾項(xiàng)()序號實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)方法調(diào)查蒲公英的種群密度樣方法觀察洋蔥根尖細(xì)胞的有絲分裂活體染色法研究細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和種類密度梯度離心法調(diào)查土壤中小動物的豐富度標(biāo)志重捕法赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)放射性同位素標(biāo)記法分離葉綠體中的色素紙層析法分離蛋白質(zhì)、dna、rna等大分子電泳法a二項(xiàng) b三項(xiàng) c四項(xiàng) d五項(xiàng)答案c解析觀

12、察洋蔥根尖細(xì)胞的有絲分裂是染色法，錯誤；研究細(xì)胞器的種類和結(jié)構(gòu)是差速離心法和顯微鏡觀察法，錯誤；調(diào)查土壤小動物的豐富度常用取樣器取樣法，錯誤。7下圖中甲表示某森林植物的景觀，乙表示物種數(shù)與樣方面積的關(guān)系。請分析回答下列問題。(1)物種組成是決定群落性質(zhì)的最重要因素。為了統(tǒng)計(jì)群落的植物種類組成，在群落的中心部位選取樣地，用隨機(jī)法取樣，首先要確定樣方面積。系列取樣統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖乙。試寫出該研究的課題名稱：_。這種研究方法叫做_。圖乙顯示：在一定范圍內(nèi)，隨樣方面積的增大，_。調(diào)查該森林物種數(shù)的樣方面積最好是_m2。若選取3個合適的樣方對某種喬木計(jì)數(shù)的結(jié)果分別是n1、n2、n3，則該喬木的種群密度為_株

13、/m2。(2)導(dǎo)致景觀圖中植物分層現(xiàn)象的主要非生物因素是_，森林對太陽能的利用率高于農(nóng)田的主要原因是森林具有復(fù)雜的_結(jié)構(gòu)。若要調(diào)查景觀圖中森林群落的結(jié)構(gòu)，請寫出主要的調(diào)查項(xiàng)目(調(diào)查設(shè)備略)：_；_。答案(1)某森林物種數(shù)與樣方面積的關(guān)系研究(只要合理均可)調(diào)查法物種數(shù)增多，達(dá)到最多后保持穩(wěn)定s0(n1n2n3)(2)光垂直垂直結(jié)構(gòu)：動植物的分層，不同層次上生物的種類和種群密度等水平結(jié)構(gòu)：水平方向上不同地段的群落物種組成和種群密度等解析(1)據(jù)圖分析，橫坐標(biāo)是樣方面積，縱坐標(biāo)是物種數(shù)，因此該研究的課題是某森林物種數(shù)與樣方面積的關(guān)系研究。圖乙表示樹木的物種數(shù)與樣方面積的關(guān)系，分析題圖可知，在面積為0到s0之間，隨著面積