高中生物 科學(xué)家 實驗 方法 結(jié)論

熱心網(wǎng)友：假說一演繹法：在觀察和分析基礎(chǔ)上提出問題以后，通過推理和想像提出解釋問題的假說，根據(jù)假說進行演繹推理，再通過實驗檢驗演繹推理的結(jié)論。如果實驗結(jié)果與預(yù)期結(jié)論相符，就證明假說是正確的，反之，則說明假說是錯誤的。這是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的一種科學(xué)方法，叫做假說-演繹法 1、孟德爾的豌豆雜交實驗。19世紀中期，孟德爾用豌豆做了大量的雜交實驗，在對實驗結(jié)果進行觀察、記載和進行數(shù)學(xué)統(tǒng)計分析的過程中，發(fā)現(xiàn)雜種后代中出現(xiàn)一定比例的性狀分離，兩對及兩對以上相對性狀雜交實驗中子二代出現(xiàn)不同性狀自由組合現(xiàn)象。他通過嚴謹?shù)耐评砗痛竽懙南胂蠖岢黾僬f，并對性狀分離現(xiàn)象和不同性狀自由組合現(xiàn)象作出嘗試性解釋。然后他巧妙地設(shè)計了測交實驗用以檢驗假說，測交實驗不可能直接驗證假說本身，而是驗證由假說演繹出的推論，即:如果遺傳因子決定生物性狀的假說是成立的，那么，根據(jù)假說可以對測交實驗結(jié)果進行理論推導(dǎo)和預(yù)測;然后，將實驗獲得的數(shù)據(jù)與理論推導(dǎo)值進行比較，如果二者一致證明假說是正確的，如果不一致則證明假說是錯誤的。當然，對假說的實踐檢驗過程是很復(fù)雜的，不能單靠一兩個實驗來說明問題。事實上，孟德爾做的很多實驗都得到了相似的結(jié)果，后來又有數(shù)位科學(xué)家做了許多與孟德爾實驗相似的觀察，大量的實驗都驗證了孟德爾假說的真實性之后，孟德爾假說最終發(fā)展為遺傳學(xué)的經(jīng)典理論。我們知道，演繹推理是科學(xué)論證的一種重要推理形式，測交實驗值與理論推導(dǎo)值的一致性為什么就能證明假說是正確的呢?原來，測交后代的表現(xiàn)型及其比例真實地反映出子一代產(chǎn)生的配子種類及其比例，根據(jù)子一代的配子型必然地可以推導(dǎo)其遺傳組成，揭示這個奧秘為演繹推理的論證過程起到畫龍點睛的作用，不揭示這個奧秘學(xué)生則難以理解“假說一演繹法” 的科學(xué)性和嚴謹性，對演繹推理得出的結(jié)論仍停留在知其然的狀況。2、1900年，3位科學(xué)家分別重新發(fā)現(xiàn)了孟德爾的工作，遺傳學(xué)界開始認識到孟德爾遺傳理論的重要意義。如果孟德爾假設(shè)的遺傳因子，即基因確實存在，那么它到底在哪里呢?1903年，美國遺傳學(xué)家薩頓發(fā)現(xiàn)，孟德爾假設(shè)的一對遺傳因子即等位基因的分離，與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。薩頓根據(jù)基因和染色體行為之間明顯的平行關(guān)系，提出假說:基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給子代的，也就是說，基因位于染色體上。美國遺傳學(xué)家摩爾根曾經(jīng)明確表示過不相信孟德爾的遺傳理論，也懷疑薩頓的假說，后來他做了大量的果蠅雜交實驗，用實驗把一個特定的基因和一條特定的染色體— X染色體聯(lián)系起來，從而證實了薩頓的假說。由此可以看出，對基因與染色體的關(guān)系的探究歷程，也是假說一演繹的過程。3、 DNA復(fù)制方式的提出與證實，以及整個中心法則的提出與證實，都是“假說一演繹法”的案例。以DNA分子的復(fù)制方式的闡明為例。美國生物學(xué)家沃森和英國物理學(xué)家克里克在發(fā)表DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的那篇著名的論文的最后寫道:“在提出堿基特異性配對的看法后，我們立即又提出了遺傳物質(zhì)進行復(fù)制的一種可能機理?！彼麄兙o接著發(fā)表了第2篇論文，提出了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說:DNA分子復(fù)制時，雙螺旋解開，解開的兩條單鏈分別作為模板，根據(jù)堿基互補配對原則形成新鏈，因而每個新的DNA分子中都保留了原來DNA分子的一條鏈。這種復(fù)制方式被稱為半保留復(fù)制。1958年，科學(xué)家以大腸桿菌為實驗材料，運用同位素標記法設(shè)計了巧妙的實驗，實驗結(jié)果與根據(jù)假說一演繹推導(dǎo)的預(yù)期現(xiàn)象一致，證實了DNA的確是以半保留方式復(fù)制的。4、遺傳密碼的破譯是繼DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型提出后，現(xiàn)代遺傳學(xué)發(fā)展中的又一個重大事件。自1953年提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型后，科學(xué)家就圍繞遺傳密碼的破譯開展了一系列探索。美籍蘇聯(lián)物理學(xué)家伽莫夫提出的3個堿基編碼1個氨基酸的設(shè)想。克里克和他的同事通過大量的實驗，以T4 噬菌體為材料，研究其中某個基因的堿基的增加或減少對其所編碼的蛋白質(zhì)的影響，結(jié)果表明只可能是遺傳密碼中的3個堿基編碼1個氨基酸。但是他們的實驗無法說明由3個堿基排列成的1個密碼對應(yīng)的究竟是哪一個氨基酸。兩位年輕的美國生物學(xué)家尼倫伯格和馬太轉(zhuǎn)換設(shè)計思路，巧妙設(shè)計實驗，成功地破譯了第1個遺傳密碼。在此后的六七年中，科學(xué)家破譯了全部的遺傳密碼，并編制出了密碼子表。類比推理法：類比推理指是根據(jù)兩個或兩類對象在某些屬性上相同，推斷出它們在另外的屬性上（這一屬性已為類比的一個對象所具有，另一個類比的對象那里尚未發(fā)現(xiàn)）也相同的一種推理。 1、細胞學(xué)說的建立過程中，施旺就運用了類比方法。首先，施萊登觀察到細胞是組成植物體的基本單位而把這個信息告訴了施旺，施旺意識到既然植物體如此，動物體也很可能如此。因此，他廣泛地對動物各種組織進行研究，發(fā)現(xiàn)動物體也是由細胞構(gòu)成的，驗證了上述推理的正確性，在此基礎(chǔ)上，對上述事實材料進行歸納概括，建立了細胞學(xué)說。2、DNA模型建立的過程中，沃森和克里克根據(jù)前人的研究成果，認識到蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)呈螺旋型，于是他們推想： DNA結(jié)構(gòu)或許也是螺旋型的。根據(jù)這樣的類比推理，他們對原來構(gòu)建的DNA模型進行了修改，并與DNA分子的X射線照片進行對照，證實了該推理的正確性。3、薩頓的假說“基因在染色體上”運用了類比推理法。薩頓正是運用了此種科學(xué)方法，將看不見的基因與看得見的染色體的行為進行類比，根據(jù)其驚人的一致性，提出基因位于染色體上這一假說。

熱心網(wǎng)友：10月19日，在國家科技部召開的“973計劃和重大科學(xué)研究計劃”2009年項目實施會上，由我院生物所為第一承擔(dān)單位，品資所、中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院、中國科學(xué)院華南植物園、中國科學(xué)院北京基因組研究所、復(fù)旦大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、廣西大學(xué)等單位合作承擔(dān)的國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973計劃）“重要熱帶作物木薯品種改良的基礎(chǔ)研究”項目正式獲得國家科技部批準立項。 　　我院生物所所長彭明研究員為該項目首席科學(xué)家，會議現(xiàn)場舉行了聘書頒發(fā)儀式。 　　該項目執(zhí)行年限為2010年1月至2014年8月，依托部門為農(nóng)業(yè)部和海南省科技廳。將以木薯為熱帶作物典型材料，探索其淀粉高效累積和抗逆的分子遺傳基礎(chǔ)；解析木薯光合產(chǎn)物高效積累的基因調(diào)控模式；揭示其淀粉持續(xù)高效累積的生物學(xué)基礎(chǔ)和逆境適應(yīng)的分子機制；發(fā)掘具有應(yīng)用價值的基因資源和分子標記，發(fā)展新的分子育種綜合技術(shù)，為木薯新品種培育奠定堅實的理論和運用基礎(chǔ)；建設(shè)一支世界高水平的研究團隊，推動木薯及熱帶作物產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為世界的糧食安全和生物質(zhì)能源的發(fā)展做出貢獻。 　　參加該項目的主要科學(xué)家有：生物所王文泉研究員（木薯產(chǎn)業(yè)體系崗位科學(xué)家）、品資所李開綿研究員（木薯產(chǎn)業(yè)體系首席科學(xué)家）、中國科學(xué)院上海生命科學(xué)院張鵬研究員（木薯產(chǎn)業(yè)體系崗位科學(xué)家、中科院百人計劃入選者）、中國科學(xué)院劉斌研究員（中科院“百人計劃”入選者，中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院特聘研究員）、中國科學(xué)院華南植物園王瑛研究員（中科院百人計劃入選者）、美國華盛頓大學(xué)章偉雄教授（復(fù)旦大學(xué)特聘教授、中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院特聘研究員）。 　 木薯是海南省種植面積較大的經(jīng)濟作物。由于它既可以當作糧食作物種植，又可以作為生產(chǎn)酒精、乙醇的清潔能源，被視為戰(zhàn)略作物。記者今天從中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，“重要熱帶作物木薯品種改良的基礎(chǔ)研究”項目，近日正式獲得國家科技部批準立項為973計劃項目。 　　973計劃，即國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃，它以國家戰(zhàn)略發(fā)展為目標，為解決下世紀我國經(jīng)濟和社會發(fā)展中重大問題提供有力的科學(xué)支撐。 　　據(jù)了解，該項目由熱科院熱帶生物技術(shù)研究所為第一承擔(dān)單位，熱科院品資所、中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院、華南植物園、北京基因組研究所、復(fù)旦大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、廣西大學(xué)等單位合作承擔(dān)。項目依托部門為農(nóng)業(yè)部和省科技廳，由熱科院熱帶生物技術(shù)研究所所長彭明為該項目首席科學(xué)家；項目執(zhí)行年限從2010年1月開始，至2014年8月結(jié)束。 　　該項目將以木薯為熱帶作物典型材料，發(fā)展新的分子育種綜合技術(shù)，為木薯新品種培育奠定堅實的理論和運用基礎(chǔ)，同時建設(shè)一支世界級的研究團隊，推動木薯及熱帶作物產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為世界糧食安全和生物質(zhì)能源發(fā)展做貢獻。