高中生物類比推理法和假說演繹法

高中生物類比推理法和假說演繹法高中生物類比推理法和假說演繹法高中生物類比推理法和假說演繹法V:1.0精細整理，僅供參考高中生物類比推理法和假說演繹法日期：20xx年X月高中生物中的假說演繹法與類比推理法假說一演繹法是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的一種科學(xué)方法。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。高中生物中，那些科學(xué)家用了假說演繹法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?？死锟撕退耐峦ㄟ^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。高中生物中，那些科學(xué)家用了類比推理法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，