Lista över forskningsmetoder i biologi - List of research methods in biology
| Del av en serie om |
| Biologi |
|---|
|
Denna lista över forskningsmetoder inom biologi är ett index för artiklar om forskningsmetoder som används inom olika grenar av biologin .
Forskningsdesign och analys
Forskningsdesigner
| Forskningsdesign | Verktyg | Potentiell analys |
|---|---|---|
| Design mellan grupper | Experiment som har två eller flera grupper av försökspersoner som var och en testas med en annan testfaktor samtidigt | Studentens t-test , Variansanalys , Mann – Whitney U-test |
| Upprepade åtgärder design | En forskningsdesign som involverar flera mått på samma variabel som tas på samma eller matchade ämnen antingen under olika förhållanden eller under två eller flera tidsperioder. | Parat t-test , Wilcoxon-test med signerad rang |
Diagram och diagram
| Analys | Verktyg | Gren |
|---|---|---|
| Dos -svarskurvor | Diagram som visar storleken på en organisms respons , som en funktion av exponering (eller doser ) för en stimulans eller stressor (vanligtvis en kemikalie ) efter en viss exponeringstid | Fysiologi |
| Elektroencefalogram | Graf som visar spänningsvariationer till följd av jonströmmen inom de neuroner i hjärnan | Neurovetenskap |
| Elektrokardiogram | Diagram över spänning kontra tid för hjärtats elektriska aktivitet med hjälp av elektroder placerade på huden | Fysiologi |
| Manhattan tomt | Används för att visa data med ett stort antal datapunkter, många med icke-noll amplitud och med en fördelning av värden med högre storlek. Handlingen används vanligtvis i genomomfattande associeringsstudier (GWAS) för att visa signifikanta SNP . | Genetik |
| Stamtavla | Används för att visa förekomsten av fenotyper av en speciell gen eller organism och dess förfäder från en generation till nästa, de vanligaste människor , visa hundar , och racehästar | Genetik |
| Fylogenetiskt träd | Används för att visa de evolutionära relationerna mellan olika biologiska arter eller andra enheter baserat på likheter och skillnader i deras fysiska eller genetiska egenskaper | Systematik , evolutionär biologi |
| Befolkningspyramiden | Används för att illustrera fördelningen av en befolkning (vanligtvis i ett land eller en region i världen) efter åldersgrupper och kön; den formar typiskt en pyramid när befolkningen växer | Befolkningsekologi |
| Punnett square | Används för att förutsäga genotyperna för ett visst kors- eller avelsförsök | Genetik |
Statistiska analyser
| Analys | Verktyg | Typ |
|---|---|---|
| Variansanalys | En samling statistiska modeller och deras associerade uppskattningsförfaranden (såsom "variationen" mellan och mellan grupper) som används för att analysera skillnaderna mellan medel | Statistisk modell |
| Chi-squared test | Ett statistiskt hypotesprov som är giltigt att utföra när teststatistiken är chi-squared fördelad under nollhypotesen , specifikt Pearsons chi-squared test och varianter därav | Statistiskt hypotesprov |
| Mann -Whitney U -test | Ett statistiskt hypotesprov av nollhypotesen att för slumpmässigt valda värden X och Y från två populationer är sannolikheten för att X är större än Y lika med sannolikheten för att Y är större än X | Icke -parametrisk statistik |
| Studentens t-test | Varje statistiskt hypotesprov där teststatistiken följer en students t -fördelning under nollhypotesen | Parametrisk statistik |
Laboratorietekniker
| Metod | Verktyg | Grenar |
|---|---|---|
| Agarosegelelektrofores | Används för att separera en blandad population av makromolekyler som DNA eller proteiner i en matris av agaros , en av de två huvudkomponenterna i agar | Biokemi , molekylärbiologi , genetik |
| Djurmodell | Används för att undersöka sjukdomar och störningar hos människor. Vissa djur kan ha människoliknande egenskaper, till exempel möss , medan andra kan ha egenskaper som är idealiska för forskning, till exempel bläckfiskjätten axon | Biokemi , neurovetenskap , fysiologi |
| Biologisk ablation | Används för att ta bort en biologisk struktur eller funktion | Genetik , fysiologi |
| Kalciumbildning | Används för att optiskt mäta status för kalciumjoner (Ca 2+ ) i en isolerad cell , vävnad eller medium | Fysiologi |
| Cellisolering | Process för att separera enskilda levande celler från ett fast block av vävnad eller cellsuspension | Cellbiologi |
| Centrifugering | Användning av centrifugalkraft för att separera partiklar från en lösning beroende på deras storlek, form, densitet, medelviskositet och rotorhastighet | Cellbiologi , biokemi |
| CRISPR -genredigering | Används för att modifiera genomerna för levande organismer baserat på en förenklad version av bakterien CRISPR - Cas9 antiviralt försvarssystem | Molekylärbiologi |
| DNA -sekvenserare | Används för att automatisera DNA -sekvenseringsprocessen | Genetik , molekylärbiologi |
| Enzymkopplad immunosorbentanalys (ELISA) | Används för att detektera närvaron av en ligand (vanligen ett protein) i ett flytande prov med hjälp av antikroppar riktade mot det protein som ska mätas | Biokemi , molekylärbiologi |
| Gene knockout | Används för att göra en av en organisms gener inoperativa ("utslagen" av organismen) | Molekylärbiologi , Genetik |
| Immunfärgning | Används av en antikroppsbaserad metod för att detektera ett specifikt protein i ett prov | Molekylärbiologi , Biokemi |
| Intracellulär inspelning | Används för att mäta spänningen över ett cellmembran | Neurovetenskap , elektrofysiologi |
| Microarray | Analyser (testar) stora mängder biologiskt material med hjälp av screening med hög genomströmning, miniatyriserade, multiplexerade och parallella bearbetnings- och detektionsmetoder | Genetik , molekylärbiologi |
| Mikroelektrodgrupp | Enheter som innehåller flera (tiotusentals) mikroelektroder genom vilka neurala signaler erhålls eller levereras, som i huvudsak fungerar som neurala gränssnitt som ansluter neuroner till elektroniska kretsar | Neurovetenskap |
| Mikroskop | Används för att undersöka föremål som är för små för att ses med blotta ögat | Cellbiologi |
| Molekylär kloning | Används för att montera rekombinanta DNA -molekyler och för att styra deras replikering inom värdorganismer . | Molekylärbiologi |
| Northern blot | Används för att studera genuttryck genom detektion av RNA (eller isolerat mRNA ) i ett prov. | Molekylärbiologi |
| Optogenetik | Använder ljus för att styra neuroner som har genetiskt modifierats för att uttrycka ljuskänsliga jonkanaler | Neurovetenskap |
| Oscilloskop | Används för att grafiskt visar varierande signalspänningar , vanligen som en kalibrerad tvådimensionellt diagram av en eller flera signaler som en funktion av tiden | Neurovetenskap , fysiologi |
| Papperskromatografi | Används för att separera färgade kemikalier eller ämnen. | Molekylärbiologi |
| Patch klämma | Används för att studera jonströmmar i enskilda isolerade levande celler, vävnadssektioner eller fläckar av cellmembran | Elektrofysiologi , neurovetenskap |
| Polymeraskedjereaktion (PCR) | Används för att snabbt göra miljoner till miljarder kopior (fullständiga kopior eller delkopior) av ett specifikt DNA -prov, så att forskare kan ta ett mycket litet urval av DNA och förstärka det (eller en del av det) till en tillräckligt stor mängd att studera i detalj | Genetik , molekylärbiologi |
| Somatisk cellkärnöverföring | Används för att skapa ett livskraftigt embryo från en kroppscell och en äggcell | Utvecklingsbiologi |
| Southern blot | Används för att detektera specifik DNA -sekvens i DNA -prover | Molekylärbiologi |
| Testkors | Används för att avgöra om en individ är homozygot eller heterozygot dominant | Genetik |
| Spänningsklämma | Används för att mäta jon strömmarna genom membranen i retbara celler, såsom nervceller , medan du håller membranspänningen vid en inställd nivå. | Fysiologi , neurovetenskap |
| Western blot | Användte analytisk teknik inom molekylärbiologi och immunogenetik för att detektera specifika proteiner i ett prov av vävnadshomogenat eller extrakt | Molekylärbiologi |
| Röntgenkristallografi | Används för att bestämma atom- och molekylstrukturen hos en kristall , i vilken den kristallina strukturen får en stråle av infallande röntgenstrålar att diffraktera i många specifika riktningar | Strukturell biologi |
Fälttekniker
| Metod | Verktyg | Grenar |
|---|---|---|
| Avståndsprovtagning | Används för att uppskatta densiteten och/eller överflödet av populationer | Ekologi |
| Markera och återta | Används för att uppskatta ett djur befolkning är storlek där det är opraktiskt att räkna varje individ. | Ekologi |
Beräkningsverktyg
Matematiska modeller
| Modell | Verktyg | Grenar |
|---|---|---|
| Exponentiell integrera-och-eld | Beskriver kompakta och beräkningseffektiva olinjära spikande neuronmodeller med en eller två variabler | Neurovetenskap |
| FitzHugh – Nagumo -modell | Beskriver en prototyp av ett upphetsat system (t.ex. ett neuron ) | Neurovetenskap |
| Hardy -Weinberg -principen | Stater att allel- och genotypfrekvenser i en befolkning kommer att förbli konstanta från generation till generation i frånvaro av andra evolutionära influenser | Genetik , evolutionär biologi |
| Hodgkin – Huxley modell | Beskriver hur åtgärdspotentialer i neuroner initieras och sprids | Neurovetenskap |
| Oändliga webbplatser modell | Tillåter beräkning av heterozygositet eller genetisk mångfald i en begränsad befolkning och för uppskattning av genetiska avstånd mellan populationer av intresse | Evolutionär biologi |
| Logistisk tillväxt | Beskriver tillväxten av en befolkning som exponentiell, följt av en minskning av tillväxten och bunden av en bärighet på grund av miljöbelastning. | Ekologi |
| Lotka – Volterra ekvationer | Beskriv dynamiken i biologiska system där två arter interagerar, en som rovdjur och den andra som byte | Ekologi |
| Moran process | Stokastisk process som beskriver begränsade populationer | Genetik |
| Förhållande mellan art och område | beskriver förhållandet mellan området för en livsmiljö , eller en del av en livsmiljö, och antalet arter som finns inom det området | Ekologi |
Algoritmer
| Algoritm | Verktyg | Grenar |
|---|---|---|
| Evolutionär algoritm | Använder mekanismer inspirerade av biologisk utveckling . Kandidatlösningar på optimeringsproblemet spelar rollen för individer i en befolkning, och fitnessfunktionen avgör kvaliteten på lösningarna. | Neurovetenskap |