(完整版)性状分离比的模拟
(完整版)《性状分离比的模拟》实验教学设计
《性状分离比的模拟》实验教学设计一、教学设计思路本实验既是模拟实验又是定量分析实验，属于部分探究活动，学生主要完成数据收集、记录、统计、概括和推理，解释实验结果，反思与改进实验。
教师引导学生进行数据比较和概括，从中发现问题，驱动学生主动从各方面进行误差分析。
当学生思维活跃时候，鼓励学生提出改进方案，进一步拓展学生对模拟实验理解。
本实验设计基本按照“发现问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果、得出结论”顺序进行教学。
新课程标准提倡以探究、理解、体验、分享与合作等新型学习方式。
按部就班实验，限制了学生思维能力和创造能力发挥。
所以我大胆将实验稍作修整，1除了模拟本实验（即孟德尔自交实验）外，设置实验模拟孟德尔测交试验，即开拓学生思维，又对本节课内容前呼后应。
2本实验课本操作简单，学生实验操作和统计实验结果没有障碍，但有些学生会不认真对待，小组分配改变传统两人，设置3人一小组进行合作学习。
实验中一个学生抓球，另一个学生做记录，第三位同学监督并负责将小球放回原处及摇匀小球，增强实验数据准确性。
二、实验教学分析1.学习任务分析“性状分离比的模拟实验”是高中生物人教版必修二《遗传与进化》第1章第一节孟德尔的豌豆杂交实验（一）中教学内容，是本书第一个实验。
本实验是对孟德尔假说间接具体的体验。
通过性状分离比模拟实验,使学生亲身活动,将抽象的、肉眼看不见遗传因子分离、配子随机结合与遗传结果关系直观、明了地体现出来，进一步体验孟德尔提出的假说，锻炼学生合作探究能力,贯彻高中生物新课程教学理念,提高学生的综合素质，增强学生学习自然科学兴趣,倡导协作探究精神。
同时为认识和理解基因分离定律、基因自由组合定律、减数分裂、受精作用过程中分离和组合情况奠定基础。
2.学生情况分析学生通过“孟德尔的豌豆杂交实验（一）”第一课时的学习，对孟德尔杂交实验过程和孟德尔提出的假说有了初步了解，但是对分离现象的解释并没有真正地理解，对雌雄配子的随机结合会与性状分离比之间关系还不太清楚。
性状分离比的模拟实验
第8章第1节第3课时实验81 性状分离比的模拟实验一、设计思路本节内容是在学习了基因的分离定律后进行的验证性学生实验。
通过性状分离比模拟实验使学生在亲身活动中探讨基因分离、配子随机结合与遗传结果的关系为进一步理解孟德尔的豌豆杂交实验打基础。
本实验课本上的实验操作简单而且学生在以前的数学课上学习概率问题时已经做过类似的实验所以学生实验操作和统计实验结果都没有障碍这样有些学生会觉得这个实验很“小儿科”不值得认真对待。
基于以上分析在指导学生做模拟实验时通过讲授、学生讨论等形式使学生明确实验过程中每一步骤的意义引导学生明确不同彩球与基因之间的对应关系及随机抓取彩球与雌、雄配子随机结合的关系进而理解生物在有性生殖时由于等位基因分离以及受精作用而表现出的一对相对性状的分离规律。
在设计时加入了很多讨论题目的是引导学生结合所学的遗传学知识深入思考以期达到预定的教学目标。
同时本实验除了模拟一对性状分离比外还设计了两对性状的模拟也使得本节实验课更充实没有使学生觉得一节课无所事事而且为下节课学习自由组合做了很好的铺垫理论课上个可以直接利用本实验的统计结果学生的学习兴趣会更大。
二、教学目标1通过模拟实验更形象地认识等位基因在形成配子时发生分离、受精时雌、雄配子随机结合的特点。
2通过完成各种基因组合和表现性状的数量统计的过程认识和理解两者间的数量关系加深对孟德尔基因分离定律的细胞学基础的理解。
3了解性状分离比是一种概率比。
4通过实验处理数据和解决问题的能力得到发展学习的主动性提高实事求是的科学态度以及团结协作的精神同时得到发展。
三、重点和难点重点形象地认识等位基因在形成配子时发生分离、受精时雌、雄配子随机结合的特点。
难点理解基因组合与生物性状之间的数量关系。
四、教学准备每组4个相同的小桶分别标记甲1、甲2、乙1、乙2贴有标签的4种不同颜色但质地、大小完全相同的玻璃球如红——A、绿——a、蓝——D、黄——d各20个记录用的笔、纸。
实验01性状分离比的模拟实验
实验01 性状分离比的模拟实验目的要求通过模拟实验认识和理解“基因的分离和随机结合”与“生物性状”之间的数量关系，为进一步学习基因分离定律的实质打下一定的基础。
实验原理由于进行有性杂交的亲本，在形成配子时等位基因会发生分离；受精时，雌雄配子又会随机结合成合子。
因此，杂合子杂交后发育成的个体，一定会发生性状分离。
本实验就是通过模拟雌雄配子随机结合的过程，来探讨杂种后代性状的分离比材料用具小塑料桶2个，2种色彩的小球各20个。
实验步骤1．分别摇动甲、乙小桶，使桶小球充分混合。
2．分别从两个桶随机抓取一个小球，这表示让雌配子与雄配子随机结合成合子。
每次抓取后，记录下这两个小球的字母组合。
3．将抓取的小球放回原来的小桶，按上述方法重复做50～100次(重复的次数越多，结果越准确)。
4．统计小球组合分别为DD、Dd和dd的数量，并将统计结果填写在《实验报告册》上。
5．计算小球组合DD、Dd和dd之间的数量比，以及含有小球D 的组合与dd组合之间的数量比，(1)同一个小桶内两种不同颜色的彩球数量必须相等。
因为母本(杂合子Dd)产生的D雌配子与d雌配子的数量是相等的，父本(杂合子Dd)产生的D雄配子与d雄配子的数量也是相等的。
(2)不同小桶内的彩球数量不必一定相等。
因为对于大多数生物来说，父本产生的雄配子数量远远多于母本产生的雌配子数量。
(3)抓球时应双手同时进行,或由两位同学同时抓取，而且要闭眼进行，以避免主观因素的干扰,减少人为误差,保证抓取的随机性。
(4)多重复几次模拟实验,重复次数越多,结果越准确。
(4)实验结果为小组统计和全班综合统计相结合。
1．（2021·浙江·统考高考真题）某同学用红色豆子（代表基因B）和白色豆子（代表基因b）建立人群中某显性遗传病的遗传模型，向甲乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录，再将豆子放回各自的容器中并摇匀，重复100次。
性状分离比模拟实验
[高考试验对接]
在“性状分离比旳模拟”试验中，有人在两个小罐中分别 放
了10个、50个玻璃球，下列对他旳这种做法旳评价，你认 为正确旳是( ) A．会影响配子出现旳概率，从而造成试验成果误差增大 B．两个罐中玻璃球数量不同，会影响试验旳成果 C．玻璃球数量少旳罐代表雄性生殖器官 D．玻璃球数量多旳罐代表雄性生殖器官
项评价错误
对接 将绝大多数生物产生雌雄配子数目设置与实际情况相反而错 教材： 误
D．玻璃球数量多旳罐代表雄性生殖器官
同上C项分析，题中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ置装有不同数量玻璃球旳小罐是模拟
分析： 了自然界中多数生物产生雌雄配子数目旳不同，所以装有
50个玻璃球旳小罐代表雄性生殖器官，故D项评价正确
对接 将绝大多数生物产生雌雄配子数目设置与实际情况相反而 教材： 错误
两个罐中玻璃球数量不同，只能阐明两性生殖器官中产生
分析： 旳雌雄配子数量不同，而不是配子种类，不会影响试验成
果。故B项评价错误
对接 将两性生殖器官产生旳配子种类和数量等同起来而设置错 教材： 误
C．玻璃球数量少旳罐代表雄性生殖器官
绝大多数生物，都是产生雄配子数目远远多于雌配子数目，
分析： 题目中设置装有10个玻璃球旳小罐代表雌性生殖器官，故C
[多维思索]
(1)在此模拟试验中，每次抓取统计成果后必须将小球 分别放回原来旳小桶，若不放回继续完毕背面旳抓 取模拟，对试验成果有什么影响。
提醒：影响模拟亲本产生配子种类百分比，造成成果出现误差。
(2)模拟试验中影响配子出现概率旳原因主要是什么？
提醒：①是否随机抓取； ②两小桶内装入两种小玻璃球数目是否相等； ③每次抓取后是否又放回； ④每次抓取前是否将小桶内两种玻璃球混匀。
实验81性状分离比的模拟实验教学
髙茎 髙茎 髙茎 矮茎
1: 2:1
进行有性杂交的亲本，等位基因 在减数分 裂形成配子时会彼此分离，形成两种比例相等 的 配子 。受精时，比例相等的两种雌配子与比 例相等的两种雄配子 随机结合 形成合子，机会 均等。随机结合的结果是后代的 基因型 有三种， 其比为1∶2∶1，表现型有两种，其比为3∶1。因 此，杂合子杂交后代发育成的个体，就一定会发 生性状分离。
第8章 遗传与变异 实验8.1 性状分离比的模拟实验
复习提问
1.等位基因：
位于同源染色体上相同位置，控制着相对性状 的基因叫等位基因。
2.杂合子
由不同基因的配子结合成的合子发育成 的个体叫杂合子。
3.孟德尔分离现象的解释
髙茎
矮茎
P
DD × dd
配子 D
d
F1
Dd
配子 D d
× Dd Dd
F2
DD Dd Dd dd
（5）小组统计结果：
计算各小组记录的彩球组合有多少种，每种 组合的合计数以及在总数中的百分率，每种组合 所表现出的性状及其在总数中的百分率。
（6）统计全班的实验结果：
分析讨论
1、将小组的结果与全班的结果做比较，你有 什么发现？如果孟德尔当时做杂交实验时只统 计几株豌豆杂交的结果，他还能正确地解释性 状分离的现象吗？为什么？
抓取次数
1
2
3
4
5
...
50
每种基因组合的合 计数占总数的百分 率（%） 各种基因组合所表 现出来的性状占总 数的百分率（%）
基因组合一（ ） 基因组合二（ ） 基因组合三（ ）
3、实验方法和步骤
（4）重复试验 将小球分别放回原来的容器内，
摇匀。 按上述步骤重复50次，记录每次
“性状分离比”的模拟实验报告
班级：姓名：学号：
实验名称：“性状分离比”的模拟实验
试验时间：
实验原理：
目的要求：
材料用具：
方法步骤：
结果和结论：
1、两个彩球的组合表什么？
2、统计实验结果：彩球组合有几种？每种组合的数量是多少？计算彩球组合类型之间的数量比。
（设计表格，记录实验结果）
讨论
1、将每个小组的实验结果与全班总的实验结果比较，你有什么发现？如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，他还能正确地解释性状分离现象吗？
2、将模拟实验的结果与孟德尔杂交实验结果相比较，你认为孟德尔的假说是否合理？
性状分离比的模拟实验
性状分离比的模拟实验实验目标通过实验认识和理解基因的分离和随机结合与生物性状之间的数量关系，为进一步学习基因分离定律的实质打下一定的基础。
实验原理由于进行有性杂交的亲本，在形成配子时，等位基因会发生分离。
受精时，雌雄配子又会随机结合成合子。
因此杂合子杂交后发育的个体，一定会发生性状分离。
本实验就是通过模拟雌雄配子的随机结合的过程，来探讨杂种后代性状的分离比。
活动程序1、材料用具小塑料桶2个,两种色彩的小球各20个.2、方法步骤⑴分装、标记小球〈设定雌雄配子〉取甲、乙两个小桶，每一个小桶内放有两种色彩的小球各10个，并在不同色彩的小球上分别标上字母D和d,如果甲桶中的小球代表的是雌配子，乙桶中小球代表的是雄配子。
⑵混合小球分别摇动甲乙小桶，使桶内小球充分混合.⑶随机取球〈雌雄配子随机结合〉分别从两个桶内随机抓取一个小球，这表示让雌配子与雄配子随机结合成合子,并记录下两个小球的字母组合。
将抓取的小球放回原来的小桶内,重复做50—100次。
⑷分析结果<统计计算小球组合〉统计不同的小球组合的数量并计算出组合DD、Dd和dd之间的数量之比,以及含有小球D的组合与d组合之间的数量比,并将计算结果记录下来。
3、实验结论⑴三种组合DD、Dd、dd的数量之比接近1：2：1.⑵含有D和dd组合的数量之比接近3：1。
4、课后讨论⑴如果在从两个小桶内重复抓取一次小球，在取出小球前,你能估算出DD、Dd和dd组合的机会各是多少吗？⑵通过性状分离比的模拟实验，你对哪些问题有更深的理解和认识？⑶假如当时孟得尔只统计了10株豌豆的性状，那么他还能正确地解释性状分离现象吗？。
20-21版：性状分离比的模拟实验、对分离现象解释的验证和分离定律的内容（步步高）
第2课时性状分离比的模拟实验、对分离现象解释的验证和分离定律的内容一、性状分离比的模拟实验1．实验目的通过模拟实验，理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。
2．模拟内容用具或操作模拟对象或过程甲、乙两个小桶雌、雄生殖器官小桶内的彩球雌、雄配子不同彩球的随机组合雌、雄配子的随机结合3．操作步骤取小桶并编号→分装彩球→混合彩球→随机取球→放回原小桶→重复实验4．分析结果、得出结论(1)彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
(2)彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比：显性∶隐性≈3∶1。
注意事项(1)盛放彩球的容器最好为圆柱形小桶或其他圆柱形容器，以便摇动时彩球能够充分混匀。
(2)彩球的规格、质地要统一，手感要相同，以避免人为的误差。
(3)每个小桶内两种彩球的数量必须相等。
(4)每次抓取时要闭上眼睛，左手随机抓取甲桶内彩球，同时右手随机抓取乙桶内彩球，避免从一个小桶内同时抓取两个彩球。
做完一次模拟实验后，将彩球放回原桶(切记不能将两个桶中的彩球相混)，必须充分摇匀彩球，再做下一次模拟实验。
(5)要认真观察每次的组合情况，记录统计要如实、准确；统计数据时不能主观更改实验数据。
(6)要多次抓取并进行统计，这样才能接近理论值。
阅读教材“性状分离比的模拟实验”相关内容，思考下列问题：(1)每个桶中放入数量相等的两种彩球的含义是：两种彩球分别模拟含有显性、隐性两种遗传因子的配子，且F1产生的两种配子数量相等。
(2)实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，这符合自然界的实际情况吗？提示不符合。
自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。
(3)分别从两个桶内随机抓取一个彩球组合在一起，模拟了雌雄配子形成和随机结合的过程。
(4)为什么每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？提示为了使代表雌、雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。
(5)理论上，实验结果应是：彩球组合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但有位同学抓取4次，结果是DD∶Dd＝2∶2，这是不是说明实验设计有问题？提示不是。
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性状分离比的模拟步骤
（1）在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。 （2）分别摇动两个小桶，使桶内彩球充分混合。 （3）分别从两个小桶内随机抓取一个小球，组合在一起，记下两个彩球的
字母组合（每抓一次，在不同的小球组合后用“正”字形式记录）。 （4）将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤3重复50 ~ 100次（重
复次数越多，模拟效果越好）。 （5）. 统计彩球组合为DD 、Dd和 dd的数量分别是多少，并记录下来。 （6）计算彩球组合为DD 、Dd和 dd的数量比值是多少，并记录下来。
结果记录
彩球组合 DD Dd dd
次数
总计
百分比
分பைடு நூலகம்和讨论
1、将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较，你 有什么发现？
2、如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，他还能正 确地解释性状分离现象吗？
3、将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，你 认为孟德尔的假说是否河里？
性状分离比的模拟
目的要求
通过模拟实验，认识和理解遗传因子的分离和配子的随机 结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说
材料用具
小桶颜色的彩球各20个，一种彩球标记D，另一种彩球标记d； 记录用的2个，分别标记甲、乙； 两种不同纸和笔
实验原理
本实验用甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、 乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同彩球的随机 组合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机结合。