。學科：生物教學內容：性狀分離比的模擬實驗【課前復習】在學習新課程前回顧孟德爾的豌豆雜交試驗、一對相對性狀試驗中出現(xiàn)的性狀分離現(xiàn)象及對分離現(xiàn)象的解釋等知識，這樣既有利于掌握新知識，又便于將新知識納入知識系統(tǒng)中。溫故會做了，學習新課才能有保障1遺傳的基本規(guī)律是研究什么在傳種接代中的傳遞規(guī)律A基因B染色體C性狀D相對性狀答案：A2在下列各組生物性狀中，屬于相對性狀的是A番茄的紅果和圓果B水稻的早熟和晚熟C綿羊的長毛和細毛D棉花的短絨和粗絨答案：B3高莖豌豆與矮莖豌豆的雜交試驗如下圖所示，圖中a、b、c分別表示植物體，、表示過程。請回答：(1)哪些個體是在自然狀態(tài)下獲得的?_。(2)實驗中肯定要進行去雄處理的是_，去雄的時間和去雄后應采取的措施分別是_。(3)能看出顯性性狀為高莖的實驗過程是(用圖中序號表示)_。(4)孟德爾做了其他6對相對性狀的雜交試驗，子二代性狀分離比總是接近于_，這說明，此實驗具有_性。解析：（1）豌豆是自花傳粉、閉花受粉的植物，在自然狀態(tài)下都是純種，而此實驗的親本為純種，故可在自然狀態(tài)下獲得；（2）純種高莖豌豆作母本，要及時去雄以避免自然狀態(tài)下自花受粉，又因為豌豆是閉花受粉的植物，因此應選在花蕾期，去掉未成熟的全部雄蕊，然后套上紙袋以免其他花粉的干擾。（3）因為子一代所表現(xiàn)出來的那個親本的性狀為顯性性狀，故過程可看出高莖為顯性性狀，又因為高莖自交，后代既有高莖又有矮莖，說明矮莖為隱性性狀，高莖則為顯性性狀。故過程也可看出高莖為顯性性狀。答案：（1）a、b(2)a花蕾期、套紙袋（3）；（4） 31普遍知新先看書，再來做一做1實驗原理由于進行有性雜交的親本，在形成配子時，_在減數(shù)分裂會彼此分離，形成兩種比例相等的配子。受精時，比例相等的兩種雌配子與比例相等的兩種雄配子_結合形成合子，機會均等。隨機結合的結果是后代的基因型有三種，其比為_，表現(xiàn)型有兩種，其比為_。因此，雜合子雜交后代發(fā)育成的個體，就一定會發(fā)生性狀分離。通過模擬_隨機結合的過程，來探討雜交后代的_。2 實驗步驟(1)混合_。(2)隨機_。(3)重復_。(4)統(tǒng)計_組合。(5)計算_組合?！緦W習目標】1理解等位基因在形成配子時發(fā)生分離、受精時雌、雄配子隨機結合的過程。2認識和理解基因的分離和隨機結合與生物性狀之間的數(shù)量關系。3認識雜種后代性狀的分離比，為進一步學習基因分離定律的實質打下基礎?！净A知識精講】課文全解：1 實驗原理由于進行有性雜交的親本，等位基因在減數(shù)分裂形成配子時會彼此分離，形成兩種比例相等的配子。受精時，比例相等的兩種雌配子與比例相等的兩種雄配子隨機結合形成合子，機會均等。隨機結合的結果是后代的基因型有三種，其比為121，表現(xiàn)型有兩種，其比為31。因此，雜合子雜交后代發(fā)育成的個體，就一定會發(fā)生性狀分離。如果此實驗直接用研究對象進行在條件和時間等方面不具備，就用模擬研究對象的實際情況，獲得對研究對象的認識。本實驗就是通過模擬雌雄配子隨機結合的過程，來探討雜交后代的性狀分離比。2材料用具小塑料桶2個，2種色彩的小球各20個 (球的大小要一致，質地要統(tǒng)一，手感要相同，并要有一定重量)。3實驗方法與步驟取甲、乙兩個小桶，每個小桶內放有兩種色彩的小球各10個，并在不同色彩的球上分別標有字母D和d。甲桶上標記雌配子，乙桶上標記雄配子，甲桶中的D小球與d小球，就分別代表含基因D和含基因d的雌配子；乙桶中的D小球與d小球，就分別代表含基因D和含基因d的雄配子。(1)混合小球分別搖動甲、乙小桶，使桶內小球充分混合。(2)隨機取球分別從兩個小桶內隨機抓取一個小球，組合在一起，這表示雌配子與雄配子隨機結合成合子的過程。記錄下這兩個小球的字母組合。(3)重復實驗將抓取的小球放回原來的小桶，搖動小桶中的彩球，使小球充分混合后，再按上述方法重復做50100次(重復次數(shù)越多，模擬效果越好)。記錄時，可將三種基因型寫好，列出表格，以后每抓一次，在不同基因型后以“正”字形式記錄(如下表)?；蛐虳DDddd次數(shù)正正正總計百分比D_組合與dd組合的百分比(4)統(tǒng)計小球組合統(tǒng)計小球組合為DD、Dd和dd的數(shù)量分別是多少，記錄并填入上表。(5)計算小球組合計算小球組合DD、Dd和dd之間的數(shù)量比，以及含有D的組合與dd組合之間的數(shù)量比，將計算結果填入上表中。 4實驗結論分析實驗結果，在實驗誤差允許的范圍內，得出合理的結論(可將全班每一小組結果綜合統(tǒng)計，進行對比)。問題全解：46制作DNA雙螺旋結構模型的實驗原理是什么？見“內容全解1”。47制作DNA雙螺旋結構模型注意事項和成功的關鍵是什么？（1）注意事項代表配子的物品必須為球形，以便充分混合。抓球時應該雙手同時進行，而且要閉眼，以避免人為誤差。每做完一次模擬實驗，必須搖勻小球，然后再做下一次模擬實驗。（2）成功的關鍵實驗成功的關鍵是模擬實驗的重復次數(shù)，重復次數(shù)越多，結果越準確。小組統(tǒng)計與全班綜合統(tǒng)計相結合。每個小組的統(tǒng)計數(shù)據(jù)不同。有的可能接近理論值，有的可能與理論值有一定差距。對全班的數(shù)據(jù)進行綜合統(tǒng)計，結果會更接近理論值。【學習方法指導】1做此實驗一定要結合實驗結果來理解基因分離和隨機結合與生物性狀之間的關系。在形成配子時等位基因分離，雌雄個體各產生兩種配子，受精時雌雄配子又會隨機結合成合子；由于配子的結合具有隨機性，因此后代不一定出現(xiàn)31的性狀分離比。可以先統(tǒng)計本組實驗后代性狀比例，再把各組得到的數(shù)據(jù)加起來進行統(tǒng)計，這樣可以充分理解31的性狀分離比是在后代數(shù)量較多時才越接近此比例。2代表配子的物品必須為球形，以便充分混合。購買小球時，須注意球的大小要一致，質地要統(tǒng)一，手感要相同，且要有一定的重量，以避免人為誤差。而準備代表不同配子的小球時，如果小球為彩色的，可以不在小球上標上D和d，只要操作者記住哪種顏色代表哪種基因就可以了。如果小球為同一種顏色，則必須在小球上標上字母D和d，以區(qū)別出顯性基因和隱性基因。3選擇盛放小球的容器時，容器最好采用小桶或其他圓柱形容器，而不要采用方形容器，這樣搖動小球時，小球能夠充分混勻。4每個小桶內的帶有兩種不同基因的小球的數(shù)量必須相等，以表示形成配子時等位基因的分離，以及形成數(shù)目相等的含顯性基因和含隱性基因的配子。5最好是2人1組，互相配合。此模擬實驗比較簡單，實驗操作時以2人1組為宜。實驗中1人抓球，每次抓取小球前，再順便攪拌一下桶內小球，抓球時應該雙手同時進行(可事先自定左手專抓甲桶、右手專抓乙桶，放回時可避免弄混)，而且要閉眼，以避免人為誤差。另1人做記錄，并負責將小球放回原處及搖勻小球。每做完一次模擬實驗，必須搖勻小球，然后再做下一次模擬實驗。整個模擬實驗過程中，2人可以交換操作。6如果時間允許，可以多重復幾次模擬實驗?！局R拓展】模擬實驗是根據(jù)相似性原理通過模擬的方法制成研究對象的模型，用模型來代替被研究對象，模擬研究對象的實際情況，來進行實驗研究，由于生物學中很多研究對象直接用來進行實驗非常困難或者不可能，因而模擬實驗成為生物學中一個重要的研究方法。請設計一實驗模擬減數(shù)分裂過程染色體的行為變化。設計1：將包有紅（或其他）顏色塑料皮的細銅線剪成4段兩兩等長的2種長短不一的線段(模擬母方的染色質或染色體)，將包有黃（或另一種）顏色塑料皮的細銅線剪成與紅（或其他）顏色一一對應的線段(模擬父方的染色質或染色體)。分別模擬：（1）間期：將兩種顏色不同大小的細銅線各取1條共4條，代表精原細胞中的染色體（但仍呈細絲狀），然后模擬復制過程，將其余的細銅線與這4條一一對應，在對應的2條細銅線之間的一點用少許橡皮泥（或口香糖等）粘合起來代表著絲點。第一次分裂：將等長的一組顏色不同的細銅線進行分別配對，模擬聯(lián)會，然后將每一根細銅線螺旋起來，模擬染色質螺旋為染色體的過程，再將表示聯(lián)會的染色體排列在中央的一個平面上，接著模擬同源染色體分離、非同源染色體的自由組合的各種情況，最后形成兩個次級精母細胞，實現(xiàn)染色體數(shù)目減半。第二次分裂：將由橡皮泥粘合在一起的細銅線分開，模擬著絲點分裂，兩個姐妹染色單體分開，并移向兩極的情況。設計2：（略）?！就竭_綱訓練】1在“性狀分離比的模擬實驗”中，某同學連續(xù)抓取三次小球的組合都是DD，則他第四次抓取是DD的概率是A1/4B1/2C0D12如果從兩個小桶內重復抓取一次小球，在取出小球前，你估算是DD組合 的機會是A0B14C12D13若D代表高莖，d代表矮莖，當你統(tǒng)計了200次后，矮莖植物約占A14B12C1D04每次抓后統(tǒng)計的小球要重新放回桶內，其原因是A 表示兩種配子的數(shù)目要相等B避免小球的丟失C避免人為誤差D小球可再次使用5代表各種雌、雄配子的小球大小、形狀、質地、重量等方面應彼此_，其目的是_。6由性狀分離比的模擬實驗可認識減數(shù)分裂形成配子時，等位基因_，形成兩種數(shù)目_的配子，受精時，雌雄配子_結合的過程。7若D代表豌豆圓粒基因，d代表豌豆皺?；颍惩瑢W抓取100次后，統(tǒng)計小球組合數(shù)結果為：DD組合為0，Dd組合為100，dd組合為0，你如何解釋此結果?參考答案1解析：從甲桶內抓取D小球的可能性為1/2，從乙桶內抓取D小球的可能性也是1/2，兩者組合在一起的可能性為（1/2）（1/2）=1/4，每一次抓取都是獨立的，對下一次抓取無影響，盡管該同學前三次抓取的都是DD，第四次抓取DD的概率