狀分離比的模擬實驗.doc

。學(xué)科：生物教學(xué)內(nèi)容：性狀分離比的模擬實驗【課前復(fù)習(xí)】在學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(xì)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(jìn)行去雄處理的是_，去雄的時間和去雄后應(yīng)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(yīng)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(jìn)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(jié)合形成合子，機(jī)會均等。隨機(jī)結(jié)合的結(jié)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(jī)結(jié)合的過程，來探討雜交后代的_。2 實驗步驟(1)混合_。(2)隨機(jī)_。(3)重復(fù)_。(4)統(tǒng)計_組合。(5)計算_組合。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】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(jī)結(jié)合的過程。2認(rèn)識和理解基因的分離和隨機(jī)結(jié)合與生物性狀之間的數(shù)量關(guān)系。3認(rèn)識雜種后代性狀的分離比，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)基因分離定律的實質(zhì)打下基礎(chǔ)?！净A(chǔ)知識精講】課文全解：1 實驗原理由于進(jìn)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(jī)結(jié)合形成合子，機(jī)會均等。隨機(jī)結(jié)合的結(jié)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(jìn)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(rèn)識。本實驗就是通過模擬雌雄配子隨機(jī)結(jié)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(zhì)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(nèi)放有兩種色彩的小球各10個，并在不同色彩的球上分別標(biāo)有字母D和d。甲桶上標(biāo)記雌配子，乙桶上標(biāo)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(nèi)小球充分混合。(2)隨機(jī)取球分別從兩個小桶內(nèi)隨機(jī)抓取一個小球，組合在一起，這表示雌配子與雄配子隨機(jī)結(jié)合成合子的過程。記錄下這兩個小球的字母組合。(3)重復(fù)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(fù)做50100次(重復(fù)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)。基因型DDDddd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(jié)果填入上表中。 4實驗結(jié)論分析實驗結(jié)果，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，得出合理的結(jié)論(可將全班每一小組結(jié)果綜合統(tǒng)計，進(jìn)行對比)。問題全解：46制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的實驗原理是什么？見“內(nèi)容全解1”。47制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型注意事項和成功的關(guān)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(yīng)該雙手同時進(jìn)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(guān)鍵實驗成功的關(guān)鍵是模擬實驗的重復(fù)次數(shù)，重復(fù)次數(shù)越多，結(jié)果越準(zhǔn)確。小組統(tǒng)計與全班綜合統(tǒng)計相結(jié)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(jìn)行綜合統(tǒng)計，結(jié)果會更接近理論值?！緦W(xué)習(xí)方法指導(dǎo)】1做此實驗一定要結(jié)合實驗結(jié)果來理解基因分離和隨機(jī)結(jié)合與生物性狀之間的關(guān)系。在形成配子時等位基因分離，雌雄個體各產(chǎn)生兩種配子，受精時雌雄配子又會隨機(jī)結(jié)合成合子；由于配子的結(jié)合具有隨機(jī)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(jìn)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(zhì)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(zhǔn)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(biāo)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(biāo)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(nèi)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(nèi)小球，抓球時應(yīng)該雙手同時進(jìn)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(fù)責(zé)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(fù)幾次模擬實驗。【知識拓展】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(jìn)行實驗研究，由于生物學(xué)中很多研究對象直接用來進(jìn)行實驗非常困難或者不可能，因而模擬實驗成為生物學(xué)中一個重要的研究方法。請設(shè)計一實驗?zāi)M減數(shù)分裂過程染色體的行為變化。設(shè)計1：將包有紅（或其他）顏色塑料皮的細(xì)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(zhì)或染色體)，將包有黃（或另一種）顏色塑料皮的細(xì)銅線剪成與紅（或其他）顏色一一對應(yīng)的線段(模擬父方的染色質(zhì)或染色體)。分別模擬：（1）間期：將兩種顏色不同大小的細(xì)銅線各取1條共4條，代表精原細(xì)胞中的染色體（但仍呈細(xì)絲狀），然后模擬復(fù)制過程，將其余的細(xì)銅線與這4條一一對應(yīng)，在對應(yīng)的2條細(xì)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(xì)銅線進(jìn)行分別配對，模擬聯(lián)會，然后將每一根細(xì)銅線螺旋起來，模擬染色質(zhì)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(xì)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(xì)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(shè)計2：（略）。【同步達(dá)綱訓(xùn)練】1在“性狀分離比的模擬實驗”中，某同學(xué)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(nèi)重復(fù)抓取一次小球，在取出小球前，你估算是DD組合 的機(jī)會是A0B14C12D13若D代表高莖，d代表矮莖，當(dāng)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(nèi)，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(zhì)地、重量等方面應(yīng)彼此_，其目的是_。6由性狀分離比的模擬實驗可認(rèn)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(jié)合的過程。7若D代表豌豆圓?；颍琩代表豌豆皺?；颍惩瑢W(xué)抓取100次后，統(tǒng)計小球組合數(shù)結(jié)果為：DD組合為0，Dd組合為100，dd組合為0，你如何解釋此結(jié)果?參考答案1解析：從甲桶內(nèi)抓取D小球的可能性為1/2，從乙桶內(nèi)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(xué)前三次抓取的都是DD，第四次抓取DD的概率