(完整版)性状分离比的模拟

《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。

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？。

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。

一、实验原理(1)进行有性生殖的亲本，在形成配子时，成对的遗传因子会发生分离，杂合子将会产生两种配子，比例为1∶1。

(2)受精时，雌雄配子随机结合成合子。

因此，杂合子自交后发育成的个体一定会发生性状分离，理论上其比例为显性∶隐性＝3∶1。

(3)实际模拟实验中统计的个体越多越接近此比例。

二、实验步骤准备用具⎩⎪⎨⎪⎧ 小塑料桶2个，分别标记甲、乙；两种色彩的小 球各20个分别摇动甲、乙小桶，使桶内小球充分混合 模拟实验⎩⎪⎨⎪⎧ ①分别从两个桶内随机抓取一个小球作为一个组合，这表示雌配子与雄配子随机结合成合子。

每次抓取后，记录下两个小球的字母组合②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，结果越准确统计计算：统计小球组合分别为DD 、Dd 和dd 的数量，并计算其比例。

↓实验结论：F 1产生的配子为D∶d＝1∶1；模拟雌雄配子随机结合，F 2的遗传因子组成为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。

三、易误点拨(1)抓取小球时不随机抓取而带有主观偏好。

造成实验结果偏离理论值。

(2)一次抓取模拟后未将抓出的小球再分别放回小桶并摇匀，导致模拟产生配子的比例误差增大。

(3)重复模拟抓取次数过少，导致误差增大。

[高考实验对接]在“性状分离比的模拟”实验中，有人在两个小罐中分别放了10个、50个玻璃球，下列对他的这种做法的评价，你认为正确的是( )A．会影响配子出现的概率，从而导致实验结果误差增大B．两个罐中玻璃球数量不同，会影响实验的结果C．玻璃球数量少的罐代表雄性生殖器官D．玻璃球数量多的罐代表雄性生殖器官(1)在此模拟实验中，每次抓取记录结果后必须将小球分别放回原来的小桶，若不放回继续完成后面的抓取模拟，对实验结果有什么影响？提示：影响模拟亲本产生配子种类比例，造成结果出现误差。

(2)模拟实验中影响配子出现概率的因素主要是什么？提示：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。

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[高中生物]　1.完成性状分离比的模拟实验，加深对分离现象解释的理解。

2.分析测交实验，理解对分离定律的验证过程。

3.归纳总结孟德尔的假说—演绎法，掌握分离定律的内容。

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、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。

探讨点　性状分离比的模拟实验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，但有位同学抓取了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。

DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。

核心归纳　模拟实验中的注意事项(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。

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通过模拟实验，观察和分析性状分离的比例。

高一生物性状分离比的模拟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，用不同彩球的，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机结合。

目的要求1.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。

2.初步学会通过模拟实验来探讨生物学知识的科学方法和技巧。

实验过程一、材料用具小塑料桶2个，分别标记甲、乙；2种色彩的小球各20个，一种彩球标记D，另一种彩球标记d；记录用的纸和笔。

二、方法步骤1.在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各个。

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，，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。

三、结果记录四、实验结论分析实验结果，在实验误差允许的X围内，得出合理的结论(可将全班每一小组结果综合统计，进行对比)：五、实验评价实验结果与你的预期相吻合吗？如果与预期不同，你认为是什么原因造成的？误区警示本实验操作的须知：①在选购或自制小球时，小球的大小、质地应该相同，使抓摸时手感一样，以避免人为误差。

②此模拟实验比较简单，实验操作时以两人一组为宜。

实验中一人抓球，另一人做记录，并负责将小球放回原处及摇匀小球。

整个模拟实验过程中，两人可以交换操作。

抓球时应该双手同时进行，而且要闭眼，以避免人为误差。

③每做完一次模拟实验，必须摇匀小球，然后再做下一次模拟实验。

④实验成功的关键是模拟实验的重复次数，重复次数越多，结果越准确。

小组统计与全班综合统计相结合。

每个小组的统计数据不同。

有的可能接近理论值，有的可能与理论值有一定差距。