孟德尔性状分离比的模拟实验

性状分离比的模拟实验1 教学内容分析处理1.1 教学内容的地位及作用本实验为必修二第一章第一节中的内容。

“遗传的基本规律”的学习中“基因的分离规律”是基础，这个内容掌握好了将极大地促进学生对“基因的自由组合规律”的学习，使学生不但能解析遗传练习题，而且能解析实际生活中的遗传现象。

因此基因的分离规律的教学必须做到行之有效。

本模拟实验能加深学生对遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间数量关系的理解，体验孟德尔提出的假说，能为基因的自由组合定律认识和理解奠定坚实的知识基础。

1.2 教学目标1.2.1知识和能力：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。

1.2.2过程和方法：通过模拟实验中数据的收集、记录;分析产生误差的原因;提出改进方法等培养学生合作交流和创新思维能力，提高学生的综合素质。

1.2.3情感态度和价值观：通过实验培养学生养成勇于实践、尊重事实、力求完美的科学态度和精神；增强学生学习自然科学的兴趣。

1.3 重点难点将能力目标作为本课的重点，将情感目标作为本课的难点。

2教学方法及手段①目前高中生的普遍特点是：活泼好动，最喜欢动手做实验，实验课往往是学生学习积极性、主动性的最高体现。

②新课改强调“以学生为本”，发挥学生的主体作用；注重强化科学探究，提倡学习方式的多样化。

按部就班的实验，很大程度上限制了思维能力和创造能力的发挥。

这节实验课丰富了学生的学习方式，变单一的个体学习为体验与研究、发现与创新相结合的小组合作式的学习，强调学生主体参与的同时，更强调同学之间的相互合作，培养学生的互助意识，形成学习与交流的合作技能；更重要的是学生初步感受孟德尔应用统计学的方法将遗传现象与概率相结合的科学研究方法，真正理解3：1的性状分离比的含义，突破理解的误区。

其次，使学生体会到根据实际情景设计出合理模拟实验来研究问题的思想方法，激发学生积极研究实际生活中的生物现象，逐步形成实事求是、锲而不舍、探索创新的科学态度，提高学生的科学素养。

2020-2021学年人教版生物必修2教师用书：第1章第1节第2课时性状分离比的模拟实验、分离定律及应用含解析第2课时性状分离比的模拟实验、分离定律及应用学习目标核心素养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。

1.通过“性状分离比的模拟”实验，提升自己的动手操作能力，化抽象为形象，感知生命的神奇。

2．从孟德尔的一对相对性状的杂交实验出发，体会“假说-演绎法"，并学会利用这一方法进行相关遗传实验的探究分析。

一、性状分离比的模拟实验1．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2二、分离定律1．假说—演绎法在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。

如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。

这是现代科学研究中常用的一种科学方法,叫做假说—演绎法。

2．分离定律判断对错（正确的打“√”，错误的打“×”）1．运用假说－演绎法验证的实验结果总与预期相符。

(）2．符合分离定律并不一定出现3∶1的性状分离比。

（）3．在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合。

() 4．分离定律发生在配子形成过程中。

（)［提示］ 1.×运用假说－演绎法验证的实验结果不一定与预期相符.当二者相符时,假说就是正确的，不相符时,还需对假说进行修正，再进一步进行实验检验。

2．√3。

√4．√性状分离比的模拟实验及分离定律1．彩球组合为Dd所代表的配子结合方式相同吗？为什么？提示：不一定相同.因为D(雄)＋d(雌）→Dd，D(雌）＋d(雄）→Dd。

2．孟德尔是运用假说－演绎法总结出的基因分离定律，在一对相对性状的杂交实验中，“提出问题”“作出假设”“演绎推理”“实验验证"各指什么？提示：（1)孟德尔一对相对性状杂交实验中,F2中为什么出现性状分离比为3∶1，属于假说－演绎法中的提出问题。

课题 8.1 性状分离比的模拟实验【教学理念】教师主导，学生主体【教学内容分析】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。

【教学目标】1.知识目标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关系。

2.能力目标正确运用实验材料用具；对数据进行收集、记录、统计、概括和推理；分析减少实验误差的方法；培养合作交流和创新思维能力。

3.情感态度和价值观养成尊重事实、勇于实践、力求完美的科学精神和态度。

【教学重点】正确运用实验材料用具；对数据进行收集、记录、统计、概括和推理；分析减少实验误差的方法；培养合作交流和创新思维能力。

【教学难点】养成尊重事实、勇于实践、力求完美的科学精神和态度。

【教学用具】视频，课件，实验材料用具。

实验材料用具：（1）小桶两个，分别标记甲、乙（2）黄白两色的乒乓球若干，黄色表示 A，白色表示a；黑白棋子若干，黑色表示A，白色表示a。

（3）记录的纸笔【课时】1课时【教学过程设计】讲解孟德尔一对相对性状的杂交实验边讲解边提问：1.显性性状是什么？（紫花）2.隐形性状是什么？（白花）3.F2中3:1性状分离比的出现是偶然的吗？引导发现问题4.F2中3:1性状分离比的出现的原因是什么？并告诉学生这就是本节课要探究的课题。

生物《性状分离比的模拟实验》教案
一、实验目的
1、了解孟德尔基因遗传规律
2、掌握基于孟德尔遗传规律进行的基因型和表型的推算
3、学习使用傅里叶分析仪等科学实验仪器
二、实验原理
本实验采用傅里叶分析仪对小麦和豌豆的基因型进行检测。

小麦和豌豆都受到孟德尔遗传规律的支配，因此能够通过一定的实验操作推算出它们的相关性状分离比。

三、实验步骤
1、准备实验装置：约定几个beaker或透明杯，在杯内放入种子（豌豆或小麦），在部分杯子内加入特殊培养液。

2、将小麦或豌豆植株移植到特定的杯子中，并在一些杯子中添加特殊的处理液体，以探究相关性状的基因型。

3、应用傅里叶分析仪对大约10ml的植株样本进行检测，从而确定对应性状的基因型和表型。

4、根据模拟实验结果，计算此交配的相关性状的分离比。

四、实验结果分析
继续通过傅里叶分析仪检测得到每个植物的基因型和表型，以生成性状分离比。

通过这些数据，计算出性状分离比，为遗传学家提供有关相关性状遗传规律的详细信息。

五、实验总结
本实验利用了傅里叶分析仪等科学仪器，并基于孟德尔遗传规律进行了相关性状分离比的模拟实验，从而揭示出相关性状的生物学遗传规律。

本次实验对了解基因遗传规律的理解和掌握实验技能都极为重要。

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一、教学目标1. 让学生理解性状分离比的概念。

2. 让学生掌握基因分离的原理。

3. 培养学生进行实验操作和观察的能力。

4. 培养学生分析问题和解决问题的能力。

二、教学内容1. 性状分离比的定义。

2. 基因分离的原理。

3. 实验操作步骤。

4. 实验结果的分析。

三、教学重点与难点1. 教学重点：性状分离比的模拟实验过程，实验结果的分析。

2. 教学难点：基因分离原理的理解。

四、教学方法1. 讲授法：讲解性状分离比的概念和基因分离原理。

2. 实验法：进行性状分离比的模拟实验。

3. 讨论法：分析实验结果，解决问题。

五、教学准备1. 实验材料：小球（代表基因），箱子（代表生殖细胞），记录表格。

2. 实验场地：实验室。

【导入】教师通过讲解孟德尔的遗传实验引入性状分离比的概念，引导学生思考为什么孟德尔的实验结果符合3:1的分离比。

【新课讲解】1. 讲解性状分离比的定义，让学生理解杂合子和纯合子的概念。

2. 讲解基因分离的原理，让学生明白遗传因子在生殖细胞中的分离和组合。

【实验操作】1. 教师演示性状分离比的模拟实验，讲解实验步骤和注意事项。

2. 学生分组进行实验，记录实验结果。

【实验结果分析】1. 教师引导学生分析实验结果，理解实验现象背后的遗传规律。

2. 学生汇报实验结果，讨论实验过程中遇到的问题和解决方法。

【课堂小结】教师总结本节课的主要内容，强调性状分离比的概念和基因分离原理。

【课后作业】1. 完成实验报告：记录实验过程、实验结果和实验分析。

2. 思考题：为什么性状分离比是3:1？如何解释基因分离和组合的现象？六、教学拓展1. 引导学生思考：实验中改变性状分离比的可能性。

2. 讨论：如何设计实验来验证基因的分离和组合定律。

七、课堂练习1. 练习题：根据实验结果，判断亲本的基因型。

2. 学生互相批改，教师讲解答案。

八、总结与反思1. 教师引导学生总结本节课的学习内容，强调性状分离比的重要性。

人教版必修二第1章第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）《性状分离比的模拟实验》教学设计复习导入上节课，我们学习了孟德尔豌豆杂交实验的过程。

孟德尔采用纯种高茎与纯种矮茎进行杂交，得到的F1代全部是高茎，F1代自交，F2代既有高茎也有矮茎。

并且F2中高茎：矮茎的数量比接近3:1，孟德尔是如何解释的呢？引导学生回答下列过程：提问：遗传因子分离、配子随机组合真的能出现3:1的结果吗？引出课题学生根据孟德尔对分离现象的解释在老师的引导下回答：高茎植株的遗传因子组成为Dd。

高茎植株在产生生殖细胞时，产生D和d两种配子，比例为1:1。

由于雌雄生殖细胞随机结合导致形成DD、Dd、dd三种遗传因子组成，性状表现分别为高茎、高茎、矮茎，其中遗传因子比为1:2:1，形状比为3:1。

讲授新课（一）介绍实验的目的、实验原理，实验用具实验目的：1．通过模拟实验，认识和理解遗传因子的分离和配子随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。

２．认识杂合子后代性状的分离比，为进一步学习基因分离规律的实质打下基础。

实验原理：1．进行有性生殖的生物，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2种配子，比例为1:1。

２．受精时，雌雄配子随机结合成合子。

３．杂合子自交后发育成的个体理论上显性：隐性比例为3:1，实际上统计个体越多越接近此比例。

材料用具：1．一次性圆桶饭盒20个，分别标记甲、乙；2．两种不同颜色的彩球（小球的大小、手感相同）；3．记录用的纸、笔以及小组统计表。

（二）小组通过讨论以下问题，明确实验的模拟方法（分小组展示）：学生结合上述回答和老师的讲解形成对本节课的初步认知给回答积极的小组加分（三）展示实验步骤及实验注意事项（四）指导实验操作：1．教师巡堂：发现分工明确小组及时给予表扬；发现操作错误小组，马上讨论矫错。

小组集体讨论并展示：1．雌性（卵巢）、雄性（精巢）生殖器官2．雄配子(精子)、雌配子(卵子)3．两个小桶内放入不同颜色的小球4．两个小桶内放入数目相同的不同颜色的小球5．从两个桶里随机各抽取一个彩球，组合到一起6．会产生三种，分别是ＤＤ、Ｄd、ｄd明确每个人的责任及实验操作和注意事项学生分小组完成实验，并统计分析实验结果2．分小组填写小组统计表和汇总表（五）组织小组汇报实验数据、分析结果：1.投影展示各小组数据记录单。

统编人教版高中生物必修第二册《第1节盂德尔的豌豆杂交实验（一）》优质课公开课课件、教案第2课时对分离现象解释的验证和分离定律一、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、雄配子的随机组合3.操作步骤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)要重复进行实验，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．为什么每个小桶内的两种彩球必须相等？提示杂种F1(Dd)产生比例相等的两种配子。

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．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。

4．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。

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。

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性状分离比的模拟实验表格设计遗传学上，亲本相对性状纯合体进行杂交，杂交子一代（F1）全部为显性杂合体，F1自交产生子二代（F2），在子二代同时出现显性性状和隐性性状的现象称为性状分离。

其分离后产生的显性性状个体和隐性性状个体数量的比例称为性状分离比。

比如在孟德尔分离规律实验中最下方数据“3：1”，即为F1产生的性状分离比。

性状分离比的模拟实验方法孟德尔的遗传规律符合概率的基本原理。

通过人工模拟形成配子时等位基因的分离，以及受精时雌雄配子的随机结合过程，便可验证基因的分离规律，实验方法如下：（1）材料用具：小塑料桶（或布袋）1个；4种颜色的小球各10个。

（2）方法步骤：①取两种色彩的球代表雌配子，分别标上字母D和d，表示携带的基因符号；另取两种色彩的球代表雄配子，也分别标上基因符号D和d。

②将代表雌配子的两种彩球各10个放入小桶（或布袋）中，摇动小桶，使桶内小球充分混合，然后从桶中随机抓取1个小球，记下这个小球的字母，重复做50~100次，统计出D或d小球出现的数量。

然后按同样方法，统计雄配子的两种彩球出现D或d小球的数量。

通过计算便可以说明等位基因在雌雄配子中分离的几率是多少。

③将4种色彩的球各10个都放入小桶内，让他们充分混合后，然后从桶内随机抓取2个小球，每次记下这两个小球的字母，重复做50~100次，统计出现DD、Dd、dd小球的数量。

通过计算便可说明受精时雌雄配子的随机结合后不同基因型杂种出现的几率。

性状分离比的模拟实验1、实验原理：本实验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。

2、材料用具的注意事项是：（1）代表配子的物品必须为球形，以便充分混合。

（2）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。

（3）选择盛放小球的容器最好采用最好选用小桶或其他圆柱形容器容器，而不要采用方形容器，这样摇动小球时，小球能够充分混匀。

（3、实验过程注意事项：（1）实验开始时应将小桶内的小球混合均匀。