通過孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗,學(xué)會“假說—演繹法”的一般操作程序,并利用這一方法進(jìn)行相關(guān)遺傳實驗的探究分析。(科學(xué)探究)
利用結(jié)構(gòu)功能觀解釋用豌豆做遺傳實驗的優(yōu)點,并掌握相關(guān)的基本操作。(生命觀念)
通過對比分析、繪制圖解和舉例等方式掌握本節(jié)相關(guān)遺傳學(xué)概念及遺傳圖譜的分析應(yīng)用。(科學(xué)思維)
一、性狀分離比的模擬實驗
合作探究一:請同學(xué)們自主閱讀教材P6,小組合作思考討論完成問題。
1.為什么每個小桶內(nèi)的兩種彩球必須相等?2.分別從兩個桶內(nèi)隨機抓取一個彩球組合在一起的含義是什么?3.為什么要將抓取的彩球放回原來的小桶內(nèi)并搖勻?4.理論上,實驗結(jié)果應(yīng)是:彩球組合DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,但有位同學(xué)抓取4次,結(jié)果是DD∶Dd=2∶2,這是不是說明實驗設(shè)計有問題?5.實驗中,甲、乙兩個小桶內(nèi)的彩球數(shù)量都是20個,這符合自然界的實際情況嗎?6.通過教材實驗操作后,同學(xué)們討論教材中性狀分離比的模擬實驗不足之處?
通過模擬實驗,理解遺傳因子的分離和配子的隨機結(jié)合與性狀之間的數(shù)量關(guān)系,體驗孟德爾的假說。充分調(diào)動了學(xué)生的積極性,開闊了學(xué)生的學(xué)習(xí)思路,提高了學(xué)生的創(chuàng)新探究能力,培養(yǎng)了學(xué)生實驗思維能力,為學(xué)生以后的自主探索打下了堅實的基礎(chǔ)。
兩個小桶,分別標(biāo)記甲、乙。兩種大小相同、顏色不同的彩球各 20 個,一種彩球標(biāo)記 D,另一種彩球標(biāo)記為 d,記錄用的紙和筆。
模擬生殖過程中,雌雄配子隨機結(jié)合
重復(fù)做50-100次,并記錄每次抽取的結(jié)果。
性狀分離比的虛擬實驗展示(視頻)使用flash軟件打開
問題1:為什么每個小桶內(nèi)的兩種彩球必須相等?
雜種F1(Dd)產(chǎn)生比例相等的兩種配子。
問題2:分別從兩個桶內(nèi)隨機抓取一個彩球組合在一起的含義是什么?
模擬雌、雄配子的隨機結(jié)合。
問題3:為什么要將抓取的彩球放回原來的小桶內(nèi)并搖勻?
為了使代表雌雄配子的兩種彩球被抓出的機會相等。
問題4:理論上實驗結(jié)果應(yīng)是:彩球組合DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,但有位同學(xué)抓取4次,結(jié)果是DD∶Dd=2∶2,這是不是說明實驗設(shè)計有問題?
不是。DD∶Dd∶dd=1∶2∶1是一個理論值,如果統(tǒng)計數(shù)量太少,不一定會符合;DD∶Dd∶dd=1∶2∶1的理論值,統(tǒng)計的數(shù)量越多,越接近該理論值。
問題5:實驗中,甲、乙兩個小桶內(nèi)的彩球數(shù)量都是20個,這符合自然界的實際情況嗎?
不符合。自然界中,一般雄配子的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子的數(shù)量。
1.有位同學(xué)做“性狀分離比的模擬”實驗時,以下操作正確的是(  ) A.小桶內(nèi)用球的大小代表顯隱性,大球代表D,小球代表d B.每次抓出的兩個球統(tǒng)計后放在一邊,全部抓完后再放回小桶重新開始 C.桶內(nèi)兩種球的數(shù)量必須相等,即標(biāo)記D、d的小球數(shù)目必須為1∶1 D.連續(xù)抓取了3次DD組合,應(yīng)舍去2次,只統(tǒng)計1次
2.在“性狀分離比的模擬實驗”中,老師準(zhǔn)備了①~⑤五個小桶,在每個小桶中放置了10個小球,小球顏色表示不同遺傳因子類型的配子,若某同學(xué)在進(jìn)行“一對相對性狀的雜交實驗”中,模擬F1雌、雄個體產(chǎn)生配子的隨機結(jié)合時,他選擇的組合應(yīng)該為 A.雌①、雄② B.雌④、雄⑤ C.雌③、雄⑤ D.雌⑤、雄⑤
問題6:通過教材實驗操作后,同學(xué)們討論教材中性狀分離比的模擬實驗不足之處?
二、性狀分離比的模擬實驗存在的不足
實驗采用小桶甲、乙代表生殖器官,實驗操作者會無意識往小桶里看,對抓起的小球有影響。
在自然界中,一般雄配子的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子的數(shù)量,而本實驗中的小球個數(shù)一樣多,不符合自然規(guī)律。
合作探究二:小組合作討論,針對不足我們將如何對以上實驗進(jìn)行改進(jìn)?
三、性狀分離比的模擬實驗改進(jìn)
(一)將“小桶”換成“紙箱”:
降低實驗操作者個人因素對模擬雌雄配子隨機結(jié)合的影響。
實驗材料容易獲取、成本低、現(xiàn)象明顯。
(二)改動小球的數(shù)量:
將課本實驗中“在每個小桶內(nèi)放有2種顏色彩球各10個”改為“在甲紙箱中放2種顏色彩球各10個,在乙紙箱中放2種顏色彩球各5個”。
優(yōu)點:①按照課本上的這種演示很容易使學(xué)生產(chǎn)在生物體內(nèi)雌雄配子產(chǎn)生數(shù)量相等的錯誤印象。其實在真實的有性生殖過程中自然界中大多數(shù)生物雄配子數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子數(shù)。
②培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)精神和態(tài)度。
3.在性狀分離比的模擬實驗中,甲、乙容器分別代表某動物的雌、雄生殖器官,小球的顏色和字母表示雌、雄配子的種類,每個容器中小球數(shù)量均為12個。則下列裝置正確的是 ( )A.
4.對孟德爾提出的假說進(jìn)行模擬實驗,裝置如下圖,雌①雌②容器中的小球分別模擬某雌性個體的兩對遺傳因子,雄①雄②同理。下列分析不正確的是( )
A.從雌①中隨機抓取一個小球,模擬產(chǎn)生配子時等位基因的分離 B.將從雌①、雄①中分別隨機取出的小球組合在一起,模擬雌雄配子的隨機結(jié)合 C.從4個容器中各取一個小球組合在一起,模擬產(chǎn)生配子時不同對的遺傳因子自由組合 D.重復(fù)抓取的次數(shù)越多,其結(jié)果越接近孟德爾定律的統(tǒng)計數(shù)據(jù)
5.下列關(guān)于“模擬孟德爾雜交實驗”活動的敘述,正確的是( ) A.每個信封中裝入的卡片數(shù)目越多,則模擬實驗結(jié)果的可信度一定越高 B.模擬雜交實驗時,重復(fù)300次,得到的統(tǒng)計結(jié)果即為理論值 C.模擬一對相對性狀的雜交實驗時需要準(zhǔn)備2個信封和代表不同基因的2種卡片 D.模擬兩對相對性狀的雜交實驗中的受精作用時,需要將隨機抽取的4張卡片組合記錄后隨機放回
6.在“性狀分離比的模擬實驗”中,分別從兩個小桶內(nèi)隨機抓取一個小球,模擬的是( ) A.F1產(chǎn)生的配子 B.F1配子的隨機結(jié)合 C.親本產(chǎn)生的配子 D.親本配子的結(jié)合
7.在性狀分離比的模擬實驗中,將甲袋子內(nèi)的小球(D:d=1:1)總數(shù)增加到乙袋子內(nèi)小球(D:d=1:1)總數(shù)的10倍,之后進(jìn)行上百次模擬實驗,則下列說法中錯誤的是( )
A.甲、乙袋子分別模擬的是雄性和雌性的生殖器官 B.最終的模擬結(jié)果為DD:Dd:dd接近于1:2:1 C.每次抓出的兩個球統(tǒng)計后要放回原袋子中再進(jìn)行下一次抓取 D.兩個袋子中的小球數(shù)量不同,從而導(dǎo)致實驗結(jié)果誤差增大
8.下列關(guān)于性狀分離比模擬實驗的設(shè)計和步驟正確的是( ) A.甲、乙兩個小桶分別代表雌雄配子 B.甲、乙兩個小桶內(nèi)的大小相同、顏色不同的彩球各20個,分別代表D和d的雌配子或雄配子 C.分別從兩個桶中憑喜好選取一個彩球組合,模擬雌雄配子隨機結(jié)合 D.從小桶中取出的小球不用放回去

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第1節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實驗(一)

版本: 人教版 (2019)

年級: 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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