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生物性状分离比模拟实验实验设计

《性状分离比模拟实验》的实验设计

濮阳外国语学校张富生

一、实验分析

此实验位于高中生物必修二第一章第一节孟德尔的豌豆杂交实验(一)中,是学生在学习了孟德尔的假设后,进行的验证性实验,通过性状分离比模拟实验,亲身体验性状分离比模拟实验的过程,探讨基因分离,配子随机结合与遗传的关系,更好的理解并掌握分离定律,并进一步了解孟德尔利用数学统计法来研究遗传规律的方法,本实验操作简单,但真正理解实验过程中每一步的意义,还是需要很好的引导的。

二、教材实验的不足之处

1、缺乏模拟雄配子比雌配子数量多的事实。

2、雌性生殖器官的形态不应该相同。

3、雌雄配子的形态也不应该相同。

4、遗传因子(基因)不应该在配子表面,应该位于配子内部(核基因

在染色体上)。

5、实验中用到的材料无法模拟后面讲到的两对相对性状的分离比,减数分裂,伴性遗传,染色体变异,交叉互换,基因的连锁等,可拓展和延伸性差。

三、实验的改进之处

1、改变材料:筷子、吸管、纸盒成本更低,取材容易。

2、改变形状:雌雄生殖器官的形状应该不同,雌雄配子的形状应该不同,更科学、更准确更有利于学生理解。

3、改变位置:遗传因子(基因)在染色体上(筷子),染色体在细胞中。使模拟更相似,准确。

4、用筷子模拟染色体,可扩展和可延伸性极强,用筷子还可以模拟有丝分裂、两对相对性状的分离比,减数分裂,伴性遗传,染色体变异,交叉互换,基因的连锁等,做到一材多用,也有利于前后模拟的一致性,降低学生的学习成本。

5、改变探究问题:通过问题串,加深对分离规律的理解。

四、教学目标、教学重点、教学难点

1、教学目标

知识与技能:通过模拟实验,更形象地认识一对遗传因子在形成配子时发生分离,受精时雌、雄配子随机结合的特点,认识到形状分离比是一种几率比。

过程和方法:通过小组操作和统计,明白孟德尔一对相对性状的杂交实验的过程并能在一定程度上感受孟德尔的研究过程,。

情感态度和价值观:通过小组合作完成实验和讨论,激发学生实事求是的科学态度和团结协作的精神

2、教学重点、难点

重点:形象地认识遗传因子在形成配子是发生分离,受精是雌、雄配子随机结合的特点

难点:理解遗传因子组合与生物形状之间的数量关系,配子的致死导致分离比的改变。

四、教学过程

回忆:一对相对性状的遗传实验中,F2实现3:1的分离比的条件是()A.F1形成两种配子的数目是相等的,且它们的生活力是一样的

B.F1的两种配子的结合机会是相等的

C.F2的各种基因组合的个体成活率是相等的

D. F2代的个体数目足够多

1、引入:如何通过模拟实验模拟3:1的性状分离比,你该如何模拟?

2、实验器材

圆形筷子,粗吸管,方形纸盒,圆形小桶,胶布。

3、操作过程

标记雌性生殖器官(卵巢子房)和雄性生殖器官(睾丸花药)

生物性状分离比模拟实验实验设计

筷子上面写D或d 制作雌雄配子(把已经写好字母的筷子放入长吸管并封口为雌配子,相应的短的为雄配子)方盒中共放20雄配子(D:d=1:1),小桶中放10个雌配子(D:d=1:1)。摇匀随机抓取记录,

生物性状分离比模拟实验实验设计

生物性状分离比模拟实验实验设计

放回(重复)

4、设计表格,记录实验结果

雌性生殖器官雄性生殖器官组合

次数D d D d DD Dd dd

1

2

…….

总计

比例

问题探究:

1、试验中的纸盒、小桶、装有筷子的长吸管、装有筷子的短吸管分别代表什么?分别从两个小桶内各随机抓取一个吸管这一动作代表什么?各随机抓取一个吸管后组合在一起又代表什么?

2、模拟实验中影响性状分离比的因素有哪些?

3、怎么模拟含有D雌配子有20%的致死,结果会怎么样?

如果DD个体在生长发育的过程中会随机的有 20%的死亡呢?

五、课后思考

1、雌配子有几种,比例是多少?雄配子有几种,比例是多少?

2、小桶中的雌配子和方盒中的雄配子的比例是不是1:1?

3、分别从两个小桶(方盒)内抓取一个吸管时为什么要随机抓取?

4、抓取的吸管为什么要放回原来的小桶(方盒)后才能重复做下一次?

5、吸管组合类型有几种?哪几种?各类型的数量比理论上为多少?

6、第一次产生DD后,第二次产生Dd的概率是多少?

7、应该怎么模拟含有d雄配子致死,结果会怎么样?

8、如果一对同源染色体上有多对遗传因子,会产生几种配子?如何模拟?

六、用筷子模拟的后续安排

1、如果是两对遗传因子该如何模拟?

2、如果是有丝分裂或者减数分裂呢?

3、如果是交叉互换呢?

4、如果是伴性遗传呢?

5、如果是基因突变,基因重组,染色体变异呢?

生物性状分离比模拟实验实验设计

生物性状分离比模拟实验实验设计

生物性状分离比模拟实验实验设计