性状分离比的模拟实验【课前复习】在学习新课程前回顾孟德尔的豌豆杂交试验、一对相对性状试验中出现的性状分离现象及对分离现象的解释等知识，这样既有利于掌握新知识，又便于将新知识纳入知识系统中。
温故——会做了，学习新课才能有保障1．遗传的基本规律是研究什么在传种接代中的传递规律A．基因B．染色体C．性状D．相对性状答案：A2．在下列各组生物性状中，属于相对性状的是A．番茄的红果和圆果B．水稻的早熟和晚熟C．绵羊的长毛和细毛D．棉花的短绒和粗绒答案：B3．高茎豌豆与矮茎豌豆的杂交试验如下图所示，图中a、b、c分别表示植物体，①、②、③表示过程。
请回答：(1)哪些个体是在自然状态下获得的?____________。
(2)实验中肯定要进行去雄处理的是____________，去雄的时间和去雄后应采取的措施分别是____________。
(3)能看出显性性状为高茎的实验过程是(用图中序号表示)____________。
(4)孟德尔做了其他6对相对性状的杂交试验，子二代性状分离比总是接近于____________，这说明，此实验具有____________性。
解析：（1）豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，在自然状态下都是纯种，而此实验的亲本为纯种，故可在自然状态下获得；（2）纯种高茎豌豆作母本，要及时去雄以避免自然状态下自花受粉，又因为豌豆是闭花受粉的植物，因此应选在花蕾期，去掉未成熟的全部雄蕊，然后套上纸袋以免其他花粉的干扰。
（3）因为子一代所表现出来的那个亲本的性状为显性性状，故过程→可看出高茎为显性性状，又因为高茎自交，后代既有高茎又有矮茎，说明矮茎为隐性性状，高茎则为显性性状。
故过程②→③也可看出高茎为显性性状。
答案：（1）a、b(2)a花蕾期、套纸袋（3）①→②；②→③（4）3∶1普遍知新——先看书，再来做一做1．实验原理由于进行有性杂交的亲本，在形成配子时，____________在减数分裂会彼此分离，形成两种比例相等的配子。
受精时，比例相等的两种雌配子与比例相等的两种雄配子____________结合形成合子，机会均等。
随机结合的结果是后代的基因型有三种，其比为____________，表现型有两种，其比为____________。
因此，杂合子杂交后代发育成的个体，就一定会发生性状分离。
通过模拟_________随机结合的过程，来探讨杂交后代的_________。
2．实验步骤(1)混合_________________________。
(2)随机_________________________。
(3)重复_________________________。
(4)统计____________组合。
(5)计算____________组合。
【学习目标】1．理解等位基因在形成配子时发生分离、受精时雌、雄配子随机结合的过程。
2．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。
3．认识杂种后代性状的分离比，为进一步学习基因分离定律的实质打下基础。
【基础知识精讲】课文全解：1．实验原理由于进行有性杂交的亲本，等位基因在减数分裂形成配子时会彼此分离，形成两种比例相等的配子。
受精时，比例相等的两种雌配子与比例相等的两种雄配子随机结合形成合子，机会均等。
随机结合的结果是后代的基因型有三种，其比为1∶2∶1，表现型有两种，其比为3∶1。
因此，杂合子杂交后代发育成的个体，就一定会发生性状分离。
如果此实验直接用研究对象进行在条件和时间等方面不具备，就用模拟研究对象的实际情况，获得对研究对象的认识。
本实验就是通过模拟雌雄配子随机结合的过程，来探讨杂交后代的性状分离比。
2．材料用具小塑料桶2个，2种色彩的小球各20个(球的大小要一致，质地要统一，手感要相同，并要有一定重量)。
3．实验方法与步骤取甲、乙两个小桶，每个小桶内放有两种色彩的小球各10个，并在不同色彩的球上分别标有字母D和d。
甲桶上标记雌配子，乙桶上标记雄配子，甲桶中的D小球与d小球，就分别代表含基因D和含基因d的雌配子；乙桶中的D小球与d小球，就分别代表含基因D和含基因d的雄配子。
(1)混合小球分别摇动甲、乙小桶，使桶内小球充分混合。
(2)随机取球分别从两个小桶内随机抓取一个小球，组合在一起，这表示雌配子与雄配子随机结合成合子的过程。
记录下这两个小球的字母组合。
(3)重复实验将抓取的小球放回原来的小桶，摇动小桶中的彩球，使小球充分混合后，再按上述方法重复做50～100次(重复次数越多，模拟效果越好)。
记录时，可将三种基因型写好，列出表格，以后每抓一次，在不同基因型后以“正”字形式记录(如下表)。
(4)统计小球组合统计小球组合为DD、Dd和dd的数量分别是多少，记录并填入上表。
(5)计算小球组合计算小球组合DD、Dd和dd之间的数量比，以及含有D的组合与dd组合之间的数量比，将计算结果填入上表中。
4．实验结论分析实验结果，在实验误差允许的范围内，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)。
问题全解：46．制作DNA双螺旋结构模型的实验原理是什么？见“内容全解1”。
47．制作DNA双螺旋结构模型注意事项和成功的关键是什么？（1）注意事项①代表配子的物品必须为球形，以便充分混合。
②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。
（2）成功的关键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。
对全班的数据进行综合统计，结果会更接近理论值。
【学习方法指导】1．做此实验一定要结合实验结果来理解基因分离和随机结合与生物性状之间的关系。
在形成配子时等位基因分离，雌雄个体各产生两种配子，受精时雌雄配子又会随机结合成合子；由于配子的结合具有随机性，因此后代不一定出现3∶1的性状分离比。
可以先统计本组实验后代性状比例，再把各组得到的数据加起来进行统计，这样可以充分理解3∶1的性状分离比是在后代数量较多时才越接近此比例。
2．代表配子的物品必须为球形，以便充分混合。
购买小球时，须注意球的大小要一致，质地要统一，手感要相同，且要有一定的重量，以避免人为误差。
而准备代表不同配子的小球时，如果小球为彩色的，可以不在小球上标上D和d，只要操作者记住哪种颜色代表哪种基因就可以了。
如果小球为同一种颜色，则必须在小球上标上字母D和d，以区别出显性基因和隐性基因。
3．选择盛放小球的容器时，容器最好采用小桶或其他圆柱形容器，而不要采用方形容器，这样摇动小球时，小球能够充分混匀。
4．每个小桶内的带有两种不同基因的小球的数量必须相等，以表示形成配子时等位基因的分离，以及形成数目相等的含显性基因和含隐性基因的配子。
5．最好是2人1组，互相配合。
此模拟实验比较简单，实验操作时以2人1组为宜。
实验中1人抓球，每次抓取小球前，再顺便搅拌一下桶内小球，抓球时应该双手同时进行(可事先自定左手专抓甲桶、右手专抓乙桶，放回时可避免弄混)，而且要闭眼，以避免人为误差。
另1人做记录，并负责将小球放回原处及摇匀小球。
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。
整个模拟实验过程中，2人可以交换操作。
6．如果时间允许，可以多重复几次模拟实验。
【知识拓展】模拟实验是根据相似性原理通过模拟的方法制成研究对象的模型，用模型来代替被研究对象，模拟研究对象的实际情况，来进行实验研究，由于生物学中很多研究对象直接用来进行实验非常困难或者不可能，因而模拟实验成为生物学中一个重要的研究方法。
请设计一实验模拟减数分裂过程染色体的行为变化。
设计1：将包有红（或其他）颜色塑料皮的细铜线剪成4段两两等长的2种长短不一的线段(模拟母方的染色质或染色体)，将包有黄（或另一种）颜色塑料皮的细铜线剪成与红（或其他）颜色一一对应的线段(模拟父方的染色质或染色体)。
分别模拟：（1）间期：将两种颜色不同大小的细铜线各取1条共4条，代表精原细胞中的染色体（但仍呈细丝状），然后模拟复制过程，将其余的细铜线与这4条一一对应，在对应的2条细铜线之间的一点用少许橡皮泥（或口香糖等）粘合起来代表着丝点。
第一次分裂：将等长的一组颜色不同的细铜线进行分别配对，模拟联会，然后将每一根细铜线螺旋起来，模拟染色质螺旋为染色体的过程，再将表示联会的染色体排列在中央的一个平面上，接着模拟同源染色体分离、非同源染色体的自由组合的各种情况，最后形成两个次级精母细胞，实现染色体数目减半。
第二次分裂：将由橡皮泥粘合在一起的细铜线分开，模拟着丝点分裂，两个姐妹染色单体分开，并移向两极的情况。
设计2：（略）。
【同步达纲训练】1．在“性状分离比的模拟实验”中，某同学连续抓取三次小球的组合都是DD ，则他第四次抓取是DD 的概率是 A ．1/4 B ．1/2 C ．0 D ．1 2．如果从两个小桶内重复抓取一次小球，在取出小球前，你估算是DD 组合 的机会是 A ．0 B ．1／4 C ．1／2 D ．1 3．若D 代表高茎，d 代表矮茎，当你统计了200次后，矮茎植物约占 A ．1／4 B ．1／2 C ．1 D ．0 4．每次抓后统计的小球要重新放回桶内，其原因是A ． 表示两种配子的数目要相等B ．避免小球的丢失C ．避免人为误差D ．小球可再次使用5．代表各种雌、雄配子的小球大小、形状、质地、重量等方面应彼此____________，其目的是____________。
6．由性状分离比的模拟实验可认识减数分裂形成配子时，等位基因____________，形成两种数目____________的配子，受精时，雌雄配子____________结合的过程。
7．若D 代表豌豆圆粒基因，d 代表豌豆皱粒基因，某同学抓取100次后，统计小球组合数结果为：DD 组合为0，Dd 组合为100，dd 组合为0，你如何解释此结果?参考答案1．解析：从甲桶内抓取D 小球的可能性为1/2，从乙桶内抓取D 小球的可能性也是1/2，两者组合在一起的可能性为（1/2）×（1/2）=1/4，每一次抓取都是独立的，对下一次抓取无影响，尽管该同学前三次抓取的都是DD ，第四次抓取DD 的概率依然是1/4。
答案：A2．解析：无论抓取多少次，是DD 组合的可能性都一样。
答案：B3．解析：dd 组合出现的概率为1／4答案：A4．解析：等位基因分离，形成两种数目相等的配子。
答案：A5．相同尽量减少人为误差6．分离相等随机7．一桶内全为D小球，另一桶内全为d小球。
后代组合只有一种情况，说明亲本各只产生一种配子。