浅谈”性状分离比的模拟实验”的拓展应用

一、引言

在新教材与新高考的背景下，为了更好的完成教学任务，培养学生学科素养，在授课中需要教师深度挖掘教材，讲授过程只有充分利用教材中实验，才能让学生更好的去理解、掌握相关知识，本文将对性状分离比这一实验展开一些叙述。

二、性状分离比模拟实验简介

1. 实验在教材中的位置与目的

该实验是 2019 人教版选择性必修二《遗传与进化》第一章第一节《孟德尔豌豆杂交实验一》一课中的探究.实践环节，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. 实验原理与操作要点

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雌、雄配子，用不同彩球的随机结合模拟生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合。两个小桶，分别标记甲、乙；两种大小颜色不同的彩球各20 个，一种彩球标记D，另一种标记 d；实验过程中要注意充分摇动彩球使其混合充分，分别从两个桶随机抓取一个彩球，记下两个彩球的字母组合，并且要把小球及时放回，重复做30 次以上。

三、拓展应用于教学引导

1、新授课的拓展引导

该实验效果很直观，但我觉得这个实验可以适度拓展，我认为教师在讲这节课的时候如果能多引导学生去思考，会对培养学生发现问题、解决问题、勇于创新方面有很大的帮助。

（探究实验配图）

以往经验表明，学生在做该实验时易操作，对于课后的讨论也比较容易得出性状分离比的结果，也能有效的证明孟德尔的假说。除了完成课后的讨论题，我觉得针对实验的设计我觉得教师可以设置一个问题。

①拓展模块：可以问学生每个桶中D 和d 的数一样，这么设置原因是什么？接着把提出问题的机会交给学生，让他们思考提出问题，学生一般来说就可以想到，为什么每次抓球统计后要把小球放回？如果不放回行不行？教师可以在这追问，如果不放回，这违背了什么原理？

②拓展模块设置意图：第一个问题的设置，能有效的帮助学生复习分离定律，认同在产生雌雄配子时D 和d 进入配子的概率是一样的，紧接着让学生们去思考、讨论提出问题，如果能提出一些列相关问题，加上老师的引导，那就可以达到，在前一问的基础上再次强化的目的，我觉得可以非常有效地增强学生对于分离定律的理解，强化等位基因在分离时，D 和d 进入配子的概率是相等的这个知识

点，并且可以增强学生探究、解决问题的能力。

③ 拓展模块：教师接下来可以继续提问：结合初中知识，你觉得两个桶里的小球数相同是否接近现实情况？现实中雌配子和雄配子的数量是否也相同？学生比较容易就可以说出，雌配子数量远远少于雄配子。所以可以把代表雌性生殖器官的桶里的小球数量减少。这时教师可以继续追问：那可以减少到什么程度，要注意什么？

④ 拓展效果预期：学生经过思考、讨论可以说出最少要留下两个球，一个颜色一个，这个问题是让学生在理解分离定律的基础上去突破、创新，这时再追问；那书中为什么没有这么设计呢？学生通过讨论应该可以得出两个球数量太少，容易出现偏差的结论。每次拿小球组合的时候，要避免人为因素，这是在模拟什么过程？学生通过讨论应该可以得出，这是在模拟精卵随机结合。

2、一轮复习中的强化拓展

①拓展模块：

在一轮复习时老师在讲到这的时候，还可以把这个实验拿出来深化分析，让学生思考，能否利用这个模拟实验来模拟含d 基因的雄配子不育、含 d 基因的雄配子 50% 不育、或者含dd 基因的受精卵不能正常发育后的特殊性状分离比，那又该如何去改变相应条件？又要注意什么问题？凡是类似的问题，基本上都可以以这个实验为基点去解决问题。

② 拓展预期：

学生经过思考、讨论应该会想到如果是d 的雄配子不育，那我们在设置乙桶彩球的时候应该把d去掉，这样就只有D 的小球，后代自然就不会有dd 出现。如果是含d 基因的雄配子 50% 不育，那应该把乙桶的 D 和d 的比值改成 2:1 如果是dd 的受精卵不能正常发育，小桶的彩球比例不变，但是我们在统计组合的时候就要把 dd 的个体剔除掉，重新计算比例。类似的许多问题都可以借助该实验的拓展来解决。

四、结合实例分析拓展应用效果

水稻中有一种特殊的基因R， 它编码的毒性蛋白，对雌配子没有影响，但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡，其等位基因 r 则无该作用。现让基因型为Rr 的水稻自交，F1 中三种基因型的比例为 RR：Rr： rr=1 ：3：2， F₁ 自交获得 F_2^∘ 雄配子死亡对后代个体总数的影响忽略不计。下列说法错误的是（ ）

A．R 基因会使1/3 的含 R 的雄配子死亡B．F1 产生的雌配子的总比例为R： Δr=5Δ ：7C． F₂ 中基因型为 _rr 的个体所占比例为1/2D．从亲本到 F₂ ，R 基因的频率越来越低

对于本题解题方法有很多，但是有的学生在理解上可能会出现问题，这个时候教师在授课时就可以利用性状分比例的模拟实验来加以解释，引导学生，花粉出现死亡，那我们在设置小桶的小球的时候，就应该根据题意去改变原有的1:1 的比例，这样取球得到的比例自然就会改变，再看看是否与题干吻合，这样有助于学生更好的去理解特俗情况的分离比、从而更好地解题。

五、结论

经过讲授时合理的提问引导、让学生提出问题、思考、讨论、加工、解决问题，可以从多维度加深学生对该实验的理解，对分离定律、精卵随机结合会有更深刻的认识，并且培养了学生发现问题、解决问题、勇于创新的能力，潜移默化的渗透生物学学科的核心素养。