资源简介

(共27张PPT)
探究·建模2-2 模拟植物花色性状分离
学习目标
1. 说出基因分离、配子形成、配子随机结合与子代性状之间的关系。
2. 通过计算机程序模拟实验，设计结果统计表，提高数据收集、记录、处理和分析的科学探究能力。
3. 经历计算机程序模拟实验，体会孟德尔实验历程的艰辛和持之以恒的科学精神，形成尊重事实、敢于质疑的科学态度。
孟德尔遗传定律探究史的主要历史脉络
孟德尔对豌豆杂交实验的解释
P
AA
×
配子
aa
A
a
F1
Aa
红花
白花
红花
×
Aa
红花
配子
A
a
A
a
AA
Aa
Aa
aa
F2
红花
红花
红花
白花
AA:Aa:aa= 1:2:1
红花:白花= 3:1
预期值：
F1
Aa
红花
×
Aa
红花
配子
A
a
A
a
AA
Aa
Aa
aa
F2
红花
红花
红花
白花
请同学们思考，如何证明基因型比例是否接近于预期值呢？
孟德尔对豌豆杂交实验的解释
孟德尔对豌豆杂交实验的验证
AA
Aa
Aa
F2
红花
红花
红花
自交
子代出现性状分离
子代未出现性状分离
纯合子 AA
红花
杂合子 Aa
红花
推测
推测
孟德尔豌豆杂交实验的部分数据
性状 显性纯合子 显性杂合子
3.种皮颜色(褐色或白色) 36 64
4.豆荚形状(圆粒或皱粒) 29 71
5.豆荚颜色（绿色或黄色） 40 60
6.花的部位（腋生或顶生） 33 67
7.茎的高度（高茎或矮茎） 28 72
8.重复实验5 35 65
总计 201 399
比例（显性纯合子:显性杂合子）= 1: 1.99
纯合子-杂合子实验结果（引自孟德尔, 1865）
验证孟德尔豌豆杂交实验的部分数据
进行
豌豆杂交实验
豌豆杂交实验
实验数据
实验数据
孟德尔
重复
验证
我们
近十年
计算机程序“模拟植物花色性状分离”
P
Aa
红花
×
Aa
红花
配子
A
a
A
a
AA
Aa
Aa
aa
F1
红花
红花
红花
白花
Aa
红花
红花
红花
红花
红花
白花
计算机生成2种配子类型
Aa
A
a
A
a
Aa
Aa
AA
aa
减数分裂
受精作用
计算机随机结合2个配子
豌豆有性生殖过程
程序模拟有性生殖过程
请同学们进行模拟程序“手动生成”的操作，设计结果统计表，并记录子代基因型、表型、参与受精的配子的种类和数量，以及三者的预期值和实测值。
设计结果统计表
母本: 基因型（ ）、表型（ ）; 父本: 基因型（ ）、表型（ ） 产生子代总数 雌、雄配子基因型及比例 ( A : a ) 子代基因型及比例 ( AA : Aa : aa ) 子代表型及比例 ( 红花 : 白花 ) 预期值 实测值 预期值 实测值 预期值 实测值
结果统计表（手动生成）
10
母本: 基因型（ ）、表型（ ）; 父本: 基因型（ ）、表型（ ） 产生子代总数 雌、雄配子基因型及比例 ( A : a ) 子代基因型及比例 ( AA : Aa : aa ) 子代表型及比例 ( 红花 : 白花 ) 预期值 实测值 预期值 实测值 预期值 实测值
结果统计表（手动生成）
10
(同学1)
10
(同学2)
10
(同学3)
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1
4:6
4:6
5:5
2:8
3:7
6:4
1:2:1
1:2:1
1:2:1
3:1
3:1
3:1
1:6:3
7:3
2:3:5
5:5
1:7:2
8:2
Aa
红花
Aa
红花
分析与讨论
分析与讨论
1. 模拟程序中，配子图案上显示的问号表示什么含义？拖拽配子及放入子代框的操作动作又代表了什么？
①问号表示亲本传递给子代的基因是随机的。
②拖拽配子表示子代的两个基因一个来自于父本，一个来自母本。
放入同一个子代框的操作，表示两个配子之间发生了受精作用。
分析与讨论
2. 几位同学的模拟结果之间存在差异吗？导致这种差异的原因是什么？
①存在差异。
②在模拟实验中，亲本提供的配子类型是一种随机行为，生成的子代基因型、表型也同样随机。
分析与讨论
3. 为什么实测值与预期值之间会有差异？如何减小这种差异？
①模拟生成10个子代，其样本量较小，所以生成的子代结果存在明显差异。
②通过扩大生成的子代数量，多次实验取平均值，减小实测值与预期值的差异。
请同学们进行模拟程序“自动生成”的操作，并记录子代基因型、表型、参与受精的配子的种类和数量，以及三者的预期值和实测值。
结果记录（自动生成）
结果统计表（自动生成）
母本: 基因型（ ）、表型（ ）; 父本: 基因型（ ）、表型（ ） 产生子代总数 雌、雄配子基因型及比例 ( A : a ) 子代基因型及比例 ( AA : Aa : aa ) 子代表型及比例 ( 红花 : 白花 ) 预期值 实测值 预期值 实测值 预期值 实测值
Aa
红花
Aa
红花
100
1000
10000
结果统计表（自动生成）
母本: 基因型（ ）、表型（ ）; 父本: 基因型（ ）、表型（ ） 产生子代总数 雌、雄配子基因型及比例 ( A : a ) 子代基因型及比例 ( AA : Aa : aa ) 子代表型及比例 ( 红花 : 白花 ) 预期值 实测值 预期值 实测值 预期值 实测值
100
1000
10000
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1
1:2:1
1:2:1
1:2:1
3:1
3:1
3:1
Aa
红花
Aa
红花
49:51
55:45
514:486
521:479
5024:4976
5021:4979
23:58:19
266:503:231
2490:5065:2445
81:19
769:231
7555:2445
分析与讨论
生成的子代个体数为100、1000、10000的三个组别中，模拟得到的结果最符合预期基因型分离比的是哪组？从中我们可以得出什么结论？
②样本量越大，实测值与预期值越接近。
①子代个体数为10000的组别。
孟德尔豌豆杂交实验的部分数据
纯合子-杂合子实验结果（引自孟德尔, 1865）
孟德尔实验结果
模拟程序结果
显性纯合子：显性杂合子 = 1: 1.99
显性纯合子：显性杂合子 = 1: 1.89
课堂小结
进行
豌豆杂交实验
豌豆杂交实验
实验数据
实验数据
孟德尔
计算机程序模拟
验证
我们
近十年
课堂
作业练习
1. 在模拟实验中，设定A为红花基因，a为白花基因，A对于a为显性，父本基因型为Aa。若母本基因型为Aa和aa，则子代表型的预期分离比（红花：白花）分别为（ ）。
A. 3:1和1:1 B. 3:1和3:1
C. 1:1和1:1 D. 1:1和3:1
2. 某同学希望验证“孟德尔豌豆测交实验”的结果，在设置建模参数时，应选择的亲本类型是（ ）。
A. 红花AA × 白花aa B. 红花Aa × 白花aa
C. 红花Aa × 红花Aa D. 白花aa × 白花aa
作业练习
3. 在模拟“等位基因分离及配子结合的过程”时，甲同学选择基因型均为Aa的亲本，随机抓取配子10次后统计发现，红花：白花=9:1。下列选项中，对这一实验结果解释合理的是（ ）。
A. A和a基因的遗传不符合基因分离定律
B. 模拟程序出错
C. 若甲同学再多抓100次，实验结果可能会接近预期值
D. 该实验结果在真实的杂交实验中不可能会出现
作业练习

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