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2.1 模拟孟德尔实验

生物的遗传与变异 · 初二
讲清楚它是什么

定义 通过人工控制杂交条件,模拟孟德尔豌豆杂交实验,验证分离定律和自由组合定律的过程。

从哪来 本节为初二生物第1讲起点,无前置知识点记录,直接基于生活常识(如父母性状遗传给子女)引入。

为什么 孟德尔实验的核心在于“控制变量”和“大样本统计”。模拟实验通过简化生物过程(如用棋子、卡片或软件),剥离复杂生理机制,直观展示配子随机结合的概率模型,从而揭示性状分离比背后的数学逻辑(3:1或9:3:3:1)。

适合:喜欢动手操作、具象思维的学生** **实物模拟法
准备红、白两种颜色的玻璃珠(代表显性/隐性基因)。 1. 两个罐子分别装等量红白珠(代表亲本产生配子)。 2. 随机各取一颗混合(代表受精)。 3. 记录组合结果,重复50次以上。 4. 统计显性/隐性表型比例,观察是否趋近3:1。 *重点强调:每次取珠必须随机,且要放回再摇匀,模拟配子的随机性。*
适合:逻辑推理强、抽象思维较好的学生** **概率推演法
1. 画棋盘格(Punnett Square)。 2. 父本产生A、a配子(各50%),母本产生A、a配子(各50%)。 3. 列出所有可能组合:AA, Aa, aA, aa。 4. 计算概率:显性(AA+Aa+aA)= 75%,隐性(aa)= 25%。 5. 解释为何实际实验需要大量样本才能逼近理论概率。
适合:对计算机/数据感兴趣的学生** **数字模拟法
1. 使用Excel或在线模拟器。 2. 设置随机数函数生成“配子”。 3. 批量生成1000次杂交结果。 4. 绘制柱状图对比理论值与模拟值。 5. 讨论“样本量”对结果稳定性的影响(小样本波动大,大样本趋近理论值)。
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练一道
基础题
已知豌豆高茎(D)对矮茎(d)为显性。若用两株杂合高茎豌豆(Dd × Dd)杂交,理论上子代中矮茎豌豆的比例是多少?
变式
若用纯合高茎(DD)与杂合高茎(Dd)杂交,子代中出现矮茎的概率是多少?若子代有100株,预计有多少株高茎?
试试手自己判
检测题
小明用红、白珠子模拟孟德尔实验,第一次取了20次,结果15次显性、5次隐性(3:1);第二次又取了20次,结果10次显性、10次隐性(1:1)。他问:“为什么两次结果不一样?孟德尔定律错了吗?”
看答案和判分标准
答案:孟德尔定律没错。这是因为样本量太小,存在随机误差。第一次的3:1是巧合,第二次的1:1也是巧合。只有当样本量足够大(如几百次)时,显性:隐性的比例才会稳定趋近于3:1。
判对标准:
1. 明确指出“样本量小”或“随机误差”是关键原因(2分)。
2. 说明“大样本”才能逼近理论比例(2分)。
3. 否定“定律错误”的说法(1分)。
总分5分,答对核心逻辑即得分。
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