生物必修二孟德尔的豌豆杂交实验(二)课后习题答案
正确取材是实验成功的第一步。有的学生实验失败的原因,往往是取材不正确而引起的,下面是小偏整理的生物必修二孟德尔的豌豆杂交实验(二)课后习题答案,感谢您的每一次阅读。
生物必修二孟德尔的豌豆杂交实验(二)课后习题答案
(一)问题探讨
提示:问题探讨的目的是活跃学生的思维,引领学生进入新的学习状态,教师可以通过水稻杂交育种等实例,使学生自然地认识到任何生物都不止表现一种性状,后代表现的特征可以是两个亲本性状组合的结果。进一步地思考讨论,双亲的性状是遵循什么规律进行组合、传递给后代的?在育种实践中人类如何获得所需的性状组合?为导入新课做好准备。
(二)思考与讨论
1、提示:豌豆适于作杂交实验材料的优点有:(1)具有稳定的易于区分的相对性状,如高茎和矮茎,高茎高度在1.5~2.0m,矮茎高度仅为0.3m左右,易于观察和区分;(2)豌豆严格自花受粉,在自然状态下可以获得纯种,纯种杂交获得杂合子;(3)花比较大,易于做人工杂交实验。孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验,才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律,才能对遗传实验结果进行量化统计,所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。
2、提示:如果孟德尔只是研究多对相对性状的遗传,很难从数学统计中发现遗传规律,因为如果研究n对相对性状,将会有2n个性状组合,这是很难统计的,也很难从数学统计中发现问题,揭示生物的遗传规律。这也是前人在遗传杂交实验中留下的经验与教训,孟德尔恰恰借鉴了前人的遗传研究经验,改变实验方法,从简单到复杂地进行观察、统计、分析实验结果,从而发现问题、提出假说、实验验证、得出结论。
3、提示:如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析,他很难做出对分离现象的解释。因为通过统计,孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定数学比例,这引发他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率,也适用于生物遗传的研究,从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。
4、提示:作为一种正确的假说,不仅能解释已有的实验结果,还应该能够预测另一些实验结果。可参考教科书对“假说—演绎法”的解释。
5、提示:(1)扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在维也纳大学进修学习时,通过对自然科学的学习,使他具有生物类型是可变的,可以通过杂交产生新的生物类型等进化思想。同时孟德尔还学习数学,使他受到“数学方法可以应用于各门自然科学之中”的思想影响,产生应用数学方法解决遗传学问题的想法,使孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的科学家。
(2)严谨的科学态度。孟德尔对杂交实验的研究是从观察遗传现象出发,提出问题,作出假设,然后设计实验验证假设的研究方法。这在当时是一种新的研究思路,光是豌豆的杂交实验,他就没有局限于对实验结果的简单描述和归纳。
(3)勤于实践。孟德尔在豌豆的遗传杂交实验研究中,连续进行了8年的研究,并且对每次实验的结果进行统计分析,从中发现了前人没有发现的问题和规律。
(4)敢于向传统挑战。孟德尔通过实验研究,提出了“颗粒性遗传”的思想,这是对传统的遗传观念的挑战。
(三)旁栏思考题
从数学角度看,(3∶1)2的展开式为9∶3∶3∶1,即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积。对于两对相对性状的遗传结果,如果对每一对性状进行单独的分析,如单纯考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时,其性状的数量比是圆粒∶皱粒=(315+108)∶(101+32)=3∶1;黄色∶绿色=(315+101)∶(108+32)=3∶1。即每对性状的遗传都遵循了分离定律。这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积,即9∶3∶3∶1来自于(3∶1)2。
(四)练习
基础题
1、(1)×;(2)×。
2、C
拓展题
1、(1)YyRr;yyRr。(2)黄色皱粒,绿色皱粒;1∶1;1/4。(3)YyRR或YyRr;4;如果是YyRR与yyrr杂交,比值为黄色圆粒∶绿色圆粒=1∶1;如果是YyRr与yyrr杂交,比值为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1。
高中生物实验分析的方法
实验分析的一般方法——“四步分析法”。
在实验教学过程中,总结归纳成了“四步分析法”,即从取材、药品与试剂、步骤及操作、显微镜的使用四个方面对实验进行分析的方法。
-第一步-
取材分析
正确取材是实验成功的第一步。有的学生实验失败的原因,往往是取材不正确而引起的,因而在实验分析时,要首先考虑取材是否正确。
例如,实验一“观察植物细胞的有丝分裂”(以下简称“实验一”)中,准确切取洋葱根尖生长点部位,是实验成功的前提。一些学生制成的装片中往往看不到或看到很少的分裂相细胞,就是因为切取部位正确导致的,即没有选准根尖的生长点部位。
实验二“观察植物细胞的质壁分离和复原”(以下简称“实验二”)中,取材部位应该是在新鲜的洋葱鳞片叶外表皮的紫色较深处。而在内表皮或紫色很浅的部位取材,往往观察不到或仅有很少紫色液泡。
实验三“观察根对矿质元素离子的交换吸附现象”(以下简称“实验三”)中,剪取的是有活性的根,如果是死根、烂根,则观察不到预期的结果。
实验四“叶绿体色素的提取的提取和分离”(以下简称“实验四”)中,选取的时片要肥厚、色浓,而老叶、发黄的叶子则不能选龋
-第二步-
药品与试剂分析
药品与试剂的量、浓度、纯度等都是影响实验正确结果的重要因素,要逐一检查,不能忽视。
1关于量的问题。
有些实验对药品与试剂的量有一定的要求,如实验四中,丙酮、层析液的量就要按规定使用:提取5g叶片中的色素,用2ml丙酮是适中的,若丙酮过多,会使色素浓度降低,减少滤纸条上色素的量,使分离效果不明显;若丙酮少了,色素提取又不充分。色素分离时,向烧杯中例入层析液时,其量的标准是液面不能超过1cm(距烧杯底),否则将没及滤纸条上的滤液细线,色素就迅速溶解到层析液中去了,结果在滤纸条上得不到相应的色素分离图谱。
2关天浓度问题。
实验中,规定的浓度,都是人们经过多次试验后,认为最适合的。实验员在实验前配制药品与试剂时,浓度要配准,否则将会影响学生实验。如蔗糖溶液浓度较高时(高于30%),会使细胞因发生强烈质壁分离而失水过多,细胞死亡,不能复原。亚甲基蓝溶液在配制时,要求更高,浓度高一点点,就会影响根的活性。
3关于纯度问题。
有的实验如实验三对试剂的纯度有蒋高的要求,如果所用蒸馏水中混入杂质阳离子,或用自来水代替,则漂洗时,不仅洗去了浮在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子,而且也会把吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离了交换下来;在对比实验中,含杂质阳离子的蒸馏水也会变蓝。
-第三步-
步骤及操作分析
步骤及操作是否正确是影响实验结果的主要因素,故应重点分析,主要有以下三种情况。
1漏做某个实验步骤。
实验步骤不能少,如实验一中,根尖用10%盐酸解离后,若不经漂洗直接染色,则染色效果极差,因为根尖上附着的盐酸将和碱性染料起中和反应,从而影响着色;制片时,用镊子尖把根尖开碎,这一步也易漏掉。实验三中根经亚甲基蓝染色后,若不用蒸馏水反复冲洗,在后面的对比实验中,蒸馏水也将变蓝。
2操作方法错误。
在具体操作某个步骤时,没有按规定的操作方法做,肯定会影响实验结果。如临时装片制作时,有的学生将盖玻片直接放在清水滴上,这样制成的装片中,气泡较多,严重影响观察。实验二中,应用镊子撕取洋葱表皮,而不少学生是用刀片削或挖,以至取出的表皮较厚,这样在显微镜下也就看不到单层细胞。
3操作不严格。
如解离、染色时间不够,漂洗的时间或次数不足。制作洋葱表皮临时装片时,未将清水滴中卷起的表皮平展开来;做质壁分离复原实验时,滴入清水的次数少,滤液细线划得不细不齐都会对实验果有一定的影响。
-第四步-
显微镜的使用分析
需用显微镜的实验,有时会因为显微镜的操作,镜头污染等问题,而影响观察,看不到已经出现的现象或结果。显微镜的操作要按一定的程序进行,如对光程序、高倍镜观察程序等。有的学生不按程序操作,结果既耽误了时间,又观察不到相应的结果,而且易损坏显微镜。
例如常有学生在用高倍镜观察时,把盖玻片压碎了,弄脏了镜头,就是由于这些学生在下降镜筒时,眼睛看的是目镜而不是物镜,这样,镜筒下降到什么位置就不知道了。正确的程序应该眼睛看着物镜,同时下降镜筒,让物镜接近装片,然后眼看目镜、调节细准焦螺旋直至观察到清晰物像。此外,目镜或物镜头被严重污染、焦距没有调好、放大倍数不够、视野较暗、标本不在通光孔的中心位置等诸多因素,都会直接影响观察。
以上介绍的“四步分析法”紧扣教材,贴近学生的知识水平,符合学生的思维习惯,容易被学生接受并掌握,而且经过尝试,也取得了良好的效果。因此,该方法可以作为高中生物实验分析的一般方法。
“四步分析法”的应用
“四步分析法”可以在实验课上讲授,也可以在实验(理论)专题复习课中讲授。在具体的实验分析或解题过程中,既可顺次运用,亦可综合运用,具体问题,灵活分析。
例1.实验一中,在显微镜视野里,几乎看不到分裂相细胞,试分析其原因。
分析:①从取材角度看,可能是没有取准生长点部位导致的;②从步骤及操作角度看,可能是没有压片过程导致标本太厚,看不到单层细胞;③从显微镜使用角度看,可能是没有移动寻找。
例2.实验二中,质壁分离后进行复原时发现复原效果较差,其原因可能有哪些?
分析:①蔗糖溶液在配制时,浓度过大,质壁分离强烈,细胞失水过多而死亡;②质壁分离时间长了,未及时复原,细胞死亡;③滴入清水次数少或只滴入一次。
例3.实验三中,在做对比实验时,蒸馏水也变蓝了,分析其原因。
分析:①是没有漂洗或漂洗次数少;②是蒸馏水中混入了杂质阳离子。
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