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Biologie

Zufall und Statistik: ein Modellversuch

Ein Modellversuch zeigt, warum das Verhältnis 3 : 1 nur bei vielen Nachkommen genau stimmt.

  • ca. 10 Minuten
  • Klasse 9
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich kann einen Modellversuch zur Spaltungsregel beschreiben.
  • Ich kann Ergebnisse auszählen und in Anteile umrechnen.
  • Ich kann erklären, warum mehr Versuche genauer sind.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Die Spaltungsregel und das Kombinationsquadrat

Mit einem Modell kann man die Spaltungsregel nachspielen. Du brauchst zwei Gefäße. In jedem liegen gleich viele rote und weiße Kugeln. Rote Kugeln stehen für das Allel A, weiße für das Allel a. Jedes Gefäß steht für einen Elternteil.

Du ziehst ohne hinzusehen aus jedem Gefäß eine Kugel. Das steht für die Befruchtung. Die beiden Kugeln zeigen den Genotyp: AA, Aa oder aa. Du notierst und legst die Kugeln zurück.

Wiederholst du das oft, zählst du die Ergebnisse aus. Erwartet werden 25 % AA, 50 % Aa und 25 % aa. A ist dominant. Also erwartest du 75 % mit dem dominanten Merkmal und 25 % mit dem rezessiven.

Kleine Versuche weichen oft ab. Je öfter du ziehst, desto näher liegen die Anteile meist an den erwarteten Werten. Das gilt auch für Mendels Erbsen: Er zählte bei der Samenform 5.474 runde und 1.850 runzlige Samen. Das sind insgesamt 7.324. Erwartet bei 3 : 1 wären 5.493 runde und 1.831 runzlige. Die Abweichung ist klein.

Ausgedachte Ergebnisse eines Modellversuchs
Anzahl ZiehungendominantrezessivAnteil dominant
10 (ausgedacht)7370 %
100 (ausgedacht)762476 %
1000 (ausgedacht)74825274,8 %

Ergebnisse auswerten

  1. 100 Ziehungen: 27 AA, 49 Aa, 24 aa.
  2. Dominantes Merkmal: 27 + 49 = 76.
  3. Anteil: 76 von 100 = 76 %.
  4. Erwartet waren 75 %. Die Abweichung beträgt 1 Prozentpunkt.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Du ziehst Kugeln aus zwei Gefäßen.

Du zählst die Ergebnisse.

Viele Ziehungen kommen nahe an 3 : 1.

Ein Beispiel

Beispiel

Wirf eine Münze 10-mal. Oft bekommst du nicht genau 5-mal Kopf. Bei 1000 Würfen liegt der Anteil meist sehr nahe an der Hälfte.

Schritt für Schritt

Wir rechnen Anteile aus.

  1. Ergebnis: 7 dominante, 3 rezessive bei 10 Ziehungen.
  2. Anteil dominant: 7 von 10 = 70 %.
  3. Erwartung: 75 %.
  4. Wenige Ziehungen weichen stärker ab.

Mit einem Bild erklärt

Ziehungen101001000
Anteil dominant70 %76 %74,8 %
Abstand von 75 % (in Prozentpunkten)510,2

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

In einem Modellversuch stehen rote Kugeln für das Allel A. Was stellt die Ziehung einer Kugel aus jedem Gefäß dar?
Zeig mir den ersten Schritt

Zwei Kugeln werden zu einem Genotyp.

Lösung ansehen

Lösung: die Befruchtung

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Bei 200 Ziehungen kam 150-mal das dominante Merkmal vor. Wie hoch ist der Anteil?
Zeig mir den ersten Schritt

Teile 150 durch 200.

Lösung ansehen

Lösung: 75 %

Tipp: Fasse beim Auswerten zuerst AA und Aa zusammen. Beide zeigen das dominante Merkmal.

Merksatz: Wahrscheinlichkeiten stimmen nur bei vielen Versuchen gut. Mit mehr Ziehungen kommen die Anteile näher an 75 % und 25 %.

Typischer Fehler: Manche glauben, bei vier Ziehungen müsse genau eine weiße Kugel kommen. Der Zufall hält sich nicht an die Zahlen.

Prüfen

Mini-Quiz

4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Warum weichen kleine Versuche oft vom erwarteten 3 : 1 ab?
Lösung ansehen

Lösung: Der Zufall hat bei wenigen Ziehungen großen Einfluss.

Frage 2 Welcher Versuch kommt dem Verhältnis 3 : 1 wahrscheinlich am nächsten?
Lösung ansehen

Lösung: 1000 Ziehungen

Frage 3 Wie viel Prozent der Nachkommen aus Aa × Aa haben das rezessive Merkmal?
Lösung ansehen

Lösung: 25 %

Frage 4 Mendel fand bei der Samenform genau 3 : 1.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Geschafft

Mit einem Modell mit zwei Gefäßen spielt man die Spaltungsregel nach. Man zählt aus und vergleicht mit 3 : 1. Je mehr Versuche, desto genauer.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Mendel und die Regeln der Vererbung

Kurz erklärt, 43 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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