师：各位同学，大家好。今天我们继续来学习孟德尔的豌豆杂交实验一的第二课时。上一节课我们学习了孟德尔对一对相对性状的豌豆杂交实验。孟德尔选取高茎和矮茎的豌豆进行杂交，他发现无论用高茎豌豆做母本还是父本，F1都表现为高茎性状。他把高茎叫做显性性状，然后让F1进行自交，发现F2既有高茎又有矮茎，这种现象叫做性状分离，性状分离比为3 : 1。这样的现象引起了孟德尔的思考，他经过逻辑推理与大胆假设，提出了对这个分离现象的解释，也就是他的假说。
孟德尔的假说第一条是生物的性状由遗传因子决定，显性遗传因子决定显性性状，隐性遗传因子决定隐性性状。在生物的体细胞中，遗传因子成对存在。在生物体形成配子的时候，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子。形成受精卵时，雌雄配子随机结合。在F1自交时，因为豌豆是自花传粉植物，我们把豌豆高茎的雌蕊、雄蕊分别写出，假设一方是雌蕊，另一方是雄蕊。F1形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，在雌性和雄性生殖器官中形成数量相等的配子，这就是孟德尔的假说。
接下来受精作用时，雌雄配子随机结合。雌配子大D可以跟雄配子大D结合，也可以跟雄配子小d结合；同理，雌配子小d也可以跟雄配子的大D、小d随机结合。这样结合之后，F2就出现了四种组合形式，分别表现出高茎和矮茎，比例刚好是3 : 1。孟德尔的假说完美地解释了他自己的实验现象。但这样一个过程我们无法直接在实验中观察，在科学研究中，当对研究对象不能直接观察时，可以采用模拟实验的形式。必修一第六章第一节，我们曾用细胞大小与物质运输效率的模拟实验，探究细胞大小与物质运输效率之间的关系。今天我们也用一个模拟实验来看孟德尔的假说。
今天我们模拟的是性状分离比，实验目的是通过模拟实验，认识和理解孟德尔假说中遗传因子的分离，即在形成配子时遗传因子的分离，以及受精时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。我们所用的实验装置是两个相同的小桶，桶内分别装有小球。这个装置在生活中很容易找到。实验原理是甲乙小桶分别模拟雌雄生殖器官，小桶内的小彩球分别模拟雌雄配子，通过将雌雄配子分开，在不同小桶内抓取彩球并随机结合的方式，模拟生物在生殖过程中雌雄配子的随机结合。
下面来看实验步骤：
第一步，在甲乙小桶内分别放入两种彩球，像我这里放的是蓝色和黄色的，大家也可以用乒乓球，或者围棋的黑棋和白棋，但要保证这些球或棋子形态、大小、质感、手感都相同，各10个，也就是大D 10个，小d 10个，同理在乙桶中也放入相同的彩球。
第二步，把小桶里的彩球摇匀，使它们充分混合。
第三步，分别从甲桶和乙桶中各抓取一个小球，记录彩球字母的组合，比如把围棋黑棋当作大D，白棋当作小d来操作。
第四步，重复实验。重复之前，要把刚才抓到的小球再放回桶里，这一步很关键，然后再摇匀，按照步骤2再随机抓取，接着记录彩球字母组合。
我们来看孟德尔的假说与这个模拟实验之间的关系。孟德尔说生物体形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子，配子只含每一对遗传因子中的一个。在模拟实验中，我们用甲乙两个小桶代表雌雄生殖器官，假设甲是雌蕊，产生卵细胞，乙是雄蕊，产生精子。形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，大D和小d彼此分离，产生的配子比例相等。同理，乙桶中也是大D和小d在产生配子时彼此分离，比例为1 : 1，这样就模拟出了孟德尔假说中的这一条。
孟德尔还说受精时雌雄配子的结合是随机的。所以我们要摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合，保证从甲桶和乙桶中抓取的球都是随机的，这就是雌雄配子的随机结合。假设现在从甲桶抓到的是大D，从乙桶抓到的是小d，记下这个彩球的字母组合。第三步模拟的是重复实验，我们把大D再放回甲桶，小d再放回乙桶，保证甲桶中大D和小d的比例还是1 : 1，乙桶中大D和小d的比例也还是1 : 1。最后一步要重复做50到100次。大家记得孟德尔统计F2时，大约数了1000多株，所以我们要重复多次实验。
这个实验的结果是彩球的组合共有三种：大D大D、大D小d和小d小d。大家课后可以进行模拟实验，用表格记录各种组合的数量比。抓取的次数越多，每一种组合大D大D、大D小d和小d小d的数量比值越接近于1 : 2 : 1。这个过程实际上模拟了孟德尔杂交实验中F1到F2的过程。在这个实验中模拟50 - 100次，如果孟德尔当时只统计10株，有没有可能得出这个结果？能不能用他的假设去解释分离现象？可能会出现偏差，因为样本数据越大，才越接近统计规律。