“性状分离比的模拟实验”教学设计

邓玉娟

(华东师范大学生命科学学院 上海 200241)

“性状分离比的模拟实验”是高中生物学课程中与遗传相关的模拟实验内容。通过模拟活动，使学生体验大量重复实验与数据分析在科学规律形成中的作用。然而在实际操作中，许多教师将重点放置在雌雄数量配对的模拟实验相似性分析，以及实验材料选择等模拟上，忽略实验数据分析以及思维方法学习。本文试图在学生数据分析与生物学思维方法训练方面有所突破。

1 实验设计思路

针对模拟实验的特点，在本实验开展前，指导学生回顾孟德尔性状分离规律的内容并一起准备实验，由此让学生知道本次实验的模拟对象是什么，在准备中明白如何设计模拟实验。其次，让学生对小组数据进行统计分析，引导学生发现本小组获得的数据比例与分离规律分离比之间的差异，并思考为什么？通过逐步组合全班数据，让学生在观察数据的变化过程中，感悟数据统计方法在生物学研究中的价值，锻炼学生实验设计的能力。

2 实验实施

2.1 实验操作参照教材的方法，将学生分组 在每组两个相同的甲、乙容器内分别放入两种颜色的小球10个(甲代表A 基因，乙代表a基因)，将小球充分混合；每次分别从两容器内各随机抓取1个小球，组合在一起并记下2个小球代表的字母组合(表1)；将抓取的小球放回原来小桶摇匀；重复操作50次，并计算每种基因组合所占的百分比。每组再重复做一遍。

表1 性状分离比模拟实验记录表

2.2 实验数据处理与分析 教师请每个小组将数据填入表中，并汇总成表2，在填入的同时显示出各小组AA、Aa和aa组合的百分比(表格中括号的数字)，并用投影设备投到屏幕，让全体学生共同观察数据变化。

(1)小组统计结果。记录每次抽样的基因组合及每种基因组合在总数中的百分比，计算AA∶Aa∶aa的比值。提问：每小组的两组实验结果有什么规律呢？由每组数据计算出来的AA∶Aa∶aa的比是否能正确地解释性状分离比？每组的A、B两组结果相加，AA∶Aa∶aa的比值是否有变化？通过每组50个样本去计算AA∶Aa∶aa的比值，会发现比值波动很大，并不能得出性状分离比的规律；将每组的100个样本去计算AA:Aa:aa的比值，发现此时计算出来的比值比50个样本的结果更接近理论值，但大多数还是存在很大差异。

(2)计算2个小组、200个样本的AA、Aa、aa基因组合的百分比：其中前2个小组200个样本统计结果分别是23.5%AA、56.0%Aa、20.5%aa，可以发现其与孟德尔分离比还存在很大差距。

(3)计算5个小组、500个样本的AA、Aa、aa基因组合的百分比：其中前5个小组500个样本统计结果

表2 各小组数据汇总