用紙板圓盤對性狀分離比模擬實驗進行優(yōu)化

劉貴賢 (貴州省黔東南州榕江縣第一中學 榕江 557200)

性狀分離比模擬實驗是人教版高中生物學教材(必修2)《遺傳與進化》第一章第一節(jié)“孟德爾的豌豆雜交實驗(一)”中的內(nèi)容之一。旨在幫助學生理解分離定律中配子分離及受精過程中配子隨機組合。但是，該模擬實驗存在兩個不足： ①抓球耗時較長，易受主觀因素的影響；②讓學生誤認為雌雄配子數(shù)量是相等的。對該模擬實驗進行優(yōu)化的文章大多是改進模擬配子的材料。如用玻璃球、撲克牌和硬幣來代替小球等[1]；也偶見對抓球方式進行改進。如采用抓鬮[1]、搖獎機搖獎[2]來代替抓球方式。但鮮見能有效縮短實驗時間的文章。本文通過實驗器材的改進，有效地縮短了實驗時間。

1 模擬實驗的優(yōu)化原理

用廢紙板制作兩個大小不一的圓盤并分別將其分為若干個相等的扇形，然后用兩種顏色隨機染上等量扇形。其中圓盤代表精(卵)巢，每個扇形代表一個雄(雌)配子、不同顏色分別代表顯、隱性配子。

2 模型安裝及模擬實驗

2.1 模型安裝 將兩個圓盤對準圓心用大頭針連接起來，面積較大、扇形數(shù)較少的圓盤在下方，面積較小、扇形數(shù)較多的在上方，連接好模擬好裝置(圖1)。

圖1 性狀分離比裝置

2.2 模擬實驗 具體操作如下：

2.2.1 模擬實驗 轉(zhuǎn)動上方的圓盤，以順時針方向為準，先進入扇形的顏色為配子的組合類型，計入配子組合(圖2)。

圖2 圖中箭頭處則記為白白組合

2.2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 兩扇形對應的顏色同為黑色記為DD，同為白色記為dd，一黑一白則記為Dd。經(jīng)3次重復模擬實驗統(tǒng)計(圖3)，DD∶Dd∶dd=22∶46∶22≈1∶2∶1。

A： DD∶Dd∶dd=8∶15∶7

B： DD∶Dd∶dd=7∶16∶7

C： DD∶Dd∶dd=7∶15∶8圖3 性狀分離比模擬實驗

3 討論與思考

該優(yōu)化實驗有效縮短了模擬實驗的時間；破除了學生認為雌雄配子相等的誤解；讓學生明白了受精過程中有一個精子與卵細胞結(jié)合后，其他精子就不能再和該卵細胞結(jié)合。同時，解決了教材中用小桶和乒乓球模擬實驗，材料難以準備，多數(shù)學生只能通過觀摩進行實驗的問題。能增強學生動手能力，讓學生全員參與到實驗中，加深學生掌握性狀分離比知識的效果。