生男生女的秘密

◎湖南省嘉禾縣文家學(xué)校C2103班 李伊雪

精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵，生命便開始了。從那時開始，性別也確定了下來。

精子與卵細(xì)胞結(jié)合后，為什么會出現(xiàn)性別差異呢？生物課本中有一個模擬實驗“精子和卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合”，讓我產(chǎn)生了濃厚的興趣。

發(fā)現(xiàn)問題

模擬實驗是這樣設(shè)計的：圍棋中的黑棋代表含Y染色體的精子，白棋代表含X染色體的精子和卵細(xì)胞，將10顆黑棋和10顆白棋放入一個紙盒，再將20顆白棋放入另一個紙盒，兩個同學(xué)分別從裝有“精子”的紙盒和裝有“卵細(xì)胞”的紙盒里隨機(jī)抓取一顆棋子，記錄抓取情況后將棋子放回，搖勻后再抓取棋子，共記錄10次。最后，統(tǒng)計結(jié)果，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

多次實驗后，我發(fā)現(xiàn)實驗設(shè)計存在一些問題：受“人為因素”影響，黑棋和白棋不能很好地“隨機(jī)結(jié)合”；“精子”和“卵細(xì)胞”在輸卵管中相遇“受精”的過程不能形象地體現(xiàn)出來。如何解決呢？創(chuàng)新的機(jī)會來了，我可以大顯身手，心里一陣竊喜。

改進(jìn)實驗

我決定創(chuàng)新實驗裝置。裝置應(yīng)該設(shè)計成什么樣呢？我經(jīng)過一番思考，頭腦中有了清晰的設(shè)計思路。然后，我繪制了設(shè)計圖。

買好材料后，我和同學(xué)開始制作模擬裝置。

我們先在兩個礦泉水瓶蓋上各鉆一個圓形的孔，方便塑料實心小球進(jìn)出，再把10個紅色的塑料實心小球和10個藍(lán)色的塑料實心小球裝入模擬睪丸的礦泉水瓶，把20個藍(lán)色的塑料實心小球裝入模擬卵巢的礦泉水瓶，蓋上瓶蓋，搖晃礦泉水瓶，檢查小球的進(jìn)出情況，確認(rèn)只夠一個小球進(jìn)出。

接著，將環(huán)形水管剪出長度適合的一段，連接瓶蓋。由于環(huán)形水管和瓶蓋很難固定，必須將環(huán)形水管的兩端插入瓶蓋的圓孔內(nèi)。于是，我們在瓶蓋上畫出環(huán)形水管口大小的圈，再用梅花起子將原來的圓孔鉆大，然后嘗試著讓環(huán)形水管的兩端剛好插入圓孔內(nèi)。

我們再次搖晃礦泉水瓶，可瓶蓋上的圓孔夠兩個小球進(jìn)出，怎么辦呢？我們想到了“救星”——小橡膠圈。我們把它套入環(huán)形水管口，用502強(qiáng)力膠加固，這下剛好夠一個小球出入，成功了！看著模擬裝置“成品”，我和同學(xué)激動萬分。

圖2 我和同學(xué)制作模擬裝置

圖3 模擬裝置實物圖

為了讓模擬裝置更加美觀、小巧，我和同學(xué)用球形小瓶代替礦泉水瓶，分別模擬睪丸和卵巢。

最后，我們用改進(jìn)后的模擬裝置進(jìn)行“精子和卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合”的模擬實驗。紅色小球模擬含Y染色體的精子，模擬睪丸的球形小瓶中的藍(lán)色小球模擬含X染色體的精子，模擬卵巢的球形小瓶中的藍(lán)色小球模擬含X染色體的卵細(xì)胞。我們輕輕地按壓球形小瓶，如果紅色小球和藍(lán)色小球在環(huán)形水管中相遇，那就是紅藍(lán)組合，代表Y精子與X卵細(xì)胞結(jié)合，則生男；如果藍(lán)色小球和藍(lán)色小球在環(huán)形水管中相遇，那就是藍(lán)藍(lán)組合，代表X精子與X卵細(xì)胞結(jié)合，則生女。

模擬實驗操作簡單，形象地展示了“精子和卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合”，頗有趣味性。

創(chuàng)新的魅力

開展模擬實驗，輕輕松松學(xué)知識。這次模擬實驗對“精子和卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合”的形象展示，讓我牢牢地記住了上億個精子在輸卵管等待一個成熟的卵細(xì)胞，但只有一個精子能進(jìn)入卵細(xì)胞，完成受精。如果這個精子含Y染色體,則有男孩將幸運(yùn)地降臨；如果這個精子含X染色體，則有女孩將幸運(yùn)地降臨。這就是生男生女的秘密。

這次實驗，不僅是對實驗裝置和實驗的創(chuàng)新，還有助于我提高解決問題的能力，是對我的創(chuàng)新思維、行動力的一次提升。遇到問題，發(fā)揮創(chuàng)造力，多動手實踐，專注創(chuàng)新。在我看來，每一次創(chuàng)新，都是一次自我成長，相信在不斷的創(chuàng)新中，我可以不斷完善自己、超越自己。