用紙板圓盤對(duì)性狀分離比模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化

劉貴賢 (貴州省黔東南州榕江縣第一中學(xué) 榕江 557200)

性狀分離比模擬實(shí)驗(yàn)是人教版高中生物學(xué)教材(必修2)《遺傳與進(jìn)化》第一章第一節(jié)“孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(一)”中的內(nèi)容之一。旨在幫助學(xué)生理解分離定律中配子分離及受精過程中配子隨機(jī)組合。但是，該模擬實(shí)驗(yàn)存在兩個(gè)不足： ①抓球耗時(shí)較長，易受主觀因素的影響；②讓學(xué)生誤認(rèn)為雌雄配子數(shù)量是相等的。對(duì)該模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化的文章大多是改進(jìn)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(duì)抓球方式進(jìn)行改進(jìn)。如采用抓鬮[1]、搖獎(jiǎng)機(jī)搖獎(jiǎng)[2]來代替抓球方式。但鮮見能有效縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間的文章。本文通過實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)，有效地縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

1 模擬實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化原理

用廢紙板制作兩個(gè)大小不一的圓盤并分別將其分為若干個(gè)相等的扇形，然后用兩種顏色隨機(jī)染上等量扇形。其中圓盤代表精(卵)巢，每個(gè)扇形代表一個(gè)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(shí)驗(yàn)

2.1 模型安裝 將兩個(gè)圓盤對(duì)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn) 具體操作如下：

2.2.1 模擬實(shí)驗(yàn) 轉(zhuǎn)動(dòng)上方的圓盤，以順時(shí)針方向?yàn)闇?zhǔn)，先進(jìn)入扇形的顏色為配子的組合類型，計(jì)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(jì) 兩扇形對(duì)應(yīng)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(fù)模擬實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)(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(shí)驗(yàn)

3 討論與思考

該優(yōu)化實(shí)驗(yàn)有效縮短了模擬實(shí)驗(yàn)的時(shí)間；破除了學(xué)生認(rèn)為雌雄配子相等的誤解；讓學(xué)生明白了受精過程中有一個(gè)精子與卵細(xì)胞結(jié)合后，其他精子就不能再和該卵細(xì)胞結(jié)合。同時(shí)，解決了教材中用小桶和乒乓球模擬實(shí)驗(yàn)，材料難以準(zhǔn)備，多數(shù)學(xué)生只能通過觀摩進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的問題。能增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力，讓學(xué)生全員參與到實(shí)驗(yàn)中，加深學(xué)生掌握性狀分離比知識(shí)的效果。