用纸板圆盘对性状分离比模拟实验进行优化

刘贵贤 (贵州省黔东南州榕江县第一中学 榕江 557200)

性状分离比模拟实验是人教版高中生物学教材(必修2)《遗传与进化》第一章第一节“孟德尔的豌豆杂交实验(一)”中的内容之一。旨在帮助学生理解分离定律中配子分离及受精过程中配子随机组合。但是，该模拟实验存在两个不足： ①抓球耗时较长，易受主观因素的影响；②让学生误认为雌雄配子数量是相等的。对该模拟实验进行优化的文章大多是改进模拟配子的材料。如用玻璃球、扑克牌和硬币来代替小球等[1]；也偶见对抓球方式进行改进。如采用抓阄[1]、摇奖机摇奖[2]来代替抓球方式。但鲜见能有效缩短实验时间的文章。本文通过实验器材的改进，有效地缩短了实验时间。

1 模拟实验的优化原理

用废纸板制作两个大小不一的圆盘并分别将其分为若干个相等的扇形，然后用两种颜色随机染上等量扇形。其中圆盘代表精(卵)巢，每个扇形代表一个雄(雌)配子、不同颜色分别代表显、隐性配子。

2 模型安装及模拟实验

2.1 模型安装 将两个圆盘对准圆心用大头针连接起来，面积较大、扇形数较少的圆盘在下方，面积较小、扇形数较多的在上方，连接好模拟好装置(图1)。

图1 性状分离比装置

2.2 模拟实验 具体操作如下：

2.2.1 模拟实验 转动上方的圆盘，以顺时针方向为准，先进入扇形的颜色为配子的组合类型，计入配子组合(图2)。

图2 图中箭头处则记为白白组合

2.2.2 数据统计 两扇形对应的颜色同为黑色记为DD，同为白色记为dd，一黑一白则记为Dd。经3次重复模拟实验统计(图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图3 性状分离比模拟实验

3 讨论与思考

该优化实验有效缩短了模拟实验的时间；破除了学生认为雌雄配子相等的误解；让学生明白了受精过程中有一个精子与卵细胞结合后，其他精子就不能再和该卵细胞结合。同时，解决了教材中用小桶和乒乓球模拟实验，材料难以准备，多数学生只能通过观摩进行实验的问题。能增强学生动手能力，让学生全员参与到实验中，加深学生掌握性状分离比知识的效果。