性狀分離比模擬實驗的反思

在一次高中生物《孟德爾豌豆的雜交試驗》公開課教學中，筆者將其中的實驗“性狀分離比模擬”做了適當修改。修改后的實驗可在教室內完成，教師可根據課堂教學的要求，靈活把握課堂進而推進教學進程。

實驗的修改措施

材料用具的修改 教材實驗使用了小桶和乒乓球，其缺點是：小桶的開口較大，學生在抓取彩球時，根據視覺會有一定選擇，做不到隨機抓球，有的同學為了保證隨機性閉眼抓球，結果球容易從小桶內掉出。為克服這一缺點，筆者在本次教學中，用兩個塑料袋分別代表雌雄生殖器，用帶有標記（D、d）的紙團代表配子。這樣改進的優點是：材料簡易便攜，更加適合在教室內以兩人至三人小組使用，并可組織學生自制。

數據統計方法的修改措施 本次教學中筆者借助Excel匯總全班數據并做數據分析。筆者要求每小組抓取20次，記錄合子遺傳因子組成，實驗完成后，各小組將本組的實驗結果填入全班匯總表格，教師引領學生做全班數據的匯總和分析。這種方法的優點：①相較于原實驗統計50次，節省課堂時間，全班數據匯總的結果接近理論值。②由于每小組的統計次數比較少，在討論問題“將每個小組的實驗結果與全班總的實驗結果作比較，你有什么發現？如果孟德爾當時只統計10株豌豆雜交的結果，他還能正確地解釋性狀分離現象嗎”時，學生從數據上獲得的感性認識更加明顯，更容易理解孟德爾遺傳實驗需滿足的條件之子代樣本數量足夠多。

教學反思與改進

本實驗的目的為：使學生在親身參與的活動中，探討遺傳因子分離、配子隨機結合與遺傳結果的關系，為進一步理解孟德爾的豌豆雜交實驗打基礎。改進后的實驗在操作上比原實驗簡便了很多，但對“加深學生孟德爾遺傳實驗的有關條件的理解”這一教學目標的達成度不夠。比如，學生對下面的問題常不解。

例：（必修二第39頁）XY型性別決定的生物，群體中的性別比例為1：1，原因是（ ）

A.雌配子：雄配子=1：1 B.含X的配子：含Y的配子=1：1

C.含X的精子：含Y的精子=1：1 D.含X的卵細胞：含Y的卵細胞=1：1

學生們反映：在要求他們準備的實驗材料中，兩個塑料袋中的紙團（配子）總數是相等的，所以他們認為雌雄個體產生的配子數是相等的。原來是筆者無意間給了他們錯誤的認知。

材料用具的再改進 用兩個顏色不同的塑料袋代表雌雄生殖器，顏色不同，不必貼標簽，用帶有標記（D、d）的紙團代表配子，但兩個塑料袋中的數目不同，代表雌配子的塑料袋中共20個，代表雄配子的塑料袋中共50個。這樣的數目配置，跟高等生物雌雄配子數目的比例依然有很大差異，但一定程度上讓學生體驗到“雌雄配子的數目與合子的比例并無關系”。

數據統計方法的再改進 為了加深學生對分離定律的理解，加深學生對F2出現3：1的條件的理解。如在學生完成課本實驗后，提出以下任務：①如果F1Dd產生的配子中D可正常存活，d二分之一致死，那么要如何調整紙袋內雌雄配子的數目和比例，請隨機抓取配子，統計雌雄配子和合子比例。各小組將本組的實驗結果填入下圖所示的表格內。②如果F1Dd產生的配子中，雌配子D、d均可正常存活，雄配子中D可正常存活，d二分之一致死，那么要如何調整紙袋內雌雄配子的數目和比例，請隨機抓取配子，統計雌雄配子和合子比例。各小組將實驗結果填入下圖所示的表格內。

③如果F1Dd產生的配子中，雌雄配子D、d均可正常存活，但合子DD致死，請隨機抓取配子，統計雌雄配子和合子比例。各小組將本組的實驗結果填入下圖所示的表格內。

通過這樣的體驗，學生可對配子比例、配子結合概率與合子比例的相互關系有更加深刻的理解，對孟德爾遺傳實驗的有關條件有更深刻的認識，更好地達到“使學生認識和理解基因的分離和隨機結合與生物性狀之間的數量關系”這一教學目標。甚至可以對實驗進行拓展，科學合理地設計出相應的模擬實驗，應用于兩對相對性狀的分離比、測交實驗、基因分離和自由組合定律的實質等，將抽象的、微觀不可見的過程通過模擬實驗形象化、宏觀化，為教學工作起到了輔助作用，同時也可以讓學生體會模型建構在生物學習中的重要作用。

參考文獻

[1]甄樹山.性狀分離比模擬實驗的改進意見[J].生物學教學，2006（1）.

[2]孟咸榮.“性狀分離比模擬實驗”的改進及拓展[J].中學生物學，2006（7）.

[3]趙金輝.由“性狀分離比的模擬實驗”引發的思維模型的思考[J].教學儀器與實驗，2015（2）.

[4]李立忠.性狀分離比的模擬實驗設計的一點改進[J].實驗教學與儀器，2013（7）.

[5]單信洪.“性狀分離比模擬實驗”的拓展[J].生物學通報，2008（1）.

（作者單位：山西省呂梁市離石區江陰高級中學）