扑克牌是“性状分离比模拟”实验的好材料,本文主要内容关键词为:性状论文,扑克牌论文,材料论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
“性状分离比的模拟”实验通过模拟1对相对性状的杂合子在有性生殖过程中,成对的遗传因子彼此分离,产生等量的2种类型的雄配子或雌配子,以及不同类型的雌、雄配子随机结合从而呈现特定的性状分离比,对于学生理解遗传因子的分离以及配子的随机结合与性状间的数量关系具有显著的促进作用。因此,高中生物学课程标准[1]提出了“模拟植物或动物性状分离的杂交实验”的活动建议,现行各版本课标教材[2-5]都安排了此项活动。
一、现行各版本课标教材“性状分离比模拟”实验的材料、方法和优缺点(见下表)
笔者综合考虑4种版本教材实验的优缺点,采用扑克牌做材料,对教材实验进行了改进,收到了良好的教学效果。
二、用扑克牌做材料改进“性状分离比模拟”实验
用2个牌盒分别代表雌、雄生殖器官,盒内的纸牌分别代表雌、雄配子,用不同纸牌的随机组合,模拟生物在有性生殖过程中,雌、雄配子的随机结合。(建议2人1组合作完成。)
1.材料用具
市售原装扑克牌2副;记录用的纸和笔。
2.方法步骤
(1)将2幅原装扑克牌从牌盒内取出,分别洗每副牌,使不同花色和点数的牌充分混合;
(2)将洗好混匀的每副牌在桌上层叠堆放,各自放成1摞;
(3)每摞随机从任一高度处端开为上、下2层,2摞都亮明上层的最底一张牌(无需抽出)。记下2张底牌的颜色组合。红桃、方块和大王都记红色R,黑桃、梅花和小王都记黑色r;
(4)每摞暂时分开的2层牌重新放回一起,按步骤3重复50次以上;
(注意:以上各步中,2副牌自始至终不能相混。)
(5)记录每种颜色组合的数量及比例,统计表如下。
3.改进优点
改用扑克牌为材料进行模拟实验,不仅学生兴趣浓厚,而且实验模型与原型相似性好、准备容易、操作简便、成本低廉;此外,还有利于模拟实验的延伸设计,拓展对分离定律的理解。例如,扑克牌不仅有2种颜色,还有4种花样(大、小王除外),分别可以表示雌、雄两性来源和4种(复)等位基因,这就可以模拟复等位基因现象,使学生对性状分离比的认识不仅仅局限于3:1或1:2:1。教师可指导学生结合下面的复等位基因遗传图解(图1),思考怎样设计并进行相应的模拟实验。(提示:可用一副牌,除去大、小王,将所有红桃和方块放在一起混匀,分别记为复等位基因,代表一方亲本的2种配子;所有黑桃和梅花放在一起混匀,分别记为复等位基因,代表另一方亲本的2种配子。)
三、总结与建议
“性状分离比模拟”实验的关键有3点:①对杂合子产生等量2种雄配子或2种雌配子的高度模拟(注意:不是雌、雄配子等量,实际上许多动、植物的雄配子数量远多于雌配子);②对雌、雄配子随机结合的高度模拟;③实验重复次数越多,结果与孟德尔理论比率才会越接近。无论选用什么样的材料进行模拟实验,决不能让学生只是按课本或教师设计,机械地进行模拟游戏,动起了手而闲置了脑,活动前稀里糊涂,活动中热热闹闹,活动后不知所以然。教师要针对实验关键点设计思考讨论题,引导学生进行事前设计、事中体悟和事后总结,正确理解模拟实验与实验原型之间的科学类比关系,体会模拟实验在科学认识中的重要作用;鼓励学生按照科学、简约的原则自行设计并进行模拟实验(例如,利用扑克牌模拟基因型为AaBb的个体产生配子时2对基因的自由组合),培养其创新精神和实践能力。