摘 要：遺傳學(xué)是研究遺傳基本規(guī)律的科學(xué)，理論性強(qiáng)。由于受時(shí)間、地點(diǎn)的限制，遺傳雜交試驗(yàn)在課堂上不能做。筆者在多年的教學(xué)實(shí)踐中創(chuàng)建了一種模擬實(shí)驗(yàn)法，在課堂上演示基因分離和重組的過(guò)程。此法可以使復(fù)雜的理論簡(jiǎn)單化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，收到了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：遺傳學(xué)；模擬實(shí)驗(yàn)法；基因

遺傳學(xué)的基礎(chǔ)理論是分離規(guī)律、自由組合規(guī)律和連鎖交換規(guī)律。這三大遺傳規(guī)律是教學(xué)中的難點(diǎn)。講遺傳規(guī)律時(shí)都是先講前人做過(guò)的遺傳雜交試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)推測(cè)遺傳機(jī)理。學(xué)生最難理解的是遺傳機(jī)理，模擬實(shí)驗(yàn)法就是把難以理解的遺傳機(jī)理以游戲的方式簡(jiǎn)單化。

1 孟德?tīng)柕耐愣闺s交試驗(yàn)

豌豆的子葉顏色有黃色和綠色之分，黃色對(duì)綠色是顯性；子粒的形狀有圓形和皺形之分，圓形對(duì)皺形是顯性。孟德?tīng)栍眉兎N的黃色圓形豌豆和純種的綠色皺形豌豆雜交，雜種一代全部表現(xiàn)為黃色圓形。用雜種一代自交，得到的雜種二代出現(xiàn)了四種表現(xiàn)類(lèi)型：黃色圓形、黃色皺形、綠色圓形、綠色皺形，其比例接近于9∶3∶3∶1，其中黃色圓形和綠色皺形是親本原來(lái)就有的性狀類(lèi)型，稱(chēng)親本型。綠色圓形和黃色皺形是親本原來(lái)沒(méi)有的性狀組合類(lèi)型，稱(chēng)重組型。遺傳機(jī)制解釋說(shuō)，相對(duì)的性狀由相對(duì)的基因控制，基因在體細(xì)胞內(nèi)是成對(duì)存在的。設(shè)A是黃色基因，a是綠色基因，A和a是一對(duì)等位基因；B是圓形基因，b是皺形基因，B和b是一對(duì)等位基因。兩個(gè)親本黃色圓形和綠色皺形的基因型分別是AABB和aabb，親本黃色圓形產(chǎn)生的配子類(lèi)型是AB，親本綠色皺形產(chǎn)生的配子類(lèi)型是ab。雌雄配子結(jié)合，則雜種一代的基因型是AaBb。雜種一代在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因分開(kāi)，非等位基因自由組合。也即是雜種一代可以產(chǎn)生四種類(lèi)型的配子：AB、Ab、aB、ab，雌配子有這四種，雄配子也有這四種。雌雄配子隨機(jī)結(jié)合、機(jī)會(huì)均等。雜種二代表現(xiàn)型才會(huì)出現(xiàn)9∶3∶3∶1的分離比。這個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)不可能在課堂上做，時(shí)間也不允許我們?cè)趯?shí)驗(yàn)田里做。既使我們做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們也不可能看到微觀(guān)世界里基因是怎么分離和重組的，這正是學(xué)生難以理解的地方。為了便于同學(xué)們理解，我在課堂上作了一個(gè)模擬雜交實(shí)驗(yàn)。

2 模擬雜交實(shí)驗(yàn)法

模擬雜交實(shí)驗(yàn)法是在課堂上，把前人作過(guò)的雜交試驗(yàn)（人們只能看到宏觀(guān)的結(jié)果），按照遺傳機(jī)理，把人們看不到的微觀(guān)世界里基因的分離和重組，以及雌雄兩性配子隨機(jī)結(jié)合過(guò)程演示一遍。并且利用生物統(tǒng)計(jì)法，直接統(tǒng)計(jì)基因型，根據(jù)基因型來(lái)判斷表現(xiàn)型，不同表現(xiàn)型之間的比例與真實(shí)的試驗(yàn)結(jié)果相對(duì)照，通過(guò)X2檢驗(yàn)，來(lái)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性，從而使難于理解的復(fù)雜的遺傳機(jī)理簡(jiǎn)單化，使學(xué)生在實(shí)際操作中加深印象，理解記憶。

首先規(guī)定全班55位同學(xué)都參加，參與的人員越多越好。

實(shí)驗(yàn)材料是：紙和筆。

實(shí)驗(yàn)步驟：

第一步，假設(shè)與基因型制作：每位同學(xué)都取出一張紙，在白紙上寫(xiě)上四個(gè)大字母：A、a、B、b，四個(gè)字母之間有一定間距，這是雜種一代的基因型。假設(shè)這是兩對(duì)等位基因，A代表黃色，a代表綠色，B代表圓形，b代表皺形。

第二步，減數(shù)分裂中等位基因分離：把這四個(gè)字母從a和B之間撕開(kāi)，即A和a在一張紙上，B和b在一張紙上。把A和a撕開(kāi)，并把撕開(kāi)的A和a兩個(gè)小紙片折疊成小紙團(tuán)，使A和a字跡在紙里看不見(jiàn)，放在右手；同樣把B和b撕開(kāi)折成小紙團(tuán)，放在左手。

第三步，非等位基因自由組合形成配子：從右手中的兩個(gè)小紙團(tuán)里隨機(jī)拿出一個(gè)，從左手中的兩個(gè)小紙團(tuán)里也隨機(jī)拿出一個(gè)，拿出的兩個(gè)小紙團(tuán)放在一起組成一個(gè)配子，剩下的兩個(gè)小紙團(tuán)也組成一個(gè)配子。這樣每個(gè)同學(xué)手里都有兩個(gè)配子。

第四步，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合：同桌的兩位同學(xué)相互交換一個(gè)配子，把交換來(lái)的配子和自己的配子放在一起，即四個(gè)小紙團(tuán)組成一個(gè)合子。

第五步：把每個(gè)同學(xué)手中的四個(gè)小紙團(tuán)用一張大紙包起來(lái)，外面寫(xiě)上自己的名字，把紙包當(dāng)作作業(yè)交到講臺(tái)上。共有55份作業(yè)。

第六步：結(jié)果統(tǒng)計(jì)：請(qǐng)兩位同學(xué)到黑板前，一位同學(xué)打開(kāi)一個(gè)個(gè)紙包，讀出每個(gè)紙包里的字母，另一個(gè)同學(xué)根據(jù)所讀結(jié)果將其作為一個(gè)基因型寫(xiě)在黑板上，最后合計(jì)出每一種基因型總數(shù)量。統(tǒng)計(jì)完畢，記錄結(jié)果如下：

所以X2

實(shí)驗(yàn)結(jié)束，組織學(xué)生討論：

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程體現(xiàn)了什么原則？

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果反映了什么規(guī)律？

（3）為什么會(huì)出現(xiàn)AAaa、BBbb的基因型？錯(cuò)在哪里？

同學(xué)們發(fā)言都很積極，很快找出正確答案：這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程體現(xiàn)了雜種一代在產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因必須分離，非等位基因可以自由組合；并且一對(duì)基因的分離并不影響另外一對(duì)基因的分離的原則。實(shí)驗(yàn)結(jié)果黃色圓形：黃色皺形：綠色圓形：綠色皺形的實(shí)際值，經(jīng)X2檢驗(yàn)，X2

3 討論

在模擬實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要強(qiáng)調(diào)兩個(gè)隨機(jī)：一是非等位基因之間的隨機(jī)組合，就是要把A、a、B、b、這四個(gè)字母折在紙里面，學(xué)生拿出的是哪一個(gè)字母，哪兩個(gè)字母組合在一起，他自己也不知道。二是兩性配子結(jié)合的隨機(jī)性，學(xué)生在交換配子時(shí)，可以不限于同桌之間，也可以和班里其他的同學(xué)交換。

遺傳學(xué)的基本規(guī)律理論性強(qiáng)，遺傳雜交試驗(yàn)由于時(shí)間、地點(diǎn)的限制不能做。講遺傳機(jī)理更是空泛的理論，中職學(xué)生基礎(chǔ)差，理解困難，這是遺傳教學(xué)中的難點(diǎn)。在以往的教學(xué)中都是教師講，學(xué)生聽(tīng)，學(xué)生聽(tīng)不懂就想打瞌睡。這種填鴨式教學(xué)，老師累，學(xué)生困，學(xué)生是學(xué)習(xí)主體的地位沒(méi)體現(xiàn)出來(lái)。利用模擬雜交實(shí)驗(yàn)法，把學(xué)生不易理解的遺傳機(jī)理部分，也即基因行為的微觀(guān)世界演示一遍，而且是每位同學(xué)都參與實(shí)驗(yàn)，操作簡(jiǎn)單，趣味性強(qiáng)，使學(xué)生在愉快的氣氛中掌握了知識(shí)，加深了印象。改以往沉悶的說(shuō)教為有趣的游戲性教學(xué)，改學(xué)生被動(dòng)的聽(tīng)為積極的參與，使學(xué)生變?yōu)閷W(xué)習(xí)的主體，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題，激發(fā)了學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，收到了良好的教學(xué)效果。