羅建義

(甘肅省玉門市第一中學(xué) 735211)

人教版高中生物學(xué)必修二中的性狀分離比的模擬實驗以甲、乙兩小桶內(nèi)的兩種彩球為“模型”，通過“模型”的隨機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生獲得兩種雌配子和兩種雄配子隨機(jī)結(jié)合的信息，并類比推出了遺傳因子的分離、配子的隨機(jī)結(jié)合與生物性狀之間的數(shù)量關(guān)系。學(xué)生通過本實驗加深對分離現(xiàn)象實質(zhì)的理解。

1 教學(xué)策略

在實際教學(xué)中，筆者對本實驗的用具準(zhǔn)備、結(jié)果處理作了一些調(diào)整與拓展，采用大、小兩種小球為實驗材料，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗，當(dāng)學(xué)生思維活躍的時候，引入拓展實驗方案，加強(qiáng)學(xué)生對孟德爾遺傳規(guī)律及植物雙受精現(xiàn)象的理解。并通過合作學(xué)習(xí)和競爭學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的成功意識和集體榮譽(yù)感，提高教學(xué)效果。

2 教具準(zhǔn)備

多媒體(課件)、小塑料桶(5個)、大球(20個)，小球(40個)、細(xì)繩等演示材料。

3 教學(xué)過程

組織學(xué)生分組，引導(dǎo)學(xué)生熟悉教材實驗?zāi)繕?biāo)、原理、實驗步驟及數(shù)據(jù)處理方式，體會得出結(jié)論的思維過程，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗。

3.1 教材實驗再設(shè)計與實踐 教材實驗的兩桶中小球數(shù)量相等、體積相同，極易使學(xué)生產(chǎn)生生物體產(chǎn)生的雌雄配子的數(shù)量相等，體積相同的錯誤印象。事實上，能夠進(jìn)行有性生殖的生物體，產(chǎn)生的雄配子的數(shù)量多、體積小。在實施過程中引導(dǎo)學(xué)生對教材實驗再設(shè)計，使實驗過程和結(jié)果更加切合實際。

(1) 增加“配子”數(shù)目，改變“配子”大小 各小組分別取20只大球代表雌配子(標(biāo)記為D和d，各10只)，40只小球代表雄配子(標(biāo)記為D和d，各20只)，D和d的數(shù)目相等，表示雜合子進(jìn)行減數(shù)分裂時，形成了含D和d基因的兩種雌配子和雄配子。大小球配合使用，加深了學(xué)生理解雌配子體積大，雄配子體積小的特點。實驗用的小塑料桶上要貼上標(biāo)簽，注明雌、雄配子，隨著“配子”數(shù)目的增加，雌雄“配子”組合的隨機(jī)性增大，實驗結(jié)果的說服力增強(qiáng)。

(2)全面統(tǒng)計實驗結(jié)果，增強(qiáng)可信度 按教材要求，實驗時2人一組，各組獨立實驗，抓取并記錄。在各小組實驗統(tǒng)計完畢后，教師在黑板上呈現(xiàn)表格(表1)，要求各小組把實驗結(jié)果填入表格中的相應(yīng)位置，引導(dǎo)學(xué)生匯總?cè)喔鹘M的實驗結(jié)果，分別統(tǒng)計全班各種遺傳因子組成(基因型)與表現(xiàn)型的數(shù)目并計算平均值。全班匯總確保了觀察樣本數(shù)目足夠多，平均值的計算與判斷使實驗結(jié)果和實驗預(yù)期愈加接近，很好的驗證了實驗結(jié)果。

表1 模擬實驗中各小組實驗結(jié)果記錄表

3.2 教材實驗的拓展與實踐 在教材中，“性狀分離比的模擬實驗”屬于學(xué)生實驗。師生們用一堂課的時間完成本實驗，時間上是很寬裕的。因此在教學(xué)中，對本實驗進(jìn)行了拓展，利用實驗材料，直接模擬植物雙受精后胚、胚乳的形成。幫助學(xué)生理解一粒種子中胚乳遺傳因子的組成及其形成過程。

(1)改變實驗材料 教材實驗中的小塑料桶為2個，筆者將其增至3個，分別貼上標(biāo)簽雌配子、雄配子、極核，三類小球色彩相同，大小和數(shù)目不同，三類小球分別準(zhǔn)備：用20個大球(10只標(biāo)記D，10只標(biāo)記d)代表雌配子，用40個小球(20只標(biāo)記D，20只標(biāo)記d)代表雄配子。再取40個小球，兩兩用繩串連固定，共20組。串聯(lián)的兩個小球遺傳因子組成相同(10個組的兩個小球都標(biāo)記D，10個組的兩個小球都標(biāo)記d)，代表兩個極核。

(2)實驗組織形式 將兩人一組的學(xué)生實驗改為五人一組。同學(xué)甲從雌配子桶(桶1)中隨機(jī)抓球，同學(xué)乙從雄配子桶(桶2)中隨機(jī)抓球。同學(xué)丙從極核桶(桶3)中選擇性抓球。當(dāng)同學(xué)甲從桶1中抓出的大球標(biāo)記為D、同學(xué)乙從桶2中抓出的小球標(biāo)記為d時，同學(xué)丙從桶3中選出都標(biāo)記D的串連的兩個小球，雌雄配子結(jié)合所產(chǎn)生的字母組合Dd，雄配子和兩個極核結(jié)合所產(chǎn)生的字母組合DDd。將抓取的彩球放回原來的小桶內(nèi)，搖勻，重復(fù)做10～20次。極核桶中串連的兩個小球遺傳因子組成相同，表示一個胚珠內(nèi)的兩個極核所含基因相同，丙同學(xué)選擇性的抓取，保證了同一胚珠內(nèi)卵細(xì)胞的基因型和兩個極核的基因型相同。確保了模擬實驗的準(zhǔn)確性。雌雄配子結(jié)合所產(chǎn)生的字母組合，雄配子和兩個極核結(jié)合所產(chǎn)生的字母組合，表示花粉中的生殖細(xì)胞產(chǎn)生了兩個相同類型的雄配子，分別與雌配子和兩個極核結(jié)合。同學(xué)戊在記錄的雄配子與兩個極核結(jié)合所產(chǎn)生的字母組合后在后面打 “×”，表示雙子葉植物的胚乳可以被子葉吸收而消失。記錄結(jié)果如表2：

表2 胚和胚乳形成模擬實驗記錄表

(3)增加討論題，拓展延伸 在教材2個討論題基礎(chǔ)上，又增加了討論題：①能否在同一小桶內(nèi)抓出兩個小球？②為什么開始時胚的基因型不出現(xiàn)1∶2∶1的比例？為什么開始時D＿∶dd不出現(xiàn)3∶1的比例？③實驗結(jié)束后，你發(fā)現(xiàn)胚乳的基因型有幾種？比例是多少？

4 教學(xué)反思

本教學(xué)設(shè)計模擬了有性生殖中配子產(chǎn)生的具體情況，用20個大球代表雌配子，40個小球代表雄配子，使模擬實驗更加接近生命現(xiàn)象本真。在數(shù)據(jù)的處理方式上，全班匯總確保了觀察樣本數(shù)目足夠多，平均值的計算與判斷使實驗結(jié)果和實驗預(yù)期愈加接近，很好地驗證了實驗結(jié)果。

植物雙受精實驗的滲透，加深了學(xué)生對性狀分離根本原因的理解，使學(xué)生深層次理解了孟德爾的假說，熟悉了胚、胚乳基因型的形成過程，為以后解決植物性狀遺傳、雙受精問題奠定了基礎(chǔ)。