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        “性狀分離比的模擬實驗”教學設計

        2017-08-30 01:06:48鄧玉娟
        生物學教學 2017年6期
        關鍵詞:模擬實驗百分比小球

        鄧玉娟

        (華東師范大學生命科學學院 上海 200241)

        “性狀分離比的模擬實驗”是高中生物學課程中與遺傳相關的模擬實驗內(nèi)容。通過模擬活動,使學生體驗大量重復實驗與數(shù)據(jù)分析在科學規(guī)律形成中的作用。然而在實際操作中,許多教師將重點放置在雌雄數(shù)量配對的模擬實驗相似性分析,以及實驗材料選擇等模擬上,忽略實驗數(shù)據(jù)分析以及思維方法學習。本文試圖在學生數(shù)據(jù)分析與生物學思維方法訓練方面有所突破。

        1 實驗設計思路

        針對模擬實驗的特點,在本實驗開展前,指導學生回顧孟德爾性狀分離規(guī)律的內(nèi)容并一起準備實驗,由此讓學生知道本次實驗的模擬對象是什么,在準備中明白如何設計模擬實驗。其次,讓學生對小組數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,引導學生發(fā)現(xiàn)本小組獲得的數(shù)據(jù)比例與分離規(guī)律分離比之間的差異,并思考為什么?通過逐步組合全班數(shù)據(jù),讓學生在觀察數(shù)據(jù)的變化過程中,感悟數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法在生物學研究中的價值,鍛煉學生實驗設計的能力。

        2 實驗實施

        2.1 實驗操作參照教材的方法,將學生分組 在每組兩個相同的甲、乙容器內(nèi)分別放入兩種顏色的小球10個(甲代表A 基因,乙代表a基因),將小球充分混合;每次分別從兩容器內(nèi)各隨機抓取1個小球,組合在一起并記下2個小球代表的字母組合(表1);將抓取的小球放回原來小桶搖勻;重復操作50次,并計算每種基因組合所占的百分比。每組再重復做一遍。

        表1 性狀分離比模擬實驗記錄表

        2.2 實驗數(shù)據(jù)處理與分析 教師請每個小組將數(shù)據(jù)填入表中,并匯總成表2,在填入的同時顯示出各小組AA、Aa和aa組合的百分比(表格中括號的數(shù)字),并用投影設備投到屏幕,讓全體學生共同觀察數(shù)據(jù)變化。

        (1)小組統(tǒng)計結果。記錄每次抽樣的基因組合及每種基因組合在總數(shù)中的百分比,計算AA∶Aa∶aa的比值。提問:每小組的兩組實驗結果有什么規(guī)律呢?由每組數(shù)據(jù)計算出來的AA∶Aa∶aa的比是否能正確地解釋性狀分離比?每組的A、B兩組結果相加,AA∶Aa∶aa的比值是否有變化?通過每組50個樣本去計算AA∶Aa∶aa的比值,會發(fā)現(xiàn)比值波動很大,并不能得出性狀分離比的規(guī)律;將每組的100個樣本去計算AA:Aa:aa的比值,發(fā)現(xiàn)此時計算出來的比值比50個樣本的結果更接近理論值,但大多數(shù)還是存在很大差異。

        (2)計算2個小組、200個樣本的AA、Aa、aa基因組合的百分比:其中前2個小組200個樣本統(tǒng)計結果分別是23.5%AA、56.0%Aa、20.5%aa,可以發(fā)現(xiàn)其與孟德爾分離比還存在很大差距。

        (3)計算5個小組、500個樣本的AA、Aa、aa基因組合的百分比:其中前5個小組500個樣本統(tǒng)計結果

        表2 各小組數(shù)據(jù)匯總

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