高中生物学的模拟实验

高中生物学的模拟实验

模拟实验是指在科学研究中，由于受到客观因素的制约，不能对研究对象进行直接实验，需要通过模拟的方法建立研究对象的模型，在模型的基础上进行的实验。通过模拟实验可以获得对研究对象的认识，揭示其本质和活动规律。模拟实验也是教学中的一个重要组成部分。

在高中生物教学中，有些实验可能无法在实验室开展，有些科学理论学生很难理解，可以开展模拟实验和模型的建立来完成（模拟属于模型建立范畴），以达到

教学的效果。当然，这样的模拟实验不一定在课堂中进行，有些可以学生在课外完成。而我们在教学中往往忽视了这样的模拟活动，影响了我们的教学效果。

例如，孟德尔的杂交实验，我们可以通过模拟杂交实验来解决，包括验证孟德尔定律的测交实验；减数分裂比较难理解，我们可以通过活动——减数分裂模型的制作研究；细胞的大小和物质交换能力的关系，我们也可以通过模拟实验来理解和掌握。

此类的内容还有好多，我们可以从书本中挖掘，然后在教学中实施。不要认为教师能理解的理论学生一定能理解，反过来学生不容易遗忘的内容，往往是我们通过一定的活动或实验教学达到的。

课堂教学方式是需要改变的，要充分挖掘和开展教材中有关的活动内容，做到这一点，我们的教学效果会更好，学生的课业负担会更小。

典型试题

试题1．（2016年10月学浙江选考试题）在模拟孟德尔杂交实验中，甲同学分别从下图①②所示烧杯中随机抓

取一个小球并记录字母组合；乙同学分别从下图①③所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别往回原烧杯后，重复100次。

下列叙述正确的是

A.甲同学的实验模拟F2产生配子和受精作用

B.乙同学的实验模拟基因自由组合

C.乙同学抓取小球的组合类型中DR约占1/2

D. 从①～④中随机各抓取1个小球的组合类型有16种

解析：本题考查模拟孟德尔杂交试验。要正确理解此题，关键是搞清楚①和②是一对等位基因，模拟分离定律，①③和②④是两对等位基因，模拟自由组合定律。

甲同学分别从下图①、②所示烧杯中随机抓取一个小球，模拟F1产生配子和受精作用，A错误；乙同学分别从下图①、③所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合，模拟两对等位基因在产生配子过程中的自由组合，B正确；乙同学抓取小球的组合类型中DR约占1/4，C错误；从①-④中随机各抓取一个小球的组合类型有9种，D错误。故答案为B。

试题2：（2020年7月浙江学考试题）果蝇的长翅和残翅由常染色体上的一对基因（V、v）控制。一对杂合的长翅果蝇杂交产生F1，F1中的全部长翅果蝇自由交配产生F2。若要利用下图所示用具模拟F1中的全部长翅果蝇自由交配产生F2的过程，则放入甲、乙两容器中的小球组合情况可行的是（）

解析：

果蝇的长翅和残翅由常染色体上的一对基因（V、v）控制，一对杂合的长翅果蝇基因型为Vv，杂交产生F1，F1的基因型为VV:Vv:vv=1:2:1，其中的全部长翅果蝇基因型为1VV:2Vv。

根据分析可知：一对杂合的长翅果蝇杂交产生F1，F1的基因型为VV:Vv:vv=1:2:1，其中的全部长翅果蝇基因型为1VV:2Vv，VV占1/3，Vv占2/3，自由交配过程中，VV只能产生V的配子，Vv能产生V、v的配子，故V配子比例为1/3+2/3×1/2=2/3，v配子比例为1/3，雌雄配子中的比例都相等，故甲容器及乙容器中满足V:v=2:1即可，C正确。故答案为C。

另外，甲和乙容器中的量不一定相等，甚至一个容器中二张V，一张v也可以，理由是按照概率统计，可以多次抽取以弥补数量少的情况。

试题3：（2021年6月浙江选考试题）某同学用红色豆子（代表基因B）和白色豆子（代表基因b）建立人群中某显性传病的遗传模型，向甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录，再将豆子放回各自的容器中并摇匀，重复100次。下列叙述正确的是

A．该实验模拟基因自由组合的过程

B．重复100次实验后，Bb组合约为16%

C．甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体

D．乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数

解析：

只有一对等位基因，故该实验不是模拟基因自由组合的过程，A错误；容器放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，说明B基因频率为0.2，b基因频率为0.8，重复100次实验后，根据遗传平衡定律，Bb组合约为0.2×0.8×2＝0.32，即32%，B错误；显性遗传病的概率是1－（4/5）2＝0.36，所以容器模拟的可能是该病占36%的男性群体，C正确；等位基因是指位于一对同源染色体相同位置上控制同一性状不同形态的基因，即B和b 是等位基因，乙容器中有10颗B基因和10颗b基因是等位基因，D错误。故答案为C。