李伊雪
精子和卵細胞結(jié)合形成受精卵,生命便開始了。從那時開始,性別也確定了下來。
精子與卵細胞結(jié)合后,為什么會出現(xiàn)性別差異呢?生物課本中有一個模擬實驗“精子和卵細胞的隨機結(jié)合”,讓我產(chǎn)生了濃厚的興趣。
發(fā)現(xiàn)問題
模擬實驗是這樣設(shè)計的:圍棋中的黑棋代表含Y染色體的精子,白棋代表含X染色體的精子和卵細胞,將10顆黑棋和10顆白棋放入一個紙盒,再將20顆白棋放入另一個紙盒,兩個同學分別從裝有“精子”的紙盒和裝有“卵細胞”的紙盒里隨機抓取一顆棋子,記錄抓取情況后將棋子放回,搖勻后再抓取棋子,共記錄10次。最后,統(tǒng)計結(jié)果,分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論。
多次實驗后,我發(fā)現(xiàn)實驗設(shè)計存在一些問題:受“人為因素”影響,黑棋和白棋不能很好地“隨機結(jié)合”;“精子”和“卵細胞”在輸卵管中相遇“受精”的過程不能形象地體現(xiàn)出來。如何解決呢?創(chuàng)新的機會來了,我可以大顯身手,心里一陣竊喜。
模擬實驗是這樣設(shè)計的:圍棋中的黑棋代表含Y染色體的精子,白棋代表含X染色體的精子和卵細胞,將10顆黑棋和10顆白棋放入一個紙盒,再將20顆白棋放入另一個紙盒,兩個同學分別從裝有“精子”的紙盒和裝有“卵細胞”的紙盒里隨機抓取一顆棋子,記錄抓取情況后將棋子放回,搖勻后再抓取棋子,共記錄10次。最后,統(tǒng)計結(jié)果,分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論。
多次實驗后,我發(fā)現(xiàn)實驗設(shè)計存在一些問題:受“人為因素”影響,黑棋和白棋不能很好地“隨機結(jié)合”;“精子”和“卵細胞”在輸卵管中相遇“受精”的過程不能形象地體現(xiàn)出來。如何解決呢?創(chuàng)新的機會來了,我可以大顯身手,心里一陣竊喜。
我決定創(chuàng)新實驗裝置。裝置應(yīng)該設(shè)計成什么樣呢?我經(jīng)過一番思考,頭腦中有了清晰的設(shè)計思路。然后,我繪制了設(shè)計圖。
買好材料后,我和同學開始制作模擬裝置。
我們先在兩個礦泉水瓶蓋上各鉆一個圓形的孔,方便塑料實心小球進出,再把10個紅色的塑料實心小球和10個藍色的塑料實心小球裝入模擬睪丸的礦泉水瓶,把20個藍色的塑料實心小球裝入模擬卵巢的礦泉水瓶,蓋上瓶蓋,搖晃礦泉水瓶,檢查小球的進出情況,確認只夠一個小球進出。
接著,將環(huán)形水管剪出長度適合的一段,連接瓶蓋。由于環(huán)形水管和瓶蓋很難固定,必須將環(huán)形水管的兩端插入瓶蓋的圓孔內(nèi)。于是,我們在瓶蓋上畫出環(huán)形水管口大小的圈,再用梅花起子將原來的圓孔鉆大,然后嘗試著讓環(huán)形水管的兩端剛好插入圓孔內(nèi)。
我們再次搖晃礦泉水瓶,可瓶蓋上的圓孔夠兩個小球進出,怎么辦呢?我們想到了“救星”——小橡膠圈。我們把它套入環(huán)形水管口,用502強力膠加固,這下剛好夠一個小球出入,成功了!看著模擬裝置“成品”,我和同學激動萬分。
為了讓模擬裝置更加美觀、小巧,我和同學用球形小瓶代替礦泉水瓶,分別模擬睪丸和卵巢。
最后,我們用改進后的模擬裝置進行“精子和卵細胞的隨機結(jié)合”的模擬實驗。紅色小球模擬含Y染色體的精子,模擬睪丸的球形小瓶中的藍色小球模擬含X染色體的精子,模擬卵巢的球形小瓶中的藍色小球模擬含X染色體的卵細胞。我們輕輕地按壓球形小瓶,如果紅色小球和藍色小球在環(huán)形水管中相遇,那就是紅藍組合,代表Y精子與X卵細胞結(jié)合,則生男;如果藍色小球和藍色小球在環(huán)形水管中相遇,那就是藍藍組合,代表X精子與X卵細胞結(jié)合,則生女。
模擬實驗操作簡單,形象地展示了“精子和卵細胞的隨機結(jié)合”,頗有趣味性。
創(chuàng)新的魅力
開展模擬實驗,輕輕松松學知識。這次模擬實驗對“精子和卵細胞的隨機結(jié)合”的形象展示,讓我牢牢地記住了上億個精子在輸卵管等待一個成熟的卵細胞,但只有一個精子能進入卵細胞,完成受精。如果這個精子含Y染色體,則有男孩將幸運地降臨;如果這個精子含X染色體,則有女孩將幸運地降臨。這就是生男生女的秘密。
這次實驗,不僅是對實驗裝置和實驗的創(chuàng)新,還有助于我提高解決問題的能力,是對我的創(chuàng)新思維、行動力的一次提升。遇到問題,發(fā)揮創(chuàng)造力,多動手實踐,專注創(chuàng)新。在我看來,每一次創(chuàng)新,都是一次自我成長,相信在不斷的創(chuàng)新中,我可以不斷完善自己、超越自己。(指導(dǎo)老師:曹海艷? ?彭海涵)