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        對老鼠致死問題的再質(zhì)疑

        2014-05-28 22:58:45車友文曹良選
        新課程·中旬 2014年3期
        關(guān)鍵詞:黃鼠卵細胞交配

        車友文+曹良選

        遺傳學中致死問題的分析是對基因分離定律知識的綜合應用,對學生的能力要求較高。《中學生物教學》第8期上刊登了《質(zhì)疑一道高頻出現(xiàn)的錯題》,指出了該刊2010年第3期上刊登的《特殊情況下基因型頻率或基因頻率的求解》一文中例題3的錯誤解法和答案,并提出了新的解法和答案。筆者認為此題仍有商酌之處,現(xiàn)提出拙見,望專家和同行斧正。

        原題

        老鼠的皮毛黃色(A)對灰色(a)為顯性。有一位遺傳學家,在實驗中發(fā)現(xiàn)含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細胞不能結(jié)合。如果雜合的黃鼠與黃鼠(第一代)交配得到第二代,后代(第二代)同基因型老鼠繼續(xù)交配一次得到第三代,那么在第三代中黃鼠的比例為 ( )

        A.40% B.44.4% C.66.7% D.75%

        第3期答案C.66.7%;第8期答案B.44.4%

        質(zhì)疑1:計算方法的不妥

        第8期答案得出44.4%的思路是:第1代Aa×Aa→(1)第2代(F1)1/3aa+2/3Aa,第2代→第3代(F2)中有兩種情況,(1)1/3aa→1/3aa;(2)2/3Aa→2/3×2/3Aa+2/3×1/3aa,綜合在一起看,第3代中Aa占4/9≈44.4%。

        在這一分析中,作者認為題中黃鼠相互交配中形成了AA的受精卵,但它在胚胎發(fā)育中致死。但如此分析,該解法中對第三代的分析卻是錯誤的。若繼續(xù)按這種思路解答,其答案應是A.40%,請看下面圖解。

        錯因分析:出現(xiàn)這個錯誤在于沒有分清整體與部分的關(guān)系,是學生很易犯的錯誤。

        質(zhì)疑2:對題意的分析欠妥

        由上述分析可知,兩位作者均認為是形成了AA的受精卵,但它在胚胎發(fā)育中致死。但原題指出,顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細胞不能結(jié)合,是指二者存在不親和或者相互排斥現(xiàn)象,是不能形成AA合子的。顯然,原作者對題意的理解存在偏差。那么,按原題意分析,答案是什么呢?

        按照原題敘述來分析,由于雄性個體產(chǎn)生的精子數(shù)目普遍遠遠多于同種雌性個體產(chǎn)生的卵細胞,當受精時數(shù)量極少的含顯性基因(A)的卵細胞不能和數(shù)量極多的含顯性基因(A)的精子結(jié)合時,含顯性基因(A)的卵細胞一定會和數(shù)量極多的另一種精子(含隱性基因a)結(jié)合。舉例來說:一對Aa的黃鼠交配,雌鼠產(chǎn)卵細胞20個(理論上含A、a的各10個),雄鼠產(chǎn)精子20萬個,受精時含a的卵細胞與兩種精子的結(jié)合機會均等,會形成Aa、aa受精卵各5個,而據(jù)題意含顯性基因(A)的卵細胞只能和含a的精子結(jié)合,所以形成Aa、AA受精卵依次為10個、0個。匯總得Aa、aa、AA三種受精卵依次為15個、5個、0個,發(fā)育成的個體中黃:灰=3:1。如此分析,第1代Aa×Aa→第2代(F1)3/4Aa+1/4aa,第2代→第3代(F2)中有兩種情況,(1)1/4(aa×aa)→1/4aa、(2)3/4(Aa×Aa)→3/4×3/4Aa+3/4×1/4aa,綜合在一起看,第3代中Aa占9/16≈56.3%。

        質(zhì)疑3:題目本身的缺陷

        1.試題素材來源

        王亞馥、戴灼華主編的《遺傳學》中寫道,第一次發(fā)現(xiàn)致死基因是在1904年,法國遺傳學家L.Cuenot在小鼠中發(fā)現(xiàn)黃色皮毛的品種不能真實遺傳。黃色小鼠與黃色小鼠交配,其后代總會出現(xiàn)黑色鼠,而且黃、黑的比例往往是2:1,而不是通常應出現(xiàn)的3:1的分離比。黑色小鼠能真實遺傳,證明它是隱性純合子,這種黃色小鼠與黑色小鼠的雜交子代則是黃色:黑色=1:1,這表明黃色皮毛的品種是雜合子。根據(jù)孟德爾遺傳定律,既然黃色是雜合子,其自交結(jié)果卻不出現(xiàn)3:1,唯一的可能性就是其中純合的黃色個體在胚胎發(fā)育過程中死亡了。設(shè)小鼠皮毛呈黃色的突變基因AY對黑色基因a為完全顯性,在雜合狀態(tài)時產(chǎn)生無害的表型效應,AY純合(AYAY)時具有影響胚胎生活力的致死作用。則其遺傳圖解如下:

        后來的研究進一步證明了這一推斷:黃色母鼠(AYa)的子宮中,確實發(fā)現(xiàn)有一部分(大約1/4)胚胎死亡在囊胚期。

        2.原題存在的問題

        原題描述現(xiàn)象與遺傳學家L.Cuenot的發(fā)現(xiàn)不符,不具科學性。所給條件也不齊全,是一道不成功的試題。因此,要使題目科學合理,應將題干改為:老鼠的皮毛黃色(A)對灰色(a)為顯性。有一位遺傳學家,在實驗中發(fā)現(xiàn)含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細胞受精形成的受精卵不能發(fā)育為幼體。如果雜合的黃鼠與黃鼠(第一代)交配得到第二代,后代(第二代)同基因型老鼠繼續(xù)交配一次得到第三代,那么在第三代中黃鼠的比例為(假設(shè)每對老鼠產(chǎn)生的后代數(shù)量相同)。這時答案應為A.40%。

        參考文獻:

        王亞馥,戴灼華.遺傳學.北京:高等教育出版社,1999:17,31.

        (作者單位 湖北省宜昌市夷陵區(qū)三峽高級中學)

        ?誗編輯 薛直艷endprint

        遺傳學中致死問題的分析是對基因分離定律知識的綜合應用,對學生的能力要求較高?!吨袑W生物教學》第8期上刊登了《質(zhì)疑一道高頻出現(xiàn)的錯題》,指出了該刊2010年第3期上刊登的《特殊情況下基因型頻率或基因頻率的求解》一文中例題3的錯誤解法和答案,并提出了新的解法和答案。筆者認為此題仍有商酌之處,現(xiàn)提出拙見,望專家和同行斧正。

        原題

        老鼠的皮毛黃色(A)對灰色(a)為顯性。有一位遺傳學家,在實驗中發(fā)現(xiàn)含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細胞不能結(jié)合。如果雜合的黃鼠與黃鼠(第一代)交配得到第二代,后代(第二代)同基因型老鼠繼續(xù)交配一次得到第三代,那么在第三代中黃鼠的比例為 ( )

        A.40% B.44.4% C.66.7% D.75%

        第3期答案C.66.7%;第8期答案B.44.4%

        質(zhì)疑1:計算方法的不妥

        第8期答案得出44.4%的思路是:第1代Aa×Aa→(1)第2代(F1)1/3aa+2/3Aa,第2代→第3代(F2)中有兩種情況,(1)1/3aa→1/3aa;(2)2/3Aa→2/3×2/3Aa+2/3×1/3aa,綜合在一起看,第3代中Aa占4/9≈44.4%。

        在這一分析中,作者認為題中黃鼠相互交配中形成了AA的受精卵,但它在胚胎發(fā)育中致死。但如此分析,該解法中對第三代的分析卻是錯誤的。若繼續(xù)按這種思路解答,其答案應是A.40%,請看下面圖解。

        錯因分析:出現(xiàn)這個錯誤在于沒有分清整體與部分的關(guān)系,是學生很易犯的錯誤。

        質(zhì)疑2:對題意的分析欠妥

        由上述分析可知,兩位作者均認為是形成了AA的受精卵,但它在胚胎發(fā)育中致死。但原題指出,顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細胞不能結(jié)合,是指二者存在不親和或者相互排斥現(xiàn)象,是不能形成AA合子的。顯然,原作者對題意的理解存在偏差。那么,按原題意分析,答案是什么呢?

        按照原題敘述來分析,由于雄性個體產(chǎn)生的精子數(shù)目普遍遠遠多于同種雌性個體產(chǎn)生的卵細胞,當受精時數(shù)量極少的含顯性基因(A)的卵細胞不能和數(shù)量極多的含顯性基因(A)的精子結(jié)合時,含顯性基因(A)的卵細胞一定會和數(shù)量極多的另一種精子(含隱性基因a)結(jié)合。舉例來說:一對Aa的黃鼠交配,雌鼠產(chǎn)卵細胞20個(理論上含A、a的各10個),雄鼠產(chǎn)精子20萬個,受精時含a的卵細胞與兩種精子的結(jié)合機會均等,會形成Aa、aa受精卵各5個,而據(jù)題意含顯性基因(A)的卵細胞只能和含a的精子結(jié)合,所以形成Aa、AA受精卵依次為10個、0個。匯總得Aa、aa、AA三種受精卵依次為15個、5個、0個,發(fā)育成的個體中黃:灰=3:1。如此分析,第1代Aa×Aa→第2代(F1)3/4Aa+1/4aa,第2代→第3代(F2)中有兩種情況,(1)1/4(aa×aa)→1/4aa、(2)3/4(Aa×Aa)→3/4×3/4Aa+3/4×1/4aa,綜合在一起看,第3代中Aa占9/16≈56.3%。

        質(zhì)疑3:題目本身的缺陷

        1.試題素材來源

        王亞馥、戴灼華主編的《遺傳學》中寫道,第一次發(fā)現(xiàn)致死基因是在1904年,法國遺傳學家L.Cuenot在小鼠中發(fā)現(xiàn)黃色皮毛的品種不能真實遺傳。黃色小鼠與黃色小鼠交配,其后代總會出現(xiàn)黑色鼠,而且黃、黑的比例往往是2:1,而不是通常應出現(xiàn)的3:1的分離比。黑色小鼠能真實遺傳,證明它是隱性純合子,這種黃色小鼠與黑色小鼠的雜交子代則是黃色:黑色=1:1,這表明黃色皮毛的品種是雜合子。根據(jù)孟德爾遺傳定律,既然黃色是雜合子,其自交結(jié)果卻不出現(xiàn)3:1,唯一的可能性就是其中純合的黃色個體在胚胎發(fā)育過程中死亡了。設(shè)小鼠皮毛呈黃色的突變基因AY對黑色基因a為完全顯性,在雜合狀態(tài)時產(chǎn)生無害的表型效應,AY純合(AYAY)時具有影響胚胎生活力的致死作用。則其遺傳圖解如下:

        后來的研究進一步證明了這一推斷:黃色母鼠(AYa)的子宮中,確實發(fā)現(xiàn)有一部分(大約1/4)胚胎死亡在囊胚期。

        2.原題存在的問題

        原題描述現(xiàn)象與遺傳學家L.Cuenot的發(fā)現(xiàn)不符,不具科學性。所給條件也不齊全,是一道不成功的試題。因此,要使題目科學合理,應將題干改為:老鼠的皮毛黃色(A)對灰色(a)為顯性。有一位遺傳學家,在實驗中發(fā)現(xiàn)含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細胞受精形成的受精卵不能發(fā)育為幼體。如果雜合的黃鼠與黃鼠(第一代)交配得到第二代,后代(第二代)同基因型老鼠繼續(xù)交配一次得到第三代,那么在第三代中黃鼠的比例為(假設(shè)每對老鼠產(chǎn)生的后代數(shù)量相同)。這時答案應為A.40%。

        參考文獻:

        王亞馥,戴灼華.遺傳學.北京:高等教育出版社,1999:17,31.

        (作者單位 湖北省宜昌市夷陵區(qū)三峽高級中學)

        ?誗編輯 薛直艷endprint

        遺傳學中致死問題的分析是對基因分離定律知識的綜合應用,對學生的能力要求較高?!吨袑W生物教學》第8期上刊登了《質(zhì)疑一道高頻出現(xiàn)的錯題》,指出了該刊2010年第3期上刊登的《特殊情況下基因型頻率或基因頻率的求解》一文中例題3的錯誤解法和答案,并提出了新的解法和答案。筆者認為此題仍有商酌之處,現(xiàn)提出拙見,望專家和同行斧正。

        原題

        老鼠的皮毛黃色(A)對灰色(a)為顯性。有一位遺傳學家,在實驗中發(fā)現(xiàn)含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細胞不能結(jié)合。如果雜合的黃鼠與黃鼠(第一代)交配得到第二代,后代(第二代)同基因型老鼠繼續(xù)交配一次得到第三代,那么在第三代中黃鼠的比例為 ( )

        A.40% B.44.4% C.66.7% D.75%

        第3期答案C.66.7%;第8期答案B.44.4%

        質(zhì)疑1:計算方法的不妥

        第8期答案得出44.4%的思路是:第1代Aa×Aa→(1)第2代(F1)1/3aa+2/3Aa,第2代→第3代(F2)中有兩種情況,(1)1/3aa→1/3aa;(2)2/3Aa→2/3×2/3Aa+2/3×1/3aa,綜合在一起看,第3代中Aa占4/9≈44.4%。

        在這一分析中,作者認為題中黃鼠相互交配中形成了AA的受精卵,但它在胚胎發(fā)育中致死。但如此分析,該解法中對第三代的分析卻是錯誤的。若繼續(xù)按這種思路解答,其答案應是A.40%,請看下面圖解。

        錯因分析:出現(xiàn)這個錯誤在于沒有分清整體與部分的關(guān)系,是學生很易犯的錯誤。

        質(zhì)疑2:對題意的分析欠妥

        由上述分析可知,兩位作者均認為是形成了AA的受精卵,但它在胚胎發(fā)育中致死。但原題指出,顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細胞不能結(jié)合,是指二者存在不親和或者相互排斥現(xiàn)象,是不能形成AA合子的。顯然,原作者對題意的理解存在偏差。那么,按原題意分析,答案是什么呢?

        按照原題敘述來分析,由于雄性個體產(chǎn)生的精子數(shù)目普遍遠遠多于同種雌性個體產(chǎn)生的卵細胞,當受精時數(shù)量極少的含顯性基因(A)的卵細胞不能和數(shù)量極多的含顯性基因(A)的精子結(jié)合時,含顯性基因(A)的卵細胞一定會和數(shù)量極多的另一種精子(含隱性基因a)結(jié)合。舉例來說:一對Aa的黃鼠交配,雌鼠產(chǎn)卵細胞20個(理論上含A、a的各10個),雄鼠產(chǎn)精子20萬個,受精時含a的卵細胞與兩種精子的結(jié)合機會均等,會形成Aa、aa受精卵各5個,而據(jù)題意含顯性基因(A)的卵細胞只能和含a的精子結(jié)合,所以形成Aa、AA受精卵依次為10個、0個。匯總得Aa、aa、AA三種受精卵依次為15個、5個、0個,發(fā)育成的個體中黃:灰=3:1。如此分析,第1代Aa×Aa→第2代(F1)3/4Aa+1/4aa,第2代→第3代(F2)中有兩種情況,(1)1/4(aa×aa)→1/4aa、(2)3/4(Aa×Aa)→3/4×3/4Aa+3/4×1/4aa,綜合在一起看,第3代中Aa占9/16≈56.3%。

        質(zhì)疑3:題目本身的缺陷

        1.試題素材來源

        王亞馥、戴灼華主編的《遺傳學》中寫道,第一次發(fā)現(xiàn)致死基因是在1904年,法國遺傳學家L.Cuenot在小鼠中發(fā)現(xiàn)黃色皮毛的品種不能真實遺傳。黃色小鼠與黃色小鼠交配,其后代總會出現(xiàn)黑色鼠,而且黃、黑的比例往往是2:1,而不是通常應出現(xiàn)的3:1的分離比。黑色小鼠能真實遺傳,證明它是隱性純合子,這種黃色小鼠與黑色小鼠的雜交子代則是黃色:黑色=1:1,這表明黃色皮毛的品種是雜合子。根據(jù)孟德爾遺傳定律,既然黃色是雜合子,其自交結(jié)果卻不出現(xiàn)3:1,唯一的可能性就是其中純合的黃色個體在胚胎發(fā)育過程中死亡了。設(shè)小鼠皮毛呈黃色的突變基因AY對黑色基因a為完全顯性,在雜合狀態(tài)時產(chǎn)生無害的表型效應,AY純合(AYAY)時具有影響胚胎生活力的致死作用。則其遺傳圖解如下:

        后來的研究進一步證明了這一推斷:黃色母鼠(AYa)的子宮中,確實發(fā)現(xiàn)有一部分(大約1/4)胚胎死亡在囊胚期。

        2.原題存在的問題

        原題描述現(xiàn)象與遺傳學家L.Cuenot的發(fā)現(xiàn)不符,不具科學性。所給條件也不齊全,是一道不成功的試題。因此,要使題目科學合理,應將題干改為:老鼠的皮毛黃色(A)對灰色(a)為顯性。有一位遺傳學家,在實驗中發(fā)現(xiàn)含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細胞受精形成的受精卵不能發(fā)育為幼體。如果雜合的黃鼠與黃鼠(第一代)交配得到第二代,后代(第二代)同基因型老鼠繼續(xù)交配一次得到第三代,那么在第三代中黃鼠的比例為(假設(shè)每對老鼠產(chǎn)生的后代數(shù)量相同)。這時答案應為A.40%。

        參考文獻:

        王亞馥,戴灼華.遺傳學.北京:高等教育出版社,1999:17,31.

        (作者單位 湖北省宜昌市夷陵區(qū)三峽高級中學)

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