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        對(duì)老鼠致死問(wèn)題的再質(zhì)疑

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

        車(chē)友文+曹良選

        遺傳學(xué)中致死問(wèn)題的分析是對(duì)基因分離定律知識(shí)的綜合應(yīng)用,對(duì)學(xué)生的能力要求較高。《中學(xué)生物教學(xué)》第8期上刊登了《質(zhì)疑一道高頻出現(xiàn)的錯(cuò)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(cuò)誤解法和答案,并提出了新的解法和答案。筆者認(rèn)為此題仍有商酌之處,現(xiàn)提出拙見(jiàn),望專(zhuān)家和同行斧正。

        原題

        老鼠的皮毛黃色(A)對(duì)灰色(a)為顯性。有一位遺傳學(xué)家,在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細(xì)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(jì)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(rèn)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(duì)第三代的分析卻是錯(cuò)誤的。若繼續(xù)按這種思路解答,其答案應(yīng)是A.40%,請(qǐng)看下面圖解。

        錯(cuò)因分析:出現(xiàn)這個(gè)錯(cuò)誤在于沒(méi)有分清整體與部分的關(guān)系,是學(xué)生很易犯的錯(cuò)誤。

        質(zhì)疑2:對(duì)題意的分析欠妥

        由上述分析可知,兩位作者均認(rèn)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(xì)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(duì)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(lái)分析,由于雄性個(gè)體產(chǎn)生的精子數(shù)目普遍遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于同種雌性個(gè)體產(chǎn)生的卵細(xì)胞,當(dāng)受精時(shí)數(shù)量極少的含顯性基因(A)的卵細(xì)胞不能和數(shù)量極多的含顯性基因(A)的精子結(jié)合時(shí),含顯性基因(A)的卵細(xì)胞一定會(huì)和數(shù)量極多的另一種精子(含隱性基因a)結(jié)合。舉例來(lái)說(shuō):一對(duì)Aa的黃鼠交配,雌鼠產(chǎn)卵細(xì)胞20個(gè)(理論上含A、a的各10個(gè)),雄鼠產(chǎn)精子20萬(wàn)個(gè),受精時(shí)含a的卵細(xì)胞與兩種精子的結(jié)合機(jī)會(huì)均等,會(huì)形成Aa、aa受精卵各5個(gè),而據(jù)題意含顯性基因(A)的卵細(xì)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(gè)、0個(gè)。匯總得Aa、aa、AA三種受精卵依次為15個(gè)、5個(gè)、0個(gè),發(fā)育成的個(gè)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(lái)源

        王亞馥、戴灼華主編的《遺傳學(xué)》中寫(xiě)道,第一次發(fā)現(xiàn)致死基因是在1904年,法國(guó)遺傳學(xué)家L.Cuenot在小鼠中發(fā)現(xiàn)黃色皮毛的品種不能真實(shí)遺傳。黃色小鼠與黃色小鼠交配,其后代總會(huì)出現(xiàn)黑色鼠,而且黃、黑的比例往往是2:1,而不是通常應(yīng)出現(xiàn)的3:1的分離比。黑色小鼠能真實(shí)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?tīng)栠z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(gè)體在胚胎發(fā)育過(guò)程中死亡了。設(shè)小鼠皮毛呈黃色的突變基因AY對(duì)黑色基因a為完全顯性,在雜合狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生無(wú)害的表型效應(yīng),AY純合(AYAY)時(shí)具有影響胚胎生活力的致死作用。則其遺傳圖解如下:

        后來(lái)的研究進(jìn)一步證明了這一推斷:黃色母鼠(AYa)的子宮中,確實(shí)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(wèn)題

        原題描述現(xiàn)象與遺傳學(xué)家L.Cuenot的發(fā)現(xiàn)不符,不具科學(xué)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(xué)合理,應(yīng)將題干改為:老鼠的皮毛黃色(A)對(duì)灰色(a)為顯性。有一位遺傳學(xué)家,在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細(xì)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(duì)老鼠產(chǎn)生的后代數(shù)量相同)。這時(shí)答案應(yīng)為A.40%。

        參考文獻(xiàn):

        王亞馥,戴灼華.遺傳學(xué).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(jí)中學(xué))

        ?誗編輯 薛直艷endprint

        遺傳學(xué)中致死問(wèn)題的分析是對(duì)基因分離定律知識(shí)的綜合應(yīng)用,對(duì)學(xué)生的能力要求較高?!吨袑W(xué)生物教學(xué)》第8期上刊登了《質(zhì)疑一道高頻出現(xiàn)的錯(cuò)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(cuò)誤解法和答案,并提出了新的解法和答案。筆者認(rèn)為此題仍有商酌之處,現(xiàn)提出拙見(jiàn),望專(zhuān)家和同行斧正。

        原題

        老鼠的皮毛黃色(A)對(duì)灰色(a)為顯性。有一位遺傳學(xué)家,在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細(xì)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(jì)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(rèn)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(duì)第三代的分析卻是錯(cuò)誤的。若繼續(xù)按這種思路解答,其答案應(yīng)是A.40%,請(qǐng)看下面圖解。

        錯(cuò)因分析:出現(xiàn)這個(gè)錯(cuò)誤在于沒(méi)有分清整體與部分的關(guān)系,是學(xué)生很易犯的錯(cuò)誤。

        質(zhì)疑2:對(duì)題意的分析欠妥

        由上述分析可知,兩位作者均認(rèn)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(xì)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(duì)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(lái)分析,由于雄性個(gè)體產(chǎn)生的精子數(shù)目普遍遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于同種雌性個(gè)體產(chǎn)生的卵細(xì)胞,當(dāng)受精時(shí)數(shù)量極少的含顯性基因(A)的卵細(xì)胞不能和數(shù)量極多的含顯性基因(A)的精子結(jié)合時(shí),含顯性基因(A)的卵細(xì)胞一定會(huì)和數(shù)量極多的另一種精子(含隱性基因a)結(jié)合。舉例來(lái)說(shuō):一對(duì)Aa的黃鼠交配,雌鼠產(chǎn)卵細(xì)胞20個(gè)(理論上含A、a的各10個(gè)),雄鼠產(chǎn)精子20萬(wàn)個(gè),受精時(shí)含a的卵細(xì)胞與兩種精子的結(jié)合機(jī)會(huì)均等,會(huì)形成Aa、aa受精卵各5個(gè),而據(jù)題意含顯性基因(A)的卵細(xì)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(gè)、0個(gè)。匯總得Aa、aa、AA三種受精卵依次為15個(gè)、5個(gè)、0個(gè),發(fā)育成的個(gè)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(lái)源

        王亞馥、戴灼華主編的《遺傳學(xué)》中寫(xiě)道,第一次發(fā)現(xiàn)致死基因是在1904年,法國(guó)遺傳學(xué)家L.Cuenot在小鼠中發(fā)現(xiàn)黃色皮毛的品種不能真實(shí)遺傳。黃色小鼠與黃色小鼠交配,其后代總會(huì)出現(xiàn)黑色鼠,而且黃、黑的比例往往是2:1,而不是通常應(yīng)出現(xiàn)的3:1的分離比。黑色小鼠能真實(shí)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?tīng)栠z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(gè)體在胚胎發(fā)育過(guò)程中死亡了。設(shè)小鼠皮毛呈黃色的突變基因AY對(duì)黑色基因a為完全顯性,在雜合狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生無(wú)害的表型效應(yīng),AY純合(AYAY)時(shí)具有影響胚胎生活力的致死作用。則其遺傳圖解如下:

        后來(lái)的研究進(jìn)一步證明了這一推斷:黃色母鼠(AYa)的子宮中,確實(shí)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(wèn)題

        原題描述現(xiàn)象與遺傳學(xué)家L.Cuenot的發(fā)現(xiàn)不符,不具科學(xué)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(xué)合理,應(yīng)將題干改為:老鼠的皮毛黃色(A)對(duì)灰色(a)為顯性。有一位遺傳學(xué)家,在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細(xì)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(duì)老鼠產(chǎn)生的后代數(shù)量相同)。這時(shí)答案應(yīng)為A.40%。

        參考文獻(xiàn):

        王亞馥,戴灼華.遺傳學(xué).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(jí)中學(xué))

        ?誗編輯 薛直艷endprint

        遺傳學(xué)中致死問(wèn)題的分析是對(duì)基因分離定律知識(shí)的綜合應(yīng)用,對(duì)學(xué)生的能力要求較高。《中學(xué)生物教學(xué)》第8期上刊登了《質(zhì)疑一道高頻出現(xiàn)的錯(cuò)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(cuò)誤解法和答案,并提出了新的解法和答案。筆者認(rèn)為此題仍有商酌之處,現(xiàn)提出拙見(jiàn),望專(zhuān)家和同行斧正。

        原題

        老鼠的皮毛黃色(A)對(duì)灰色(a)為顯性。有一位遺傳學(xué)家,在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細(xì)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(jì)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(rèn)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(duì)第三代的分析卻是錯(cuò)誤的。若繼續(xù)按這種思路解答,其答案應(yīng)是A.40%,請(qǐng)看下面圖解。

        錯(cuò)因分析:出現(xiàn)這個(gè)錯(cuò)誤在于沒(méi)有分清整體與部分的關(guān)系,是學(xué)生很易犯的錯(cuò)誤。

        質(zhì)疑2:對(duì)題意的分析欠妥

        由上述分析可知,兩位作者均認(rèn)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(xì)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(duì)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(lái)分析,由于雄性個(gè)體產(chǎn)生的精子數(shù)目普遍遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于同種雌性個(gè)體產(chǎn)生的卵細(xì)胞,當(dāng)受精時(shí)數(shù)量極少的含顯性基因(A)的卵細(xì)胞不能和數(shù)量極多的含顯性基因(A)的精子結(jié)合時(shí),含顯性基因(A)的卵細(xì)胞一定會(huì)和數(shù)量極多的另一種精子(含隱性基因a)結(jié)合。舉例來(lái)說(shuō):一對(duì)Aa的黃鼠交配,雌鼠產(chǎn)卵細(xì)胞20個(gè)(理論上含A、a的各10個(gè)),雄鼠產(chǎn)精子20萬(wàn)個(gè),受精時(shí)含a的卵細(xì)胞與兩種精子的結(jié)合機(jī)會(huì)均等,會(huì)形成Aa、aa受精卵各5個(gè),而據(jù)題意含顯性基因(A)的卵細(xì)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(gè)、0個(gè)。匯總得Aa、aa、AA三種受精卵依次為15個(gè)、5個(gè)、0個(gè),發(fā)育成的個(gè)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(lái)源

        王亞馥、戴灼華主編的《遺傳學(xué)》中寫(xiě)道,第一次發(fā)現(xiàn)致死基因是在1904年,法國(guó)遺傳學(xué)家L.Cuenot在小鼠中發(fā)現(xiàn)黃色皮毛的品種不能真實(shí)遺傳。黃色小鼠與黃色小鼠交配,其后代總會(huì)出現(xiàn)黑色鼠,而且黃、黑的比例往往是2:1,而不是通常應(yīng)出現(xiàn)的3:1的分離比。黑色小鼠能真實(shí)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?tīng)栠z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(gè)體在胚胎發(fā)育過(guò)程中死亡了。設(shè)小鼠皮毛呈黃色的突變基因AY對(duì)黑色基因a為完全顯性,在雜合狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生無(wú)害的表型效應(yīng),AY純合(AYAY)時(shí)具有影響胚胎生活力的致死作用。則其遺傳圖解如下:

        后來(lái)的研究進(jìn)一步證明了這一推斷:黃色母鼠(AYa)的子宮中,確實(shí)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(wèn)題

        原題描述現(xiàn)象與遺傳學(xué)家L.Cuenot的發(fā)現(xiàn)不符,不具科學(xué)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(xué)合理,應(yīng)將題干改為:老鼠的皮毛黃色(A)對(duì)灰色(a)為顯性。有一位遺傳學(xué)家,在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細(xì)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(duì)老鼠產(chǎn)生的后代數(shù)量相同)。這時(shí)答案應(yīng)為A.40%。

        參考文獻(xiàn):

        王亞馥,戴灼華.遺傳學(xué).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(jí)中學(xué))

        ?誗編輯 薛直艷endprint

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