对老鼠致死问题的再质疑

2014-05-28 22:58车友文曹良选
新课程·中旬 2014年3期
关键词:黄鼠卵细胞交配

车友文+曹良选

遗传学中致死问题的分析是对基因分离定律知识的综合应用,对学生的能力要求较高。《中学生物教学》第8期上刊登了《质疑一道高频出现的错题》,指出了该刊2010年第3期上刊登的《特殊情况下基因型频率或基因频率的求解》一文中例题3的错误解法和答案,并提出了新的解法和答案。笔者认为此题仍有商酌之处,现提出拙见,望专家和同行斧正。

原题

老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)为显性。有一位遗传学家,在实验中发现含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合。如果杂合的黄鼠与黄鼠(第一代)交配得到第二代,后代(第二代)同基因型老鼠继续交配一次得到第三代,那么在第三代中黄鼠的比例为 ( )

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%

质疑1:计算方法的不妥

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)中有两种情况,(1)1/3aa→1/3aa;(2)2/3Aa→2/3×2/3Aa+2/3×1/3aa,综合在一起看,第3代中Aa占4/9≈44.4%。

在这一分析中,作者认为题中黄鼠相互交配中形成了AA的受精卵,但它在胚胎发育中致死。但如此分析,该解法中对第三代的分析却是错误的。若继续按这种思路解答,其答案应是A.40%,请看下面图解。

错因分析:出现这个错误在于没有分清整体与部分的关系,是学生很易犯的错误。

质疑2:对题意的分析欠妥

由上述分析可知,两位作者均认为是形成了AA的受精卵,但它在胚胎发育中致死。但原题指出,显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合,是指二者存在不亲和或者相互排斥现象,是不能形成AA合子的。显然,原作者对题意的理解存在偏差。那么,按原题意分析,答案是什么呢?

按照原题叙述来分析,由于雄性个体产生的精子数目普遍远远多于同种雌性个体产生的卵细胞,当受精时数量极少的含显性基因(A)的卵细胞不能和数量极多的含显性基因(A)的精子结合时,含显性基因(A)的卵细胞一定会和数量极多的另一种精子(含隐性基因a)结合。举例来说:一对Aa的黄鼠交配,雌鼠产卵细胞20个(理论上含A、a的各10个),雄鼠产精子20万个,受精时含a的卵细胞与两种精子的结合机会均等,会形成Aa、aa受精卵各5个,而据题意含显性基因(A)的卵细胞只能和含a的精子结合,所以形成Aa、AA受精卵依次为10个、0个。汇总得Aa、aa、AA三种受精卵依次为15个、5个、0个,发育成的个体中黄: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)中有两种情况,(1)1/4(aa×aa)→1/4aa、(2)3/4(Aa×Aa)→3/4×3/4Aa+3/4×1/4aa,综合在一起看,第3代中Aa占9/16≈56.3%。

质疑3:题目本身的缺陷

1.试题素材来源

王亚馥、戴灼华主编的《遗传学》中写道,第一次发现致死基因是在1904年,法国遗传学家L.Cuenot在小鼠中发现黄色皮毛的品种不能真实遗传。黄色小鼠与黄色小鼠交配,其后代总会出现黑色鼠,而且黄、黑的比例往往是2:1,而不是通常应出现的3:1的分离比。黑色小鼠能真实遗传,证明它是隐性纯合子,这种黄色小鼠与黑色小鼠的杂交子代则是黄色:黑色=1:1,这表明黄色皮毛的品种是杂合子。根据孟德尔遗传定律,既然黄色是杂合子,其自交结果却不出现3:1,唯一的可能性就是其中纯合的黄色个体在胚胎发育过程中死亡了。设小鼠皮毛呈黄色的突变基因AY对黑色基因a为完全显性,在杂合状态时产生无害的表型效应,AY纯合(AYAY)时具有影响胚胎生活力的致死作用。则其遗传图解如下:

后来的研究进一步证明了这一推断:黄色母鼠(AYa)的子宫中,确实发现有一部分(大约1/4)胚胎死亡在囊胚期。

2.原题存在的问题

原题描述现象与遗传学家L.Cuenot的发现不符,不具科学性。所给条件也不齐全,是一道不成功的试题。因此,要使题目科学合理,应将题干改为:老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)为显性。有一位遗传学家,在实验中发现含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞受精形成的受精卵不能发育为幼体。如果杂合的黄鼠与黄鼠(第一代)交配得到第二代,后代(第二代)同基因型老鼠继续交配一次得到第三代,那么在第三代中黄鼠的比例为(假设每对老鼠产生的后代数量相同)。这时答案应为A.40%。

参考文献:

王亚馥,戴灼华.遗传学.北京:高等教育出版社,1999:17,31.

(作者单位 湖北省宜昌市夷陵区三峡高级中学)

?誗编辑 薛直艳endprint

遗传学中致死问题的分析是对基因分离定律知识的综合应用,对学生的能力要求较高。《中学生物教学》第8期上刊登了《质疑一道高频出现的错题》,指出了该刊2010年第3期上刊登的《特殊情况下基因型频率或基因频率的求解》一文中例题3的错误解法和答案,并提出了新的解法和答案。笔者认为此题仍有商酌之处,现提出拙见,望专家和同行斧正。

原题

老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)为显性。有一位遗传学家,在实验中发现含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合。如果杂合的黄鼠与黄鼠(第一代)交配得到第二代,后代(第二代)同基因型老鼠继续交配一次得到第三代,那么在第三代中黄鼠的比例为 ( )

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%

质疑1:计算方法的不妥

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)中有两种情况,(1)1/3aa→1/3aa;(2)2/3Aa→2/3×2/3Aa+2/3×1/3aa,综合在一起看,第3代中Aa占4/9≈44.4%。

在这一分析中,作者认为题中黄鼠相互交配中形成了AA的受精卵,但它在胚胎发育中致死。但如此分析,该解法中对第三代的分析却是错误的。若继续按这种思路解答,其答案应是A.40%,请看下面图解。

错因分析:出现这个错误在于没有分清整体与部分的关系,是学生很易犯的错误。

质疑2:对题意的分析欠妥

由上述分析可知,两位作者均认为是形成了AA的受精卵,但它在胚胎发育中致死。但原题指出,显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合,是指二者存在不亲和或者相互排斥现象,是不能形成AA合子的。显然,原作者对题意的理解存在偏差。那么,按原题意分析,答案是什么呢?

按照原题叙述来分析,由于雄性个体产生的精子数目普遍远远多于同种雌性个体产生的卵细胞,当受精时数量极少的含显性基因(A)的卵细胞不能和数量极多的含显性基因(A)的精子结合时,含显性基因(A)的卵细胞一定会和数量极多的另一种精子(含隐性基因a)结合。举例来说:一对Aa的黄鼠交配,雌鼠产卵细胞20个(理论上含A、a的各10个),雄鼠产精子20万个,受精时含a的卵细胞与两种精子的结合机会均等,会形成Aa、aa受精卵各5个,而据题意含显性基因(A)的卵细胞只能和含a的精子结合,所以形成Aa、AA受精卵依次为10个、0个。汇总得Aa、aa、AA三种受精卵依次为15个、5个、0个,发育成的个体中黄: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)中有两种情况,(1)1/4(aa×aa)→1/4aa、(2)3/4(Aa×Aa)→3/4×3/4Aa+3/4×1/4aa,综合在一起看,第3代中Aa占9/16≈56.3%。

质疑3:题目本身的缺陷

1.试题素材来源

王亚馥、戴灼华主编的《遗传学》中写道,第一次发现致死基因是在1904年,法国遗传学家L.Cuenot在小鼠中发现黄色皮毛的品种不能真实遗传。黄色小鼠与黄色小鼠交配,其后代总会出现黑色鼠,而且黄、黑的比例往往是2:1,而不是通常应出现的3:1的分离比。黑色小鼠能真实遗传,证明它是隐性纯合子,这种黄色小鼠与黑色小鼠的杂交子代则是黄色:黑色=1:1,这表明黄色皮毛的品种是杂合子。根据孟德尔遗传定律,既然黄色是杂合子,其自交结果却不出现3:1,唯一的可能性就是其中纯合的黄色个体在胚胎发育过程中死亡了。设小鼠皮毛呈黄色的突变基因AY对黑色基因a为完全显性,在杂合状态时产生无害的表型效应,AY纯合(AYAY)时具有影响胚胎生活力的致死作用。则其遗传图解如下:

后来的研究进一步证明了这一推断:黄色母鼠(AYa)的子宫中,确实发现有一部分(大约1/4)胚胎死亡在囊胚期。

2.原题存在的问题

原题描述现象与遗传学家L.Cuenot的发现不符,不具科学性。所给条件也不齐全,是一道不成功的试题。因此,要使题目科学合理,应将题干改为:老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)为显性。有一位遗传学家,在实验中发现含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞受精形成的受精卵不能发育为幼体。如果杂合的黄鼠与黄鼠(第一代)交配得到第二代,后代(第二代)同基因型老鼠继续交配一次得到第三代,那么在第三代中黄鼠的比例为(假设每对老鼠产生的后代数量相同)。这时答案应为A.40%。

参考文献:

王亚馥,戴灼华.遗传学.北京:高等教育出版社,1999:17,31.

(作者单位 湖北省宜昌市夷陵区三峡高级中学)

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遗传学中致死问题的分析是对基因分离定律知识的综合应用,对学生的能力要求较高。《中学生物教学》第8期上刊登了《质疑一道高频出现的错题》,指出了该刊2010年第3期上刊登的《特殊情况下基因型频率或基因频率的求解》一文中例题3的错误解法和答案,并提出了新的解法和答案。笔者认为此题仍有商酌之处,现提出拙见,望专家和同行斧正。

原题

老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)为显性。有一位遗传学家,在实验中发现含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合。如果杂合的黄鼠与黄鼠(第一代)交配得到第二代,后代(第二代)同基因型老鼠继续交配一次得到第三代,那么在第三代中黄鼠的比例为 ( )

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%

质疑1:计算方法的不妥

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)中有两种情况,(1)1/3aa→1/3aa;(2)2/3Aa→2/3×2/3Aa+2/3×1/3aa,综合在一起看,第3代中Aa占4/9≈44.4%。

在这一分析中,作者认为题中黄鼠相互交配中形成了AA的受精卵,但它在胚胎发育中致死。但如此分析,该解法中对第三代的分析却是错误的。若继续按这种思路解答,其答案应是A.40%,请看下面图解。

错因分析:出现这个错误在于没有分清整体与部分的关系,是学生很易犯的错误。

质疑2:对题意的分析欠妥

由上述分析可知,两位作者均认为是形成了AA的受精卵,但它在胚胎发育中致死。但原题指出,显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合,是指二者存在不亲和或者相互排斥现象,是不能形成AA合子的。显然,原作者对题意的理解存在偏差。那么,按原题意分析,答案是什么呢?

按照原题叙述来分析,由于雄性个体产生的精子数目普遍远远多于同种雌性个体产生的卵细胞,当受精时数量极少的含显性基因(A)的卵细胞不能和数量极多的含显性基因(A)的精子结合时,含显性基因(A)的卵细胞一定会和数量极多的另一种精子(含隐性基因a)结合。举例来说:一对Aa的黄鼠交配,雌鼠产卵细胞20个(理论上含A、a的各10个),雄鼠产精子20万个,受精时含a的卵细胞与两种精子的结合机会均等,会形成Aa、aa受精卵各5个,而据题意含显性基因(A)的卵细胞只能和含a的精子结合,所以形成Aa、AA受精卵依次为10个、0个。汇总得Aa、aa、AA三种受精卵依次为15个、5个、0个,发育成的个体中黄: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)中有两种情况,(1)1/4(aa×aa)→1/4aa、(2)3/4(Aa×Aa)→3/4×3/4Aa+3/4×1/4aa,综合在一起看,第3代中Aa占9/16≈56.3%。

质疑3:题目本身的缺陷

1.试题素材来源

王亚馥、戴灼华主编的《遗传学》中写道,第一次发现致死基因是在1904年,法国遗传学家L.Cuenot在小鼠中发现黄色皮毛的品种不能真实遗传。黄色小鼠与黄色小鼠交配,其后代总会出现黑色鼠,而且黄、黑的比例往往是2:1,而不是通常应出现的3:1的分离比。黑色小鼠能真实遗传,证明它是隐性纯合子,这种黄色小鼠与黑色小鼠的杂交子代则是黄色:黑色=1:1,这表明黄色皮毛的品种是杂合子。根据孟德尔遗传定律,既然黄色是杂合子,其自交结果却不出现3:1,唯一的可能性就是其中纯合的黄色个体在胚胎发育过程中死亡了。设小鼠皮毛呈黄色的突变基因AY对黑色基因a为完全显性,在杂合状态时产生无害的表型效应,AY纯合(AYAY)时具有影响胚胎生活力的致死作用。则其遗传图解如下:

后来的研究进一步证明了这一推断:黄色母鼠(AYa)的子宫中,确实发现有一部分(大约1/4)胚胎死亡在囊胚期。

2.原题存在的问题

原题描述现象与遗传学家L.Cuenot的发现不符,不具科学性。所给条件也不齐全,是一道不成功的试题。因此,要使题目科学合理,应将题干改为:老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)为显性。有一位遗传学家,在实验中发现含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞受精形成的受精卵不能发育为幼体。如果杂合的黄鼠与黄鼠(第一代)交配得到第二代,后代(第二代)同基因型老鼠继续交配一次得到第三代,那么在第三代中黄鼠的比例为(假设每对老鼠产生的后代数量相同)。这时答案应为A.40%。

参考文献:

王亚馥,戴灼华.遗传学.北京:高等教育出版社,1999:17,31.

(作者单位 湖北省宜昌市夷陵区三峡高级中学)

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