江曾武
2015年安徽高考生物第31(Ⅰ)題的第4小題是一道令教師和學(xué)生都不好下筆的試題。高考結(jié)束后,筆者研究了該題,現(xiàn)將個人的一點思考和心得與大家共勉,以期拋磚引玉。
1 原題再現(xiàn)
在火雞(ZW型性別決定)中,有人發(fā)現(xiàn)少數(shù)雌雞的卵細(xì)胞不與精子結(jié)合,而與某一極體結(jié)合形成二倍體,并能發(fā)育成正常個體(注:WW胚胎致死)。這種情況下,后代總是雄性,其原因是 。
解析:這種情況下,雌雞的染色體組成為ZW,形成的雌配子的染色體組成為Z或W,卵細(xì)胞只與次級卵母細(xì)胞形成的極體結(jié)合,產(chǎn)生的ZZ為雄性,WW胚胎致死,所以后代都為雄性。
答案:卵細(xì)胞只與次級卵母細(xì)胞形成的極體結(jié)合,產(chǎn)生的ZZ為雄性,WW胚胎致死。
2 幾點思考
高考結(jié)束后,筆者曾與很多學(xué)生進(jìn)行過交流,除少部分學(xué)生因題目沒看懂,主動放棄外,絕大部分學(xué)生都能寫出一個答案。但后來的了解真正能得分的并不多,原因是許多學(xué)生都不了解為什么后代總是雄性。聯(lián)想2011年福建的高考題,條件與這題差不多,但后代雌雄都有,而安徽題卻說后代總是雄性。當(dāng)時就有不少教師和學(xué)生開玩笑地說:“福建的”火雞和“安徽的”火雞咋還不一樣了呢!來看看福建的這題:火雞的性別決定方式是ZW型(♀ZW,♂ZZ),曾有人發(fā)現(xiàn)少數(shù)雌火雞ZW的卵細(xì)胞未與精子結(jié)合,也可以發(fā)育成二倍體后代。遺傳學(xué)家推測,該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是:卵細(xì)胞與其同時產(chǎn)生的三個極體之一結(jié)合,形成二倍體(WW后代的胚胎不能存活)。若該推測成立,理論上這種方式產(chǎn)生后代的雌雄比例是( )
A. 雌∶雄=1∶1 B. 雌∶雄=1∶2
C. 雌∶雄=3∶1 D. 雌∶雄=4∶1
解析:ZW有1/2概率產(chǎn)生Z卵細(xì)胞,另外3個極體分別為Z、W、W,故ZZ概率為1/6,ZW概率為1/2×2/3=1/3;有1/2概率產(chǎn)生W卵細(xì)胞,另外3個極體分別為W、Z、Z,故WW概率為1/6,ZW概率為1/3。因為WW不能存活,故ZZ占1/5,ZW占4/5,所以雌性比例為4∶1。答案為D。
仔細(xì)比較這兩道題的條件,可以肯定安徽題是在福建題的基礎(chǔ)上變化而來,這兩道題都能考查學(xué)生的分析推理能力。安徽題要求學(xué)生給出解釋問題的假說,而福建題要求學(xué)生根據(jù)專家的假說進(jìn)行演繹推理計算結(jié)果。從這個角度來看,兩道題并不矛盾。但許多人都有這樣的疑惑:相同的命題素材,一道題很肯定地說總是雄性,另一道題是根據(jù)遺傳學(xué)家推測計算出雌∶雄=4∶1,究竟哪種說法更客觀?
2011年福建卷的強調(diào)的是理論上這種方式產(chǎn)生后代的雌雄比例,而安徽卷的是在實際生活中看到的現(xiàn)象,并要求推測原因,此原因筆者認(rèn)為可能是減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的第一極體沒分裂,次級卵母細(xì)胞產(chǎn)生的卵細(xì)胞和第二極體就直接結(jié)合了,導(dǎo)致只有ZZ或WW的胚胎,但WW胚胎致死,所以,后代總是雄性的。這與官方給出的答案“卵細(xì)胞只與次級卵母細(xì)胞形成的極體結(jié)合,產(chǎn)生的ZZ為雌性,WW胚胎致死”是一致的。
官方的答案沒有什么問題,它能對這種現(xiàn)象做出合理的解釋。筆者疑惑的是為什么卵細(xì)胞“只”與次級卵母細(xì)胞形成的極體結(jié)合,減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的第一極體沒分裂只是自己的推測,也有可能是第一極體也分裂成兩個第二極體了,但卵細(xì)胞與次級卵母細(xì)胞形成的第二極體靠得比較近導(dǎo)致它們結(jié)合,或許還有其他原因,這些疑問還望同行專家們指教。
安徽題顯然把福建題的理論推測的雌雄比推翻了,在有限的時間內(nèi)要求學(xué)生準(zhǔn)確地表述產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因,非常具有挑戰(zhàn)性。這兩道題都很好地體現(xiàn)了對學(xué)生“實驗與探究能力”的考查。從命題者的角度來分析,設(shè)置的問題在目前沒有理論依據(jù)或者說多數(shù)學(xué)生還不知道理論依據(jù)的情況下,才能更好地判斷出學(xué)生的分析推理能力。假若多數(shù)學(xué)生都已經(jīng)知道理論依據(jù),或者說教材也有,反而達(dá)不到命題的價值,失去該題應(yīng)有的命題價值。這也是讓考試更趨于公平合理的體現(xiàn)之一。從考生的角度來看,完全沒有必要去思考“為什么這個與那個能結(jié)合,而那個與這個又不能結(jié)合”等這些理論依據(jù),只要能根據(jù)現(xiàn)象,結(jié)合自己現(xiàn)有的理論,作出合理的假設(shè)與分析就可以。命題者就是要考查考生的邏輯分析能力,這與知不知道理論依據(jù)沒有多大聯(lián)系。從教師的角度去分析,作為教師,往往會刨根問底,這是好事,假若能把“理論依據(jù)”與“邏輯推理”兩者共同綜合分析,最后再來解析該題,當(dāng)然是最好不過的。
弄明白上面的問題之后,教師可以把這兩個試題放到一起進(jìn)行分析:ZW型性別決定方式中,雌性火雞(ZW)的一個卵原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生一個卵細(xì)胞Z和Z、W、W三個極體或一個卵細(xì)胞W和W、Z、Z三個極體,若雌雞的卵細(xì)胞不與精子結(jié)合,而與某一級體結(jié)合形成二倍體,則形成個體的性染色體組成理論上應(yīng)該是ZZ、ZW、ZW或WW、ZW、ZW,其中,ZW的個體是卵細(xì)胞與第一極體分裂形成的極體結(jié)合形成的,ZZ、WW是卵細(xì)胞與次級卵母細(xì)胞形成的極體結(jié)合而成的。如果在這種情況下,后代總是雄性,沒有雌性(ZW),則形成個體的性染色體組成理論上應(yīng)該是ZZ或WW,而ZZ、WW是卵細(xì)胞與次級卵母細(xì)胞形成的極體結(jié)合而來的,ZZ為雄性,WW胚胎致死,上面兩道高考題就迎刃而解。所以,在教學(xué)中通過教師的思考再來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行以上的對比、分析,學(xué)生既清楚了判斷方法,也使所學(xué)知識得到歸納和升華,有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。