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生都不好下筆的試題。高考結束后,筆者研究了該題,現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
在火雞(ZW型性別決定)中,有人發現少數雌雞的卵細胞不與精子結合,而與某一極體結合形成二倍體,并能發育成正常個體(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,卵細胞只與次級卵母細胞形成的極體結合,產生的ZZ為雄性,WW胚胎致死,所以后代都為雄性。
答案:卵細胞只與次級卵母細胞形成的極體結合,產生的ZZ為雄性,WW胚胎致死。
2 幾點思考
高考結束后,筆者曾與很多學生進行過交流,除少部分學生因題目沒看懂,主動放棄外,絕大部分學生都能寫出一個答案。但后來的了解真正能得分的并不多,原因是許多學生都不了解為什么后代總是雄性。聯想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。當時就有不少教師和學生開玩笑地說:“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),曾有人發現少數雌火雞ZW的卵細胞未與精子結合,也可以發育成二倍體后代。遺傳學家推測,該現象產生的原因可能是:卵細胞與其同時產生的三個極體之一結合,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概率產生Z卵細胞,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概率產生W卵細胞,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。
仔細比較這兩道題的條件,可以肯定安徽題是在福建題的基礎上變化而來,這兩道題都能考查學生的分析推理能力。安徽題要求學生給出解釋問題的假說,而福建題要求學生根據專家的假說進行演繹推理計算結果。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,另一道題是根據遺傳學家推測計算出雌∶雄=4∶1,究竟哪種說法更客觀?
2011年福建卷的強調的是理論上這種方式產生后代的雌雄比例,而安徽卷的是在實際生活中看到的現象,并要求推測原因,此原因筆者認為可能是減數第一次分裂產生的第一極體沒分裂,次級卵母細胞產生的卵細胞和第二極體就直接結合了,導致只有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“卵細胞只與次級卵母細胞形成的極體結合,產生的ZZ為雌性,WW胚胎致死”是一致的。
官方的答案沒有什么問題,它能對這種現象做出合理的解釋。筆者疑惑的是為什么卵細胞“只”與次級卵母細胞形成的極體結合,減數第一次分裂產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,但卵細胞與次級卵母細胞形成的第二極體靠得比較近導致它們結合,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,在有限的時間內要求學生準確地表述產生該現象的原因,非常具有挑戰性。這兩道題都很好地體現了對學生“實驗與探究能力”的考查。從命題者的角度來分析,設置的問題在目前沒有理論依據或者說多數學生還不知道理論依據的情況下,才能更好地判斷出學生的分析推理能力。假若多數學生都已經知道理論依據,或者說教材也有,反而達不到命題的價值,失去該題應有的命題價值。這也是讓考試更趨于公平合理的體現之一。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合,而那個與這個又不能結合”等這些理論依據,只要能根據現象,結合自己現有的理論,作出合理的假設與分析就可以。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沒有多大聯系。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”與“邏輯推理”兩者共同綜合分析,最后再來解析該題,當然是最好不過的。
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行分析:ZW型性別決定方式中,雌性火雞(ZW)的一個卵原細胞經過減數分裂產生一個卵細胞Z和Z、W、W三個極體或一個卵細胞W和W、Z、Z三個極體,若雌雞的卵細胞不與精子結合,而與某一級體結合形成二倍體,則形成個體的性染色體組成理論上應該是ZZ、ZW、ZW或WW、ZW、ZW,其中,ZW的個體是卵細胞與第一極體分裂形成的極體結合形成的,ZZ、WW是卵細胞與次級卵母細胞形成的極體結合而成的。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該是ZZ或WW,而ZZ、WW是卵細胞與次級卵母細胞形成的極體結合而來的,ZZ為雄性,WW胚胎致死,上面兩道高考題就迎刃而解。所以,在教學中通過教師的思考再來引導學生進行以上的對比、分析,學生既清楚了判斷方法,也使所學知識得到歸納和升華,有利于培養學生的思維能力。