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考试研究

一道与火鸡性别有关的高考题引发的思考

来源:中学生物学 2015年10期 发布时间:2015-11-22 浏览次数: 【字体:
  2015年安徽高考生物第31(Ⅰ)题的第4小题是一道令教师和学生都不好下笔的试题。高考结束后,笔者研究了该题,现将个人的一点思考和心得与大家共勉,以期抛砖引玉。
  1 原题再现
  在火鸡(ZW型性别决定)中,有人发现少数雌鸡的卵细胞不与精子结合,而与某一极体结合形成二倍体,并能发育成正常个体(注:WW胚胎致死)。这种情况下,后代总是雄性,其原因是 。
  解析:这种情况下,雌鸡的染色体组成为ZW,形成的雌配子的染色体组成为Z或W,卵细胞只与次级卵母细胞形成的极体结合,产生的ZZ为雄性,WW胚胎致死,所以后代都为雄性。
  答案:卵细胞只与次级卵母细胞形成的极体结合,产生的ZZ为雄性,WW胚胎致死。
  2 几点思考
  高考结束后,笔者曾与很多学生进行过交流,除少部分学生因题目没看懂,主动放弃外,绝大部分学生都能写出一个答案。但后来的了解真正能得分的并不多,原因是许多学生都不了解为什么后代总是雄性。联想2011年福建的高考题,条件与这题差不多,但后代雌雄都有,而安徽题却说后代总是雄性。当时就有不少教师和学生开玩笑地说:“福建的”火鸡和“安徽的”火鸡咋还不一样了呢!来看看福建的这题:火鸡的性别决定方式是ZW型(♀ZW,♂ZZ),曾有人发现少数雌火鸡ZW的卵细胞未与精子结合,也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测,该现象产生的原因可能是:卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合,形成二倍体(WW后代的胚胎不能存活)。若该推测成立,理论上这种方式产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概率产生Z卵细胞,另外3个极体分别为Z、W、W,故ZZ概率为1/6,ZW概率为1/2×2/3=1/3;有1/2概率产生W卵细胞,另外3个极体分别为W、Z、Z,故WW概率为1/6,ZW概率为1/3。因为WW不能存活,故ZZ占1/5,ZW占4/5,所以雌性比例为4∶1。答案为D。
  仔细比较这两道题的条件,可以肯定安徽题是在福建题的基础上变化而来,这两道题都能考查学生的分析推理能力。安徽题要求学生给出解释问题的假说,而福建题要求学生根据专家的假说进行演绎推理计算结果。从这个角度来看,两道题并不矛盾。但许多人都有这样的疑惑:相同的命题素材,一道题很肯定地说总是雄性,另一道题是根据遗传学家推测计算出雌∶雄=4∶1,究竟哪种说法更客观?
  2011年福建卷的强调的是理论上这种方式产生后代的雌雄比例,而安徽卷的是在实际生活中看到的现象,并要求推测原因,此原因笔者认为可能是减数第一次分裂产生的第一极体没分裂,次级卵母细胞产生的卵细胞和第二极体就直接结合了,导致只有ZZ或WW的胚胎,但WW胚胎致死,所以,后代总是雄性的。这与官方给出的答案“卵细胞只与次级卵母细胞形成的极体结合,产生的ZZ为雌性,WW胚胎致死”是一致的。
  官方的答案没有什么问题,它能对这种现象做出合理的解释。笔者疑惑的是为什么卵细胞“只”与次级卵母细胞形成的极体结合,减数第一次分裂产生的第一极体没分裂只是自己的推测,也有可能是第一极体也分裂成两个第二极体了,但卵细胞与次级卵母细胞形成的第二极体靠得比较近导致它们结合,或许还有其他原因,这些疑问还望同行专家们指教。
  安徽题显然把福建题的理论推测的雌雄比推翻了,在有限的时间内要求学生准确地表述产生该现象的原因,非常具有挑战性。这两道题都很好地体现了对学生“实验与探究能力”的考查。从命题者的角度来分析,设置的问题在目前没有理论依据或者说多数学生还不知道理论依据的情况下,才能更好地判断出学生的分析推理能力。假若多数学生都已经知道理论依据,或者说教材也有,反而达不到命题的价值,失去该题应有的命题价值。这也是让考试更趋于公平合理的体现之一。从考生的角度来看,完全没有必要去思考“为什么这个与那个能结合,而那个与这个又不能结合”等这些理论依据,只要能根据现象,结合自己现有的理论,作出合理的假设与分析就可以。命题者就是要考查考生的逻辑分析能力,这与知不知道理论依据没有多大联系。从教师的角度去分析,作为教师,往往会刨根问底,这是好事,假若能把“理论依据”与“逻辑推理”两者共同综合分析,最后再来解析该题,当然是最好不过的。
  弄明白上面的问题之后,教师可以把这两个试题放到一起进行分析:ZW型性别决定方式中,雌性火鸡(ZW)的一个卵原细胞经过减数分裂产生一个卵细胞Z和Z、W、W三个极体或一个卵细胞W和W、Z、Z三个极体,若雌鸡的卵细胞不与精子结合,而与某一级体结合形成二倍体,则形成个体的性染色体组成理论上应该是ZZ、ZW、ZW或WW、ZW、ZW,其中,ZW的个体是卵细胞与第一极体分裂形成的极体结合形成的,ZZ、WW是卵细胞与次级卵母细胞形成的极体结合而成的。如果在这种情况下,后代总是雄性,没有雌性(ZW),则形成个体的性染色体组成理论上应该是ZZ或WW,而ZZ、WW是卵细胞与次级卵母细胞形成的极体结合而来的,ZZ为雄性,WW胚胎致死,上面两道高考题就迎刃而解。所以,在教学中通过教师的思考再来引导学生进行以上的对比、分析,学生既清楚了判断方法,也使所学知识得到归纳和升华,有利于培养学生的思维能力。
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