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“一个”不同于“一群”

2016-05-06朱敏生浦佳丽尤洁王菁

中学生物学 2016年4期
关键词:白化病细胞分裂子代

朱敏生 浦佳丽 尤洁 王菁

1 细胞“一群”与“一个”

【例1】 具有A与a一对染色体的一群卵原细胞,经过减数分裂产生的卵细胞有A和a两种,比例为1∶1。

变式:如果例1中的起始细胞是一个,那么,经过减数分裂产生的卵细胞有1种,它是A或a,比例为1∶0或0∶1。

【例2】 具有A与a、B与b两对染色体的一群卵原细胞,经过减数分裂产生的卵细胞有4种,分别是AB、Ab、aB和ab,比例为1∶1∶1∶1。

变式:如果例2中的起始细胞是一个,那么,经过减数分裂产生的卵细胞有1种,它是AB或Ab或aB或ab,比例为1∶0∶0∶0或0∶1∶0∶0或0∶0∶1∶0或0∶0∶0∶1。

【例3】 将具有一对染色体的一群体细胞,其中染色体上的DNA用15N标记,放入14N的4种脱氧核苷酸培养基,那么,连续有丝分裂两次以后,含15N的DNA细胞占总细胞数的比例为3/4。

变式:如果例3中体细胞的起始数目是一个,那么,连续有丝分裂两次以后,含15N的DNA细胞占总细胞数的比例为2/4或3/4或4/4。

【例4】 将具有两对染色体的一群体细胞,其中染色体上的DNA用15N标记,放入14N的4种脱氧核苷酸培养基,那么,连续有丝分裂两次以后,含15N的DNA细胞占总细胞数的比例为15/16(参见图1、图2及相关注释)。

分析:细胞第一次分裂过程如图1所示,图中“纵向有箭头的线条”表示的是DNA分子中含15N的链,“纵向无箭头的线条”表示的是DNA分子中含14N的链。图中由同1个小圆圈连接着的2个DNA,是指存在于同一条染色体但分布在两条不同染色单体上的DNA。因为甲细胞分裂1次后产生的每个细胞的每条染色体上的每个DNA分子中,都是一条链含15N、一条链含14N,所以在只需要考虑箭头的有无及数目而不需要考虑箭头的方向情况下,甲细胞分裂1次以后,所有子细胞中的DNA情况都是一样的。

据图2分析和推测可知:一群乙细胞分裂1次产生的无15N的细胞占1/16,含15N的细胞占15/16。一群丙细胞分裂1次后也应该如此。故一群乙细胞和一群丙细胞都再分裂1次后含15N的细胞占15/16。一个乙细胞分裂1次产生的两个细胞,既可能是一个有15N和一个无15N,也可能是两个都有15N。一个丙细胞分裂1次后也应该如此。所以,一个乙细胞和一个丙细胞都再分裂1次产生的四个细胞,既可能是两个细胞有15N和两个细胞无15N,也可能是三个细胞有15N和一个细胞无15N,还可能是四个细胞都有15N。

变式:如果例4中体细胞的起始数目是一个,那么,连续有丝分裂两次以后,含15N的DNA细胞占总细胞数的比例为2/4或3/4或4/4。

2 个体“一群”与“一个”

【例5】 基因型为Dd的高茎豌豆自花传粉产生一群子代个体,那么,这一群子代个体的基因型DD、Dd和dd。

分析:这一群子代个体的基因型,有的是DD、有的是Dd、有的是dd,上述不同基因型的个体在子代群体中都会出现,而且DD、Dd、dd的比例为1∶2∶1。

变式:如果例5中产生的是一个子代个体,那么,这一个子代个体的基因型有1种,它是DD或Dd或dd。

分析:这一个子代个体的基因型,虽然从理论上来说它有DD、Dd和dd三种可能,但是,实际上它只能为其中的一种。即当这一个子代个体的基因型为DD时,就不能再是Dd和dd;或当这一个子代个体的基因型为Dd时,就不能再是DD和dd;或当这一个子代个体的基因型为dd时,就不能再是DD和Dd。DD与Dd、dd相互排斥,不能同时存在于同一个个体中。

【例6】 某人用黄色圆粒(YyRr)和绿色圆粒(yyRr)的豌豆进行杂交,再用F1中的一群黄色圆粒豌豆植株与绿色皱粒豌豆植株进行杂交,那么,得到F2(许多个体)的性状类型有4种,比例为2∶2∶1∶1。

变式:如果例6中再用的是F1中的一棵黄色圆粒豌豆植株,那么,得到的F2的性状类型有2种或4种,比例为1∶1或1∶1∶1∶1。

分析:如果F1中的一棵黄色圆粒豌豆植株的基因型是YyRR,那么,得到F2的性状类型有2种,它是黄色圆粒和绿色圆粒,比例为1∶1。如果F1中的一棵黄色圆粒豌豆植株的基因型是YyRr,那么,得到的F2的性状类型有4种,它是黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒和绿色皱粒,比例为1∶1∶1∶1。

【例7】 如果一对正常夫妇,生了多个患白化病的女儿和多个正常的儿子,这多个(一群)正常儿子都与父亲患白化病的正常女子婚配,那么,他们所生孩子的基因型有3种,它是AA、Aa和aa,比例为2∶3∶1,患白化病的概率为1/6。

变式:如果一对正常夫妇,生了一个患白化病的女儿和一个正常的儿子,这一个正常儿子再与父亲患白化病的正常女子婚配,那么,他们所生孩子的基因型有2种或3种,它是AA和Aa或AA、Aa和aa,比例为1∶1或1∶2∶1,患白化病的概率为0或1/4。

分析:当这一个正常儿子的基因型是AA时,所生孩子患白化病的概率为0;当这一个正常儿子的基因型是Aa时,所生孩子患白化病的概率为1/4。这一个正常儿子虽然是纯合体(AA)的可能性为1/3,是杂合体(Aa)的可能性为2/3。但是,这个比例关系并不适用于这一个正常儿子将来所生孩子患病概率的有关计算。这一个正常儿子要么是纯合体,要么是杂合体,二者只能据其一,二者不能同时存在于同一个个体中。在以这一个正常儿子为前提的条件下,再推测他将来所生孩子患病概率的进一步计算中,要分他是纯合体还是杂合体两种情形来考量;此时概率的表达形式为: 或 。

笔者发现,许多教师都认可例1至例6及其变式的答案,即都认可“一个不同于一群”的观点。但是他们却认为例7变式中概率的答案为1/6,这分明是把“一个”正常儿子当作“一群”正常儿子来看待的缘故,分明是否定自己原有“一个不同于一群”的观点。不知何故,许多教师竟然对上述这个状况都是毫不知道,或者毫不在意。例7及其变式决不是“一个不同于一群”的例外。

参考文献:

朱敏生,浦佳丽.数据处理在细胞分裂中的应用[J].生物教学与实验,2015,(1):25-30.

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