高中生物学中几个误区的分析_基因型论文

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文件编号:1003-7586(2009)07-0040-02

在生物教学实践中,部分教师对一些高中生物学问题常常存在着思维误区。现就常见的几个思维误区给予分析。

1 高温环境中体温调节的方式只有神经调节,没有激素参与

1.1 误区呈现

(2008年广东省高考文科综合)有关人体体温调节的描述,正确的是()

A.当体温低于正常值时机体产热加强,散热停止

B.机体是以反馈调控方式维持体温稳定的

C.低温环境中激素参与体温调节,神经不参与

D.高温环境中神经参与体温调节,激素不参与

答案:B。

现行人教版教材中指出,在高温环境中,机体通过神经调节以增加散热来维持体温相对恒定。这给大多数教师的印象就是在高温环境中体温调节的方式只有神经调节,没有激素参与。因此,不少教师认为本题正确选项应该是B、D,即在高温环境中神经参与体温调节,激素不参与,其实这是一种误区。

1.2 误区分析

高温环境中体温调节的方式既有神经调节,也有激素参与。其依据如下:

①新课标教材《高中生物·必修3》指出,当体温高于正常体温时,下丘脑感受到变化,通过神经一体液发送信息,使汗腺分泌增加,毛细血管舒张,同时,肌肉和肝脏等产热减少,体温下降,维持正常体温。这说明,在高温环境中的体温调节,不仅有神经调节,也有体液调节。

②杨秀平老师主编的《动物生理学》(高等教育出版社)明确指出:“动物最主要和最直接参与体温调节的激素是甲状腺激素和肾上腺素,二者分别通过甲状腺和肾上腺髓质分泌活动的改变来调节代谢产热过程。如果动物被暴露在寒冷之中,它将随意或不随意地颤抖,以增强产热。此时肾上腺素分泌增加,产热增加,同时增加摄食量。如果动物长期在寒冷环境中,会通过甲状腺激素分泌增加而提高基础代谢率使体温升高。若动物长期处于热紧张状态,会通过降低甲状腺的功能,使基础代谢下降,此时摄食量下降、嗜睡以减少产热。”由此可以得出,在高温环境中,甲状腺激素等激素是参与体温调节的,只是通过分泌量的减少来减少产热。

因此,在高温环境中,机体一方面通过神经调节以增加散热;另一方面通过减少甲状腺激素等激素的分泌量以减少产热,二者共同维持体温的相对恒定。综上所述,高温环境中体温调节的方式既有神经调节,也有激素调节。

2 种子子粒的颜色都是由胚的基因型决定的

2.1 误区呈现

(2009年某市调研试题)玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性,现基因型为Aa的玉米植株自交,在所结玉米穗上黄粒与白粒玉米的比例及其形成原因的解释中,正确的是()

A.黄粒:白粒=3∶1,因为Aa自交后代为AA、Aa、aa,其比例为1∶2∶1

B.黄粒:白粒=3∶1,因为Aa自交所结种子胚乳的基因型为AAA、AAa、Aaa、aaa,其比例为1∶1∶1∶1

C.全为黄色,因为玉米种皮是由母本植株发育来的,故显黄色

D.全为黄粒,因为玉米果皮由母本子房壁发育而成,故显黄色

答案:B。

现行的各种版本的高中生物教材在提及豌豆子粒的颜色时,均认为豌豆子粒的颜色是种子内构成胚的子叶透过种皮的颜色,即豌豆种子的颜色是由种子内胚的基因型决定的。受此影响部分教师认为所有种子子粒的颜色均是由胚的基因型决定的。因此,不少教师认为本题的正确选项应为A。其实这是一种误区。

2.2 误区分析

并非所有种子子粒的颜色均是由胚的基因型决定的。分析如下:

豌豆属于无胚乳种子,其子粒的颜色就是子叶透过种皮的颜色;而玉米是有胚乳种子,且胚乳丰富,占据了整个子粒的大部分空间,玉米的果皮和种皮又是无色的,玉米子粒的黄色和白色是胚乳透过种皮和果皮的颜色,所以玉米的白粒还是黄粒主要是由胚乳的基因型决定的。基因型为Aa的玉米植株自交,子代胚的基因型为AA、Aa和aa,其比例为1∶2∶1。根据被子植物的双受精作用,胚的基因型为AA的种子,其胚乳的基因型为AAA;胚的基因型为Aa的种子,其胚乳的基因型为AAa和Aaa;胚的基因型为aa的种子,其胚乳的基因型为aaa,四种胚乳AAA、AAa、Aaa、aaa的比例为1∶1∶1∶1,因此玉米的黄粒:白粒=3∶1。

另外,部分种子子粒的颜色是由种皮呈现的,种皮是由母本的株被发育而来,此时种子子粒的颜色是有母本的基因型决定的。

综上所述,种子子粒的颜色并非都是由种子内胚的基因型决定的,对于豌豆等无胚乳种子,其子粒的颜色是由胚的基因型决定的;而对于玉米等有胚乳种子,其子粒的颜色则是由胚乳的基因型决定的;另有部分种子子粒的颜色是由母本的基因型决定的。

3 同位素都具有放射性,同位素标记等同于放射性同位素标记

3.1 误区呈现

(某教辅试题)用含[18]O标记的水(10%)和未标记的水(90%)参与光合作用,则光合作用产生的氧气中含放射性的氧气所占的比例为()

A.10%B.15%C.19%D.90%

该试题存在着典型的编写错误,其错误就在于将[18]O当作一种放射性同位素,误以为同位素都具有放射性、同位素标记等同于放射性同位素标记。目前持这种观点的教师还不在少数,且该种错误认识已经渗入到中学生物课堂,并弥漫于各种教辅用书中。

3.2 误区分析

同位素并不都具有放射性,同位素标记也不等同于放射性同位素标记。其原因如下:

②放射性同位素标记法是指在生物实验中利用放射性同位素标记某一特定物质,然后利用自显影技术或液体闪烁计数器等射线测量、分析、记录仪器进行追踪的方法,它是同位素标记法的一种。在生物实验过程中若使用稳定同位素()标记,则不能用自显影等技术来显现、追踪同位素去向,只能用测量分子质量或离心技术来区别同位素。虽然也是同位素标记法,但不能称为放射性同位素标记法。上述典型错题中[18]O不具有放射性,因此利用同位素[18]O进行标记不属于放射性同位素标记。

综上所述,同位素并非都具有放射性,它包括稳定性同位素和放射性同位素,只有放射性同位素才具有放射性;同位素标记也不等同于放射性同位素标记,放射性同位素标记仅是同位素标记法的一种。

4 概率即是比例

4.1 误区呈现

(试题1)在基因型为AaBb的雄性动物(符合独立遗传)所产生的精子中,基因型为AB的精子所占的比例为()

A.B.C.D.1

(试题2)基因型为AaBb的雄性动物(符合独立遗传)产生基因型为AB精子的概率为 ()

A.D.C.D.1

试题1和试题2乍一看,并没有多大区别,只是一个求比例,一个求概率。相当一部分教师误以为概率就是比例、比例即是概率,想当然地认为两试题答案完全相同、正确选项均为B。

4.2 误区分析

概率并非比例、比例也不是概率,二者是2个不同的概念。分析如下:

对于试题1,基因型为AaBb的雄性动物经减数分裂可产生AB、Ab、aD、ab四种类型的精子,四种精子的比例相等,故在所产生的精子中,基因型为AB的精子所占的比例为1/4。

对于试题2,基因型为AaBb的雄性动物在减数第一次分裂后期,非同源染色体的非等位基因表现为自由组合,其自由组合方式有两种,第一种是非等位基因AB进入初级精母细胞的一极,ab进入另一极;第二种则是Ab进入初级精母细胞的一极,同时aB进入另一极,两种方式出现的概率相等。在基因型为AaBb的雄性动物减数分裂过程中,产生基因型为AB精子的同时必然会产生基因型为ab的精子,二者必定同时发生。因此出现非等位基因自由组合第一种方式的概率,即为产生基因型为AB精子的概率,故产生基因型为AB精子的概率为1/2。

综上所述,概率并非比例,比例也不是概率,概率一般是指某事件发生的可能性大小的量,而比例则是指在已发生的事件中,某项指标所占的比重。

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