對一道高考生物試題的質(zhì)疑

劉洪

高考《理科綜合》是一道關(guān)于《遺傳和變異》的基礎(chǔ)知識及基本理論的綜合試題，主要考查學(xué)生對基因知識及基本理論的綜合試題，主要考查學(xué)生對基因自由組合定律、性狀分離、減數(shù)分裂、雜交、自交、花藥、花藥壁、二倍體、單倍體、單倍體育種以及植物組織培養(yǎng)等生物學(xué)知識的理解與靈活應(yīng)用的能力。筆者仔細(xì)分析并查閱了一些相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)該考題中部分提干的描述不準(zhǔn)確，存在一些缺陷或不夠嚴(yán)密?，F(xiàn)淺析如下：

一、關(guān)于水稻的傳粉

筆者查閱了華東師范大學(xué)等院校編寫的《植物學(xué)》中有關(guān)傳粉的內(nèi)容，植物的傳粉方式一般分兩種：自花傳粉和異花傳粉，其中自花傳粉是指花粉從花粉囊散發(fā)出來后，落到同一朵花的柱頭上的現(xiàn)象。例如，農(nóng)作物中的大麥、小麥、豌豆、番茄等都屬于自花傳粉的植物。尤其在自花傳粉的植物中有一種典型的傳粉方式——閉花傳粉或閉花受精，這類植物不待花苞張開就已經(jīng)完成了受精作用，如豌豆、苕子、花生等植物。研究發(fā)現(xiàn)，雖然水稻、小麥可以進(jìn)行自花傳粉，但是它們卻不是典型的閉花傳粉或閉花受精的植物，這主要與水稻、小麥等植物花的結(jié)構(gòu)有關(guān)。當(dāng)水稻、小麥開花時，漿片吸水膨脹內(nèi)稃和外稃向外撐開，露出花藥和雌蕊柱頭。由于水稻、小麥等植物的花絲特別細(xì)長，在開花時常常使花藥伸出穎片之外，將大量花粉散落到空氣中。另外，水稻、小麥的柱頭膨大呈羽狀并伸出花外，更增加了接受花粉的機(jī)會。鑒于水稻不能象豌豆那樣進(jìn)行嚴(yán)格的自花傳粉，存在自然雜交的可能，更何況該高考題中親本水稻的基因型不一定是純合的（提干中找不出明確的消息），因此，建議出題者在出考題時增加一些限定條件，以使提干的表述更準(zhǔn)確、更嚴(yán)密。

二、提干中部分表述值得商榷

該考題中的素材來自于高中教材《生物》第二冊33頁，關(guān)于雜交育種在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用?，F(xiàn)有“兩個不同品種的水稻：一個品種無芒、不抗??；另一個品種有芒、抗病……水稻的有芒（A）對無芒（a）是顯性；抗病（R）對不抗?。╮）是顯性。將這兩個不同品種的水稻進(jìn)行雜交，培育出能夠穩(wěn)定遺傳的無芒抗病新品種”。這說明，人們可以根據(jù)基因自由組合定律采用雜交的方法，有目的地使生物不同品種間控制優(yōu)良性狀的基因組合到一起。在教材中所選用的有芒、抗病品種和無芒、不抗病的水稻作親本雜交產(chǎn)生F1有芒抗?。ˋaRr），再通過F1自交產(chǎn)生子二代（F2），在F2中表現(xiàn)型及其比例為有芒抗?。河忻⒉豢共。簾o芒抗?。簾o芒不抗病=9：3：3：1，符合基因自由組合定律。由于教材中用于雜交實(shí)驗的兩個不同品種的親本水稻是純合子，提醒我們在使用教材基本知識分析遺傳學(xué)問題時一定要具體問題具體分析，不能生搬硬套地推廣到其它雜交實(shí)驗試題中，因此我們就更有理由質(zhì)疑：難道2005年高考《理綜》第31題中的親本水稻的基因型一定是純合嗎？請注意：教材中水稻不同品種間的雜交實(shí)驗與高考題中的水稻雜交實(shí)驗屬于同一類型，并且都符合基因自由組合定律，可以說該高考題的素材直接來自于教材。經(jīng)過仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，2005年高考《理綜》第31題中的部分小題的題干表述不夠準(zhǔn)確、不嚴(yán)密，至少缺少某些限定條件。例如，第（1）小題采用單倍體育種的方法選育抗病有芒水稻新品種（RRBB），符合這一要求的親本水稻的基因型有多種，不是唯一的。根據(jù)基因自由組合規(guī)律，親本水稻經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中，位于非同源染色體上的非等位基因R和B，隨著非同源染色體的隨機(jī)組合而自由組合在一起，形成RB基因型的配子，符合該條件的親本水稻的基因型不僅有RrBb，而且還有RRBb、RrBB等多種，由此可見，第（1）小題的答案并不是唯一的RrBb一種基因型。況且，題干中既沒有規(guī)定一定采用某一特定基因型的水稻作親本提供花藥來培育單倍體，也沒有最好使用某一特定基因型的水稻作親本的限定條件，任由考生去猜測，浪費(fèi)考生很多寶貴的時間。由于第（1）小題的答案不唯一，那么，與此相關(guān)的第（2）小題答案也就不止于標(biāo)準(zhǔn)答案RRbb和rrBB兩種，還有其它多種基因型。由于題干表述不夠準(zhǔn)確、不嚴(yán)密，這讓很多考生感到無所適從。

三、關(guān)于鑒定自然加倍植株和花藥壁植株

在本題有關(guān)單倍體育種過程中，采用二倍體水稻的花藥離體培養(yǎng)，獲得單倍體水稻。單倍體水稻植株弱小、高度不育。但是，由于染色體自然加倍所形成的二倍體水稻，不僅可育，而且每對基因都純合，其自交后代不會發(fā)生性狀分離現(xiàn)象。對于花藥壁形成的植株，則應(yīng)該考慮到它是植物組織培養(yǎng)的結(jié)果，在組織培養(yǎng)過程中，細(xì)胞的增殖通過細(xì)胞有絲分裂來完成，正常情況下不改變基因型。因此，花藥壁植株的基因型與提供花藥的親本水稻的基因型相同。若親本水稻的基本純合（RRBB），雖然能夠產(chǎn)生RB基因型的花藥，但是，花藥壁植株的基因型始終是RRBB（它的基因型始終與提供花藥的親本植株的基因型相同，與減數(shù)分裂形成花粉無關(guān)）。并且，基因型與RB的花藥，在離體培養(yǎng)過程中，染色體自然加倍形成的植株基因型也是RRBB，這樣，就不能采用自然加倍植株和花藥壁植株分別自交的方法，來鑒定這兩種水稻，因為，它們的自交后代都不會發(fā)生性狀分離。只有作親本水稻的基因雜合（至少一對基因雜合），它的花藥壁植株的基因（與提供花藥的親本基因型相同）才是雜合的，其自交后代才會發(fā)生性狀分離，才可以采用自交的方法鑒定這兩種水稻。

當(dāng)然，在滿足一定條件（至少有一對基因雜合）的情況下，也可以用測交的方法來鑒定，即自然加倍植株和花藥壁植株分別與無芒感病水稻rrbb雜交，觀察測交后代是否發(fā)生性狀分離。①若測交后代只有一種表現(xiàn)型（即不發(fā)生性狀分離），則被鑒定的植株為自然加倍植株；②若測交后代發(fā)生性狀分離，則被鑒定的植株為花藥壁植株。符合鑒定要求的親本水稻的基因型有RbBb、RrBB和RRBb三種，可以采用測交方法來鑒定由它們產(chǎn)生的自然加倍植株和花藥壁植株。