对1999年全国生物高考第２３题的剖析

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对1999年全国生物高考第２３题的剖析

    （福建省连城县第一中学 林荣坤）
    1994年生物高考第23题如下：雄蛙和雌蛙的性染色体组成分别是XY和XX，假定一只正常的XX蝌蚪在外界环 境的影响下，变成了一只能生育的雄蛙，用此雄蛙和正常雌蛙交配（抱对），其子代中的雌蛙（♀）和雄蛙（ ♂）的比例是：
    A.♀:♂=1:1 B.♀:♂=2:1
    A.♀:♂=3:1 B.♀:♂=1:0
    这是一道没有超纲的好题，具有很大的迷惑性，在考查学生综合分析、运用课本知识解决新情境问题方面 起了很好的检测作用。如果粗枝大叶审题，极易错选A。笔者在高中生物综合复习过程中，曾将此题单独作为考 题，结果答对率仅为12.87%。问题的关键是，XX型的蝌蚪在外界条件作用下转变成一只雄蛙，那么这只雄蛙的 性染色体组成是否发生改变呢？
    其实，大家都清楚：受精卵（合子）是个体发育的起点，合子中的性染色体组成是决定性别的内因，它在 受精作用完成时就确定了。性别分化是指合子在性别决定的基础上，进行雄性或雌性性状分化和发育的过程， 这个过程与外界环境有密切关系。当外界条件符合正常性别分化的要求时，就会按照遗传基础所规定的方向分 化为正常的雄体或雌体。如果不符合正常性别分化的要求时，性别分化就会受到影响，从而偏离遗传基础所规 定的性别分化方向。
    某些蛙类，雄蛙和雌蛙的性染色体分别是XY和XX。如果让它们的蝌蚪在20℃温度下发育时，雌雄比例大约 为1:1。如果让这些蝌蚪在30℃温度下发育时，不管它们的性染色体组成怎样，将全部发育成雄蛙。这里要注意 的是，虽然XX型的蝌蚪在高温下发育成雄蛙，但是，它们的性染色体组成仍是XX，产生的精子均含X染色体。所 以，高温只能改变蝌蚪性别发育的方向，并不能改变它们的性染色体组成。根据这一特点，人们利用性反转的 个体作亲本，与未反转的个体杂交产生单性后代，这在农业生产实践上具有重要的经济价值。
    在葫芦科植物里，可以清楚地看到外界环境条件对植物性别分化的影响。例如，黄瓜在发育早期施用大量 氮肥，形成雌花的数量就会显著增多；在连续不断的光照的条件下，几乎全部开雄花；如果光照时间缩短，雌 花的数目就增加；若低温和8小时光照结合起来，雌花就占绝对优势；如果晚上的温度低至10℃左右，就形成较 多的雌花。上述可以说明，在葫芦科植物里，丰富的氮肥、短日照和低的夜晚温度有利于雌花的发育。
    蜜蜂可分为雄蜂、工蜂和蜂王三种。受精卵可发育成蜂王和工蜂，未受精的卵发育成雄蜂。受精卵可以发 育成正常的雌蜂（蜂王），也可以发育成不育的雌蜂（工蜂），这取决于营养条件对它们的影响。如果受精卵 形成的幼虫，只在它们生活的头两、三天以蜂王浆为食物，随后以较粗劣的饲料乳糜（蜂蜜和蜂粮的混合物） 为食，这些幼虫就孵化为工蜂。它们的身体比正常母蜂小，生殖系统萎缩，不能与雄蜂交尾。若在整个幼虫期 间全以蜂王浆为食物，幼虫则孵化为蜂王。它比工蜂大而且是能育的。在这里，营养条件对蜜蜂的性别分化起 着很重要的作用。
    总之，在雌雄异体的生物中，它们的合子均有朝着两性发育的可能。一般情况下，它们的性染色体组成就 决定了性别发育的方向。但是，在温度、光照、营养等外界环境条件的影响下，虽然不能改变其性染色体组成 ，但可以引起雌雄性别的转变。这表明，性别的表现是基因型和环境条件相互作用的结果。但是，环境条件只 能影响性征表现型，不能改变性染色体的组成，即性别的基因型。