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协调科学(双奖) · 课程

联系遗传与变异而不夸大结论

杂交给出了预期比例,而真实结果从不完全吻合,所以很难决定该怎么写。

本页内容
  1. 杂交与变异怎样联系?
  2. 例题详解(虚构数据)
  3. 要避开的错误
  4. 自我检测
  5. 接下来学什么?

联系遗传与变异时,杂交预测概率,数据显示实际发生了什么,你的句子只写数据能支持的内容。“提示(suggests)“和”与……一致(is consistent with)“在考试中是安全的说法。“证明”很少站得住脚。

这一课是综合生物推理的一部分,接在酶的推理课之后。所需的遗传学术语,请在 Cambridge 官网查看你所考年份的课程大纲。

杂交与变异怎样联系?

后代之所以不同,是因为每个亲本随机传下每个基因的一个等位基因(allele),受精时再随机组合。旁氏表(Punnett square)列出可能的组合并给出概率,而不是固定的数目。

有些变异也来自环境。基因型划定一个范围,光照、水分或饮食等条件决定个体落在范围内的哪个位置。

例题详解(虚构数据)

某种植物中,高(T)对矮(t)为显性。一名学生让两株高的植物杂交,种出 100 株后代,数得 78 株高、22 株矮。数字是为本课虚构的。

第一步,推断亲本基因型: 出现了矮的后代(tt),所以每个亲本都带有 t 等位基因。两个亲本都是高的,所以都是 Tt。

第二步,Tt × Tt 的旁氏表:

Tt
TTTTt
tTttt

第三步,概率: 四种结果中有三种是高(TT、Tt、Tt),所以 P(高) = 3/4 = 75%。P(矮) = 1/4 = 25%。

第四步,100 株的预期数目: 75 株高,25 株矮。

第五步,比较: 观察到的 78 株高、22 株矮,每组与预期相差 3。对 100 株植物来说,这个差距很小。

第六步,结论:“结果与两个亲本都是 Tt 一致,因为它接近预期的 3:1 比例。样本只有 100 株,所以这只是提示,并不能证明基因型。”

要避开的错误

错误答案:“每个四株的家庭都会正好有一株矮的,因为概率是 1/4。”

概率分别适用于每一次受精。四株一组的后代,可能没有矮的,也可能有一株、两株或更多。1/4 是长期预期,样本越大越接近它。

第二个失误是把一切都归因于基因:“高的植物更高是因为它们的等位基因”,在排除光照和水分差异之前不能这样说。

自我检测

1. Pp × pp,其中 P(紫色)对 p(白色)为显性。紫色与白色后代的预期比例是多少?40 株后代中各有多少?

显示答案

后代是 Pp 和 pp,数量相等,所以比例是 1:1。40 株后代中:20 株紫色,20 株白色。

2. 在 Tt × Tt 的杂交中,一株后代是矮的概率是多少?

显示答案

只有 tt 是矮的,所以是 1/4,即 25%。

3. 两粒基因型相同的种子长到 20 cm 和 27 cm。给出一个与基因无关的原因。

显示答案

环境不同,例如其中一株得到的光照、水分或养分比另一株多。

接下来学什么?

下一课是用数字推理解读生态证据。用练习做混合题,用科学探究评论工具检查结论措辞的强度。

结论的措辞,是我们的老师在一对一 Co-ordinated Sciences 补习中会帮你打磨的内容。

常见问题

为什么实际后代数目和预期比例不完全一致?

受精是随机的,每个后代都是独立的机会事件。3:1 是概率模式,不是对每一组都成立的固定结果。样本越小,与预期值的偏差往往越大。

结果接近 3:1 就证明两个亲本都是 Tt 吗?

不能。结果与 Tt × Tt 一致,但可能还有其他解释。请使用“提示”或“与……一致”这类措辞。更强的结论需要更多证据,例如更大的样本或测交。

所有变异都是遗传的吗?

不是。有些变异来自基因,有些来自环境,有些特征两者兼有。同一基因型的植物在不同光照或土壤中生长,高度可以不同。

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下一步

如果你不确定遗传学结论该写到多强,一对一的老师可以和你一起批改句子,指出哪里的说法超出了证据。

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