在今天的課程主要是應用前面兩個研究法的典範來分析第三個。
會著重在幾個資訊間的時序與推演出來的假設
-----------------------
-----------------------
-----------------------
.jpg)
這一週我們要看Morgan另外一系列的精采推理說精彩而不說厲害，是因為過程中是每一個人都可以會的邏輯與策略評估。並不是因為他是天才之類的。
Morgan的實驗室常態性養很多果蠅，很有系統的做像孟德爾的實驗。用純品系雜交後，第一子代去試交。看看有沒有什麼不一樣。
是的，是要找超出孟德爾學說的現象。
這就是我們前面一直提到的，超出理論預期的數據才是精彩的起點。
只要實驗步驟夠儼僅，有高度重現性，那就非常有可能我們碰到了開啟新理論的大門。
這次用的是身體顏色跟翅膀。我覺得翅膀這個性狀很可愛，雖然對果蠅本身可能很悲慘。
因為這個殘翅不只是比較短，實際上是捲起來的。所以這樣的果蠅是完全不能飛的。
但行為上真的看起來很可愛（我會學給學生看）
好喔，我們來看Morgan的策略邏輯！
（事先寫好的，如果沒有白板可以預先寫好，也可以寫在海報紙上帶去教室）他把兩個純品系的親代做雜交，都是雙顯性、雙隱性的性狀。
所以第一子代是BbVv，外顯的性狀都是顯性。因為無論如何，都只會從親代一方拿到顯性，而從另一方一定會拿到隱性。
所以第一子代是BbVv，外顯的性狀都是顯性。因為無論如何，都只會從親代一方拿到顯性，而從另一方一定會拿到隱性。
在跟雙隱性試交後，根據獨立分配律的預測，子代會有哪些呢？
這時候會停一些時間，讓學生試著在心裡面開始試著組合一下。
（因為我在這個單元中都沒有特別複習高一的遺傳，這邊就等於讓他們心裡嘗試一下，跟我稍後的說明做比對，如果發現有不一樣，就會提醒學生可以下課來找我～）
再問學生比例應該是多少？
不過呢，Morgan的實驗室做出來的卻是5:1:1:5~
再問學生比例應該是多少？我會讓目光轉開，也許去找個白板筆之類的。但耳朵會注意聽，直到我聽到1:1:1:1，才會轉回來寫上去。
（這邊會提醒大家如果比例覺得困難，可以先找剛才有算出來的同學，或是找我。）
不過呢，Morgan的實驗室做出來的卻是5:1:1:5~這邊跟預期結果不同，對吧？
但有哪些不同呢？
第一，比例不同。
第二，這個不同似乎有個趨勢。
比較多的兩個基因型似乎是來自於F1（BbVv）的BV比較傾向分到同一個配子，
而bv也傾向分到同一個配子。
比較多的兩個基因型似乎是來自於F1（BbVv）的BV比較傾向分到同一個配子，
而bv也傾向分到同一個配子。
這時候怎麼辦呢？？？
還記得我們在性聯遺傳時學的嗎！
如果數據與預測不同時，不要優先懷疑自己可能有錯，而是可能我們有修正理論的機會了～
當然，先決條件是能排除是自己的錯誤。這個我們在前一節課也提過，要有高重現性的結果才值得討論
有高重現性的話，可以趕快先去檢查也許有可能是原來的「根據獨立分配律的預測」有問題！
不過不要忘記，在當時，科學家還不確定孟德爾的遺傳因子是不是在染色體上喔。
（接下來的推論步驟很重要，if then what if 都不能錯或漏）
所以Morgan的推論是這樣的：
if 遺傳因子真的像我之前做的性聯遺傳實驗結果所支持（連結前節課的重點-性聯遺傳在遺傳的染色體學說的角色）的，是在染色體上。
then 可以非常肯定「一定有多對一子會同時在一對染色體上」（先寫上白板）
為什麼我們說生物現象很難肯定因果，但在這邊卻可以這麼大聲呢？（停一下）
.
.
.
因為其他的生物學家已經在顯微鏡下拍到果蠅的染色體只有四對，但遺傳因子遠超過四對。
（這真的是超單純卻又超精彩的推理。）
（是單純simple and straight，不是容易easy）
（是單純simple and straight，不是容易easy）
接下來，
what if 這邊的現象是因為灰身的Ｂ跟長翅的Ｖ在同一個染色體上呢？
what if 這邊的現象是因為灰身的Ｂ跟長翅的Ｖ在同一個染色體上呢？
從親代開始，把遺傳因子畫在染色體上要注意的是染色體在這個階段都是不確定的，所以白板左半邊並不適合出現染色體。
這裡只是試試看如果把遺傳因子放在染色體上，是不是也能解釋新現象。如果可以，就可以更加確定遺傳因子的確很有可能在染色體上。
（為什麼整篇都一直強調這些？因為，聯鎖與互換的概念其實很簡單。如果不帶學生看這些歷程中隱藏的學科本質-如何建構現象背後的複雜因果，那麼其實這個部分根本可以放在必修生物。）
（這就像一本懸疑小說，直接看結局，誰是壞人、誰死掉，整本書就完全沒價值了啊。）
（物理與生物在系統複雜度的兩端。都同樣是找出現象背後的規律，但困難點不同。
物理的困難在把具象背後的交互作用進行抽象化、符號化，然後用最簡化的方式將現象背後的交互作用扁平化。
生物的困難在把抽象化的概念進行具象化、實體化，透過操弄實體才能找到現象背後的複雜交互作用。這個交互作用是多層次而無法扁平化的）
物理的困難在把具象背後的交互作用進行抽象化、符號化，然後用最簡化的方式將現象背後的交互作用扁平化。
生物的困難在把抽象化的概念進行具象化、實體化，透過操弄實體才能找到現象背後的複雜交互作用。這個交互作用是多層次而無法扁平化的）
回到白板。
把親代的Ｂ、Ｖ綁在同一染色體以後，模擬產生的F1再進行試交以後，模擬產生的F2會出現在真實現象中看到的趨勢 :
把親代的Ｂ、Ｖ綁在同一染色體以後，模擬產生的F1再進行試交以後，模擬產生的F2會出現在真實現象中看到的趨勢 :
「F1（BbVv）的BV比較傾向分到同一個配子，而bv也傾向分到同一個配子」
不過，這邊好像開心只能一秒鐘！因為這樣一來，那個Bbvv、bbVv是怎麼來的？？？？
Morgan面臨一個抉擇了。
舊理論（獨立分配）能解釋有四種F2，新理論（綁在一起，Morgan把這個叫做聯鎖-這個時候我才提到聯鎖二字）可以解釋F2中有兩種遺傳因子傾向一起出現。
但兩者都無法完美解釋F2的其中兩種子代（舊理論無法解釋兩者比例偏低，新理論無法解釋兩者為何不是0）
他可以選擇拋棄這兩個不完美的理論，找尋第三個理論。
也可以選擇讓聯鎖先成立，看看如何微調。
這是Morgan的抉擇很厲害的地方。沒有因為「無法完整解釋」就拋棄一個假說。
我們換到另一個白板（事先寫好的，如果沒有白板可以預先寫好，也可以寫在海報紙上帶去教室）
如果認為聯鎖不成立，那麼就要找新理論去解釋四種子代的比例都與預測值不一樣（藍色框）
如果聯鎖成立，那麼只要找到要修正或補足的去解釋多出來的兩種子代（紅色箭頭）
看起來成本比較低。
但是不是就選擇看起來成本低的呢？
要先推理看看是否真的有可能。如果真的不可能，那麼，成本再低，也都一定是血本無歸啊～
這時候Morgan邏輯很清楚的特點又出現了。
如果看白板左半邊F1的遺傳因子綁在染色體上的位置，要在F2出現Bbvv、bbVv的唯一可能是其中有一個V跟v交換了。
那麼，先去找看看有沒有證據顯示染色體會互相交換吧。
因為如果染色體是不可能交換的，那麼我們根據「遺傳因子在染色體上」的前提而做的聯鎖假說就不可能在F2出現Bbvv、bbVv。
.png)
所以他是設定好要找資料的方向才開始找資料，不是看來看去希望碰巧看到有用的東西。要記得，那時候找資料的時間成本很高。
科學新發現不見得有發表印出來，有印出來不見得有流通。
有流通也不見得剛好有在附近圖書館。
就算有在附近的圖書館，也沒有電腦可以搜尋的關鍵字。
先想好要解答的問題、先規劃好怎麼找資料，才有機會在有限的時間裡找到有幫助的資料。
他找到這一張在顯微鏡下的減數分裂染色體照片。
照片裡面顯示染色體在聯會的時候有發生交叉。
雖然我們不能確定交叉之後有交換，但至少上面的「V、v交換」是有可能的。
這樣才值得投資後續的時間去做實驗探討！
也有跟原來聯鎖才會有的子代基因型組合！（紅色方框）
如果跟沒有發生互換的子代加在一起，的確就會出現
這個互換的比例看起來很直觀對吧？
也就感覺會是為什麼要特別指出「比例proportion」呢？
這邊又展示了Morgan 的邏輯思維了。
這個「比例」是人為定義的，可能代表什麼生物學上的意義呢？
他提出這個比例proportion應該可以反映出兩對遺傳因子發生互換的「機率possibility」
注意哦，不能把這兩件事情混在一起。
因為「比例」是已經發生的事情，「機率」是還沒有發生的事情。
要有很大的重複樣本才能夠得到趨近於真實「機率」的「比例」。
這到底有什麼重要的？
Morgan認為真正重要的是可以量化互換的機率以後，就可以推測遺傳因子在染色體上的相對距離！
這麼一來，我們不只可以把遺傳因子畫在染色體上，還可以定位出地圖欸～
等等，到底為什麼機率可以推出相對距離？！？！？！
如果這邊能有一整節課給聯鎖與互換的老師，可以讓學生兩兩討論或是小組討論。
不過我只有二十分鐘（另外半小時要寫考卷），所以就只給學生個人思考五分鐘。
白板上或投影出一些梳理過的問題，例如
Morgan認為
如果AB之間的互換「機率」較高，那麼很可能AB之間的距離很遠
如果AC之間的互換「機率」很低，那麼很可能他們之間的距離很近
（可以加一些圖片）
你覺得合理嗎？合什麼理？
（不要問為什麼，更不要問Morgan 為什麼這樣說。因為，我們怎麼知道別人怎麼想？
—-
接著可以在白板上畫出三對遺傳因子，說明因為兩對因子如果距離很遠，那麼中間任何一個位置發生互換，對子代基因型的影響都是一樣的，都可以在「比例」上看到一樣的現象。
既然是兩點之間的「距離」，那就要有距離單位。
後來大家就用Morgan 作為單位，1%的互換比例作為1centiMorgan.
現在已經可以畫出這樣的基因地圖
因為內容本身很簡單，高一也學過。
.jpg)
跟前兩節課一樣，會結束在一個問題討論。
差別是第一個部分（遺傳的染色體學說）花很多時間作小組討論跟全班串接。
第二個部分（性聯遺傳）是花時間在討論如何突破研究瓶頸
因為內容也在高一學過。我有用這個問題來觀察學生的反應
學生大約有一半沒聽過這個口訣，我等於是有教給他們。
這一節的討論是
重點是要告訴他們錯誤的解釋，要他們想第二個可能，並且能說出第一個解釋哪裡錯誤。
大家可以試試看，你認為哪個解釋比較正確！
1.因為上面圖中的四條染色分體只有兩條互換，2/4=50%
2.因為如果全部都發生互換，那麼看得出來是因為互換而產生的第二子代個體也只能佔一半。
3.因為超過50%的那些基因型組合會被判定為是聯鎖在一起的。
這三種解釋我都聽過生物老師及三類組的學生提出。
這個討論可以根據選擇的解釋觀察學生的迷思概念喔
