巧用棋盤法解決高中生物遺傳學中的概率問題

李升才

摘 要：遺傳學是高中生物教學中的重點難點，其中的概率問題更在重中之重，難上加難。想突破教學中的難點，讓學生對生物學中的概率問題有比較清晰的思路和具體方法，既可增強學習自信心，又有助于培養學生熱愛生物學的興趣，對教師日常的教學工作有很大的幫助。

關鍵詞：高中生物教學 遺傳學 棋盤法

棋盤法，指的是借助棋盤格子來解決問題，在本文中就是借助類似棋盤的表格來進行計算概率問題。

人教版高中生物必修2“孟德爾豌豆雜交實驗”兩對相對性狀的雜交實驗中介紹孟德爾提出的理論：具有兩對相對性狀的純合親本雜交，子一代在產生配子時，每對遺傳因子彼此分離，同時不同對的遺傳因子自由組合。這樣子一代產生的雌配子和雄配子各自有四種，且這四種配子出現機會均等，即四種配子數量比為1∶1∶1∶1。親本進行受精作用時，雌雄配子結合機會均等且隨機，所以雌雄配子有16種結合方式，而遺傳因子的組合形式有9種，性狀表現有四種，且四種性狀比之間的數量比是9∶3∶3∶1。^[1]

本文就利用棋盤法，把以上的相關數據轉變如下：兩親本雜交產生的F1基因型為YyRr，而根據孟德爾的假說：子一代在產生配子時，每對遺傳因子彼此分離，同時不同對的遺傳因子自由組合進行分析得出子一代產生的配子有四種：Yy，Yr，yR，yr，且這四種配子產生機會均等，此時把雌雄個體的四種配子的數量比1∶1∶1∶1利用棋盤模式（也稱“配子棋盤”）呈現如下。

在這表格中已經很清楚地顯示出雌雄配子間有16種結合機會（雌配子4種×雄配子4種=16種），即把比例1∶1∶1∶1與16這兩個數據關聯起來。如何與遺傳因子的9種組合形式聯系起來呢？

那就需要進行拆分整理，把配子棋盤轉變成基因型棋盤，拆分理由如下：單獨考慮每對性狀對應的遺傳因子的遺傳，產生的子二代的基因型類型分別為：YY，Yy，yy;RR，Rr，rr。比例都是1∶2∶1。則整理成子二代的基因型棋盤呈現如下。

在這表格中已經很清楚地顯示子一代自交產生的子二代有9種基因型及在群體中出現的概率。如何解釋9種基因型決定的4種表現型比例是9∶3∶3∶1呢？此時需要轉變成子二代的表現型棋盤：

在這表格中已經很清楚地顯示子一代自交產生的子二代有4種表現型組合及對應數量比例是9∶3∶3∶1。

通過以上三個表格，既清楚呈現把配子、基因型、表現型三方面聯系起來又直觀呈現相關的比例，又有助于學生對配子、基因型、表現型概念的理解，還能加強學生對遺傳題中的相關數據的整理，使復雜的概率問題簡單化，提升學生對知識的遷移轉化能力。

例題1：人類的多指癥由顯性基因控制，而先天性聾啞由隱性基因控制，決定這兩種遺傳病的基因可以自由組合。一對夫婦，男性患多指、女性正常，婚后生了一個手指正常但是患先天聾啞的孩子。這對夫婦再生下的孩子為：手指正常、先天性（）

A.1/2、1/4、1/8B.1/4、1/8、1/2

C.1/8、1/2、1/4D.1/4、1/2、1/8

解法如下：根據題意得出這對夫婦的基因型分別為AaBb、aaBb，則可整理出后代的表現型棋盤如下。

根據以上棋盤，迅速得出問題中的這對夫婦再生下的孩子為：手指正常aa__、先天性聾啞___bb、既多指又先天性聾啞A__bb_這三種情況的可能性依次為1/2、1/4、1/8，即答案為A。^[2]

利用棋盤法解決遺傳題中的概率問題，優點是思路清晰，切入點精確，使得數據迅速由繁變簡，簡化問題，既可增強學生自信心，又有助于培養學生熱愛生物學的興趣，對教師日常的教學工作有很大的幫助。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.義務教育生物學課程標準[M].2.北京：北京師范大學出版社，2011：2.

[2]黃少旭.開展構建在“核酸”的教學中強化重要概念[J].生物學通報，2013，48（09）：46-48.