遺傳學中“棋盤法”的解讀及拓展應(yīng)用

路　平

人教版全日制普通高級中學教科書(必修)生物第二冊P27，基因分離定律的事例1中，引入了一種解題方法——“棋盤法”。教材中做了如下敘述：分析雜交組合的基因型和表現(xiàn)型以及它們出現(xiàn)的概率，通常采用棋盤法。具體的方法是：將兩個親本雜交時，每一個親本產(chǎn)生的配子及配子出現(xiàn)的概率分別放在兩側(cè)，然后，根據(jù)配子間的組合規(guī)律，在每一個空格中寫出它們后代的基因型和表現(xiàn)型，每一個空格中合子的概率就是2個配子概率的乘積。

此方法出現(xiàn)在基因分離定律的事例分析中，并順利地引導學生完成了對教材中所舉事例的分析，使后代的基因型、表現(xiàn)型及概率無一遺漏，非常準確、完備，是一種較為全面的解題方法。如何使此法更好地運用于其他的遺傳規(guī)律的分析呢?

1“棋盤法”常規(guī)應(yīng)用

根據(jù)“棋盤法”所述的具體方法，對兩對或兩對以上相對性狀的遺傳分析，也可利用它順利分析出后代的基因型、表現(xiàn)型及其概率。如人教版全日制普通高級中學教科書(必修)生物第二冊P31，孟德爾對自由組合規(guī)律的解釋所用方法便是此方法的常規(guī)應(yīng)用。

而教材的P34的復習題3、簡答題2，便可運用此法來完成。

例：花生的種皮紫色(R)對紅色(r)是顯性，厚殼(T)對薄殼(t)是顯性，這兩對基因自由組合。問在下列雜交組合中，每一個雜交組合能產(chǎn)生哪些基因型和表現(xiàn)型?它們的數(shù)量比各是多少?

(1)RrTt×rrtt；(2)Rrtt×RrTt。

解法一：根據(jù)“棋盤法”的具體方法，建立“棋盤”(寫出這兩種親本所產(chǎn)生的配子及配子出現(xiàn)的概率)。然后，根據(jù)配子間的組合規(guī)律，便可在每個空格中寫出它們后代的基因型、表現(xiàn)型及出現(xiàn)概率。

親代為RrTt×rrtt，解題見表1。

通過上述“棋盤”的建立，子代的基因型、表現(xiàn)型無一遺漏，其出現(xiàn)概率準確無誤地呈現(xiàn)在了面前。

2“棋盤法”的創(chuàng)新應(yīng)用

根據(jù)對教材的分析，等位基因的分離導致了子代性狀的分離，基因之間的自由組合導致不同對性狀之間發(fā)生了自由組合。在基因的自由組合定律中，控制性狀的基因自由組合是根本，而表現(xiàn)在子代中則可看作是性狀發(fā)生了自由組合。因此，在基因自由組合定律事例分析中，便可將“棋盤法”進行拓展和創(chuàng)新。具體方法是：在2個親本雜交時，親本每一對相對性狀雜交所出現(xiàn)的基因型、表現(xiàn)型及概率分別放在一側(cè)，根據(jù)基因的自由組合定律(性狀的自由組合)，在每一個空格中合子的概率是兩種性狀(基因型、表現(xiàn)型)概率的乘積。

仍以教材P34的復習題3、簡答題2為例。

解法二：由于本題涉及兩對相對性狀，每對相對性狀雜交所產(chǎn)生后代對于學生來講已不陌生，因此很易寫出每對相對性狀雜交所產(chǎn)生后代的基因型、表現(xiàn)型及其出現(xiàn)的概率。根據(jù)創(chuàng)新“棋盤法”的做法，建立創(chuàng)新“棋盤”(寫出這兩種親本雜交所產(chǎn)生的子代的基因型、表現(xiàn)型及各自出現(xiàn)的概率)。

親代為RrTt×rrtt，解題見表3。

子代中基因型、表現(xiàn)型及相應(yīng)概率，都可在棋盤中清楚呈現(xiàn)。相對而言，解法二比解法一更為簡化，后代基因型、表現(xiàn)型及出現(xiàn)概率更為直接明顯。

3創(chuàng)新“棋盤法”的拓展應(yīng)用

當學生熟悉并能熟練運用“棋盤法”后，在保證了解題質(zhì)量的前提下，教師還可把思路進一步簡化，縮短學生解題所需時間，加快其解題速度。

在“創(chuàng)新棋盤法”中，由于控制每對相對性狀的基因自由組合，導致了生物性狀的重新組合。因此，解題思路可直接簡化如下。

解法三：親代為RrTt×rrtt，針對每對性狀，并把其分解為：

Rr×rr——Rr(紫色)：rr(紅色)=1：1；

Tt×tt——Tt(厚殼)：tt(薄殼)=1：1。

再進行性狀的自由組合，得到其子代：

1／RRr(紫色)與1／2Tt(厚殼)組合得到1／4的紫色厚殼；

1／2 Rr(紫色)與1／2tt(薄殼)組合得到1／4的紫色薄殼；

1／2 rr(紅色)與1／2Tt厚殼組合得到1／4的紅色厚殼；

1／2 rr(紅色)與1／2 tt(薄殼)組合得到1／4的紅色薄殼。

親代為Rrtt×RrTt，針對每對性狀，并把其分解為：

RrXRr——RR(紫色)：Rr(紫色)：rr(紅色)=1：2：1；

Ttxtt——Tt(厚殼)：tt(薄殼)=1：1。

再進行性狀的自由組合，得到其子代：

1／4 RR(紫色)與1／2 Tt(厚殼)組合得到1／8 RRTt(紫色厚殼)；

1／4 RR(紫色)和1／2 tt(薄殼)組合得到1／8 RRtt(紫色薄殼)；

1／2 Rr(紫色)和1／2 tt(厚殼)組合得到1／4 RrTt(紫色厚殼)；

1／2 Rr(紫色)和1／2 tt(薄殼)組合得到1／4 Rrtt(紫色薄殼)；

1／4 H(紅色)和1／2 Tt(厚殼)組合得到1／8 rrTt(紅色厚殼)；

1／2 rr(紅色)和1／2 tt(薄殼)組合得到1／4 rrtt(紅色薄殼)。

此解題思路更為明朗、準確，這樣既保證了解題的質(zhì)量，又提高了解題的速度，從而保證了學生的解題時間。

4拓展訓練

(1)將基因型為AaBbCc和AABbCC的向日葵雜交，按基因自由組合定律，后代中基因型為AABBCC的個體比例應(yīng)為()

A.1／8

B.1／16C.1／32

D.1／64

(2)已知基因A、B、C及其等位基因分別位于三對同源染色體上?，F(xiàn)有一對夫婦，妻子的基因型為AaB—BCc，丈夫的基因型為aaBbCc，其子女中的基因型為aaBBCC的比例和出現(xiàn)具有aaB—c一表現(xiàn)型的子女的比例分別為：()

A.1／8、3／8 B.1／16、3／16

C.1／16、3／8D.1／8、3／16

(3)已知基因A、B、C與它們的等位基因分別位于3對同源染色體上，A、B、C分別控制酶1、酶2和酶3的合成，且通過酶1、酶2和酶3作用完成下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化從而形成黑色素，即無色物質(zhì)——x物質(zhì)——Y物質(zhì)——黑色素。則基因型為AaBbCc的兩個個體交配，出現(xiàn)黑色子代的概率為()

A.1／64B.3／64C.27／64D.9／64

參考答案：(1)B(2)C(3)C