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(yǎng)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(guān)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(chǎn)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(chǎn)生的雌配子和雄配子各自有四種，且這四種配子出現(xiàn)機會均等，即四種配子數(shù)量比為1∶1∶1∶1。親本進行受精作用時，雌雄配子結(jié)合機會均等且隨機，所以雌雄配子有16種結(jié)合方式，而遺傳因子的組合形式有9種，性狀表現(xiàn)有四種，且四種性狀比之間的數(shù)量比是9∶3∶3∶1。^[1]

本文就利用棋盤法，把以上的相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?nèi)缦拢簝捎H本雜交產(chǎn)生的F1基因型為YyRr，而根據(jù)孟德爾的假說：子一代在產(chǎn)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(chǎn)生的配子有四種：Yy，Yr，yR，yr，且這四種配子產(chǎn)生機會均等，此時把雌雄個體的四種配子的數(shù)量比1∶1∶1∶1利用棋盤模式（也稱“配子棋盤”）呈現(xiàn)如下。

在這表格中已經(jīng)很清楚地顯示出雌雄配子間有16種結(jié)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(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來。如何與遺傳因子的9種組合形式聯(lián)系起來呢？

那就需要進行拆分整理，把配子棋盤轉(zhuǎn)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(chǎn)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(xiàn)如下。

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

在這表格中已經(jīng)很清楚地顯示子一代自交產(chǎn)生的子二代有4種表現(xiàn)型組合及對應數(shù)量比例是9∶3∶3∶1。

通過以上三個表格，既清楚呈現(xiàn)把配子、基因型、表現(xiàn)型三方面聯(lián)系起來又直觀呈現(xiàn)相關(guān)的比例，又有助于學生對配子、基因型、表現(xiàn)型概念的理解，還能加強學生對遺傳題中的相關(guān)數(shù)據(jù)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(zhuǎn)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(jù)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(xiàn)型棋盤如下。

根據(jù)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(yōu)點是思路清晰，切入點精確，使得數(shù)據(jù)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(yǎng)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(gòu)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.