遗传学中“棋盘法”的解读及拓展应用

路　平

人教版全日制普通高级中学教科书(必修)生物第二册P27，基因分离定律的事例1中，引入了一种解题方法——“棋盘法”。教材中做了如下叙述：分析杂交组合的基因型和表现型以及它们出现的概率，通常采用棋盘法。具体的方法是：将两个亲本杂交时，每一个亲本产生的配子及配子出现的概率分别放在两侧，然后，根据配子间的组合规律，在每一个空格中写出它们后代的基因型和表现型，每一个空格中合子的概率就是2个配子概率的乘积。

此方法出现在基因分离定律的事例分析中，并顺利地引导学生完成了对教材中所举事例的分析，使后代的基因型、表现型及概率无一遗漏，非常准确、完备，是一种较为全面的解题方法。如何使此法更好地运用于其他的遗传规律的分析呢?

1“棋盘法”常规应用

根据“棋盘法”所述的具体方法，对两对或两对以上相对性状的遗传分析，也可利用它顺利分析出后代的基因型、表现型及其概率。如人教版全日制普通高级中学教科书(必修)生物第二册P31，孟德尔对自由组合规律的解释所用方法便是此方法的常规应用。

而教材的P34的复习题3、简答题2，便可运用此法来完成。

例：花生的种皮紫色(R)对红色(r)是显性，厚壳(T)对薄壳(t)是显性，这两对基因自由组合。问在下列杂交组合中，每一个杂交组合能产生哪些基因型和表现型?它们的数量比各是多少?

(1)RrTt×rrtt；(2)Rrtt×RrTt。

解法一：根据“棋盘法”的具体方法，建立“棋盘”(写出这两种亲本所产生的配子及配子出现的概率)。然后，根据配子间的组合规律，便可在每个空格中写出它们后代的基因型、表现型及出现概率。

亲代为RrTt×rrtt，解题见表1。

通过上述“棋盘”的建立，子代的基因型、表现型无一遗漏，其出现概率准确无误地呈现在了面前。

2“棋盘法”的创新应用

根据对教材的分析，等位基因的分离导致了子代性状的分离，基因之间的自由组合导致不同对性状之间发生了自由组合。在基因的自由组合定律中，控制性状的基因自由组合是根本，而表现在子代中则可看作是性状发生了自由组合。因此，在基因自由组合定律事例分析中，便可将“棋盘法”进行拓展和创新。具体方法是：在2个亲本杂交时，亲本每一对相对性状杂交所出现的基因型、表现型及概率分别放在一侧，根据基因的自由组合定律(性状的自由组合)，在每一个空格中合子的概率是两种性状(基因型、表现型)概率的乘积。

仍以教材P34的复习题3、简答题2为例。

解法二：由于本题涉及两对相对性状，每对相对性状杂交所产生后代对于学生来讲已不陌生，因此很易写出每对相对性状杂交所产生后代的基因型、表现型及其出现的概率。根据创新“棋盘法”的做法，建立创新“棋盘”(写出这两种亲本杂交所产生的子代的基因型、表现型及各自出现的概率)。

亲代为RrTt×rrtt，解题见表3。

子代中基因型、表现型及相应概率，都可在棋盘中清楚呈现。相对而言，解法二比解法一更为简化，后代基因型、表现型及出现概率更为直接明显。

3创新“棋盘法”的拓展应用

当学生熟悉并能熟练运用“棋盘法”后，在保证了解题质量的前提下，教师还可把思路进一步简化，缩短学生解题所需时间，加快其解题速度。

在“创新棋盘法”中，由于控制每对相对性状的基因自由组合，导致了生物性状的重新组合。因此，解题思路可直接简化如下。

解法三：亲代为RrTt×rrtt，针对每对性状，并把其分解为：

Rr×rr——Rr(紫色)：rr(红色)=1：1；

Tt×tt——Tt(厚壳)：tt(薄壳)=1：1。

再进行性状的自由组合，得到其子代：

1／RRr(紫色)与1／2Tt(厚壳)组合得到1／4的紫色厚壳；

1／2 Rr(紫色)与1／2tt(薄壳)组合得到1／4的紫色薄壳；

1／2 rr(红色)与1／2Tt厚壳组合得到1／4的红色厚壳；

1／2 rr(红色)与1／2 tt(薄壳)组合得到1／4的红色薄壳。

亲代为Rrtt×RrTt，针对每对性状，并把其分解为：

RrXRr——RR(紫色)：Rr(紫色)：rr(红色)=1：2：1；

Ttxtt——Tt(厚壳)：tt(薄壳)=1：1。

再进行性状的自由组合，得到其子代：

1／4 RR(紫色)与1／2 Tt(厚壳)组合得到1／8 RRTt(紫色厚壳)；

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

1／2 Rr(紫色)和1／2 tt(厚壳)组合得到1／4 RrTt(紫色厚壳)；

1／2 Rr(紫色)和1／2 tt(薄壳)组合得到1／4 Rrtt(紫色薄壳)；

1／4 H(红色)和1／2 Tt(厚壳)组合得到1／8 rrTt(红色厚壳)；

1／2 rr(红色)和1／2 tt(薄壳)组合得到1／4 rrtt(红色薄壳)。

此解题思路更为明朗、准确，这样既保证了解题的质量，又提高了解题的速度，从而保证了学生的解题时间。

4拓展训练

(1)将基因型为AaBbCc和AABbCC的向日葵杂交，按基因自由组合定律，后代中基因型为AABBCC的个体比例应为()

A.1／8

B.1／16C.1／32

D.1／64

(2)已知基因A、B、C及其等位基因分别位于三对同源染色体上。现有一对夫妇，妻子的基因型为AaB—BCc，丈夫的基因型为aaBbCc，其子女中的基因型为aaBBCC的比例和出现具有aaB—c一表现型的子女的比例分别为：()

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与它们的等位基因分别位于3对同源染色体上，A、B、C分别控制酶1、酶2和酶3的合成，且通过酶1、酶2和酶3作用完成下列物质的转化从而形成黑色素，即无色物质——x物质——Y物质——黑色素。则基因型为AaBbCc的两个个体交配，出现黑色子代的概率为()

A.1／64B.3／64C.27／64D.9／64

参考答案：(1)B(2)C(3)C