李翔 程濤

[摘 要]文章以棋盤法圖解來解讀遺傳平衡定律中的有關基因型與基因頻率關系的公式，總結了涉及復等位基因及伴性遺傳問題的公式變化，并舉例說明了遺傳平衡定律公式使用中的局限性，對一些特殊的情境條件下（如存在配子存活率、雄雌群體中基因頻率不相同等問題的干擾）如何應用棋盤法進行了分析，以期讓一線生物教師重視棋盤法在遺傳問題分析中的應用。

[關鍵詞]棋盤法;遺傳平衡定律;基因頻率

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）32-0095-02

遺傳平衡定律即哈迪-溫伯格定律（Hardy-Weinberg equilibrium），指對于一個種群只要符合：①種群足夠大;②種群個體間隨機交配;③沒有突變;④沒有選擇;⑤沒有遷移;⑥沒有遺傳漂變，那么各基因頻率和各基因型頻率存在如下等式關系并且保持不變：當?shù)任换蛑挥幸粚a時，設基因A的頻率為 p，基因a的頻率為q，則p+q=1，AA=p?，Aa=2pq， aa= q?。

由于理想條件下沒有影響基因頻率變化的因素，所以每代的A和a基因頻率不發(fā)生變化，實際上基因頻率也就是含各基因的配子的概率，對此可用棋盤法圖解來分析。

一、用棋盤法圖解分析基因頻率

將雌雄親本產(chǎn)生的配子及配子出現(xiàn)的概率分別放在棋盤的橫縱兩側，然后根據(jù)雌雄配子隨機組合的規(guī)律，在每一個空格中寫出它們后代的基因型和表現(xiàn)型，每一個空格中對應子代的概率就是相應雌雄配子概率的乘積。例如：

2.基因XA的頻率為 p，基因Xa的頻率為q

由于雄配子中有一半含有X染色體，一半含有Y染色體，所以雄配中含XA占p/2，含 Xa 占q/2，含 Y占1/ 2。例如：

在一些特殊情境下的遺傳問題中，由于存在影響基因頻率變化的因素，遺傳平衡定律的公式不再適用，但仍可通過棋盤法解決問題。

二、用棋盤法解決相關問題

1.存在配子成活率（或致死）的問題

【例1】若一雜合子Dd植株自交時，含有隱性基因a的花粉有50%的死亡率，則自交后代基因型的比例如何？

分析：由于含有隱性基因a的花粉有50%的死亡率，所以存活的雄配子中含D∶含d=2∶1，即含D的占2/3，含d的占1/3。存活的雌配子中含D∶含d=1∶1，即含D的占1/2，含d的占1/2。用棋盤法來推導如下：

【例2】兩對基因獨立遺傳、基因型為AaBb的豌豆自交，子代A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=5∶3∶3∶1，請分析這是出現(xiàn)了何種配子致死導致的。

分析：因為涉及配子致死問題，一定會影響到基因頻率，遺傳平衡定律的公式自然也是不能使用了，此時用棋盤法分析的妙處就得以體現(xiàn)出來了。

基因型為AaBb的豌豆自交產(chǎn)生子代的情況可用棋盤法分析。

由上表不難看出，F(xiàn)2性狀分離比由9∶3∶3∶1變成5∶3∶3∶1，即原來占9/16的A_B_表現(xiàn)型比例減少了4/16，是由于含AB的雄配子或是含AB的雌配子致死導致的。

2.存在雄雌群體中基因頻率不相同的問題

【例3】果蠅的紅眼和白眼是由X染色體上的一對等位基因控制的一對相對性狀。一對紅眼雌雄果蠅交配，子一代中出現(xiàn)白眼果蠅。讓子一代果蠅自由交配，求理論上子二代果蠅中紅眼與白眼的比例。

分析：由一對紅眼雌雄果蠅交配，子一代中出現(xiàn)白眼果蠅推出親代的基因型為XBXb和XBY，從而得出F1的基因型為1/2 XBXB、1/2 XBXb和1/2 XBY、1/2 XbY。

有些學生因為看到題干中“子一代果蠅自由交配”產(chǎn)生子二代，就想著先在F1群體中計算出XB、Xb的基因頻率，再套用伴性遺傳的遺傳平衡公式去計算出F2相應的五種基因型的頻率，可是這樣算出來的結果是錯誤的。原來在F1群體中，雄配子中含XB∶含Xb=1∶1，雌配子中含XB∶含Xb=3∶1，也就是說在雄雌群體中XB與Xb的基因頻率是不同的。如果要套用遺傳平衡定律公式，前提是雌雄群體中XB、Xb的基因頻率必須是相同的。雖然遺傳平衡定律公式不能用了，但是仍可通過棋盤法解決問題。推演過程如下：

F1的基因型為1/2 XBXB、1/2 XBXb和1/2 XBY、1/2 XbY，可得出雄配子中1/4含XB、1/4含Xb、1/2含Y，雌配子中3/4含XB、1/4含Xb。

所以F2果蠅中紅眼與白眼的比例為13∶3。

可見，巧妙地運用棋盤法分析解決問題有助于一線生物教師指導學生更好地理解遺傳平衡定律公式的由來，認識到理想化的遺傳平衡定律的局限性，提高學生分析解決遺傳問題的效率和準確性。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 薛德順.棋盤法：解遺傳題的妙法[J].中等職業(yè)教育（理論），2008（4）：12-13.

[2]? 陸金惠.棋盤思想在高中生物教學中的具體應用[J].教學管理與教育研究，2020（16）：93-94.

[3]? 尹良雍.用棋盤式解復等位基因題[J].中學生物教學，2013 （5）：59-60.

（責任編輯 黃春香）