初中科學｜遺傳、DNA 與育種備課指引（導師用）｜棋盤法 3 比 1、DNA 長度計算、四個常見錯誤

2026-11-13

遺傳最容易被教成背生字：顯性、隱性、基因型、表現型，個個識講，但一畫棋盤就亂。這一堂用一個性狀、一個棋盤、一條比例，把「3 比 1」由死記變成可算，最後才講 DNA 長度與育種爭議。

本堂目標　學生能夠：① 分辨基因、等位基因、基因型與表現型四個名詞，並用 T／t 寫出三種基因型；② 用棋盤法算 Tt × Tt 的子代，講出基因型 1:2:1、表現型 3:1；③ 由 400 株子代算出高莖 300 株、矮莖 100 株，並解釋隱性性狀為何沒有消失；④ 講出性別由父方精子帶 X 或 Y 決定，機率各一半；⑤ 講出 DNA 雙螺旋與 A 對 T、G 對 C 的配對，並用每個鹼基對 0.34 nm 算出一段 DNA 的長度。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
染色體數目	人類體細胞有幾多條染色體？	46 條（23 對）
減數分裂	配子的染色體數目是多少？	23 條（體細胞的一半）
概率	擲一枚硬幣兩次都正面的機會是多少？	四分之一

02　課堂流程（45 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–3 分鐘	先備快檢	問染色體、減數分裂、硬幣概率三題，記錄弱項	口頭答，錯的寫在筆記首行
3–12 分鐘	四個名詞	用「眼睛顏色」一個性狀示範基因、等位基因、基因型、表現型	寫出自己假設的三種基因型 TT／Tt／tt
12–24 分鐘	棋盤法與 3 比 1	黑板畫 2×2 棋盤，帶 Tt × Tt、再做 Tt × tt 對照	跟畫兩個棋盤，數出 1:2:1 與 1:1
24–32 分鐘	性別與 DNA 結構	用 44+XX／44+XY 講性別決定，再畫雙螺旋與四種鹼基配對	口頭答生女機率，畫一段 10 個鹼基對的示意
32–40 分鐘	獨立練習	發四題（見練習欄），導師巡行只問不答	互相對答案，錯的講出錯在哪一步
40–45 分鐘	離場檢查	五條口頭快問，未過關留堂補	口頭答，全部答中才放行

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：四個名詞，一個性狀

由一句開始：「你似爸爸還是媽媽？」學生答完，寫下性狀——可觀察的特徵（高矮、單雙眼皮、能否捲舌）。控制性狀的基本單位叫基因，同一個基因的不同版本叫等位基因（T 與 t）。

三種組合要寫得慢：TT、Tt 都是高莖（T 顯性），tt 才是矮莖（t 隱性）。基因型是字母組合，表現型是肉眼見到的特徵。要學生講出：「TT 與 Tt 表現型一樣，但基因型不同。」

補一句實話：不是每個性狀都只由一對基因決定，身高、膚色涉及多對基因與環境；孟德爾的 3 比 1 是在單基因、完全顯性的前提下才成立。

第二幕：棋盤法：由 3 比 1 到 400 株

畫 2×2 方格，上方寫父方兩個配子 T、t，左方寫母方 T、t。四格填出 TT、Tt、Tt、tt。基因型比例 1:2:1；數表現型，三個高一個矮，3:1。

換成株數：子代 400 株，高莖 400 × 3/4 = 300 株，矮莖 400 × 1/4 = 100 株。再做 Tt × tt：四格得 Tt、Tt、tt、tt，比例 1:1，400 株就是 200 對 200。

最後回答「矮莖個性狀去哪裡了」：隱性等位基因沒有消失，只是在 Tt 裡被遮住，兩個 Tt 相遇就會再出矮莖。這也解釋為何有些病「隔代遺傳」。

第三幕：DNA 與育種：長度可以算，爭議要講清

DNA 是雙螺旋，四種鹼基兩兩配對：A 對 T、G 對 C，其餘配法不成立，所以一條鏈的序列就決定了另一條。每個鹼基對長 0.34 nm，10 個鹼基對就是 3.4 nm。

人類基因組約 3 × 10⁹ 個鹼基對，拉直：3 × 10⁹ × 0.34 nm = 1.02 × 10⁹ nm = 約 1.02 米——一個細胞裡就有一米長的 DNA，所以它必須緊緊纏繞在蛋白質上。2000 個鹼基對的片段就是 0.68 微米。

最後講育種：選育是挑表現好的個體繁殖（千年來做米、做狗都是這樣）；基因改造是把某個特定基因插入另一生物。要講兩面：抗蟲作物可以減農藥，但基因漂移與標示爭議仍在，不要講「一定安全」或「一定有害」，要看個別案例的證據。

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
棋盤法	Tt × Tt 的子代表現型比例？	先填四格，再數表現型	高 3 : 矮 1（基因型 1:2:1）
基因型判斷	高莖親代可能是哪兩種基因型？	由表現型反推，隱性一定純合	TT 或 Tt（矮莖才一定是 tt）
株數換算	400 株子代中矮莖約幾多？	用 1/4 乘總數	100 株
DNA 長度	2000 個鹼基對的 DNA 長幾多？	鹼基對數 × 0.34 nm，再轉單位	2000 × 0.34 = 680 nm = 0.68 微米

合理性檢查（一定要教）：合理性檢查（一定要教）：算出 300 比 100 之後問兩句——「顯性應該多還是少？」與「400 株加起來是否仍然是 400？」若學生答 100 高、300 矮，就是把 3 與 1 倒轉；用「高莖一定多」自我檢查。DNA 長度方面，1 米這個答案一出來學生會覺得荒謬——正因為荒謬才要他們自己乘一次：3 × 10⁹ × 0.34 = 1.02 × 10⁹，而 1 m = 10⁹ nm，所以是 1.02 米；若算出 1 公里，就是 nm 轉 m 時多除了 1000。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
① Tt × Tt 子代的基因型比例？	1 TT : 2 Tt : 1 tt	能否分開講基因型與表現型
② 400 株子代中矮莖約幾多株？	100 株（1/4）	有否把 3/4 當成矮莖
③ Tt × tt 的表現型比例？	1 高 : 1 矮（200 : 200）	能否填對四格
④ 2000 個鹼基對的 DNA 長幾多？	680 nm（0.68 微米）	有否乘 0.34 而非除

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
以為隱性性狀消失了	「父母都高，生出矮的，一定是基因突變」	「隱性等位基因一直在，只是被顯性遮住。兩個 Tt 相遇，四分之一機會出 tt，所以唔係突變。」
把 3 比 1 當成基因型比例	「TT 三個、tt 一個」	「3 比 1 係表現型；基因型係 1 比 2 比 1。你數嘅四格係 TT、Tt、Tt、tt。」
以為性別由母親決定	「生仔生女係媽媽決定」	「媽媽只出 X；爸爸一半精子帶 X、一半帶 Y，所以性別由父方決定，機會各一半。」
把基因改造講成一定安全或一定有害	「基改食物一定有毒」	「要講係邊個基因、有無做安全評估。唔可以用一句講死，科學寫作會當你結論無依據。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

科學科章節索引（重溫相連章節）　喺索引揀「人類生殖與青春期」，對照減數分裂與受精
家族性狀小調查　記錄家中三人能否捲舌與單雙眼皮，畫一個簡表，講出哪個性狀可能是顯性
計算練習　做卷內第 1–4 題（棋盤法、株數、DNA 長度），每題寫出比例或單位換算步驟

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
Tt × Tt 的表現型比例？	3 高 : 1 矮	答 1:2:1 要追問那是甚麼比例
400 株中矮莖幾多？	100 株	答 300 即 3 與 1 倒轉
生女機率幾多？	約一半（50%）	答「由媽媽決定」要糾正
A 配對哪個鹼基？	T（G 配 C）	答 C 即配對規則錯
3 × 10⁹ 個鹼基對拉直約多長？	約 1 米	答 1 公里即單位換算錯

09　導師常問

學生數學弱，棋盤法可以怎樣簡化？

先只做「數格」，不講概率，把四格填滿再數；接着用「每格佔四分之一」帶出 400 株的例子。理解比例後才寫分數式，不要一開始就寫 3/4。

3 比 1 一定準嗎？

理論比例是期望值，實際株數會偏差；400 株的實驗得 297 高 103 矮仍然合理。樣本越少偏差越大，所以孟德爾要種幾千株才敢下結論。

基因改造要教到幾深？

初中只需三層：選育與基改的分別、一個具體例子（抗蟲作物）、以及「要看證據不可一句講死」。不需要背特定品系名稱或監管條文。

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