Ich halte dreierlei für denkbar:
- Deine Aussage bezieht sich auf ein vorangegangenes Bezugswort im Plural und dein Lehrer war der Meinung, es müsse wie folgt heißen: "Diese lassen den Leser an beider Gedanken teilhaben." - Das wäre etwa in folgender Konstruktion zu erwarten: "Ans Ende setzt der Autor zwei Originalaussagen. Diese lassen den Leser an beider Gedanken teilhaben."
- Denkbar ist außerdem, dass etwas unklar ist, worauf sich "beider" bezieht, weil das dazugehörige Bezugswort nicht in einem der vorangestellten Sätze genannt wurde. Oder es geht im Text eigentlich um drei Personen oder dergleichen.
- Wesentlich wahrscheinlicher scheint mir, dass dein Lehrer etwas flott korrigiert hat und überdies nicht gewohnt ist, einen vorangestellten Genetiv in einem seiner Aufsätze vorzufinden. Daher hat er "beider" nicht als Genetiv gelesen, sondern als ein zu "Gedanken" gehöriges Zahlwort-Attribut. In dem Fall hätte der denken können, du hättest eigentlich "an beiden Gedanken teilhaben" schreiben wollen, aber den falschen Kasus gewählt.
Letzteres kommt schon mal vor. Ein Lehrer korrigiert jede Menge Aufsätze und Übungen. Gelegentlich liest er einen Satz anders als vom Schreiber intendiert. Frag ihn einfach ganz höflich.