Thiết nghĩ, nếu các em nắm chắc kiến thức lí thuyết và phương pháp giải bài tập, biết vận dụng lí thuyết và phương pháp giải các bài tập và đặc biệt là biết sử dụng máy tính cầm tay một
Trang 1
A- DAT VAN DE
I LOI MO ĐẦU
Sinh học hiện là một trong những môn học đang được thực hiện kiểm tra, thi (Học kì, Tốt nghiệp, Đại học ) dưới hình thức thi trắc nghiệm khách quan Năm học 2007- 2008 là năm đầu tiên, Bộ giáo dục đào tạo đào tô chức thi chọn học sinh giỏi giải toán trên máy tính
cầm tay đối với môn Sinh Năm học 2008- 2009, Sở giao duc- dao tao Thanh Hoa đã trién khai thi chọn học sinh giỏi giải toán trên máy tính cam tay ở bốn môn: Toán, Lý, Hóa, Sinh Không chỉ của học sinh mà cả giáo viên đều mong muốn học sinh đạt kết quả cao trong các kì
thi, kiểm tra Tuy nhiên, đối với các em học sinh phô thông, hiện nay việc giải các bài toán Sinh học đặc biệt là muốn giải nhanh còn đang gặp những khó khăn nhất định.Vậy làm thế
nào để khắc phục được những khó khăn đó? Thiết nghĩ, nếu các em nắm chắc kiến thức lí thuyết và phương pháp giải bài tập, biết vận dụng lí thuyết và phương pháp giải các bài tập và
đặc biệt là biết sử dụng máy tính cầm tay một cách thành thạo dé giải các bài toán thì có thé
gop phan giải quyết được vấn đẻ trên
II THỰC TRẠNG NGHIÊN CỨU
Qua đợt châm thi chọn học sinh giỏi tỉnh giải toán trên máy tính cầm tay và quá trình dạy lớp học ôn khói lớp 10 cũng như các lớp học chính khóa tại trường, tôi thấy rằng việc van dụng giải bằng máy tinh cầm tay hiện nay cả giáo viên và học sinh còn đang bở ngỡ kĩ năng giải toán của các em học sinh còn hạn chế, đặc biệt là kĩ năng giải các bài toán bằng máy tính
cằm tay
Trong chương trình Sinh học lớp 10 từ phần II.- Sinh học tế bào đã có những bai tập
có thê giải bằng máy tính cầm tay
Từ thực trạng trên, đề công việc đạt hiệu quả tốt hơn, tôi cho rằng: cần phải day ngay
từ lớp 10 cho các em học sinh phương pháp sử dụng may tinh cam tay đề giải nhanh các bài
toán sinh học Với suy nghĩ đó, tôi đã chuẩn bị nội dung dé dạy và hướng dẫn các em học sinh
khối B ôn tập và rèn luyện kĩ năng giải và biết sử dụng máy tính cầm tay đề giải nhanh các bài toán phần cơ chế đi truyền ở cấp độ tế bào (nguyên phân, giảm phân và thụ tỉnh)
Lê Thị Ngà- THPT Quảng xương 3
Trang 2
B GIẢI QUYẾT VẤN ĐÈ
I CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN
Cơ chế di truyền ở cấp độ tế bào của các loài sinh sản hữu tính chính là sự kết hợp của
ba quá trình: nguyên phân (NP), giảm phân (GP) và thy tinh (TT) Đề việc giải nhanh các bài
toán Sinh học phần cơ chế di truyền ở cấp độ tế bào, học sinh cần:
1 Nắm chắc lí thuyết phần nguyên phân, giảm phân và thụ tỉnh
1.1 Chu kì tế bào và nguyên phân
- Thời gian chu kì tế bào: là khoảng thời gian giữa hai lần nguyên phân liên tiếp, nghĩa
là từ khi tế bào được hình thành ngay sau lần NP thứ nhất cho tới khi kết thúc lần NP thứ 2
- Một chu kì tế bào gồm 2 thời kì rồ rệt: Kì trung gian và nguyên phân
1.1.1 Kì trung gian: gồm ba pha: G1, S, G2
Bảng 1 Các pha của kì trung gian
Các pha của Diễn biến cơ bản
kì trung gian
Pha G1 + Tổng hợp các chat cần cho sự sinh trưởng của tế bảo
+ ADN nhân đôi=> NST nhân đôi=> hàm lượng ADN trong tế bào tăng lên
Pha S gấp đôi, mỗi NST đơn nhân đôi thành một NST kép gồm hai crômatit (hai
nhiễm sắc tử chị em gióng hệt nhau) dính nhau ở tâm động
+ Trung tử nhân đôi
Pha G2 NST vần giữ nguyên trạng thái như cuỗi pha S
1.1.2 Nguyên phần
Quá trình nguyên phân diễn ra sự phân chia nhân và phân chia tế bào chất
a Sự phan chia nhân: Gồm 4 kì: kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối
Bảng 2 Các kì của nguyên phân
- Thoi phân bào xuất h
Kì đầu ~- Màng nhân tiêu biến;
- NST kép co xoắn và đính vào các sợi tơ vô sắc tại tâm động
- Các NST kép co xoắn cực đại, tập trung thành I hàng trên mặt phẳng xích đạo
rang của thoi phân bào; lúc này, NST kép đạt được hình dạng, kích thước đặc trưng
- Từng NST kép tách ra ở tâm động thành 2 NST đơn phân li vẻ 2 cực của tế bào
Ki sau nhờ sự co rút của các sợi của thoi phân bào ` ee wo bà
- Thoi vô sắc biến mất;
Kì cuối - Tại mỗi cực của tế bào, màng nhân xuất hiện bao lấy các NST
Lê Thị Ngà- THPT Quảng xương 3
SangKienKinhNghiem.org
Trang 3
b Phan chia té bao chat
- Phan chia té bao chất diễn ra liên tục và đan xen với sự phân chia nhân
- Phân chia tế bảo chất diễn ra vào cuối kì sau hoặc đầu kì cuối và diễn ra trong suốt kì cuối Có sự khác biệt trong phân chia tế bào chất giữa tế bào động vật và tế bào thực vật:
+ Ở tế bảo động vật: hình thành eo thất lại vùng xích đạo giữa 2 nhân
+6 té bao thực vật: hình thành 1 vách ngăn ở vùng trung tâm xích đạo
Kết quả: tie mét tế bào mẹ (2n) qua quá trình NP tạo ra 2 tế bào con có bộ ST đều giống tẾ bào mẹ
1.2 Giảm phân
- Là hình thức phân chia tế bào ở các loài sinh vật sinh sản hữu tính Ở động vật, giảm
phân dién ra 6 té bao sinh duc chín, gồm hai lần phân chia liên tiếp: GP I và GP II
1.2.1 Giãm phan I
Bảng 3 Diễn biến các kì của giảm phán Ì
Gôm các pha như ở nguyên phân
Trung gian’ | ADN nhân đôi > NST nhân đôi ở pha S
Các NST kép xoăn, co ngắn, đính vào màng nhân, sắp xép định hướng
Kì đầu Có sự tiếp hợp giữa các NST kép trong cặp trương đồng và có thê diễn ra sự trao đôi
chéo giữa các nhiễm sắc tử không phải là chị em do đó đưa đến sự hoán vị gen
Từng cặp NST kép tương đông tập trung và xếp song song ở mặt phẳng xích
Ki gitta đạo của thoi phân bảo
Kì sau Hai NST kép trong cặp tương đông phân li về 2 cực của tê bào
j Hai nhân mới được hình thành Ở tế bào động vật, tế bào chất thắt lại ở giữa
Ki cuối hình thành 2 tế bào con đều chứa bộ NST đơn bội (n) kép
1.2.2 Giảm phân II
Bảng 4 Diễn biến các kì của giảm phân II
Trung gian _ | Diễn ra rất nhanh với hoạt động nhân đôi trung thê
Kì đầu Các NST kép đính trên sợi tơ phân bảo
Kì giữa Các NST kép tập trung một hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào
Mỗi NST kép tách ra ở tâm động hình thành hai NST đơn, mỗi NST đơn tiễn
Kì sau về một cực của tề bao AoA a kas
Kì cuối Các nhân mới được hình thành, tế bào chất phân chia tạo ra các tế bào con
Lê Thị Ngà- THPT Quảng xương 3
Trang 4
1.2.3 Kết quả của quá trình giảm phần
Từ một tế bào mẹ lưỡng bội (2n) qua quá trình giảm phân tạo ra 4 tế bào con đều có
bộ NST đơn bội (n) Các tế bảo con này là cơ sở hình thành giao tử đơn bội:
-Ở động vật đực, 4 tế bảo con này sẽ hình thành nên 4 tinh trùng (giao tử đực) đều có kha nang thy tinh
- Ở động vat cai, 4 té bao con này sẽ hình thành 1 trứng (giao tử cái) có khả năng thu
tinh va 3 thê định hướng không có khả nang thu tinh
1.3 Thụ tỉnh
Là sự kết hợp nhân của giao tử đực với nhân của giao tử cái tạo thnàh hợp tử Từ hợp
tử sẽ sinh trưởng và phát triển thành co thê mới
Sự thụ tinh giúp khôi phục lại bộ NST lưỡng bội đặc trưng cho loài
2 Nắm chắc phương pháp giải toán
* Đề giải nhanh các bài toán và sử dụng được máy tính đề giải các bài toán HS phải:
- Xác định được dạng bài tập
- Biết cách tiễn hành một bài giải toán Sinh học
- Biết cách lập các phương trình, hệ phương trình toán học
- Sử dụng máy tính đề giải các phương trình đó
- Sử dụng kết quả hoặc chọn đáp án đúng (nếu là thi trắc nghiệm)
* Các dạng bài tập thường gặp và phương pháp giải:
2.1 Phương pháp giải các bài toán về nguyên phân
2.1.1 Xác định thời gian trong chu kì nguyên phân (NP)
Với tốc độ NP không đôi thì :
+ Thời gian của cả quá trình NP = thời gian của một đợt NP x số đợt NP
+ Thời gian của một đợt NP= thời gian kì trung gian+ thời gian kì trước+ thời gian kì giữa+ thời gian kì sau+ thời gian kì cuối
2.1.2 Xác định số NST, số crômatit, số tâm động của tế bào qua các ki NP
Bảng 5 Các pha của kì trung gian
Lê Thị Ngà- THPT Quảng xương 3
SangKienKinhNghiem.org
Trang 5
Bảng 6 Các kì nguyên phần
2.1.3 Xác định sô đợt NP, sô tế bào con sinh ra, nguyên liệu môi trường nội bào cung
cấp cho quá trình phân bào tương đương số NST hoặc hàm lượng ADN:
* Số đợt NP là k (đ/E : k nguyên, dương)
- Nếu 1 tế bào sau k đợt NP thì:
+ Số tế bào con được tạo ra ở thế hệ tế bào cuối cùng: 2
+ Tổng số tế bào con được sinh ra trong ca quá trình nguyên phân:
g'-l
4-1
+ Vi trong 1 chu ki NP, NST nhân đôi 1 lần > số lần nhân đôi của NST bằng số đợt
21+ 22+ 23+ 2*+,,.2k= 2.(2*-1)= 2112 (áp dụng công thức: SH= Hạ )
nguyên phân Do đó môi trường tế bào cung cấp nguyên liệu tương đương số NST bằng tông
số NST trong các tế bảo ở thế hệ tế bào cuối cùng trừ đi số NST có trong tế bảo mẹ ban đầu
và được tính theo công thức: 2n 2- 2n= 2n (2*- 1)
+ Số NST đơn mới hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường tế bào cung cấp cho quá trình
nguyên phân k lần từ một tế bào: Bộ NST của tế bào mẹ ban đầu sẽ được nhân đôi, trong moi NST đó sẽ có một nửa là của mẹ Do đó, dù ở thế hệ tế bào nào thì số NST đơn mới hoàn toàn
do môi trường cung cấp là:
2n 2- 2 2n= 2n (2k- 2)
- Nếu quá trình NP xảy ra ở a tế bào ban đâu, các tế bào NP với só lần bằng nhau và bằng k lần thì:
+ Số tế bào con được tạo ra: a.2*
+ Môi trường tế bào cung cấp nguyên liệu cho quá trình NP tương đương số NST:
a 2n (2- 1)
- Nếu quá trình NP xảy ra ở a tế bào nhưng số lần NP của các tế bào không bằng nhau; trong đó x tế bào NP k¿ lần, y tế bao NP kp lan:
+ Tổng số tế bào con sinh ra:
x 2kL+ y, 2k2
+ Nguyên liệu môi trường cung cấp tương đương só NST đơn:
x.2n.(21- 1)+ y.2n.( 22- 1)
Lê Thị Ngà- THPT Quảng xương 3
Trang 6
2.1.4 Xác định số thoi vô săc được hình thành và bị phá hủy trong quá trình NP:
Mỗi tế bào NP cho ra 2 tế bào con thì có 1 thoi phân bào được hình thành và cũng bị
phá hủy sau đó Số thoi phân bào được hình thành và bị phá hủy trong quá trình NP k lần từ
một tế bảo:
1+ 2+ 4+ 8+ 16+ +2k=
20+ 21+ 22+ 23+ 24+ , + 2k = 2k_ 1, (áp dụng công thức: : Š= 4 q- T
2.2 Phuong phap giai cac bai toan về giảm phân và thụ tỉnh
2.2.1 Xác định số NST, crômatit, số tâm động của tế bào trong các kì của GP, nguyên liệu môi trường tế bào cung cấp cho quá trình GP:
- Xác định só NST, số crômatit, số tâm động dựa vào bảng sau:
Bảng 7 Số NST, crômatit, tâm động của tế bào trong các kì của GP
Kì đầu | Kìigiữa | Kìisau | Kìicuôi | Kì đầu Kì giữa Kìisau | Kì cuôi
Vi trong GP, NST chi nhân đôi một lần Do đó, nguyén liệu môi trường cung cápcho quá trình GP tương đương số NST đơn= số NST đơn có trong tế bào mẹ= 2n
2.2.2 Xác định số giao tử, số tế bào sinh giao tử trong giảm phan
Ở động vật sinh sản hữu tính:
- 1 té bao sinh tinh qua GP tạo ra 4 tỉnh trùng (giao tử đực)
=> số tỉnh trùng= 4x số tế bào sinh tỉnh
- 1 tế bào sinh trứng qua GP tạo ra 1 trứng và 3 thé định hướng
= Số trứng = số tế bào sinh trứng
2.2.3 Xác định số NST trong các tỉnh trùng hoặc trứng
Số NST trong các tỉnh trùng= số tỉnh trùngx n;
Số NST trong các trứng= số trứng xn
2.2.4 Xác định số hợp tử được hình thành
Vi 1 tinh tring thy tinh voi 1 trứng tạo ra một hợp tử nên:
Số hợp tử được hình thành= số tỉnh trùng được thụ tinh= số trứng được thụ tỉnh Xác định hiệu suất thụ tỉnh (TT) của tỉnh trùng hoặc của trứng
-Hiệu suất TT của tỉnh trùng= số tỉnh trùng được TT/ tong số tỉnh trùng được sinh ra
- Hiệu suất TT của trứng= số trứng được TT/ tổng số trứng được sinh ra
Lê Thị Ngà- THPT Quảng xương 3
SangKienKinhNghiem.org
Trang 7
2.2.6 Xác định số giao tử, hợp tử khác nhau về nguôn gốc NST:
- Số giao tử khác nhau về nguồn góc NST:
+ Nếu trong GP không xây ra trao đôi chéo thì só loại giao tử được tạo ra: 2" (n: số cặp NST tương đồng)
+ Nếu trong GP xảy ra trao đổi chéo đơn ở m cặp NST tương đồng ( m< n) thì số loại
giao tr: 227m
- Số loại hop tt= số giao tử đực được thụ tinh x số giao tử cái được thụ tính
+ Nếu không có trao đôi chéo trong GP:
Số loại hợp tử= 22",
+ Nếu có trao đổi chéo đơn tại một điểm ở m cặp NST trương đồng của một bên:
Số loại hợp tử= 2n x 2n+m
+ Nếu có trao đổi chéo đơn tại một điểm ở hai bên bố mẹ, một bên Xây ra ở mì cặp, một bên xảy ra ở k cặp:
Số loại hợp tử= 2"+mx 2"+k (mm, k< n)
3 Biết cách giải các phương trình thường gặp trong chương trình Sinh 10 và một số phép tính trên máy tính cầm tay fx- 570MS hoặc fx- 570 ES Trong phạm vi của SKKN này, xin được giới thiệu phương pháp giải bằng máy tính fx- 570MS
3.1 Tính lũy thừa
Vi du: Tinh 2°
ON 2 “ 5 =
Két qua: 32
3.2 Tinh can bac hai, bac ba
Ví dụ 1 Tính 2/2
Két qua: 1,41421
Vi du 2 Tinh 427
Két qua: 27
3.3 Giải phương trình mũ
Ví dụ: 2*+ 2**= 260
ON 2 ^ ALPHA ) +||2|^ ( 4 ALPHA ) ) -
Lé Thi Nga- THPT Quảng xương 3
Trang 8
2 6 0 SHIFT SOLVE SHIFT SOLVE =
Đợi trong giây lát, máy hiện kết quả: x= 2
3.4 Giải hệ phương trình bậc nhất 2 ẩn
Ví dụ: Giải hệ phương trình
{ 12x- 5y= -24
-5x- 3y= 10
Giai
on || MODE | 3 lan, an tiép 12
Máy hỏi a;? ấn 12 =
Máy hỏi b; 2 ân -5=
Máy hỏi c¡ ? ấn -24=
Máy hỏi a; ? ấn -5=
Máy hỏi b; 2 ân -3=
Máy hồi c2 ấn 10=
Kết quả x= -2 tiếp =két qua y=0
Đề thoát khỏi chương tình ân MODE 1
3.5 Gải hệ phương trình bậc nhất 3 ẩn
Ví dụ: Giải hệ phương trình sau :
x- dy+ 5z=9
2x+ Sy- 3z=-7
-2y+ 6z= -9
Giai:
An ON MODE 3 lần, ấn tiếp 13
Máy hỏi al 2 ân 1=
Máy hỏi b1 ? ấn -4=
Máy hỏi e1 2 ân 5=
Máy hỏi đ1 ? ấn 9=
Máy hỏi a2 ? ấn 2=
Máy hỏi b2 ? ấn 5=
Máy hỏi e2 ? ấn -3=
Máy hỏi đ2 ?ấn -7=
Máy hỏi a3 ? ấn 0=
Lê Thị Ngà- THPT Quảng xương 3
SangKienKinhNghiem.org
Trang 9
May hoi b3 ? an -2=
May hdi c3 ? an 6=
Máy hỏi đ3 ? ấn -0=
Kết quả : x= 4,51923, an=
y= -5,13461, an=
z= -3,21153
Để thoát khỏi chương trình an} MODE | 1
3.6 Giải phương trình bậc hai một ân
Ví dụ : Giải phương trình: x?-§x+ 13= 0
Giải:
Ấn ON MODE 3 lan, an 1
Máy hỏi a2 ân I=
Máy hỏi b 2 ân -8=
Máy hỏi e ? ấn 13=
Kết quả: xị= 5,73205, an=
X2 = 2,26794
Dé thoát khỏi chương trình ấn MODE |!
3.7 Giải phương trình bậc 3 một ân
Ví dụ : Giải phương trình: 2xŸ+ x?- 8x- 4=0
Giải :
An | ON MODE | 3 lần ấn 1 | w
Máy hỏi a ? ấn 2=
Máy hỏïb 2 ân 1=
Máy hỏi e ? ấn -8=
Máy hỏi đ 2 ân -4=
Kết quả : x;= 2, ấn =
Xa=-2 an=
Xs= -0,5
Dé thoát khỏi chương trình ấn MODE ÍÌ
4 Biết vận dụng lí thuyết và phương pháp giải toán vào giải các bài toán
Sau khi đã hoàn tát chương trình lí thuyết, giáo viên hướng dẫn học sinh biết cách vận dụng kiến thức lí thuyết và phương pháp giải toán vào giải các bài tập liên quan Có những bài tập có thể giải theo cách giải bình thường, không cần sử đụng đến máy tính Tuy nhiên, có những bài tập mà trong quá trình giải sẽ lập nên những phép tính hay những phương trình mà
Lê Thị Ngà- THPT Quảng xương 3
Trang 10
nếu biết sử dụng máy tính sẽ giúp cho học sinh có thê giải chính xác và nhanh hơn nhiêu lan
so với giải thông thường Sau đây là một số ví du (Các vi du trong SKKN được hướng dẫn
sử dụng máy tính fx- 570MS):
Bài toán 1
Ba hop tứ của cùng một loài nguyên phân với số lần bằng nhau đã tạo ra số tế bào mới
cha 4800 NST ở trạng thái ehua nhân đôi Môi trường nội bào đã cung cấp nguyên liệu tọa
ra 4650 NST cho quá trình nguyên phân nói trên
a._ Xác định số NST của mỗi hợp tử khi chúng đang 6 ki sau
b Xác định số đợt nguyên phân của môi hợp tử
a Số NST của mỗi hợp tứ khi chúng đang ở kì sau của quá trình nguyên phan:
Gọi bộ NST lưỡng bội của loài là 2n ( n: nguyên, >0)
Theo đầu bài ta có phương trình: 3 2n= 4800- 4650.(1)
Giải thông thường
(1)<=> 2n= (4800- 4650): 3 Sử dụng máy tính cầm tay - xem 2n = x trên máy tính
Shift SOLVE Shift SOLVE
đợi giây lát máy hiện x= 50 tức là 2n= 50
So NST của hợp tử đang ở kì sau của NP là 4n= 100 NST đơn
b Số đợt nguyên phân của mỗi hợp tứ
Gọi số đợt NP của mỗi hợp tử là k (k: nguyên, >0)
Theo dau bài ta có phương trình: 3.2n 2*= 4800 (2) Theo cau a ta có: 2n= 50 thay vào
(2) ta được: 3 50 2= 4800 (3)
Giải thông thường
(3)<=> 150 2*= 4800
Sử dụng máy tính cầm tay
- xem k = x trên máy tính
<=> 2%= 4800: 150
kes Shift SOLVE Shift SOLVE —
đợi giây lát máy hiện x= Š tức là k= 5
Vay mỗi hợp tử đầ nguyên phân 5 lân
Đáp số: 1 2n= 50
2 k= Š lân
Lê Thị Ngà- THPT Quảng xương 3
10
SangKienKinhNghiem.org