skkn phương pháp giải các dạng bài tập về đột biến số lượng nhiễm sắc thể THPT yên định 2

Chính vì thế việc giáo viên hướng dẫn giải bài tập thường gặp khó khăn mà hiệu quả lại không cao, vì vậy phải có phương pháp để giải các dạng bài tậpcho học sinh dễ hiểu, dễ nhớ, dễ vận

IV Phương pháp nghiên cứu

2

Phần II Giải quyết vấn đề

Phần III: Kết luận và kiến nghị.

sinh chủ động, tích cực tiếp nhận kiến thức mới mà còn tìm ra những phươngpháp, kinh nghiệm giúp các em ôn tập tốt hơn để chuẩn bị cho các kỳ thi.

Trong các kì thi tốt nghiệp, CĐ& ĐH đề thi ở dạng TNKQ, đòi hỏi các

em không được học tủ mà phải giải quyết các câu hỏi một cách nhanh chóng vàchính xác trong một thời gian ngắn cũng gây một áp lực không nhỏ tới học sinh

Chính vì thế việc giáo viên hướng dẫn giải bài tập thường gặp khó khăn

mà hiệu quả lại không cao, vì vậy phải có phương pháp để giải các dạng bài tậpcho học sinh dễ hiểu, dễ nhớ, dễ vận dụng và phát huy được khả năng tự học,độc lập tư duy, sáng tạo của mình trong lĩnh hội tri thức

Do đó tôi chọn đề tài: “Phương pháp giải một số dạng bài tập về đột biến số lượng nhiễm sắc thể”.

Qua đó, các em có thể giải quyết nhanh những bài toán liên quan đến độtbiến số lượng NST

II Mục đích nghiên cứu:

- Giúp các em nắm vững lí thuyết phần đột biến số lượng NST Từ đóhình thành cho học sinh các công thức tổng quát để giải quyết các bài toán liênquan đến đột biến số lượng NST

- Qua hình thành các sơ đồ để giải các dạng bài tập liên quan đến đột biến

số lượng NST

III Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Học sinh của 2 lớp 12B9 của Trường THPT Hà Tông Huân cũ và lớp 12B8 của trường THPT Yên Định 2

IV Phương pháp nghiên cứu: Trong quá trình nghiên cứu tôi sử dụng các

phương pháp sau:

1 Phương pháp quan sát: Quan sát hoạt động học tập của học sinh

2 Phương pháp điều tra: Sử dụng câu hỏi kiểm tra kết quả học tập củahọc sinh

3.Phương pháp thống kê: Thống kê kết quả kiểm tra của học sinh

V Thời gian thực hiện: Năm học 2012 – 2013.

Phần II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

I CƠ SỞ LÍ LUẬN:

Để giải được bài tập phần này yêu cầu học sinh phải nắm vững các kiến

thức về lí thuyết có liên quan đến quá trình giảm phân, Kiến thức toán học vềxác suất, tổ hợp(Giải tích lớp 11), kiến thức về đột biến số lượng NST như:

I.1 Khái niệm thể lệch bội: là đột biến làm thay đổi số lượng NST ở một

hay một số cặp NST + Các dạng thể lệch bội thường gặp:

- Thể không : 2n – 2: Thiếu hẵn NST của cặp

I.2 Cơ chế hình thành thể lệch bội:

- Trong giảm phân hình thành giao tử, một hoặc một số cặp NST khôngphân li, dẫn đến hình thành các giao tử thừa hoặc thiếu một vài NST của cặp

- Các giao tử này kết hợp với nhau hoặc kết hợp với giao tử thường tạo rathể lệch bội

Ví dụ: giao tử (n-1) kết hợp với giao tử bình thường (n) tạo thể 1 ( 2n-1 ).

Hoặc: giao tử (n-1) kết hợp với giao tử (n-1) tạo thể 1 kép ( 2n-1-1 )

- Sự rối loạn phân li có thể xảy ra trên đối tượng thực vật và động vật; ởNST thường hoặc ở NST giới tính

Ví dụ: * Lệch bội trên NST thường của người: Hội chứng Down:

- Cặp NST thứ 21 của người bệnh Down có 3 NST (2n+1; 47), của người bìnhthường là 2 NST Do 1 giao tử mang 2 NST 21 x 1 giao tử bình thường)

+ nam (nữ), cổ ngắn, gáy rộng và dẹt, khe mắt xếch, lông mi ngắn và thưa+ các ngón tay ngắn, cơ thể chậm phát triển, si đần, vô sinh

- Sự tăng tỉ lệ trẻ mới sinh mắc bệnh Down theo tuổi người mẹ, Phụ nữ khôngnên sinh con khi tuổi đã ngoài 40 Vì khi tuổi người mẹ càng cao, các tế bào bịlão hóa g cơ chế phân ly NST bị rối loạn.

* Thể lệch bội ở cặp NST giới tính của người:

- Hội chứng XXX (2n+1;47) - Cặp NST số 23 có 3NST X - Nữ, buồngtrứng và dạ con không phát triển, rối loạn kinh nguyệt, khó có con

- H.C Tớcnơ XO (2n-1; 45): - Cặp NST số 23 chỉ có 1NST X - Nữ, lùn,

cổ ngắn, không có kinh nguyệt, si đần

- H.C Klinefelter XXY: (2n+1;47) : - Cặp NST 23 có 3 NST là XXY –Nam, bị bệnh mù màu, thân cao, chân tay dài, si đần và thường vô sinh

I.3 Khái niệm thể tự đa bội: là dạng đột biến làm tăng một số nguyên

lần bộ NST đơn bội của loài và lớn hơn 2n

* Các dạng thể đa bội: Gồm đa bội lẻ 3n, 5n,… và đa bội chẵn 4n, 6n,

I.4 Cơ chế hình thành thể tự đa bội:

- Trong quá trình giảm phân hình thành giao tử, bộ NST của tế bào khôngphân ly tạo giao tử 2n

+ Giao tử (2n) kết hợp với giao tử bình thường (n) tạo thể tam bội (3n).+ Giao tử (2n) kết hợp với giao tử (2n) tạo thể tứ bội (4n)

+ Ngoài ra giáo viên chú ý thể tứ bội còn được hình thành trong quá trìnhnguyên phân

I.5 Kiến thức về quá trình giảm phân: ở chương trình sinh học 10 tóm

tắt qua sơ đồ sau:

Lần phân bào 2

A A a a

(n) (n) (n) (n)

Kết quả giảm phân: Từ 1 tế bào sinh giao tử (2n) loại giao tử n là:

A(n) và a(n) ( Sơ đồ 1)

II THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI:

- Nội dung và các kiến thức ở các kì thi chủ yếu tập trung vào khối 12 cònkhối 10, 11 ít liên quan nên gặp rất nhiều khó khăn cho giáo viên dạy và ôn tậpnên học sinh thường ít quan tâm học đến môn sinh học như các môn tự nhiênkhác

- Chương trình sinh học khối 12 khá nặng, lý thuyết nhiều và khó nhớ,thời gian phân bố cho các tiết bài tập và ôn tập ít nên rất khó cho học sinh làmcác bài tập vận dụng ở cuối bài hoặc cuối chương

- Nhiều em ở trường gia đình chủ yếu làm nông nghiệp, ít quan tâm tớiviệc học tập của con em mình, chỉ mong các em học để lấy bằng tốt nghiệpTHPT mà không định hướng cho các em mục tiêu khác do đó giáo viên gặpnhiều khó khăn trong quá trình giảng dạy

- Các em chủ yếu tập trung học các môn Toán, Lý, Hóa còn môn Sinh họcchỉ học để đối phó lấy điểm miệng, điểm kiểm tra, thi kèm khối B với khối A,nên rất ít học sinh tham gia học

III GIẢI PHÁP VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN:

Sau khi học sinh nắm vững phần lí thuyết, tôi chia các bài tập phần độtbiến số lượng NST thành các dạng, sau mỗi dạng có công thức tổng quát và bàitập áp dụng để các em dễ dàng nắm kiến thức

1 Dạng 1: Xác định số lượng NST trong tế bào thể lệch bội:

Các dạng thường gặp:

- Thể không : 2n – 2: Thiếu hẵn NST/ 1 cặp

- Thể 1: 2n – 1: Chứa 1 NST/ 1 cặp

- Thể 3: 2n + 1: Chứa 3 NST/ 1 cặp

- Thể 4: 2n + 2 : Chứa 4 NST/ 1 cặp

- Thể 1 kép : 2n – 1 – 1 có 2 cặp NST chỉ có 1NST/ 1 cặp

- Thể 3 kép : 2n + 1+ 1: có 2 cặp NST có 3 NST/ 1 cặp (Với n: Số cặp NST)

Ví dụ 1: Ruồi giấm có bộ NST 2n = 8 Số lượng NST có trong tế bào sinh

dưỡng của ruồi giấm thuộc thể lệch bội dạng 4 nhiễm là:

A 10 B 16 C 32 D 12

(Đề thi TN năm 2008 – lần 1)

Hướng dẫn: Thể 4 có số lượng NST là: 2n + 2 = 8 + 2 = 10 Chọn phương án A

2 Dạng 2: Xác định số dạng lệch bội:

1 Số dạng lệch bội đơn khác nhau: Trường hợp này, lệch bội có thể

xảy ra ở mỗi cặp NST nên HS dễ dàng xác định số trường hợp = n

Giáo viên nên lưu công thức tổng quát để giúp các em giải quyết được những

bài tập phức tạp hơn: C n 1 = n

2 Số dạng lệch bội kép khác nhau: HS phải hiểu được thể lệch bội kép

tức đồng thời trong tế bào có 2 cặp NST tồn tại ở thể lệch bội khác nhau

Tổng quát: C n 2 = n(n – 1)/2!

3 Có a thể lệch bội khác nhau:

GV cần phân tích để HS thấy rằng:

- Với thể lệch bội thứ nhất sẽ có n trường hợp tương ứng với n cặp NST

- Với thể lệch bội thứ hai sẽ có n – 1 trường hợp tương ứng với n – 1 cặp NSTcòn lại

- Với thể lệch bội thứ ba sẽ có n – 2 trường hợp tương ứng với n – 2 cặp NSTcòn lại

- Với thể lệch bội thứ a( a < n) sẽ có n – a trường hợp tương ứng với n – a cặpNST còn lại

Kết quả = n(n – 1)(n – 2)(n - a) = A n a = n!/(n –a)!

Tổng quát: A n a = n!/(n –a)!

+ Ví dụ 2: Bộ NST lưỡng bội của loài 2n = 8 Xác định:

- Có bao nhiêu trường hợp thể 3 có thể xảy ra?

- Có bao nhiêu trường hợp thể 1 kép có thể xảy ra?

- Có bao nhiêu trường hợp đồng thời xảy ra cả 3 đột biến; thể 0, thể 1 và thể 3? Hướng dẫn: * Số trường hợp thể 3 có thể xảy ra: 2n = 8→ n = 4

số trường hợp thể 3 = Cn1 = n = 4

* Số trường hợp thể 1 kép có thể xảy ra: Cn2 = n(n – 1)/2 = 4.3/2 = 6

* Số trường hợp đồng thời xảy ra cả 3 đột biến: thể 0, thể 1 và thể 3:

2.1Trường hợp 1: Xảy ra trên 1 cặp NST thường:

* Giảm phân không bình thường:

- Xảy ra ở lần phân bào I:

Tự nhân đôi

Lần 1( NST không phân li)

AAaa O ( Không mang NST của cặp)

Lần phân bào 2 Aa Aa O O

(n + 1) (n + 1) (n - 1) (n - 1)

Kết quả giảm phân: Từ 1 tế bào sinh giao tử (2n) 2 loại giao tử: n + 1

và n – 1 ( Sơ đồ 2)

Ví dụ 3: Khi các cá thể của một quần thể giao phối ( quần thể lưỡng bội) tiến

hành giảm phân hình thành giao tử đực và cái, ở một số tế bào sinh giao tử, mộtcặp NST thường không phân li trong giảm phân I, giảm phân 2 diễn ra bìnhthường Sự giao phối tự do giữa các cá thể có thể tạo ra các kiểu tổ hợp về NSTlà: A 2n, 2n-1, 2n+ 1, 2n-2, 2n+2 B 2n+1, 2n-1-1-1, 2n

C 2n-2, 2n, 2n+2+1 C 2n+1, 2n-2-2, 2n, 2n+2

( Đề TS Đại học năm 2008)Hướng dẫn: Theo sơ đồ 2: Khi các cá thể của một quần thể giao phối ( quần thểlưỡng bội) tiến hành giảm phân hình thành giao tử đực và cái, ở một số tế bàosinh giao tử, một cặp NST thường không phân li trong giảm phân I, giảm phân 2diễn ra bình thường sẽ tạo các giao tử n + 1, n – 1 và n, sự giao phối tự do giữacác cá thể có thể tạo ra các kiểu tổ hợp sau:

- Nếu giao tử n x giao tử n hợp tử 2n

- Nếu giao tử n x giao tử n +1 hợp tử 2n +1

- Nếu giao tử n x giao tử n - 1 hợp tử 2n - 1

- Nếu giao tử n – 1 x giao tử n - 1 hợp tử 2n - 2

- Nếu giao tử n + 1 x giao tử n +1 hợp tử 2n +2

Ví dụ 4: Ở một loài thực vật, cặp NST số 1 chứa cặp gen Aa, cặp NST số 3

chứa cặp gen Bb Nếu ở tất cả các tế bào, cặp NST số 1 không phân li trongphảm phân II, cặp NST số 3 phân li bình thường thì cơ thể có kiểu gen Aabbgiảm phân sẽ tạo ra các loại giao tử có kiểu gen:

( Đề HSG tỉnh Thái Bình năm 2010 - 2011)

A AAb ; aab ; b B Aab ; b ; Ab ; ab

C AAbb D Abb ; abb ; Ab ; ab.Hướng dẫn: Theo sơ đồ 3: - Cặp Aa không phân li trong giảm phân 2 cho 3 loạigiao tử: AA, aa, O

- bb giảm phân bình thường cho giao tử: b

- Do đo cơ thể Aabb giảm phân cho các giao tử: b x ( AA, aa, O) = AAb ;aab ; b Đáp án A

2.2 Trường hợp 2: Xảy ra trên cặp NST giới tính.

+ Cặp NST giới tính XX ( đối với đa số các loài con cái có cặp NST giới tính

XX)

- Phân li không bình thường ở lần phân bào I:

Tự nhân đôi

XX(2n) XXXX

Lần 1( NST không phân li)

XXXX O ( Không mang NST của cặp)

Lần 1( NST không phân li)

XXYY O ( Không mang NST của cặp)

Lần phân bào 2 XY XY O O

(n + 1) (n + 1) (n - 1) (n - 1)

Kết quả giảm phân: Từ 1 tế bào sinh tinh (2n) 2 loại tinh trùng: XY

( n + 1) và O (n – 1) ( Sơ đồ 6)

- Phân li không bình thường ở lần phân bào II:

+ Cặp XX ở lần phân bào 2 không phân li

Ví dụ 5: Mẹ có kiểu gen XA Xa , bố có kiểu gen XA Y, con gái có kiểu gen

XA Xa Xa Cho biết quá trình giảm phân ở bố, mẹ không xảy ra đột biến gen vàđột biến cấu trúc NST Kết luận nào sau đây về quá trình giảm phân ở bố , mẹ làđúng?

A Trong giảm phân 2 ở bố NST giới tính không phân li, ở mẹ giảm phânbình thường

B Trong giảm phân 1 ở bố NST giới tính không phân li, ở mẹ giảm phânbình thường

C Trong giảm phân 2 ở mẹ NST giới tính không phân li, ở bố giảm phânbình thường

D. Trong giảm phân 1 ở mẹ NST giới tính không phân li, ở bố giảm phânbình thường ( Đề TS Đại học năm 2008)

Hướng dẫn: Do mẹ có kiểu gen XA Xa , bố có kiểu gen XA Y, con gái có kiểugen XA Xa Xa Mà quá trình giảm phân ở bố, mẹ không xảy ra đột biến gen vàđột biến cấu trúc NST Nên trong giảm phân 2 ở mẹ NST giới tính Xa khôngphân li tạo giao tử Xa Xa , ở bố giảm phân bình thường tạo giao tử XA Sự kếthợp của giao tử bố và mẹ tạo hợp tử XA Xa Xa Đáp án: C

Ví dụ 6 : Một cơ thể có tế bào chứa cặp NST giới tính XA Xa Trong quá trìnhgiảm phân phát sinh giao tử, ở một số tế bào cặp NST này không phân li tronglần phân bào II Các loại giao tử có thể được tạo ra từ cơ thể trên là:

A XA Xa , Xa Xa, XA, , Xa, O B XA XA , XA Xa, XA, , Xa, O

C XA XA, Xa Xa, XA, , Xa, O C XA Xa , XA XA, XA, , O

( Đề TS Đại học năm 2007)Hướng dẫn: - Tế bào chứa cặp NST giới tính XA Xa khi giảm phân hình thànhgiao tử ở lần phân bào 1 bình thường tạo thành 2 tế bào có bộ NST n kép là XA

3 Xác định kết quả lai ở thể dị bội

Xác định kết quả phân tính của F và tính trội, lặn khi biết kiểu gen P

Cách giải: - Xác định tính trội, lặn

- Quy ước gen và viết sơ đồ lai

- Xác định kết quả kiểu gen và kiểu hình của F

Ví dụ 7: Ở đậu, Gen A trội hoàn toàn quy định hạt nâu so với gen a quy định

màu hạt trắng Cây đậu mang đột biến dị bội 2n + 1 giảm phân cho loại giao tử

chứa 2 NST, có loại giao tử chỉ mang 1 NST của cặp, cây đậu 2n giảm phânbình thường Xác định kiểu gen và KH của F1 từ phép lai sau: Aaa x Aa Giải: - Bước 1: Xác định tính trội, lặn.

Theo bài ra: Hạt nâu là trội hoàn toàn so với hạt trắng

- Bước 2: Quy ước gen và viết sơ đồ lai

gen A trội hoàn toàn quy định hạt nâu

gen a quy định màu hạt trắng

Sơ đồ lai: P Aaa x Aa

Gp: 1/6 A; 2/6 Aa ; 1/6 aa; 2/6 a 1/ 2 A ; 1/2 a

- Bước 3: Xác định kết quả kiểu gen và kiểu hình của F

+ Kiểu gen: 1/12 AA ; 3/12 Aa; 3/12 Aaa; 2/12 AAa ; 1/12 aaa; 2/12 aa + Kiểu hình: 9/12 Hạt nâu : 3/12 Hạt trắng

4 Dạng 4: Xác định số lượng NST trong tế bào đa bội:

- Đa bội chẵn : Tứ bội (4n) ,Lục bội (6n) , Bát bội (8n)

- Đa bội lẻ : Tam bội (3n) , Ngũ bội (5n) , Thất bội (7n)

- Thể song nhị bội: 4n ( 2n A + 2n B)

Ví dụ 8: Loài cải củ có 2n = 18 Xác định số NST trong thể 3n, 4n.

Hướng dẫn: Theo bài ra ta có: 2n = 18 n = 9 Số NST trong các thể: 3n = 3

1 Đối với thể tam bội ( 3n): Giảm phân tạo 2 loại giao tử 2n và giao tử n có

khả năng thụ tinh Do đó phương pháp xác định giao tử nhanh nhất là sơ đồhình tam giác:

2 Đối với thể tứ bội ( 4n): Giảm phân tạo ra loại giao tử 2n có khả năng thụ

tinh Do đó phương pháp xác định giao tử nhanh nhất là sơ đồ hình chữ nhật:

AAAa → 1/2AA : 1/2Aa

AAaa → 1/6AA :4/6Aa : 1/6aa

Aaaa → 1/2Aa : 1/2 aa

aaaa → 100 % aa

6 Dạng 6: Xác định kết quả phép lai ở đột biến đa bội:

1.Trường hợp 1: Phép lai thuận: Biết kiểu gen hoặc kiểu hình của P,

biết tính trội lặn, xác định kết quả phân tính của F

Cách giải: Thực hiện theo 3 bước:

+ Bước 1: Quy ước gen

+ Bước 2: Xác định kiểu gen của P

+ Bước 3: Viết sơ đồ lai, ghi kết quả, tỉ lệ kiểu gen, tỉ lệ kiểu hình của F

Ví dụ 12: Ở cà chua, gen A quy định quả đỏ trội hoàn toàn, gen a quy định quả

vàng Khi cho giao phấn giữa các cây cà chua 4n quả đỏ thuần chủng với câyquả vàng 4n Xác định KG, KH của F1

Hướng dẫn: Bước 1: Quy ước gen Theo bài ra ta có: gen A quy định quả đỏtrội hoàn toàn, gen a quy định quả vàng

Bước 2: Xác định kiểu gen của P

Cây quả đỏ thuần chủng 4n có KG: AAAA Cây quả vàng 4n có KG: aaaa.Bước 3: Viết sơ đồ lai:

P: AAAA x aaaa

Gp AA aa

F1: AAaa ( 100% Quả đỏ)

2.Trường hợp 2: Phép lai nghịch: Biết kết quả phân tích của F, tìm kiểu

gen, kiểu hình của P

Cách giải: Thực hiện theo 3 bước:

+ Bước 1: Xác định tính trội, lặn Quy ước gen

+ Bước 2: Xác định tỉ lệ phân tính của F Dựa vào kiểu hình lặn của F1 viết kiểugen của kiểu hình này sau đó xác định kiểu gen và kiểu hình của P

+ Bước 3: Viết sơ đồ kiểm trứng

Ví dụ 13: Ở thực vật, gen A quy định hoa đỏ, gen a quy định hoa trắng Khi cho

giao phấn giữa các cây 3n F1 thu được 11 hoa đỏ ; 1 hoa trắng Xác định KG,

KH của P

Hướng dẫn: -Bước 1: Theo bài ra ta có: gen A : quy định hoa đỏ; a: hoa trắng.

- Bước 2: Do F1 phân li theo tỉ lệ: 11 hoa đỏ : 1 hoa trắng