TÓM TẮT NỘI DUNG SÁNG KIẾN 1. Hoàn cảnh nảy sinh sáng kiến. Trong chương trình Sinh học nói chung và phần cơ sở di truyền tế bào nói riêng, đặc biệt là các kiến thức về bài tập có ý nghĩa hết sức quan trọng. Ngay từ khi còn học ở lớp 9 các em đã được làm quen với các bài toán phân bào: nguyên phân, giảm phân, thụ tinh. Mặc dù phần lí thuyết ở chương trình SGK nói không sâu rộng, nhưng khi học sinh ôn thi học sinh giỏi các cấp thì lại gặp các dạng bài tập rất nhiều. Việc giải bài tập phần tế bào đòi hỏi ở học sinh phải có sự linh hoạt sáng tạo trong việc vận dụng kiến thức về kết hợp giữa các phần vào việc giải các dạng bài tập cụ thể. Trong các đề thi chọn học sinh giỏi các cấp, thi tuyển vào trường chuyên… thì các bài tập phần tế bào có mặt nhiều ở dạng khác nhau từ dễ đến khó. Song không phải học sinh nào cũng giải quyết được các bài tập này, nhất là các bài tập khó. Sở dĩ các em chưa giải được các bài tập này vì: Các em ít được tiếp xúc với các dạng bài tập đó, mặt khác không nắm được cách giải tổng quát ở một số dạng. Vì vậy tầm nhìn bị thu hẹp nên thiếu sự linh hoạt và sáng tạo trong việc giải các bài tập phần tế bào. Xuất phát từ các lí do trên, tôi xin mạnh dạn trình bày sáng kiến: Phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi phần nguyên phân, giảm phân và thụ tinh. Viết sáng kiến này với mong muốn góp một phần nhỏ bé của mình vào việc hoàn thành yêu cầu giảng dạy bộ môn Sinh học 9, đặc biệt là phần bồi dưỡng học sinh giỏi. Hy vọng giúp các em học sinh có phương pháp và hướng để giải các dạng toán giải bài tập phần phân tử tế bào. Các em được hình thành, rèn luyện, củng cố các kĩ năng về giải bài tập. Để các em được mở mang tầm hiểu biết giúp giáo dục tư tưởng đạo đức và rèn phong cách làm việc của người lao động mới: có kế hoạch, có định hướng hợp lý trước khi làm bất kỳ công việc nào đó. 2. Điều kiện, thời gian, đối tượng áp dụng sáng kiến. 2.1. Điều kiện. Học sinh khối 9. Chuẩn bị một số cuốn sách tham khảo, sách nâng cao, sách phương pháp... 2.2. Thời gian. Thời gian áp dụng sáng kiến từ năm học 2013 2014. 2.3. Đối tượng áp dụng sáng kiến. Học sinh khối 9 3. Nội dung sáng kiến. 3.1. Tính mới, tính sáng tạo của sáng kiến.
Trang 1THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN
1 Tên sáng kiến: "Phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi phần nguyên phân, giảm phân và thụ tinh".
2 Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Môn Sinh học trường THCS
3 Tác giả:
Họ và tên: Nam (nữ): Nam
Ngày tháng/năm sinh:
Trình độ chuyên môn: Đại học Sư phạm
Chức vụ, đơn vị công tác: Phó Hiệu trưởng
5 Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến:
Giáo viên cần nghiên cứu kỹ nội dung của bài và chọn những nội dung từ cơbản nhất đến các dạng thường gặp và các dạng bài nâng cao dần và đề thi thườnggặp phù hợp với phần tế bào và phù hợp với đối tượng học sinh để tăng hiệu quả
Học sinh cần chuẩn bị bài và có thái độ học tập tích cực
6 Thời gian áp dụng sáng kiến lần đầu: nêu mốc thời gian mà SK được ápdụng lần đầu tiên trong thực tế, hoặc áp dụng thử
Trang 2TÓM TẮT NỘI DUNG SÁNG KIẾN
1 Hoàn cảnh nảy sinh sáng kiến.
Trong chương trình Sinh học nói chung và phần cơ sở di truyền tế bào nóiriêng, đặc biệt là các kiến thức về bài tập có ý nghĩa hết sức quan trọng Ngay từkhi còn học ở lớp 9 các em đã được làm quen với các bài toán phân bào: nguyênphân, giảm phân, thụ tinh Mặc dù phần lí thuyết ở chương trình SGK nói khôngsâu rộng, nhưng khi học sinh ôn thi học sinh giỏi các cấp thì lại gặp các dạng bàitập rất nhiều
Việc giải bài tập phần tế bào đòi hỏi ở học sinh phải có sự linh hoạt sáng tạotrong việc vận dụng kiến thức về kết hợp giữa các phần vào việc giải các dạng bàitập cụ thể
Trong các đề thi chọn học sinh giỏi các cấp, thi tuyển vào trường chuyên…thì các bài tập phần tế bào có mặt nhiều ở dạng khác nhau từ dễ đến khó Songkhông phải học sinh nào cũng giải quyết được các bài tập này, nhất là các bài tậpkhó
Sở dĩ các em chưa giải được các bài tập này vì: Các em ít được tiếp xúc vớicác dạng bài tập đó, mặt khác không nắm được cách giải tổng quát ở một số dạng
Vì vậy tầm nhìn bị thu hẹp nên thiếu sự linh hoạt và sáng tạo trong việc giải cácbài tập phần tế bào
Xuất phát từ các lí do trên, tôi xin mạnh dạn trình bày sáng kiến: "Phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi phần nguyên phân, giảm phân và thụ tinh" Viết sáng
kiến này với mong muốn góp một phần nhỏ bé của mình vào việc hoàn thành yêucầu giảng dạy bộ môn Sinh học 9, đặc biệt là phần bồi dưỡng học sinh giỏi Hyvọng giúp các em học sinh có phương pháp và hướng để giải các dạng toán giải bàitập phần phân tử tế bào Các em được hình thành, rèn luyện, củng cố các kĩ năng
về giải bài tập Để các em được mở mang tầm hiểu biết giúp giáo dục tư tưởngđạo đức và rèn phong cách làm việc của người lao động mới: có kế hoạch, có địnhhướng hợp lý trước khi làm bất kỳ công việc nào đó
2 Điều kiện, thời gian, đối tượng áp dụng sáng kiến.
2.1 Điều kiện.
- Học sinh khối 9
- Chuẩn bị một số cuốn sách tham khảo, sách nâng cao, sách phương pháp
2.2 Thời gian.
- Thời gian áp dụng sáng kiến từ năm học 2013 - 2014
2.3 Đối tượng áp dụng sáng kiến.
- Học sinh khối 9
3 Nội dung sáng kiến.
3.1 Tính mới, tính sáng tạo của sáng kiến.
Trang 3- Đưa ra được phương pháp phù hợp với phần tế bào; trong từng dạng đều cóphần lí thuyết rồi đến các công thức cơ bản, sau đó là dạng bài bài cơ bản áp dụngcông thức, lí thuyết; tiếp đó là những dạng bài tập nâng cao mức độ tăng dần; rồinhững dạng bài tập thường gặp trong đề thi và cuối cùng là bài tập tự giải Từ đógiúp các em nắm chắc được kiến thức, biết rõ được phương pháp giải bài tập và ápdụng một cách linh hoạt.
- Qua quá trình giảng dạy, nghiên cứu và áp dụng sáng kiến tôi thấy học sinh
đã có những tiến bộ rõ rệt Học sinh không còn e ngại bài tập dạng này nữa họcsinh đều dễ dàng hoàn thành và vận dụng tốt từ hiểu biết -> thông hiểu -> vận dụngthấp và vận dụng cao
3.2 Khả năng áp dụng sáng kiến.
- Sáng kiến được nghiên cứu và áp dụng thành công với học sinh khối 9 tạitrường tôi công tác nói riêng và có thể áp dụng cho học sinh các trường khác trênđịa bàn nói chung
3.3 Lợi ích thiết thực của sáng kiến.
- Học sinh có hứng thú học tập hơn và đạt hiệu quả hơn
3.4 Giá trị và kết quả đạt được của sáng kiến.
- Trước khi chưa áp dụng sáng kiến chất lượng làm bài của học sinh rất hạnchế, qua kết quả điều tra thực trạng cho thấy chỉ một số ít học sinh làm được Màđây lại là dạng bài tập không thể bỏ qua trong các kì thi học sinh giỏi các cấp
- Sau khi áp dụng sáng kiến học sinh tiến bộ rõ rệt trong trả lời và vận dụngvào giải những bài tập từ đơn giản đến phức tạp
- Tổ chức các buổi thảo luận và giới thiệu các sáng kiến kinh nghiệm có chấtlượng cao, ứng dụng lớn trong thực tiễn
Trang 4MÔ TẢ SÁNG KIẾN
1 Hoàn cảnh nảy sinh sáng kiến
Trong chương trình Sinh học nói chung và phần cơ sở di truyền tế bào nóiriêng, đặc biệt là các kiến thức về bài tập có ý nghĩa hết sức quan trọng Ngay từkhi còn học ở lớp 9 các em đã được làm quen với các bài toán phân bào: nguyênphân, giảm phân, thụ tinh Mặc dù phần lí thuyết ở chương trình SGK nói khôngsâu rộng, nhưng khi học sinh ôn thi học sinh giỏi các cấp thì lại gặp các dạng bàitập rất nhiều
Việc giải bài tập phần tế bào đòi hỏi ở học sinh phải có sự linh hoạt sáng tạotrong việc vận dụng kiến thức về kết hợp giữa các phần vào việc giải các dạng bàitập cụ thể
Phương pháp giải bài tập phần tế bào là một trong những bài tập khó Làmcho học sinh có tư duy linh hoạt nhìn nhận một vấn đề một cách tổng quát Nhiềubài tập nếu không biết phương pháp và công thức giải thì giải rất khó khăn Songnếu hiểu rõ các bước làm và phương pháp hợp lí thì có thể giải một cách đơn giản
và dễ dàng hơn
Là một giáo viên trường THCS tôi thấy các em học sinh đã được trang bị vàluyện tập thành thạo các phần lí thuyết về những hiện tượng gần gũi và thân quenvới con người và những dạng bài tập đơn giản như các dạng bài tập di truyền củaMenĐen
Trong các đề thi chọn học sinh giỏi các cấp, thi tuyển vào trường chuyên…thì các bài tập phần tế bào có mặt nhiều ở dạng khác nhau từ dễ đến khó Songkhông phải học sinh nào cũng giải quyết được các bài tập này, nhất là các bài tậpkhó
Sở dĩ các em chưa giải được các bài tập này vì: Các em ít được tiếp xúc vớicác dạng bài tập đó, mặt khác không nắm được cách giải tổng quát ở một số dạng
Vì vậy tầm nhìn bị thu hẹp nên thiếu sự linh hoạt và sáng tạo trong việc giải cácbài tập phần tế bào
Xuất phát từ các lí do trên, tôi xin mạnh dạn trình bày sáng kiến: "Phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi phần nguyên phân, giảm phân và thụ tinh" Viết sáng
kiến này với mong muốn góp một phần nhỏ bé của mình vào việc hoàn thành yêucầu giảng dạy bộ môn Sinh học 9, đặc biệt là phần bồi dưỡng học sinh giỏi Hyvọng giúp các em học sinh có phương pháp và hướng để giải các dạng toán giải bàitập phần phân tử tế bào Các em được hình thành, rèn luyện, củng cố các kĩ năng
về giải bài tập Để các em được mở mang tầm hiểu biết giúp giáo dục tư tưởngđạo đức và rèn phong cách làm việc của người lao động mới: có kế hoạch, có địnhhướng hợp lý trước khi làm bất kỳ công việc nào đó
2 Cơ sở lý luận của vấn đề
Trang 5Đứng trước yêu cầu của công cuộc đổi mới, giáo dục phải luôn đi trước mộtbước Vì thế đòi hỏi ngành giáo dục nói chung và mỗi thầy cô giáo nói riêng phảigánh vác một trọng trách hết sức nặng nề Muốn giáo dục đào tạo tồn tại xứngđáng với vị trí của nó trong xã hội thì các nhà giáo dục phải đổi mới và đề ranhững định hướng kịp thời Trong quá trình giáo dục thì việc luôn phấn đấu, tìmtòi, học hỏi để nâng cao vốn kiến thức của mình là việc cấp thiết Có như vậy mớiđáp ứng được yêu cầu của xã hội, nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và gây đượcniềm tin đối với học sinh, phụ huynh và toàn xã hội.
Trong nhiều năm, bằng thực tế đã làm, trong đó có cả những thành công,hạn chế, tôi đã rút ra được những kinh nghiệm tốt trong việc dạy đội tuyển họcsinh giỏi, đặc biệt là dạy phần tế bào, mặc dù đây là phần mà đa số học sinh rất sợ
và ngại vì khó Qua đây tôi đã mạnh dạn viết thành sáng kiến để các đồng chí,đồng nghiệp cùng nghiên cứu tham khảo
3 Thực trạng của vấn đề.
Trong việc giảng dạy môn Sinh học ở trường phổ thông, đặc biệt là trongviệc bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi việc tìm được lời giải của một bài tập là hếtsức quan trọng Để đạt được kết quả đó đòi hỏi mỗi học sinh phải có một nền kiếnthức vững chắc Với cách áp dụng linh hoạt những kiến thức đó sẽ giúp người giảibài tập hoàn thành tốt mục tiêu
Giải bài tập phần tế bào là một vấn đề phức tạp và khó khăn Người ta đãchứng minh được rằng không thể giải bằng cách suy luận một cách đơn giản Tuỳtheo dạng khác nhau của mỗi loại bài tập mà ta có phương pháp giải cho phù hợp
Trong trường THCS, qua việc giảng dạy trên lớp cũng như việc bồi dưỡngđội tuyển học sinh giỏi tôi thấy: Đa số các em rất lúng túng và bế tắc khi giải cácbài tập dạng phân bào nguyên phân, giảm phân và thụ tinh… vì các em ít được tiếpxúc với các loại bài tập này khi học ở trên lớp Đặc biệt là khả năng nhận dạng,phán đoán về các dạng toán đó còn hạn chế, nên kỹ năng giải bài tập phần tế bàochưa đạt được kết quả mong muốn
Qua quan sát ý thức học tập cuả HS trong trong buổi học về phần cơ sở ditruyền tế bào hay bồi dưỡng học sinh giỏi, trao đổi với HS sau khi học xong cácphần, khi đưa các phương pháp dạy nhằm phát huy tính sáng tạo của học sinhtrong việc giải bài tập phần cơ sở di truyền tế bào
Quan sát tình hình dạy các tiết phần cơ sở di truyền tế bào của GV trongtrường và giáo viên trường bạn, dạy các tiết phần cơ sở di truyền tế bào theo PPtruyền thống và PP nhằm phát huy tính sáng tạo của học sinh trong việc giải bàitập phần cơ sở di truyền tế bào từ đó tập hợp các giải pháp, hình thành kinhnghiệm soạn dạy các phương pháp giải bài tập theo đề tài
Học sinh khối lớp 9 học phần cơ sở di truyền tế bào còn sơ sài, chưa mởrộng nhiều vốn sống thực tế ít, khi học môn Sinh học các em làm bài tập phần tế
Trang 6bào theo phương pháp truyền thống lượng kiến thức là khá nặng và các em tiếp thucòn khó khăn
Ví dụ: Sau khi học bài “Nguyên phân”, “Giảm phân” hay bài “Phát sinh giao
tử và thụ tinh” học sinh được khái quát toàn bộ lượng kiến thức đã học ở chươngtrình cơ sở di truyền tế bào
Tôi đã ra bài tập:
Bài tập 1: Có 3 tế bào cùng nguyên phân một số lần bằng nhau kết quả tạo ra
24 tế bào
a, Xác định số lần nguyên phân của mỗi tế bào
b,Tính số NST môi trường đã cung cấp cho quá trình nguyên phân của nhóm
tế bào đó biết bộ NST của loài là 2n=78
Bài tập 2: Có một số noãn bào bậc 1 giảm phân tạo ra 105 thể định hướng Số
trứng tạo ra từ sự giảm phân trên đã tham gia thụ tinh cùng với 125 tinh trùng Biếthiệu suất thụ tinh của trứng là 40% Xác định:
a/ Số noãn bào bậc 1
b/ Số hợp tử tạo ra
c/ Hiệu suất thụ tinh của tinh trùng
Kết quả: - Có 50% học sinh không làm được bài, hoặc làm còn thiếu rất
4 Các giải pháp, biện pháp thực hiện.
Đối với các bài tập phần phân bào nguyên phân, giảm phân và thụ tinh,trước tiên ta cần hướng dẫn học sinh phải nhận dạng được dạng toán và nắm đượccách giải bài toán đó Sau đó biết huy động kiến thức đã có và các kĩ năng cần thiết
để giải dạng toán đã cho Tuỳ theo đặc điểm riêng của mỗi dạng bài toán đã cho
mà ta có cách suy luận và lập luận thích hợp Sau đây là một vài dạng bài tập phầnphân bào nguyên phân, giảm phân và thụ tinh thường gặp
Trang 74.1/ PHÂN BÀO NGUYÊN PHÂN 4.1.1/ Kiến thức cơ bản
*) Khái niệm: Là hình thức phân chia TB mà trong đó từ 1 TB mẹ chia thành
2 TB con có bộ NST giống như TB mẹ
2/ Kì đầu
- NST bắt đầu đóng xoắn và co ngắn nên
có hình thái rõ rệt
- Các NST kép dính vào các sợi tơ của thoi
phân bào tâm động
1 Số tế bào con được tạo ra sau k lần nguyên phân:
- Từ 1 tế bào mẹ ban đầu: 2k
- Từ x tế bào mẹ ban đầu: x 2k
(ĐK: Mỗi tế bào mẹ đều nguyên phân k lần)
2 Số tế bào con được tạo thêm sau k lần nguyên phân:
Trang 8- Từ 1 tế bào mẹ ban đầu: 2k-1
- Từ x tế bào mẹ ban đầu: x (2k-1)
(ĐK: Mỗi tế bào mẹ đều nguyên phân k lần)
3 Tổng số NST đơn được có trong các tế bào con được tạo ra:
- Từ 1 tế bào mẹ ban đầu: 2n.2k
- Từ x tế bào mẹ ban đầu: x.2n.2k
(ĐK: Mỗi tế bào mẹ đều nguyên phân k lần)
4 Tổng số tâm động trong các tế bào con được tạo ra sau k lần nguyên phân:
- Từ 1 tế bào mẹ ban đầu: 2n.2k
- Từ x tế bào mẹ ban đầu: x.2n.2k
(ĐK: Mỗi tế bào mẹ đều nguyên phân k lần)
5 Tổng số tâm động trong các tế bào con được tạo thêm sau k lần nguyên phân:
- Từ 1 tế bào mẹ ban đầu: 2n(2k-1)
- Từ x tế bào mẹ ban đầu: x.2n (2k-1)
(ĐK: Mỗi tế bào mẹ đều nguyên phân k lần)
6 Tổng số NST đơn mới tương đương môi trường nội bào phải cung cấp cho:
- Từ 1 tế bào mẹ nguyên phân k lần: 2n(2k-1)
- x tế bào mẹ đều nguyên phân k lần: x.2n (2k-1)
7 Tổng số NST đơn mới hoàn toàn môi trường nội bào phải cung cấp cho:
- Từ 1 tế bào mẹ nguyên phân k lần: 2n(2k-2)
- x tế bào mẹ đều nguyên phân k lần: x.2n (2k-2)
8 Tổng số lần NST tự nhân đôi trong k lần nguyên phân:
- Từ 1 tế bào mẹ ban đầu: k
- Từ x tế bào mẹ ban đầu: x.k
(ĐK: Mỗi tế bào mẹ đều nguyên phân k lần)
9 Tổng số thoi dây tơ vô sắc xuất hiện trong k lần nguyên phân:
- Từ 1 tế bào mẹ ban đầu: (2k-1)
- Từ x tế bào mẹ ban đầu: x.(2k-1)
(ĐK: Mỗi tế bào mẹ đều nguyên phân k lần)
10 Tính thời gian của nguyên phân:
10.1 Thời gian của 1 chu kì nguyên phân:
Là thời gian của 5 giai đọan, có thể được tính từ đầu kì trước đến hết kìtrung gian hoặc từ đầu kì trung gian đến hết kì cuối
10.2 Thời gian qua các đợt nguyên phân
Là tổng thời gian của các đợt nguyên phân liên tiếp
- Tốc độ nguyên phân không thay đổi:
Khi thời gian của đợt nguyên phân sau luôn luôn bằng thời gian của đợt nguyênphân trước
TG = thời gian mỗi đợt x số đợt nguyên phân
- Tốc độ nguyên phân thay đổi:
Trang 9Nhanh dần đều: khi thời gian của đợt phân bào sau ít hơn thời gian của đợt phânbào trước là 1 hằng số (ngược lại, thời gian của nguyên phân giảm dần đều)
Ví dụ:
Thời gian của đợt nguyên phân 1: 30 phút 30 phút
Thời gian của đợt nguyên phân 2: 28 phút 32 phút
Thời gian của đợt nguyên phân 3: 26 phút 34 phút
Vậy: Thời gian qua các đợt phân bào liên tiếp là tổng của dãy cấp số cộng mà mỗi
số hạng là thời gian của 1 đợt nguyên phân
+ Bước 2: Xác định số tế bào tham gia nguyên phân
+ Bước 3: Xác định số lần nguyên phân
+ Bước 4: Tính số TB con được tạo ra sau các lần nguyên phân
- Bài tập cơ bản:
Bài 1: Có 10 T.B sinh dưỡng thuộc cùng 1 loài phân bào nguyên nhiễm.
a/ Nếu mỗi tế bào đều nguyên phân 3 lần liên tiếp thì tổng số tế bào conđược tạo ra từ 10 TB trên là bao nhiêu?
b/ Nếu tổng số TB con được tạo ra từ 10 TB là 1280 TB con và số lần phânbào của các TB đều bằng nhau thì mỗi TB đã nguyên phân mấy lần?
Giải
a Tổng số TB con được tạo ra:
- Từ 1 TB sinh dưỡng ban đầu:
2k = 23 = 8 (TB con)
- Từ 10 TB sinh dưỡng ban đầu:
10.2k = 10.23 = 80 (TB con)
b Số lần phân bào của mỗi TB sinh dưỡng ban đầu:
- Số TB con được tạo ra từ 1 TB sinh dưỡng ban đầu:
1280/10 = 128 (TB con)
- Số lần phân bào của mỗi TB sinh dưỡng ban đầu (k):
2k = 128 = 27 => k = 7
Bài 2: Ba hợp tử của cùng một loài có bộ NST 2n = 8 Hợp tử 1 nguyên phân 1 số
lần tạo ra số TB con bằng 1/4 số TB con do hợp tử 2 nguyên phân tạo ra Tổng số
TB con sinh ra từ hợp tử 3 có 512 NST đơn Quá trình nguyên phân của cả 3 hợp
tử đã tạo ra số TB con tổng số NST đơn là: 832
Trang 10a/ Tính số TB con do mỗi hợp tử tạo ra?
b/ Tính số lần nguyên phân của mỗi hợp tử?
Giải.
a Số TB con do mỗi hợp tử tạo ra:
Gọi x là số TB con do hợp tử 1 tạo ra
=> 4x là số TB con do hợp tử 2 tạo ra Mặt khác số TB con được tạo ra từ:Hợp tử 3: 512/8 = 64
Ba hợp tử: 832/8 = 104
Ta có phương trình: x + 4x + 64 = 104
5x = 40 => x = 8
Vậy: Số tế bào con do mỗi hợp tử tạo ra là:
Bài 3: Một TB sinh dục sơ khai khi phân bào nguyên nhiêm đòi hỏi môi trường nội
bào cung cấp 98 NST đơn mới tương đương Biết rằng bộ NST lưỡng bội của loài2n = 14
a/ Tính số TB con được tạo ra?
b/ Tính số lần nguyên phân của TB sinh dục sơ khai khai ban đầu?
Giải
a Số tế bào con được tạo ra:
Gọi k là số đợt nguyên phân của TB sinh dục sơ khai ban đầu Theo giả thiếttổng số NST đơn môi trường cung cấp là 98
b Số lần nguyên phân của TB sinh dục sơ khai ban đầu:
Ta có: 2k = 8 = 23
k = 3
Vậy: Số lần nguyên phân của TB sinh dục sơ khai ban đầu là 3.
*) Dạng 2: Tính số nhiễm sắc thể môi trường cung cấp.
- Phương pháp:
Trang 11+ Bước 1: Xác định bộ NST 2n
+ Bước 2: Xác định số tế bào tham gia nguyên phân
+ Bước 3: Xác định số lần nguyên phân
+ Bước 4: Tính số nhiễm sắc thể đơn môi trường cung cấp
Giải
a Số NST đơn mới tương đương môi trường phải cung cấp cho tế bào sinh dưỡng ban đầu:
Ta có: 2n.(2k-1) = 20.(24-1) = 300 NST
b Số NST đơn mới tương đương môi trường phải cung cấp thêm:
- Tổng số TB con được tạo ra từ một TB sinh dương ban đầu sau 4 lầnnguyên phân:
2k = 24 = 16
- Tổng số NST đơn mới tương đương môi trường phải cung cấp thêm chocác TB nguyên phân tiếp 2 đợt.:
Ta có: 24.2n.(2k-1) = 16.20.(22-1) = 960
Bài 2: Ở người bộ NST 2n = 46 Tổng số NST đơn trong các tế bào con được sinh
ra từ quá trình nguyên phân của 1 TB sinh dưỡng là 1472
a/ Tính số NST đơn mới tương đuơng môi trường nội bào đã cung cấp choquá trình nguyên phân của TB sinh dưỡng nói trên
b/ Ở lần nguyên phân cuối cùng của TB nói trên, môi trường nội bào đãcung cấp bao nhiêu NST đơn?
b Số NST môi trường cung cấp cho lần nguyên phan cuối cùng:
- Số TB con tham gia vào lần nguyên phân cuối cùng (lần thứ k):
Trang 122k-1 = 25-1 = 24 = 16.
- Mỗi TB con khi bước bước vào lần nguyên phân cuối cùng chỉ thực hiệnthêm 1 lần phân bào Do đó số NST đơn môi trường cung cấp cho các TB tham giavào đợt nguyên phân cuối cùng là:
2n.16 = 46.16 = 736
Bài 3: Có 20 TB sinh dục sơ khai của bò (2n = 60) tiến hành nguyên phân.
a/ Nếu mỗi TB đều nguyên phân 5 lần thì số NST đơn mới hoàn hoàn toànmôi trường pahỉ cung cấp cho 20 TB trên là bao nhiêu?
b/ Tính số thoi dây tơ vô sắc xuất hiện trong quá trình nguyên phân của số
+ Bước 1: Tính thời gian trong cả chu kì
+ Bước 2: Xác định và tính thời gian trong từng chu kì
+ Bước 3: Mô tả trạng thái ở từng chu kì
- Bài tập
Bài 1 Có một hợp tử nguyên phân liên tiếp một số lần với tốc độ bằng nhau.
ở mỗi lần nguyên phân của hợp tử , nhận thấy giai đoạn chuẩn bị kéo dài 3 phút;Mỗi kỳ còn lại có thời gian bằng nhau là 1,5 phút
Theo dõi quá trình nguyên phân của hợp tử đó từ đầu giai đoạn chuẩn bị củalần phân bào đầu tiên
a/ Tính thời gian của một chu kỳ nguyên phân?
b/ Mô tả trạng thái biến đổi của NST ở phút theo dõi thứ 22, thứ 23, thứ 25
và phút thứ 27?
Giải
a Thời gian 1 chu kỳ nguyên phân:
Quá trình nguyên phân gồm 1 giai đoạn chuẩn bị (kỳ trung gian) và 4 kỳchính thức là (kỳ trước, kỳ giữa, kỳ sau và kỳ cuối) Thời gian của 1 chu kỳnguyên phân là:
3 + (1,5x4) = 9 phút
b Trạng thái biến đổi của NST:
*) Ở phút thứ 22
Ta có: 22 = (9x2) + 4
Trang 13Vậy ở phút thứ 22, hợp tử đã qua 2 lần nguyên phân và đang ở phút thứ 4,tức ở kỳ trước của lần nguyên phân thứ ba Lúc này, NST rút ngắn và có hiệntượng nhân đôi Mỗi NST tách đôi tạo 2 crômatít giống nhau, dính nhau ở tâmđộng gọi là NST kép.
*) Ở phút thứ 23
Ta có: 23 = (9x2) + 5
Phút 23, hợp tử đã qua 2 lần nguyên phân và đang ở phút thứ 5, tức ở kỳgiữa của lần nguyên phân thứ ba Lúc này, các NST kép rút ngắn tối đa, có dạngđặc trưng và chuyển về xếp dàn đều trên mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc
*) Ở phút thứ 25
Ta có: 25 = (9x2) + 7
Phút 25, hợp tử đã qua 2 lần nguyên phân và đang ở phút thứ 7, tức kỳ saucủa nguyên phân thứ ba Lúc này, tâm động tách ra, mỗi NST kép hình thành 2NST đơn phân ly về 2 cực của tế bào
*) Ở phút thứ 27
Ta có: 27 = (9x3)
Phút 27, hợp tử kết thúc lần nguyên phân thứ ba Lúc này tế bào mẹ táchthành 2 tế bào con, NST duỗi ra tạo trở lại sợi nhiễm sắc
Bài 2 Một hợp tử của loài có 2n = 24, hợp tử đó bước vào nguyên phân.
Biết rằng mỗi chu kì nguyên phân diễn ra trong 12 giờ, trong đó thời gian ở kìtrung gian nhiều hơn các kì còn lại là 10 giờ Trong nguyên phân thời gian diễn ra
ở các kì đầu, kì giữa, kì sau, kì cuối tương ứng với tỷ lệ 3:2,5:2,5:2
a/ Xác định thời gian các kì của nguyên phân
b/ Xác định số tế bào mới tạo ra và số nhiễm sắc thể cùng với trạng thái củachúng khi ở các thời điểm 35 giờ; 47 giờ 50 phút
c/ Tính số tế bào mới được tạo thành qua nguyên phân Biết rằng môi trường
tế bào đã cung cấp nguyên liệu tạo ra tương đương với 512 NST đơn
Giải
a Thời gian các kì của nguyên phân:
Gọi thời gian của kì trung gian là x Từ đó thời gian của 4 kì còn lại là x –
10 Theo bài ta có phương trình:
x + (x – 10) = 12 => x = 11Vậy kì trung gian diễn ra trong 11 giờ, còn sự phân bào (4 kì còn lại) diễn ratrong 1 giờ
Thời gian diễn ra ở từng kì trong nguyên phân là:
- Kì đầu = 1.60 phút/10 x 3 = 18 phút
- Kì giữa = kì sau = 1.60 phút/10 x 2,5 = 15 phút
Trang 14- Kì cuối = 1.60 phút/10 x 2 = 12 phút
b Số tế bào mới tạo ra và số nhiễm sắc thể cùng với trạng thái của chúng khi ở các thời điểm 35 giờ; 47 giờ 50 phút.
- Tại thời điểm 35 giờ
Ta thấy 35 giờ = (12 giờ x 2) + 11 giờ
Vậy hợp tử đã nguyên phân được 2 lần và tạo được 22 = 4 tế bào; 4 tế bàonày vừa kết thúc kì trung gian do vậy NST đã được nhân đôi Do đó số NST képtrong 4 tế bào là: 24 NST kép x 4 = 96 NST kép
- Tại thời điểm 47 giờ 50 phút
Ta thấy 47 giờ 50 phút = (12 giờ x 3) + 11 giờ 50 phút Vậy hợp tử đã nguyên phân được 3 lần và tạo ra được 23 = 8 tế bào con Mỗi
tế bào mới này đã tồn tại được 11 giờ 50 phút, tức là mới chuyển sang kì cuối Dovậy NST ở trạng thái đơn và đang ở 2 cực tế bào
Số NST đơn trong 8 tế bào con là: 48 NST đơn x 8 = 384 NST
c Áp dụng công thức tính số NST đơn môi trường cung cấp = (2k – 1) x 2n
(2k – 1) x 2n = 1512 NST đơn (2k – 1) x 24 = 1512
2k = 64
Vậy số tế bào con mới tạo ra là 64 tế bào
4.1.4/ Bài tập nâng cao.
Bài 1: Có 4 TB sinh dưỡng A, B, C, D của 1 loài đều phân bào nguyên nhiễm, tạo
ra tổng cộng 60 TB con Số đợt phân bào của các tế bào lần lượt hơn nhau 1 đợt
a/ Tính số lần phân bào cảu mỗi TB sinh dưỡng A, B, C, D
b/ Tính số TB con được tạo ra từ mỗi TB
Giải
a Số lần phân bào của mỗi TB sinh dưỡng A, B, C, D.
- Gọi kA, kB, kC, kD lần lượt là số lần phân bào của các Tb A, B, C, D
-Ta có: Số TB con được tạo ra từu mỗi TB là:
KB = kA+1; kC=kA+2; kD=kA+3
- Thay các giá trị trên vào phương trình (1), ta có:
2kA + 2kA+1 + 2kA+2 + 2kA+3 = 60
15.2kA = 60
2kA = 4 = 22
Trang 15Bài 2: ở đậu Hà Lan có bộ NST 2n = 14 Tính số TB con được tạo ra từ 1 TB và số
lần nguyên phân của TB đó trong các trường hợp sau:
- TH1: Môi trường TB cung cấp 434 NST đơn mới tương đương
- TH2: Môi trường TB cung cấp 868 NST đơn mới hoàn toàn
- TH3: Số thoi dây tơ vô sắc xuất hiện trong quá trình nguyên phân là 255
Bài 1 : Củ cải có bộ nhiễm sắc thể 2n = 18 Một tế bào sinh dưỡng của cải nguyên
phân sáu đợt liên tiếp Xác định :
Trang 161 Số nhiễm sắc thể mới hoàn toàn trong các tế bào con và số nhiễm sắc thểmôi trường cung cấp cho đợt nguyên phân cuối cùng.
2 Số tế bào con lần lượt xuất hiện và số thoi vô sắc hình thành trong quátrình nguyên phân nói trên
3 Số nhiễm sắc thể cùng trạng thái của chúng trong các tế bào vào kỳ sau ởđợt nguyên phân cuối cùng
Bài 2 ;
Có ba hợp tử thuộc cùng một loài nguyên phân với số lần không bằng nhau:
- Hợp tử I đã nhận của môi trường 280 crômatit
- Hợp tử II đã tạo ra các tế bào con chứa 640 nhiễm sắc thể ở trạng thái chưanhân đôi
- Hợp tử III tạo ra các tế bào con chứa 1200 nhiễm sắc thể đơn mới hoàn toàn Tổng số nhiễm sắc thể trong các tế bào con tạo ra từ ba hợp tử nói trên là 2240
Xác định:
1 Bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của loài;
2 Số tế bào con và số lần nguyên phân của mỗi hợp tử;
3 Số tế bào con đã từng xuất hiện trong quá trình nguyên phân của ba hợp tử
Trang 174.2/ PHÂN BÀO GIẢM PHÂN VÀ SỰ THỤ TINH 4.2.1/ Lí thuyết cơ bản.
*)Khái niệm: Là hình thức phân chia tế bào mà trong đó từ 1 tế bào mẹ chia
thành 4 tế bào con có bộ nhiễm sắc thể giảm đi một nửa
*) Cơ chế.
Gồm 2 lần phân chia liên tiếp
- Lần 1: Xẩy ra hiện tượng giảm phân
+ Sơ đồ:
1 TB mẹ 2n (đơn) 1 tế bào 2n (kép) 2 tế bào con n (kép)
- Lần 2: Xẩy ra hiện tượng nguyên phân
+ Sơ đồ:
2 tế bào con n (kép) 4 tế bào con n (đơn)
- Cụ thể là:
a Kỳ trung gian:
Trang 18- NST ở dạng sợi mảnh
- Cuối kỳ NST nhân đôi thành NST kép đính nhau ở tâm động
b Diễn biến cơ bản của NST trong giảm phân.
Các kỳ Những diễn biến cơ bản của NST ở các kỳ
1 Kỳ đầu
- Các NST xoắn, co ngắn
- Các NST kép trong cặp tương đồng tiếphợp và có thể bắt chéo sau đó tách rờinhau
- NST co lại cho thấy sốlượng NST kép trong bộđơn bội
2 Kỳ giữa
- Các cặp NST tương đồng tập trung vàxếp song song thành hai hàng ở mặtphẳng xích đạo ở thoi phân bào
NST kép thành 1 hàng ởmặt phẳng xích đạo ở thoiphân bào
3 Kỳ sau
-Các cặp NST tương đồng phân li độclập với nhau về hai cực của tế bào
- Từng NST kép chẻ dọc
ở tâm động thành NSTđơn phân li về 2 cực của
tế bào
4 Kỳ cuối
- Các NST kép nằm gọn trong 2 nhânmới được tạo thành với số lượng là đơnbội (kép)
- Các NST đơn nằm gọntrong nhân mới được tạothành với số lượng là đơnbội
4.2.2/ Các công thức cơ bản.
4.2.2.1 Tính số giao tử hình thành và số hợp tử tạo ra.
*) Tạo giao tử (Kiểu NST giới tính: đực XY; cái XX)
- Ở vùng chín, mỗi tế bào sinh dục sơ khai (tế bào sinh tinh) qua giảm phâncho 4 tinh trùng và gồm 2 loại X và Y có tỉ lệ bằng nhau
Số tinh trùng hình thành = Số tế bào sinh tinh x 4
Số tinh trùng X hình thành = Số tế bào Y hình thành.
- Ở vùng chín, mỗi tế bào sinh dục sơ khai (tế bào sinh trứng) qua giảmphân chỉ cho 1 tế bào trứng gồm 1 loại X, 3 tế bào kia là thể định hướng (về sau bịtiêu biến)
- Mỗi tế bào trứng chỉ kết hợp với một tinh trùng để tạo thành 1 hợp tử
Số hợp tử tạo thành = Số tinh trùng thụ tinh = Số trứng thụ tinh
Trang 19*) Tỉ lệ thụ tinh (hiệu suất thụ tinh):
- Tỉ lệ thụ tinh của tinh trùng = Số tinh trùng thụ tinh : Tổng số tinh trùng hình thành.
- Tỉ lệ thụ tinh của trứng = Số trứng thụ tinh : Tổng số trứng hình thành
4.2.2.2 Tính số loại giao tử và hợp tử khác nhau về nguồn gốc và cấu trúc NST
*) Sự phân li và tổ hợp của NST trong quá trình giảm phân
a Ở phân bào I:
- Từ kì sau đến kì cuối, mỗi NST kép trong cặp tương đồng phân li về 1
tế bào, có khả năng tổng hợp tự do với các NST kép của các cặp khác theo nhiềukiểu
- Nếu có trao đổi đoạn trong cặp NST thì chỉ thay đổi dạng trong số kiểu
đó, chứ không làm tăng số kiểu tổ hợp
Số kiểu tổ hợp : 2 n (n số cặp NST tương đồng)
Các dạng tổ hợp: dùng sơ dồ phân nhánh hoặc cách nhân đại số
b Ở phân bào II:
- Từ kì sau đến kì cuối, mỗi NST đơn trong NST kép phân li về 1 giao tử
và có khả năng tổ hợp tự do với các NST đơn của những cặp khác tạo thành nhiềukiểu tổ hợp, do đó phát sinh nhiều loại giao tử
- Nếu có trao đổi đọan xảy ra tại 1 điểm trong cặp NST thì cứ mỗi cặp có
trao đổi đoạn sẽ làm số loại giao tử tăng gấp đôi
Số kiểu giao tử : 2 n + m (m: số cặp NST có trao đổi đoạn)
Dạng tổ hợp : dùng sơ đồ phân nhánh hoặc cách nhân đại số
4.2.3/ Các dạng bài tập.
*) Dạng 1: Xác định kí hiệu của bộ nhiễm sắc thể.
- Phương pháp:
+ Bước 1: Xác định bộ NST 2n
+ Bước 2: Xác định các thời điểm, các kì của quá trình giảm phân
+ Bước 3: Xác định kí hiệu của bộ nhiễm sắc thể ở từng kì khác nhau
- Bài tập cơ bản:
Bài 1: Một TB sinh dục chín của một loài sinh vật giảm phân bình thường Xét 2
cặp NST đồng dạng kí hiệu là: AaBb
Hãy xác định kí hiệu của 2 cặp NST trên tại các thời điểm: kì đầu 1, kì giữa
1, kì sau 1, kì cuối 1, kì đầu 2, kì giữa 2, kì sau 2, kì cuối 2
Giải
Kí hiệu của 2 cặp NST đồng dạng AaBb tại từng thời điểm:
- Kì đầu 1: NST đơn tự nhân đôi tạo thành NST kép
Kí hiệu: AAaaBBbb
- Kì giữa 1: NST vẫn ở trạng thái kép
Kí hiệu: AAaaBBbb