Thực tế trong chương trình Sinh học phổ thông, học sinh có rất ít thời gian trên lớp dành cho các giờ bài tập mà trong các đề thi học sinh giỏi, đề thi THPT Quốc gia phần bài tập chiếm m
Trang 1Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 1 -
SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường THPT Châu Văn Liêm Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
- -
An giang, ngày 14 tháng 2 năm 2019
BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN SÁNG KIẾN
I SƠ LƯỢC LÝ LỊCH TÁC GIẢ:
- Họ và tên : HUỲNH THANH TRÚC Giới tính: Nữ
- Ngày sinh: 1984
- Nơi thường trú: ấp Mỹ Hòa, thị trấn Mỹ Luông, Chợ Mới, An giang
- Đơn vị công tác: THPT Châu Văn Liêm
- Chức vụ hiện nay: giáo viên dạy lớp
- Lĩnh vực công tác: giảng dạy
II TÊN SÁNG KIÊN: “Hệ thống công thức và phương pháp giải bài tập nguyên phân, giảm phân và thụ tinh khi không có đột biến”
III LĨNH VỰC: phương pháp giảng dạy sinh học
IV MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA SÁNG KIẾN
1 Thực trạng ban đầu của vấn đề:
Thi chọn học sinh giỏi nhằm động viên, khích lệ những học sinh giỏi và các giáo viên dạy giỏi, góp phần thúc đẩy việc nâng cao chất lượng Dạy và Học, hiệu quả của công tác quản lý giáo dục, đồng thời phát hiện học sinh có năng khiếu về môn học để tiếp tục đào tạo nhằm thực hiện mục tiêu bồi dưỡng nhân tài cho đất nước
Hàng năm Bộ, Sở GD&ĐT đều tổ chức kỳ thi chọn học sinh giỏi văn hóa do đó các trường THPT cũng phải thực hiện nhiệm vụ phát hiện bồi dưỡng thành lập đội tuyển của trường mình tham gia kỳ thi này Đây là một việc làm thường xuyên nhưng gặp không ít khó khăn đối với các giáo viên tham gia bồi dưỡng đội tuyển dự thi học sinh giỏi
Bộ môn Sinh học cũng là một trong các môn có học sinh tham gia kỳ thi chọn học sinh giỏi văn hóa Tuy nhiên, kiến thức cần thiết để học sinh đạt được kết quả cao trong kỳ thi này rất rộng, vượt qua nội dung kiến thức mà sách giáo khoa cung cấp rất nhiều Nhiều chuyên đề mà nội dung của nó các em phải tự tìm hiểu thêm ở các sách tham khảo khác nhau, đặc biệt là các công thức để các em vận dụng giải bài tập Thực tế trong chương trình Sinh học phổ thông, học sinh có rất ít thời gian trên lớp dành cho các giờ bài tập mà trong các đề thi học sinh giỏi, đề thi THPT Quốc gia phần bài tập chiếm một tỉ lệ khá cao, trong đó có bài tập liên quan đến giảm phân và thụ tinh Kiến thức về chu kỳ tế bào, nguyên phân và giảm phân là kiến thức nền quan trọng để các
em dễ dàng tiến cận kiến thức các quy luật di truyền,các dạng đột biến rất hay và khó sẽ học ở lớp
12 Vì vậy đưa ra hệ thống công thức và phương pháp giải bài tập là nhiệm vụ của giáo viên bồi dưỡng
Với nhiều năm trực tiếp bồi dưỡng học sinh giỏi đạt hiệu quả, và qua nghiên cứu các đề thi
học sinh giỏi các năm trước tôi đã mạnh dạn chọn đề tài “ Hệ thống công thức và phương pháp giải bài tập nguyên phân, giảm phân và thụ tinh khi không có đột biến” nhằm làm tài liệu
dạy cho học sinh ôn thi học sinh giỏi và cung cấp kiến thức nền cho các quy luật di truyền mà các
em sẽ học ở lớp 12
2 Sự cần thiết phải áp dụng sáng kiến
Căn cứ vào kế hoạch số 187/KH SGDĐT ngày 07 tháng 11 năm 2018 của SGD & ĐT An Giang về kỳ thi chọn học sinh giỏi THPT cấp tỉnh năm học 2018-2019 và kỳ thi chọn đội tuyển
dự thi HSG cấp quốc gia 2020 Trường THPT Châu Văn Liêm đã xây dựng kế hoạch bồi dưỡng, tuyển chọn học sinh giỏi văn hóa 2018-2019
Nhằm trang bị cho học sinh đội tuyển học sinh giỏi một cách có hệ thống về công thức và phương pháp giải bài tập, tiếp cận với các dạng đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh, học sinh giỏi cấp
Trang 2quốc gia đến kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia, phát huy khả năng tư duy suy luận, phán đoán và tính linh hoạt của học sinh
Bênh cạnh đó, bài tập về nguyên phân, giảm phân, thụ tinh lúc nào cũng chiếm một vị trí quan trọng các đề thi, không những thế còn chưa kể những bài tập phát triển về nguyên phân, giảm phân, thụ tinh trong các bài tập quy luật di truyền, đột biến NST là các bài tập chủ yếu, hay
và khó trong các đề thi.Có thể nói bài tập về nguyên phân, giảm phân và thụ tinh là chìa khóa cho các dạng bài tập di truyền.Vì vậy, tôi nhận thấy ngay từ lớp 10, học sinh phải được trang bị kiến thức đầy đủ, chính xác, có hệ thống những kiến thức nền tảng – đó là kiến thức về nguyên phân, giảm phân, thụ tinh
3 Nội dung sáng kiến
3.1 Tiến trình thực hiện
Sáng kiến kinh nghiệm được thực hiện thông qua các bước sau:
- Bước 1: xác định đề tài, khối lớp, đối tượng học sinh
- Bước 2: xác định nội dung thực hiện sáng kiến
- Bước 3: chọn đội tuyển và đặt yêu cầu những kiến thức cần có của học sinh thuộc đội tuyển
- Bước 4: tiến hành thực hiện đối với đội tuyển bồi dưỡng học sinh giỏi
- Bước 5: kiểm chứng kết quả đạt được
- Bước 6: rút kinh nghiệm và hoàn thiện sáng kiến
3.2 Thời gian thực hiện
Bắt đầu nghiên cứu áp dụng thực tiễn đạt hiệu quả từ năm học 2014-2015, 2015-2016, năm học 2017-2018, năm học 2018-2019 (trong đó năm học 2016-2017 không bồi dưỡng do nghỉ
hộ sản)
3.3 Biện pháp tổ chức
3.3.1 Cơ sở lý luận của vấn đề
Sinh học là bộ môn khoa học thực nghiệm có vị trí hết sức trong hệ thống tri thức khoa học của nhân loại,có ý nghĩa thiết thực với đời sống, kinh tế và xã hội loài người.Trong hệ thống chương trình Sinh học cấp THPT nói chung và Sinh học lớp 10 nói riêng, bên cạnh những kiến thức thuộc về lí thuyết được mô tả còn có mảng kiến thức không k m phần quan trọng là câu hỏi
và bài tập sinh học
Mặt khác sinh học là một bộ môn khó và mang tính chất trừu tượng cao vì nó nghiên cứu
về các cơ thể sống, các quá trình sống và đặc biệt nó gắn liền với hoạt động thực tiễn của con người Vì vậy nắm bắt tốt các kiến thức sinh học sẽ góp phần nâng cao đời sống loài người Đồng thời việc tìm ra phương pháp nâng cao chất lượng dạy học là một vấn đề cực kì quan trọng Nhiệm vụ của người giáo viên ngày nay không những phải cung cấp cho học sinh một vốn tri thức cơ bản mà quan trọng là còn phải trang bị cho học sinh khả năng tự làm việc, tự nghiên cứu
để tìm hiểu và tự chiếm lĩnh tri thức Trong những năm qua sự phát triển trí tuệ học sinh ngày càng tăng nhanh chóng, nhu cầu học tập các môn học ngày càng nhiều Bộ môn Sinh học trong nhà trường cũng không ngừng bổ sung, đi sâu và mở rộng Nhiều nội dung trong chương trình đại học lại được đưa thành kiến thức cơ bản trong sinh học 10 như phần sinh học tế bào Chính vì vậy
bộ môn Sinh học lớp 10 không những được mở rộng về lí thuyết mà còn có nhiều dạng bài tập nhằm kiểm tra khả năng vận dụng các kiến thức lí thuyết của học sinh
Tế bào là đơn vị cấu trúc và chức năng của cơ thể sống Các tế bào chỉ được sinh từ tế bà
có trước thông qua quá trình phân bào Quá trình phân bào bao gồm hai hình thức: nguyên phân
và giảm phân Khi nguyên phân, giảm phân kết hợp với thụ tinh chính là cơ chế góp phần duy trì
bộ nhiễm sắc thể đặc trưng và ổn định cho loài Những nội dung này có y nghĩa quan trọng làm nền cho các kiến thức sinh học cơ thể, di truyền học Trong các đề thi tốt nghiệp THPTQG, đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh, đề thi Olympic Sinh học quốc gia và quốc tế đều có nội dung liên quan đến
nó Vì vậy, việc xây dựng các công thức có liên quan đến bài tập nguyên phân, giảm phân, thụ tinh có ý nghĩa thiết thực trong việc rèn luyện tư duy logic và kỹ năng phân tích đánh giá vấn đề của học sinh Sách giáo khoa, sách bài tập sinh học 10 chỉ mô tả diễn biến quá trình nguyên phân, giảm phân và đề cập một vài công thức cơ bản Tuy nhiên, các dạng bài tập này khá khó và học
Trang 3Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 3 -
sinh dễ bị nhầm lẫn nên trong quá trình dạy đội tuyển học sinh giỏi tôi đã hệ thống hóa kiến thức
phần phân bào vào sáng kiến kinh nghiệm ” Hệ thống công thức và phương pháp giải bài tập nguyên phân, giảm phân và thụ tinh khi không có đột biến”
3.3.2 Các biện pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề
3.3.2.a Kiến thức cơ bản
a1 Chu kì tế bào: là khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào liên tiếp ( tức là khoảng thời
gian tính từ lúc tế bào được tạo ra do tế bào mẹ phân chia cho đến khi nó phân chia xong)
Chu kì tế bào được điều khiển chặt chẽ Thời gian và tốc độ phân chia tế bào ở các bộ phận khác nhau của cùng một cơ thể động vật, thực vật là rất khác nhau và được điều khiển nhằm đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển bình thường của cơ thể
Chu kì tế bào gồm 2 giai đoạn chính: kì trung gian và phân chia tế bào
+ Kì trung gian gồm 3 pha: pha G1, S, G2
Các pha Đặc điểm
Pha G1 Là pha sinh trưởng của tế bào Cuối pha tồn tại điểm kiểm
Soát R mà nếu tế bào vượt qua được điểm này mới đến được pha S để phân chia tế bào, còn không thì đi vào giai đoạn biệt hóa
Pha S Pha nhân đôi ADN và NST ( NST đơn nhân đôi thành NST k p Mỗi
NST k p gồm 2 sợi cromatit chị em dính với nhau tại tâm động)
Ở TB động vật: trung thể nhân đôi Pha G2 Tổng hợp những gì còn lại cần cho sự phân bào
Hình 1 Chu kì tế bào
a2 Phân bào
- Ở cơ thể đơn bào, tế bào nhân sơ phân bào theo hình thức trực phân (phân đôi)
- Ở cơ thể đa bào, tế bào nhân thực có hai hình thức phân bào: nguyên phân (phân bào nguyên nhiễm) và giảm phân ( phân bào giảm nhiễm)
a2.1.Nguyên phân
- Xảy ra ở tế bào sinh dưỡng (tế bào xô ma); tế bào sinh dục sơ khai và hợp tử
- Là hình thức phân chia một tế bào mẹ thành hai tế bào con có bộ nhiễm sắc thể giống mẹ
- Gồm 2 giai đoạn: phân chia nhân và phân chia tế bào chất
Trang 4
* Phân chia nhân
Các kì Đặc điểm
Kì đầu Màng nhân và nhân con tiêu biến, thoi phân bào hình thành
NST k p dần co xoắn
Kì giữa NST kép co xoắn cực đại và dàn thành một hàng trên mặt phẳng xích đạo của
thoi phân bào
Kì sau Các sợi cromatit trên từng NST k p tách nhau ra trở thành NST đơn và di
chuyển về hai cực tế bào theo sự co rút của sợi tơ vô sắc
Kì cuối NST đơn dần dãn xoắn Màng nhân và nhân con hình thành, thoi phân bào
tiêu biến
* Phân chia tế bào chất
Sau khi kì sau hoàn tất việc phân chia vật chất di truyền, tế bào chất bắt đầu phân chia thành 2 tế bào con
- Ở tế bào động vật: hình thành eo thắt ở xích đạo của tế bào để chia tế bào mẹ thành 2 tế bào con
- Ở tế bào thực vật: hình thành vách ngăn ở giữa tế bào để chia tế bào mẹ thành 2 tế bào con
Hình 2 Nguyên phân ở tế bào động vật
* Ý nghĩa của nguyên phân
- Nguyên phân là cơ chế sinh sản ở cơ thể đơn bào nhân thực
- Ở cơ thể đa bào nhân thực:
+Nguyên phân giúp tái sinh các mô và cơ quan bị tổn thương
+Nguyên phân giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển
+Nguyên phân là cơ sở cho quá trình sinh sản sinh dưỡng ở các sinh vật có sinh sản sinh dưỡng Ứng dụng điều này trong nuôi cấy mô, tế bào, thực hiện giâm, chiết, gh p … đạt hiệu quả
a2.2 Giảm phân
- Xảy ra ở tế bào sinh dục thời kì chín
Trang 5Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 5 -
- Gồm 2 lần phân bào nhưng chỉ có một lần AND, NST nhân đôi
- Qua giảm phân: một tế bào mẹ ban đầu bị phân chia thành 4 tế bào con, mỗi tế bào con
có bộ NST giảm đi một nửa so với tế bào mẹ
* Giảm phân I Các kì Đặc điểm
Kì đầu I NST k p bắt cặp với nhau thành từng cặp NST k p tương đồng và có thể xảy
ra trao đổi ch o các đoạn NST tương đồng giữa 2 sợi cromatit không chị em với nhau (Sự trao đổi ch o này dẫn tới hoán vị gen.) Sau khi tiếp hợp, các NST k p dần co xoắn
Màng nhân và nhân con tiêu biến, thoi phân bào hình thành NST đính với sợi
tơ vô sắc của thoi phân bào tại tâm động
Kì giữa I NST k p co xoắn cực đại và dàn thành hai hàng trên mặt phẳng xích đạo của
thoi phân bào
Kì sau I Các NST k p trong từng cặp NST k p tương đồng tách nhau ra và di chuyển
về hai cực tế bào theo sự co rút của sợi tơ vô sắc
Kì cuối I NST k p dần dãn xoắn Màng nhân và nhân con hình thành, thoi phân bào
Kì giữa II NST k p co xoắn cực đại và dàn thành một hàng trên mặt phẳng xích đạo
của thoi phân bào
Kì sau II Các sợi cromatit trên từng NST k p tách nhau ra trở thành NST đơn và di
chuyển về hai cực tế bào theo sự co rút của sợi tơ vô sắc
Kì cuối II NST đơn dần dãn xoắn Màng nhân và nhân con hình thành, thoi phân bào
* Sự hình thành giao tử sau giảm phân
- Ở cơ thể đa bào nhân thực, sau giảm phân hình thành giao tử:
+ Ở động vật:
Đối với giới đực: 1 tế bào sinh tinh sau giảm phân tạo ra 4 tinh trùng
Trang 6Đối với giới cái:
1 Tế bào sinh trứng sau giảm phân tạo ra 1 trứng và 3 thể định hướng
Sau đó tinh trùng(n) kết hợp với trứng(n) trong quá trình thụ tinh để ra hợp tử(2n); hợp tử tiến hành nguyên phân và bị phân hóa biến đổi thành cơ thể con
+ Ở thực vật
Các tế bào mẹ sau khi tiến hành giảm phân tạo ra các tế bào con thì các tế bào này phải trải qua một số lần nguyên phân để tạo ra hạt phấn hoặc túi phôi
d Ý nghĩa giảm phân
- Sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các NST trong quá trình giảm phân và thụ tinh tạo ra nguồn biến dị tổ hợp cung cấp nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên và chọn giống
- Giảm phân kết hợp với thụ tinh và nguyên phân giúp duy trì ổn định bộ NST lưỡng bội của loài
3.3.2 b Phân dạng các bài tập liên quan đến nguyên phân, giảm phân và thụ tinh
b.1 Bài tập về nguyên phân
- Dạng 1 Tính số tế bào con sau nguyên phân
- Dạng 2 Tính số NST môi trường cung cấp và số thoi vô sắc hình thành trong nguyên phân
- Dạng 3 Tính thời gian nguyên phân
- Dạng 4 Mô tả biến đổi hình thái NST ở mỗi giai doạn khác nhau của quá trình nguyên
phân
b.2 Bài tập về giảm phân,thụ tinh
- Dạng 1 Xác định số NST đơn, số NST kép, số sợi comatit, số tâm động qua các kì giảm
phân
- Dạng 2 Xác định số giao tử được sinh ra trong giảm phân
- Dạng 3 Hiệu suất thụ tinh và số hợp tử được tạo thành
- Dạng 4 Xác định số thoi phân bào xuất hiện và bị phá hủy trong quá trình giảm phân
- Dạng 5 Xác định số NST đơn môi trường cần cung cấp cho quá trình giảm phân
- Dạng 6 Xác định số loại giao tử và tỉ lệ mỗi loại giao tử được tạo thành Xác định số tổ hợp giao tử và số kiểu tổ hợp giao tử khác nhau
+ Khi không có trao đổi ch o
+ Khi có trao đổi ch o:
* Trao đổi ch o tại một điểm
* Trao đổi ch o tại hai điểm không đồng thời
* Trao đổi ch o k p
- Dạng 7 Xác định nguồn gốc NST trong quá trình giảm phân hình thành giao tử
- Dạng 8 Một số dạng bài tập tổng hợp về nguyên phân, giảm phân bình thường
Tại mỗi dạng đều có bài tập tự luận và bài tập trắc nghiệm với phương pháp giải cụ thể, dễ hiểu
3.3.3 Phương pháp giải bài tập liên quan đến nguyên phân, giảm phân và thụ tinh
3.3.3.a Bài tập về nguyên phân
a.1 Dạng 1: Tính số tế bào con sau nguyên phân
* Kiến thức bổ sung
- Nếu 1 tế bào mẹ nguyên phân x lần liên tiếp ( x nguyên dương) thì tạo ra 2 x tế bào con
- Nếu có nhiều tế bào mẹ nguyên phân:
+ Nếu số lần nguyên phân của các tế bào bằng nhau:
Gọi: - a là số TB mẹ
- x là số lần nguyên phân
=> Tổng số tế bào con tạo ra = a 2 x
+ Nếu số lần nguyên phân của các tế bào không bằng nhau:
Giả sử có a tế bào trong đó x, y, z, k… có số lần nguyên phân lần lượt là: x1, x2, x3, xa (ĐK: nguyên dương)
Trang 7Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 7 -
- Bước 1 Xác định số tế bào tham gia nguyên phân
- Bước 2 Xác định số lần nguyên phân
- Bước 3 Áp dụng công thức tính số tế bào con
* Các ví dụ minh họa
Bài 1: Bốn hợp tử của cùng một loài nguyên phân liên tiếp 4 đợt bằng nhau Tổng số tế bào
con được tạo thành là bao nhiêu?
Bài giải
Số tế bào con tạo ra = 4 24 = 64 tế bào
Bài 2 Ba tế bào A, B, C có tổng số lần nguyên phân là 10 và tạo ra 36 tế bào con Biết số lần
nguyên phân của tế bào B gấp đôi số lần nguyên phân của tế bào A Tìm số lần nguyên phân và
số tế bào con tạo ra từ mỗi tế bào A, B, C
Bài giải
Gọi a, b,c lần lượt là số lần nguyên phân của tế bào A, B, C ( Điều kiện a, b, c, nguyên dương) Theo bài ra a+b+ c = 10 và b = 2 a → a+ 2.a + c = 10 → c =10 – 3a mà c phải là số nguyên dương , nên 10 – 3 a > 0 → a < 10/ 3 mà a nguyên dương nên a có thể = 1 hoặc = 2 hoặc = 3 Mặt khác số tế bào con tạo ra sau nguyên phân của 3 tế bào là: 2a
+ 2b + 2c = 36 Nếu a = 1 thì b = 2, c= 7 Do đó 21 + 22 + 27 = 134 > 36 nên trường hợp này không thỏa mãn
đề bài
Nếu a = 3, b = 6, c = 1 thì 23 + 26 + 2 1 = 74 > 36 nên trường hợp này không thỏa mãn đề bài Nếu a = 2 thì b= 4, c= 4 do đó 22 + 24 + 24 = 36 thỏa mãn điều kiện đề bài
Vậy số lần nguyên phân của tế bào A, B, C lần lượt là 2, 4, 4
Số tế bào con tạo ra từ tế bào A = 22 = 4
Số tế bào con tạo ra từ tế bào B = 24
ĐA: k1 = 2, k2 = 3, k3 = 4
Bài giải :
Gọi số lần nguyên phân của hợp tử 1 là k1
số lần nguyên phân của hợp tử 2 là k2 → k2 = k1 + 1
số lần nguyên phân của hợp tử 3 là k3 → k3 = k1 + 2
Bài 4: Có 3 tế bào: Tế bào A nguyên phân liên tiếp 3 lần, tế bào B nguyên phân tạo ra số tế
bào con bằng phân nữa số tế bào con do tế bào 1 tạo ra, tế bào C nguyên phân tạo ra số tế bào con bằng số tế bào con của tế bào A và của tế bào B cộng lại Xác định tổng số tế bào con được tạo ra
Trang 8* Kiến thức bổ sung
* Số NST tương đương với số nguyên liệu môi trường cung cấp:
- Có 1 tế bào ( chứa 2n NST) nguyên phõng lần tạo ra 2 x tế bào con
+ Số NST trong tế bào mẹ là 2n
+ Số NST trong các tế bào con là 2n 2x
Do đó, môi trường tế bào cung cấp nguyên liệu tương đương số NST bằng tổng số NST trong
các tế bào con trừ đi số NST trong tế bào mẹ ban đầu : 2 x
2n - 2n Vậy tổng số NST môi trường cung cấp = 2n (2 x
– 1)
- Có a tế bào (mỗi tế bào chứa 2n NST) nguyên phân x lần bằng nhau, tạo ra a.2 x tế bào con
+Số NST chứa trong a tế bào mẹ là: a 2n
+Số NST chứa trong các tế bào con là: a.2 x 2n
Do đó, môi trường tế bào cung cấp nguyên liệu tương đương số NST bằng tổng số NST trong
các tế bào con trừ đi số NST trong các tế bào mẹ ban đầu : a.2 x 2n - a 2n
Vậy tổng số NST môi trường cung cấp = a 2n (2 x – 1)
- Có a tế bào (mỗi tế bào chứa 2n NST) nguyên phân các số lần không bằng nhau trong đó x
tế bào nguyên phân k1 lần; y tế bào nguyên phân k2 lần…
+Tổng số tế bào con sinh ra là: x 2 k1 + y 2 k2 + …
+ Số NST môi trường cung cấp là: x 2n (2 k1 – 1) + y 2n (2 k2 – 1) +…
*Số lượng NST mới hoàn toàn do môi trường cung cấp là:
- Khi 1 tế bào nguyên phân x lần thì bộ NST của tế bào mẹ ban đầu sẽ được nhân đôi, trong mỗi lần nhân đôi luôn có 1 nửa NST lấy từ tế bào mẹ Do đó dù ở thế hệ tế bào nào thì số NST
mới hoàn toàn do môi trường cung cấp là 2n (2 x
– 2)
- Với a tế bào nguyên phân x lần bằng nhau thì số NST mới hoàn toàn do môi trường cung
cấp là a 2n (2 x
– 2)
- Với a tế bào (mỗi tế bào chứa 2n NST) nguyên phân các số lần không bằng nhau trong đó x
tế bào nguyên phân k1 lần; y tế bào nguyên phân k2 lần… thì số NST mới hoàn toàn do môi
trường cung cấp là x 2n (2 k1
– 2) + y 2n (2 k2 – 2) +…
* Phương pháp giải
Tùy vào dữ kiện đề bài có các bước cơ bản sau:
- Bước 1 Xác định số tế bào nguyên phân; bộ NST 2n
- Bước 2 Xác định số lần nguyên phân
- Bước 3 Áp dụng công thức tính số NST môi trường cung cấp cho quá trình nguyên phân
* Các ví dụ minh họa
Bài 1: Có 10 hợp tử của cùng một loài nguyên phân một số lần bằng nhau và đã sử dụng của
môi trường nội bào nguyên liệu tương đương với 2480 NST đơn Trong các tế bào con được tạo thành, số NST mới hoàn toàn được tạo ra từ nguyên liệu môi trường là 2400
+ Xác định tên loài
+ Tính số lần nguyên phân của mỗi hợp tử nói trên
Bài giải
Gọi x là số lần nguyên phân của 10 hợp tử ( x nguyên dương)
Số NST môi trường cung cấp là : 10 2n ( 2x
– 1) = 2480 (1)
Số NST mới hoàn toàn do môi trường nội bào cung cấp là:
10 2n (2x – 2) = 2400 (2)
Từ (1) và (2) ta được 2n = 8 nên đây là ruồi giấm
Thay vào ta được 10 8 (2x -1) = 2480
→ 2x = 32
→ x = 5
Bài 2: Quá trình nguyên phân liên tiếp từ một tế bào lưỡng lội của loài A tạo được 4 tế bào
mới với 64 NST ở trạng thái chưa nhân đôi Xác định số lượng NST trong bộ lưỡng bội của loài
ĐA: 2n = 16
Hướng dẫn: 4 2n = 64 → 2n = 16
Trang 9Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 9 -
Bài 3 Một loài có bộ NST 2n = 10 Ba hợp tử của một loại nguyên phân một số đợt liên tiếp
tạo ra các tế bào con có số NST đơn là 280 Biết hợp tử 1 tạo ra số tế bào con = ¼ số tế bào con
của hợp tử 2 Hợp tử 2 có số tế bào con gấp đôi tế bào con của hợp tử 3 Xác định số lần nguyên
phân của mỗi hợp tử?
ĐA: k1 = 2, k2 = 4, k3 = 3
Hướng dẫn Gọi số TB con của hợp tử 1 là x với số lần nguyên phân là k1
số TB con của hợp tử 2 là y với số lần nguyên phân là k2
số TB con của hợp tử 3 là z với số lần nguyên phân là k3
- Mỗi tế bào nguyên phân cho ra 2 tế bào con thì có một thoi phân bào được hình thành và
cũng bị phá hủy sau đó Số thoi phân bào được hình thành và phá hủy trong quá trình nguyên
phân k lần từ một tế bào là: 1+ 2+ 4+8+16+ 32+……
= 20 + 21 + 22 + 23 + 24 +….2k = 2 k - 1
- Nếu có a tế bào nguyên phân x lần bằng nhau tạo ra a.2x tế bào con thì số thoi vô sắc được
hình thành trong quá trình đó là: a.(2 x
– 1)
- Nếu có một nhóm tế bào nguyên phân số lần không bằng nhau trong đó x tế bào nguyên
phân k1 lần; y tế bào nguyên phân k2 lần… thì số NST mới hoàn toàn do môi trường cung cấp là
Bài 1 Tế bào của cà chua tiến hành nguyên liên tiếp 5 lần Hãy xác định số thoi vô sắc được
hình thành và phá hủy trong quá trình đó?
A 30 B 31 C 32 D 33
Bài giải
Số tế bào con được tạo ra là: 25
= 32
Số thoi vô sắc được hình thành bằng số thoi bị phá hủy = 25 – 1 = 31 thoi
Bài 2 Có 4 tế bào của một loài nguyên phân liên tiếp 3 lần Xác định số thoi vô sắc được
hình thành và phá hủy trong cả quá trình?
A 28 B 29 C 30 D 31
Bài giải
Số tế bào con được tạo ra là: 4 23 = 32 tế bào
Số thoi vô sắc được hình thành bằng số thoi bị phá hủy = 4 (23
– 1) = 28 thoi
a.3 Dạng 3: Tính thời gian nguyên phân
* Kiến thức bổ sung
- Nếu tốc độ của các lần nguyên phân liên tiếp không đổi:
Một tế bào tiến hành nguyên phân x lần liên tiếp với tốc độ không đổi, thì:
Thời gian nguyên phân = thời gian 1 lần nguyên phân
- Nếu tốc độ của các lần nguyên phân liên tiếp không bằng nhau:
+ Nếu tốc độ nguyên phân ở các lần giảm dần đều thì thời gian của các lần nguyên phân tăng
dần đều
+ Nếu tốc độ nguyên phân ở các lần tăng dần đều thì thời gian của các lần nguyên phân giảm
dần đều
Trong 2 trường hợp trên, thời gian của các lần nguyên phân liên tiếp sẽ hình thành một dãy cấp số
cộng và thời gian của cả quá trình nguyên phân là tổng các số hạng trong dãy cấp số cộng đó
Gọi: - x là số lần nguyên phân
Trang 10- u1, u2, u3, ux lần lượt là thời gian của mỗi lần nguyên phân thứ nhất, thứ 2, thứ 3 , thứ x
Thì thời gian của quá trình nguyên phân là:
Thời gian N.P= x/2 (u1 + ux )
Gọi d là hiệu số thời gian giữa lần nguyên phân sau với lần nguyên phân liền trước nó
Nếu tốc độ nguyên phân giảm dần đều thì d > 0
Nếu tốc độ nguyên phân tăng dần đều thì d < 0
Ta có thời gian N.P = x/2 [2u1 + (x - 1) d]
* Phương pháp giải
- Bước 1 Xác định số tế bào tham gia nguyên phân; xác định số lần nguyên phân
- Bước 2 Xác định thời gian nguyên phân
* Ví dụ minh họa
Bài 1 Theo dõi quá trình nguyên phân liên tiếp của một hợp tử có tốc độ giảm dần đều, nhận
thấy thời gian nguyên phân của lần nguyên phân đầu tiên là 4 phút, thời gian của lần nguyên phân
cuối cùng là 6,8 phút Toàn bộ thời gian của quá trình nguyên phân là 43,2 phút Xác định số lần
nguyên phân và số tế bào con được tạo ra
A 7; 128 B 8; 256 C 9; 512 10; 1024 Bài giải
Gọi x là số lần nguyên phân của hợp tử
ADCT tính thời gian nguyên phân ta được 43.2 = x/2 (4 + 6.8 ) → x = 8
Số tế bào con được tạo ra là 28 = 256 tế bào
a.4 Dạng 4: Mô tả biến đổi hình thái NST và số NST đơn, số NST kép, số sợi comatit,
số tâm động ở mỗi giai doạn khác nhau của quá trình nguyên phân
* Kiến thức bổ sung
Quá trình nguyên phân của tế bào xảy ra được phân làm 4 kỳ: kỳ đầu, kỳ giữa, kỳ sau, kỳ
cuối, nhưng trước khi bước vào nguyên phân tế bào trải qua kì trung gian Sự biến đổi của NST
qua các kì được tóm tắt theo bảng sau:
Kì trung gian gồm 3 pha:
Các pha Số NST đơn Số NST k p Số sợi cromatit Số tâm động
- Bước 1 Xác định số TB nguyên phân, số lần nguyên phân
- Bước 2 Xác định TB đang ở kì nào của lần nguyên phân thứ mấy
- Bước 3: Áp dụng công thức tính
* Các ví dụ minh họa
Bài 1 Một tế bào sinh dưỡng ở người có bộ NST lưỡng bội 2n = 46 tiến hành nguyên phân
Xác định số NST đơn, số NST k p, số sợi cromatit và số tâm động qua các kì nguyên phân của tế
Trang 11Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 11 -
2n = 46 TB tiến hành nguyên phân ta lập được bảng sau:
Bài 2 Qúa trình nguyên phân từ một hợp tử ruồi giấm tạo ra được 8 tế bào mới
a Xác định số đợt nguyên phân của hợp tử
b Ở kì trung gian, 8 tế bào trên có bao nhiêu sợi nhiễm sắc, bao nhiêu tâm động và bao nhiêu sợi comatit?
c Khi chuyến sang kì đầu, 8 tế bào trên có bao nhiêu NST k p, bao nhiêu cromatit và tâm động?
d Khi chuyến sang kì giữa, 8 tế bào trên có bao nhiêu NST k p, bao nhiêu cromatit và tâm động?
e Khi chuyến sang kì sau, 8 tế bào trên có bao nhiêu NST đơn, bao nhiêu tâm động?
f Khi chuyến sang kì cuối, trước khi phân chia tế bào chất, 8 tế bào trên có bao nhiêu sợi nhiễm sắc và tâm động?
Bài 3 3 tế bào sinh dưỡng của gà (2n = 78) đang ở kì đầu của quá trình nguyên phân Số NST
k p trong 3 tế bào này là
A.14 B.21 C.15 D 2
3.3.3.b Bài tập về giảm phân và thụ tinh
b.1 Dạng 1: Xác định hình thái và số NST đơn, số NST kép, số sợi comatit, số tâm động qua các kì giảm phân
*Kiến thức bổ sung
Một tế bào sinh dục chín (2n) tiến hành giảm phân, dựa vào sự biến đổi hình thái của NST qua các kì ta lập được bảng sau:
Kì Số NST đơn Số NST kép Số sợi cromatit Số tâm động
Kì trung gian (sau khi
NST đã nhân đôi)
Trang 12- Bước 1.Xác định được các tế bào sinh dục đang ở kì nào của quá trình giảm phân
- Bước 2 Áp dụng kiến thức trong bảng trên để xác định đúng số lượng thành phần có trong
tế bào
* Các ví dụ minh họa
Bài 1.( Đề THPT QG 2015 – câu 37 mã đề 159)
Hình vẽ sau đây mô tả hai tế bào ở hai cơ thể lưỡng bội đang phân bào
Biết rằng không xảy ra đột biến; các hữ cái A, a, B, b, c, D, M, n kí hiệu cho các nhiễm sắc thể Theo lí thuyết, phát biểu nào sau đây đúng?
A Tế bào 1 đang ở kì sau của giảm phân II, tế bào 2 đang ở kì sau của nguyên phân
B Khi kết thúc quá trình phân bào ở hai tế bào trên thì từ tế bào 1 tạo ra hai tế bào lưỡng bội, từ tế bào 2 tạo ra hai tế bào đơn bội
C Hai tế bào đều đang ở kì sau của nguyên phân
D Bộ nhiễm sắc thể của tế bào 1 là 2n = 4, bộ nhiễm sắc thể của tế bào 2 là 2n = 8
Bài 2 : Một tế bào lúa nước có 2n = 24 trải qua quá trình giảm phân hình thành giao tử Số NST
và số tâm động trong mỗi tế bào ở kì sau I là :
A.24 và 24 B.24 và 12 C.12 và 24 D 12 và 12
Bài 3: Một tế bào lúa nước có 2n = 24 trải qua quá trình giảm phân hình thành giao tử Số
nhiễm sắc thể và số tâm động trong mỗi tế bào ở kì sau II là :
A 24 và 24 B 24 và 12 C.12 và 24 D 12 và 12
Bài 4: Một tế bào của lợn có 2n = 38 trải qua quá trình giảm phân hình thành giao tử Số
nhiễm sắc thể và số cromatit ở kì giữa I lần lượt là :
Qua giảm phân:
Một tế bào sinh tinh tạo ra 4 tinh trùng
Trang 13Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 13 -
Một tế bào sinh trứng tạo ra 1 trứng và 3 thể định hướng
Do đó:
Số tinh trùng tạo ra = số tế bào sinh tinh x 4
Số tế bào trứng tạo ra = số tế bào sinh trứng
Số thể định hướng (thể cực) = số tế bào sinh trứng x 3
Do đó đối với a tế bào giảm phân
a tế bào sinh tinh trải qua giảm phân thì tạo ra 4a tinh trùng
a tế bào sinh trứng qua giảm phân thì tạo ra a tế bào trứng và 3a thể định hướng
Chú ý
Nếu tế bào sinh dục sơ khai nguyên phân k lần thì tế bào mẹ ban đầu tạo ra 2 k
số tế bào sinh tinh/ sinh trứng được sinh ra, sau đó mới áp dụng công thức trên
Cần phân biệt tế bào sinh dục sơ khai và tế bào sinh dục chín ( sinh tinh/sinh trứng )
Tế bào sinh dục sơ khai là tế bào có khả năng nguyên phân để tạo ra tế bào sinh tinh / sinh trứng; tế bào này không trực tiếp tạo ra giao tử
Tế bào sinh tinh/ sinh trứng là tế bào duy nhất có khả năng giảm phân tạo giao tử ( tinh trùng / trứng )
Mối quan hệ của chúng được biểu diễn bằng sơ đồ sau
* Phương pháp giải
- Bước 1: Xác định số tế bào sinh dục đó là tế bào sinh tinh hay tế bào sinh trứng
- Bước 2: Tính số tế bào sinh dục chín tham gia vào quá trình giảm phân
+ Nếu là a tế bào sinh dục cái thì tạo ra tạo ra a tế bào trứng và 3a thể định hướng
+ Nếu là a tế bào sinh tinh trải qua giảm phân thì tạo ra 4a tinh trùng
- Bước 3: Tính số giao tử được tạo ra trong quá trình giảm phân
* Các ví dụ minh họa
Bài 1: 1TB sinh dục sơ khai đực và 1 TB sinh dục sơ khai cái đều nguyên phân liên tiếp 5
lần Các TB con đều chuyển sang vùng sinh trưởng và qua vùng chín giảm phân bình thường Xác định số lượng giao tử đực và cái được tạo thành?
Hướng dẫn giải
Số tế bào sinh tinh/ sinh trứng được tạo ra từ 1 tế bào sơ khai ban đầu là : 25 = 32
Các tế bào đều giảm phân bình thường nên ta có :
Số TB trứng là 32
Số tinh trùng là : 32 x 4 = 128
Đáp án : 32 – 128
Bài 2: Ở ruồi giấm có bộ NST lưỡng bội 2n = 8 X t ba tế bào sinh dục sơ khai ở vùng sinh
sản đều nguyên phân liên tiếp 9 đợt 1,5625% tế bào con trải qua giảm phân Tính số giao tử sinh
ra ?
Hướng dẫn giải :
3 tế bào sinh dục sơ khai nguyên phân 9 đợt tạo ra 3x 29 = 1536 tế bào con
Số tế bào tham gia giảm phân là 1536 x 0,015625 = 24 tế bào
Trường hợp 1: tế bào là tế bào sinh tinh Số giao tử tạo ra là 24 x 4= 96 tinh trùng
Trường hợp 2: tế bào là tế bào sinh trứng Số giao tử tạo ra là 24 trứng
Số hợp tử = số tinh trùng thụ tinh = số trứng thụ tinh
- Hiệu suất thụ tinh: là tỉ số phần trăm giữa giao tử được thụ tinh trên tổng số giao tử được tạo
ra