SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT VĨNH LỘC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP NGUYÊN PHÂN, GIẢM PHÂN VÀTHỤ TINH KHI KHÔNG XẢY RA ĐỘT BIẾN Người thực hiện: Tống Văn
Trang 1
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT VĨNH LỘC
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP NGUYÊN PHÂN, GIẢM PHÂN VÀTHỤ TINH KHI KHÔNG XẢY RA ĐỘT BIẾN
Người thực hiện: Tống Văn Hạnh Chức vụ: Giáo viên
SKKN môn: Sinh học
THANH HOÁ NĂM 2021
Trang 2MỤC LỤC
3 Các giải pháp đã thực hiện để giải quyết vấn đề 2
3.2 Phương pháp giải bài tập về giảm phân và thụ tinh 7
Trang 31 Mở đầu
1.1 Lí do chọn đề tài
Trong sự nghiệp đổi mới của đất nước, việc nâng cao chất lượng giáo dục
là một trong những khâu then chốt, nhiệm vụ trọng tâm, cấp thiết của mỗi nhàtrường nói chung và mỗi giáo viên nói riêng xuyên suốt quá trình dạy học và làcông việc phải làm thường xuyên Bộ GD và ĐT đang tiến hành đổi mới toàndiện về giáo dục ở các cấp học Trong đó, có cấp trung học phổ thông nhằmnâng cao chất lượng và hiệu quả đào tạo Hiện nay, khoa học kĩ thuật có tốc độphát triển cực kì nhanh chóng Cứ khoảng 4- 5 năm thì khối lượng tri thức lạităng gấp đôi Trong sự phát triển chung đó thì Sinh học có gia tốc tăng lớn nhất
Sự gia tăng khối lượng tri thức, sự đổi mới khoa học Sinh học tất yếu đòi hỏi sựđổi mới về phương pháp dạy học, đào tạo thế hệ trẻ Để có được điều này thìmỗi giáo viên phải tự đổi mới phương pháp dạy học và việc dạy bài tập có mộtvai trò rất lớn
Xuất phát từ những thực tế đó và với kinh nghiệm trong giảng dạy bộmôn Sinh học, tôi nhận thấy để nâng cao hứng thú học bộ môn Sinh học của họcsinh, từ đó dần nâng cao chất lượng bộ môn Sinh học ở trường phổ thông hiệnnay, người giáo viên ngoài phát huy tốt các phương pháp dạy học tích cực cầnkhai thác thêm các hiện tượng, ứng dụng thực tiễn trong đời sống đưa vào bàigiảng, rèn luyện kĩ năng giải bài tập để tạo điều kiện cho học sinh lớp 10 giải bàitập liên quan đến nguyên phân, giảm phân và thụ tinh nhằm phát huy tính tíchcực, năng lực sáng tạo của học sinh, tạo niềm tin, niềm vui, hứng thú trong học
tập bộ môn Từ những lí do đó tôi chọn đề tài: “Phương pháp giải bài tập nguyên phân, giảm phân và thụ tinh khi không xảy ra đột biến ”.
1.2 Mục đích nghiên cứu
Xây dựng hệ thống một số phương pháp giải bài tập định lượng thuộckiến thức chương “Phân bào” - Sinh học 10 trong chương trình THPT, nhằmphát triển tư duy, năng lực sáng tạo, tăng hứng thú học tập cho học sinh
1.3 Đối tượng nghiên cứu
Đề tài áp dụng đối với học sinh lớp 10 trong các tiết luyện tập, ôn tập
1.4 Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu tài liệu
- Thực nghiệm
- Điều tra
1.5 Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm
Đề tài nghiên về vấn đề sử dụng kiến thức gắn với thực tế bộ môn để dạyhọc Sinh học theo hướng dạy học tích cực nhằm phát triển tư duy, năng lực sángtạo, tăng hứng thú học tập cho học sinh trong ôn tập củng cố kiến thức, áp dụng
để giải các bài tập phần nguyên phân, giảm phân thuộc phần kiến thức sinh họclớp 10 ở trường THPT
Mở rộng, xác định số loại giao tử, tỉ lệ các loại giao tử trong giảm phânkhông xảy ra trao đổi chéo và trong giảm phân có xảy ra trao đổi chéo
2 Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
Trang 4Một trong những trọng tâm của dạy học Sinh học là phát triển tư duy,năng lực sáng tạo và khả năng phân tích của học sinh: Từ lí thuyết học sinh phảibiết vận dụng để giải các bài tập có liên quan Tuy nhiên, trên thực tế trongchương trình Sinh học phổ thông học sinh có rất ít thời gian trên lớp dành chocác giờ bài tập mà trong các đề thi học sinh giỏi, đề thi THPT Quốc gia thì phầnbài tập chiếm một tỉ lệ khá cao, trong đó có bài tập liên quan đến nội dung kiếnthức nguyên phân, giảm phân và thụ tinh Vậy để giải quyết tốt các bài tập Sinhhọc thì học sinh phải làm thế nào? Trước hết học sinh phải có khả năng phântích, nhận dạng được các dạng bài tập từ đó có phương pháp, các bước giảiquyết đúng đắn đối với mỗi dạng bài tập Mặc dù Bộ đã đổi mới phương án thi
TH PT Quốc gia đưa môn Sinh học là một trong ba môn thi trong bài thi tổ hợpKHTN nhưng đa số các em học sinh hiện nay còn học lệch nhất là học sinh lớp
10 ,chủ yếu quan tâm đến ba môn Toán, Lí, Hóa Do vậy, việc dành thời giancho việc học môn Sinh là ít Các em đều rất lúng túng khi nhận dạng bài tập.Kiến thức về chu kì tế bào, nguyên phân và giảm phân là kiến thức nền quantrọng để các em dễ dàng tiếp cận kiến thức về các quy luật di truyền, các dạngđột biến rất hay và khó sẽ học ở lớp 12 Hơn nữa ,trong những năm qua khi ra
đề tốt nghiệp THPT Quốc Gia, Bộ có quan tâm đến kiến thức ở cả 3 khối trongtrường THPT Vì vậy đưa ra hệ thống kiến thức nền đầy đủ và chính xác lànhiệm vụ trọng tâm của giáo viên Đã có rất nhiều tác giả đưa ra phương phápgiải và quy trình giải các bài tập về nguyên phân, giảm phân, thụ tinh nhưngmuốn hệ thống lại một cách đầy đủ, chính xác để học sinh tiếp cận có hệ thốngkiến thức cơ bản và nâng cao về nguyên phân, giảm phân, thụ tinh thì học sinhphải làm gì?
2.2 Thực trạng của vấn đề
Qua tìm hiểu và đàm thoại với các giáo viên bộ môn sinh học trong nhàtrường để nắm bắt được thực trạng học tập của học sinh và phươn pháp dạyhọc của giáo viên, nắm được thuận lợi và khó khăn của giáo viên và học sinhtrong quá trình dạy - học Đồng thời tiếp xúc và trò chuyện với học sinh các lớp
10, nghiên cứu vở ghi của học sinh để nắm được điều kiện học tập, tâm tư tìnhcảm, nhu cầu học tập bộ môn, đặc điểm tư duy và phương pháp học tập sinh họccủa học sinh
Thực tiễn cho thấy, mặc dù giáo viên đã nhận thức được tầm quan trọngcủa nhiệm vụ phát huy và nâng cao năng lực tự học, tư duy sáng tạo cho họcsinh và đã nỗ lực tổ chức và định hướng quá trình lĩnh hội kiến thức, củng cốkhắc sâu và hoàn thiện của học sinh bằng những phương pháp tích cực tuy nhiênchất lượng vẫn còn khiêm tốn
3 Giải pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề
3.1 Phương pháp giải bài tập về nguyên phân
- Dạng 1: Tính số tế bào con sau nguyên phân
a 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:
Trang 5Gọi: - 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,
Tùy vào yêu cầu đề bài, có 3 bước cơ bản sau:
- 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
c Các ví dụ cụ thể
Bài 1 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 – 3 a mà c phải
là số nguyên dương , nên 10 – 3 a > 0 → a < 10/ 3 mà a nguyên dương nên a cóthể = 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 nàykhông thỏa mãn đề bài
- Nếu a = 3, b = 6, c = 1 thì 23 + 26 + 2 1 = 74 > 36 nên trường hợp này khôngthỏa 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 = 16
- Số tế bào con tạo ra từ tế bào C = 24 = 16
- Dạng 2: Tính số NST môi trường cung cấp cho quá trình nguyên phân
a Kiến thức bổ sung
*Số NST tương đương với số nguyên liệu môi trường cung cấp:
- Có 1 tế bào ( chứa 2n NST) nguyên phân x 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 2 x Do đó, môi trường tế bào cung cấpnguyên 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)
Trang 6- Tương tự có a tế bào (mỗi tế bào chứa 2n NST) nguyên phân x lần bằng nhau
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 bằngnhau 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 đượcnhân 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
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 trìnhnguyên phân
c Ví dụ
Bài 1 Một loài có bộ NST 2n = 10 Ba hợp tử của một loài 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 = 1
4số tế bào con của hợp tử 2 Hợp tử 2 có số tế bào con gấp đôi tếbào con của hợp tử 3 Xác định số lần nguyên phân của mỗi hợp tử?
Bài giải
- 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
Trang 7hủy 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 tếbào nguyên phân k1 lần; y tế bào nguyên phân k2 lần… thì số NST mới hoàn
toàn do môi trường cung cấp là x (2 k1 – 1) + y (2 k2 – 1) +…
b Phương pháp giải
- Bước 1 Xác định số tế bào nguyên phân, số lần nguyên phân
- Bước 2 Áp dụng công thức tính
c Các ví dụ cụ thể
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
- 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.
a Kiến thức bổ sung
Quá trình nguyên phân của tế bào xảy ra được phân làm 4 kỳ: kỳ đầu, kỳgiữa, kỳ sau, kỳ cuối, nhưng trước khi bước vào nguyên phân tế bào trải qua kìtrung gian Sự biến đổi của NST qua các kì được tóm tắt theo bảng sau:
* Kì trung gian gồm 3 pha:
Trang 8Kì cuối 2n 0 0 2n
b.Phương pháp giải
- 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
- Áp dụng công thức tính
c Các ví dụ cụ thể
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 kép, số sợi cromatit và số tâm độngqua các kì nguyên phân của tế bào này?
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 kép, bao nhiêucromatit và tâm động?
d Khi chuyến sang kì giữa, 8 tế bào trên có bao nhiêu NST kép, bao nhiêucromatit và tâm động?
e Khi chuyến sang kì sau, 8 tế bào trên có bao nhiêu NST đơn, bao nhiêu tâmđộng?
f Khi chuyến sang kì cuối, trước khi phân chia tế bào chất, 8 tế bào trên có baonhiêu sợi nhiễm sắc và tâm động?
Trang 9Bài 3 ( Đề thi THPT QG 2015 – câu 35 mã đề 159)
Một loài thực vật có bộ NST 2n = 20 Cho hai cây thuộc loài này giao phấn vớinhau tạo ra các hợp tử Giả sử từ một hợp tử trong số đó (hợp tử H) nguyên phânliên tiếp 4 lần, ở kì giữa của lần nguyên phân thứ tư, người ta đếm được trong tất
cả các tế bào con có tổng cộng 336 crômatit Cho biết quá trình nguyên phânkhông xảy đột biến Hợp tử H có thể được hình thành do sự thụ tinh giữa cácloại giao tử nào?
A Giao tử n với giao tử 2n B Giao tử (n-1) với giao tử n
C Giao tử n với giao tử n D Giao tử (n+1) với giao tử n
Bài giải
Hợp tử H đang nguyên phân lần thứ tư ( chứ chưa kết thúc lần nguyên phân thứtư) nên lúc này, số lượng tế bào đang ở kì giữa của lần phân bào 4 là 23 = 8 tếbào Gọi số NST kép trong mỗi tế bào là x, mỗi NST kép có 2 sợi crômatit, nêntổng số sợi crômatit đếm được là: 8.x.2 = 336 → x = 21 mà theo bài ra 2n = 20
Do đó hợp tử H có 2n + 1 NST, được tạo ra do 2 loại giao tử n và n+ 1 kết hợpvới nhau
3.2 Ph ươ ng pháp gi i bài t p v gi m phân và th tinh ả ậ ề ả ụ
- D ng 1: Xác đ nh hình thái và s NST đ n, s NST kép, s s iạ ị ố ơ ố ố ợcomatit, s tâm đ ng qua các kì gi m phânố ộ ả
Số sợicromatit
Số tâmđộng
Kì trung gian (sau khi
Trang 10Bài 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 chữ cái A, a, B, b, c, D, M, n kí hiệu chocác 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 nguyênphân
B Khi kết thúc quá trình phân bào ở hai tế bào trên thì từ tế bào 1 tạo ra hai tếbào 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
- 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
Trang 11- 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 địnhhướng
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 (sinhtinh/sinh trứng )
Tế bào sinh dục sơ khai là tế bào có khả năng nguyên phân để tạo ra tếbào 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 tạogiao tử (tinh trùng / trứng )
Mối quan hệ của chúng được biểu diễn bằng sơ đồ sau
Tế bào sinh dục sơ khai NP Tế bào sinh tinh/ sinh trứng GP Tinh trùng/trứng
- 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
c Bài tập 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 chíngiảm phân bình thường Xác định số lượng giao tử đực và cái được tạo thành?
Bài 2 Ở ruồi giấm có bộ NST lưỡng bội 2n = 8 Xét 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 ?
Bài giải
3 tế bào sinh dục sơ khai nguyên phân 9 đợt tạo ra 3 29 = 1536 tế bào con
Số tế bào tham gia giảm phân là 1536 0,015625 = 24 tế bào
Trường hợp 1: tế bào là tế bào sinh tinh Số giao tử tạo ra là 24 4= 96 tinh trùngTrường hợp 2: tế bào là tế bào sinh trứng Số giao tử tạo ra là 24 trứng
Đáp án 24 trứng / 96 tinh trùng
- Dạng 3 Hiệu suất thụ tinh và số hợp tử được tạo thành