Skkn sử dụng sơ đồ tư duy để giải các dạng bài tập nguyên phân trong chương trình sinh học lớp 10

1 MỞ ĐẦU 1 1 Lí do chọn đề tài Nước ta đang bước vào giai đoạn công nghệ số cần có những con người mới không chỉ nắm vững các kiến thức mà còn biết vận dụng lý thuyết đó vào thực tiễn,[.]

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Nước ta bước vào giai đoạn công nghệ số cần có người khơng nắm vững kiến thức mà cịn biết vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, có kỹ thực hành thành thạo Vì nhiệm vụ đặt cho giáo dục phải giúp học sinh phát triển cách toàn diện, lý thuyết phải đôi với thực hành Muốn bên cạnh việc đổi hồn thiện chương trình cần có điều chỉnh thích hợp phương pháp giảng dạy Từ giáo viên đứng lớp cần chủ động tìm tịi cho phương pháp lên lớp phù hợp nhằm phát huy cao tính chủ động sáng tạo học sinh Chương trình sinh học 10 có nhiều kiến thức khó, đòi hỏi học sinh phải luyện tập nhiều mà thời lượng cho chương trình lại q Trong q trình giảng dạy tơi nhận thấy học sinh nắm lý thuyết vận dụng vào làm tập đặc biệt phần tập nguyên phân giảm phân cịn nhiều hạn chế Việc giúp học sinh có phương pháp để giải tập phần nguyên phân chương trình sinh học lớp 10 cần thiết Từ suy nghĩ với giúp đỡ đồng nghiệp tơi có sáng kiến nhỏ việc giải toán liên quan đến nguyên phân chương trình sinh học lớp 10 áp dụng cho tiết tập bồi dưỡng học sinh giỏi bước đầu mang lại hiệu quả, giúp học sinh hiểu sâu vận dụng làm tập tốt 1.2 Mục đích nghiên cứu - Thông qua đề tài“Sử dụng sơ đồ tư để giải các dạng bài tập nguyên phân chương trình sinh học lớp 10” mong muốn: - Chia sẻ kinh nghiệm dạy kiến thức nguyên phân để áp dông cho tiÕt bµi tËp chương trình sinh học lớp10, từ mong nhận đóng góp tích cực từ phía đồng nghiệp để đề tài hồn thiện skkn - Đề tài tài liệu tham khảo giúp cho thân đồng nghiệp dạy bồi dưỡng học sinh chương trình sinh học 10(hiện hành) cách hiệu - Thể nỗ lực thân việc tìm tịi đổi phương pháp dạy học kiểm tra đánh giá, từ góp phần vào cơng đổi tồn diện ngành giáo dục 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đề tài áp dụng học sinh lớp 10 tập, bồi dưỡng học sinh giỏi 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu - Dạy thực nghiệm lớp - Điều tra hiệu phương pháp qua kiểm tra trắc nghiệm khách quan 1.5 Những điểm SKKN - Phân dạng chi tiết, có phương pháp giải cụ thể, có ví dụ tập tự giải giúp em học sinh tiếp cận kiến thức cách dễ dàng - Với tính khả thi đạt đề tài qua trình áp dụng năm qua, giúp học sinh hoàn thiện với tập sát với đề thi học sinh giỏi có phương pháp giải chi tiết câu trắc nghiệm nhanh Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1Cơ sở lí luận sang kiến kinh nghiệm - Kiến thức toán học xác suất thống kê - Kiến thức Sinh học nguyên phân số dạng tập ứng dụng cụ thể: - Xảy tế bào sinh dưỡng (tế bào xô ma); tế bào sinh dục sơ khai hợp tử Là hình thức phân chia tế bào mẹ thành hai tế bào có nhiễm sắc thể giống mẹ Gồm giai đoạn: phân chia nhân phân chia tế bào chất a Phân chia nhân skkn Các kì Kì đầu Đặc điểm Màng nhân nhân tiêu biến, thoi phân bào hình thành NST kép dần co xoắn Kì NST kép co xoắn cực đại dàn thành hàng mặt phẳng xích đạo thoi phân bào Kì sau Các sợi cromatit NST kép tách trở thành NST đơn di chuyển hai cực tế bào theo co rút sợi tơ vô sắc Kì cuối NST đơn dần dãn xoắn Màng nhân nhân hình thành, thoi phân bào tiêu biến b Phân chia tế bào chất - Sau kì sau hoàn tất việc phân chia vật chất di truyền, tế bào chất bắt đầu phân chia thành tế bào - Ở tế bào động vật: hình thành eo thắt xích đạo tế bào để chia tế bào mẹ thành tế bào - Ở tế bào thực vật: hình thành vách ngăn tế bào để chia tế bào mẹ thành tế bào Hình Nguyên phân tế bào động vật skkn c Ý nghĩa nguyên phân Nguyên phân chế sinh sản thể đơn bào nhân thực Nguyên phân giúp tái sinh mô quan bị tổn thương, giúp thể sinh trưởng phát triển, sở cho trình sinh sản sinh dưỡng sinh vật có sinh sản sinh dưỡng Ứng dụng điều nuôi cấy mô, tế bào, thực giâm, chiết, ghép đạt hiệu 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sang kiến kinh nghiệm Quá trình nguyên phân giảm phân xảy cấp độ tế bào, tức mức độ hiển vi Nên việc quan sát khó, học sinh khó tưởng tượng không áp dụng phương pháp dạy học đúng, kể sử dụng mơ hình Với nội dung SGK tiết học giáo viên đưa dạng tập giúp học sinh vận dụng kiến thức Mặt khác kiến thức nguyên phân khó trừu tượng nên học sinh lúng túng giải tập nguyên phân, đặc biệt kỳ thi học sinh giỏi cấp 2.3 Giải pháp sử dụng để giải vấn đề Từ SGK sinh học lớp 10 tài liệu tham khảo soạn thành giáo án để dạy tiết tập nguyên phân Trên sở học sinh học nắm lý thuyết, thông qua tiết tập lớp hướng dẫn học sinh xây dựng công thức phương pháp vấn đáp thông qua sơ đồ hố, từ vận dụng giải số dạng tập nguyên phân Hoạt động dạy - học Nội dung GV: Đưa sơ đồ mô tả q trình Dạng 1: Tính số tế bào sau nguyên phân (NP) tế bào trình nguyên phân sau: skkn Lần3 Lần2 * Nếu số lần nguyên phân tế Lần1 bào mẹ nhau:  TBcon  a.2 x a: Số tế bào mẹ ban đầu x: Số lần nguyên phân tế bào (a, x  N ) * Ví dụ: Có tế bào lồi lần (NP) tế bào(TB) = 21 nguyên phân số đợt nhau, cần môi trường cung cấp 900 NST đơn Số lần NP TB =2 =2 NST chứa tế bào sinh vào đợt nguyên phân cuối lần NP TB 960 Tính số tế bào sinh ra? Gv:Vậy có x lần NP tạo Giải tế bào? Gọi: x số lần NP tế bào (x HS: 2x  N*) Gv: Vậy có a TB tham gia NP skkn có tế bào? HS: a.2x 2n NST lưỡng bội loài Theo ta có hệ phương trình 3.2x.2n = 960 (1) GV: Lấy ví dụ 3( 2x - 1) 2n = 900 (2) Lấy (1) trừ (2) ta 2n = 20 Thay 2n = 20 vào (1) suy x = tế bào nguyên phân liên tiếp lần => Số tế bào sinh 24 = 48 tế bào * Nếu số lần NP tế bào mẹ Gv: Một tế bào NP x1 lần tạo không x1 tế bào, Nêú tế bào khác NP x2 Giả sử a tế bào có số lần NP là: lần tạo số tế bào bao x1, x2, x3 xa TBcon 2 Ta có:  nhiêu? x Hs: 2 x1  x2  x3   xa Ví dụ: Ba tế bào A,B,C có tổng số lần NP Gv: Với a tế bào có số lần NP lần tạo 24 tế bào Biết số lượt x1, x2, x3 xa Vậy tổng số tế lần NP tế bào B gấp đôi số lần NP bào tạo là? tế bào A Tìm số lần NP số tế x x x x Hs:     a bào tạo từ tế bào A,B,C Giải: Gọi x1, x2, x3 số lần NP tế bào A,B,C.( x1, x2, x3 N ) * Theo ra: x2 = 2x1 GV: Lấy ví dụ x3 = – 3x1 Tổng số tế bào con(S) tạo ra: skkn x 2x 8x S =    24 1 Ta thấy x1 = phù hợp Vậy: Tế bào A nguyên phân lần tạo tế bào Tế bào B nguyên phân 2.2 = lần tạo 24 = 16 tế bào Tế bào C nguyên phân : – 3.2 = lần, tạo 22 = tế bào Dạng 2: Tính số NST môi trường cung cấp, số tế bào tạo thêm GV: Cho HS quan sát lại sơ đồ *Số NST môi trường cung cấp cho GV: Một TB nguyên phân x lần trình nguyên phân có tế bào xuất * Số NST tương đương với số nguyên trước NP mà môi trường nội liệu môi trường cung cấp bào cung cấp nguyên  NST liệu để tạo NST? mt  a.2n x  1 HS: Mỗi tế bào chứa 2n NST, có a: Số tế bào mẹ ban đầu tế bào ban đầu môi trường x: Số lần NP tế bào cung cấp nguyên liệu 2n: Bộ NST loài cho q trình NP *Số NST hồn tồn có tế GV: Như tổng số tế bào bào mơi trường cung cấp: tạo có tế bào ban đầu môi trường không cung cấp nguyên liệu Vậy có a TB tham gia NP mơi trường phải cung cấp ngun liệu bao nhiêu? HS: a.(2x - 1).2n  NST mt  a.2n x  2 Ví dụ: Có tế bào loài nguyên phân số lần sử dụng môi trường nội bào nguyên liệu tương đương 960 NST đơn Trong skkn tế bào tạo thành, số NST hoàn tồn tạo từ ngun liệu mơi trường 896 a Xác định tên lồi? Gv: lấy ví dụ b Tính số lần NP tế bào Giải: a Gọi x số lần NP tế bào 2n NST loài.Theo ta có: ( 2x - 1).8.2n = 960 ( 2x – ).8.2n = 896  2n = NST lưỡng bội ruồi giấm b Số lần NP tế bào ( 2x - 1).8.2n = 960 ( 2x - 1).64 = 960  2x = 16  x = Vậy tế bào NP lần Dạng 3: Tính thời gian nguyên phân Nếu tốc độ lần NP liên tiếp GV: Yêu cầu HS nhắc lại kiến thức không đổi, tế bào NP x lần liên tiếp lý thuyết chu kì tế bào? ta có: Nếu tốc độ lần NP liên tiếp không đổi, tề bào NP x lần, Thời gian nguyên phân(TGNP) = Thời thời gian nguyên phân là? gian lần NP x Hs: Thời gian lần NP nhân với Nếu tốc độ lần nguyên phân số lần nguyên phân liên tiếp không skkn GV: Nếu tốc độ NP liên tiếp không - Nếu tốc độ nguyên phân giảm dần nhau, có trường hợp thời gian ngun phân tăng xảy Trong trường hợp dần tạo thành dãy số cộng: U1 + U2 - Nếu tốc độ nguyên phân tăng dần + + Ux thời gian ngun phân giảm GV: Thế có cặp cộng dần nhau? Trong trường hợp thời gian x Hs: cặp cộng lần nguyên phân lập thành dãy số cộng x TGNP  U  U x  Nếu gọi x số lần nguyên phân ; U1, U2 GV: Như (1), ta tìm Ux dựa vào chênh lệch thời gian lần nguyên phân liền kề – d: hiệu số thời , Ux thời gian nguyên phân lần thứ 1, 2, , x, thời gian trình nguyên phân là: TGNP  gian lần nguyên phân sau với lần nguyên phân liền trước nó: x U  U x  (1) Gọi d hiệu số thời gian lần Ta có: nguyên phân sau với lần nguyên phân d = U2 – U1 liền trước nó: d = U3 – U2 Ta có: Ux = U1 + ( x– )d d = U4 – U3 (2) Thay (2) vào (1) ta được: TGNP  d x – = Ux – Ux – x  2U   x  1 d  Nếu d  tốc độ nguyên phân giảm dần ( x- 1)d = Ux – U1 Nếu d  tốc độ nguyên phân  Ux = U1 + ( x – )d (2) thay vào TGNP  ( 1) ta có: tăng dần x  2U   x  1 d  skkn GV: Lấy ví dụ Ví dụ: Xét hợp tử A,B,C loài NP số lần liên tiếp sử dụng môi trường nguyên liệu tương đương với 3358 NST đơn Biết số lần NP A số lần NP hợp tử B, số lần NP hợp tử C Số NST đơn chứa tất tế bào tạo từ hợp tử chưa nhân đôi 3496 a Xác định tên loài? b Xác định số lần NP hợp tử A,B,C? c TGNP hợp tử 16 phút GV: Cho HS phân tích đề Hợp tử A có tốc độ NP tăng dần Hợp tử B có tốc độ NP giảm dần Hợp tử C có tốc độ NP khơng đổi Tính thời gian q trình NP hợp tử A,B,C? Cho biết chênh lệch thời gian lần phân bào liên tiếp hợp tử A B 1,5 phút Giải: a Xác định tên lồi Tổng số NST có tất tế bào 3496 có 3358 NST lấy từ mơi trường Do NST lưỡng bội hợp tử là: 2n = ( 3496 10 skkn GV: Gợi ý cho HS về lập sơ đồ tư 3358) :3 = 46  2n = 46 NST lưỡg bội người a Xác định số lần NP hợp tử: Gọi số lần NP hợp tử A x(x  N ) * x  Số lần NP hợp tử B , hợp x tử C Gọi S số tế bào tạo từ hợp tử x S 2 2 2 x x  3496  76 46 Xét bảng: GV: Sử dụng sơ đồ tư cho HS x 2x 16 32 Lẻ Lẻ Lẻ Lẻ Lẻ Lẻ Lẻ Lẻ Lẻ Lẻ Lẻ Lẻ x 22 x S Vậy với x = phù hợp - Số lần NP hợp tử A = - Số lần NP hợp tử B= - Số lần NP hợp tử C = b TGNP: - TGNP hợp tử A: Do tốc độ NP tăng dần nên d  áp dụng cơng thức ta có: 11 skkn  2.16    1  1,5   73,5 (phút) - TGNP hợp tử B:  2.16    11,5   52,5 GV: Yêu cầu HS quan sát sơ đồ cho (phút) - TGNP hợp tử C: 16.2 = 32 (phút) biết: lần NP có tế bào tham gia NP? Tương tự lần NP thứ Dạng 4: Số tế bào tham gia lần 2,3, x? nguyên phân, số tế bào xuất HS: lần NP có tế bào tham gia qua lần phân bào nguyên phân( TBTGNP ) = = 21-1 Gọi a số tế bào mẹ ban đầu, x số lần NP thứ có số TBTGNP = = lẫn phân bào nguyên phân tế 22-1 bào.Ta có:  TB tham gia nguyên phân = a lần NP thứ có số TBTGNP = = 23-1 x 1 lần NP thứ x có số TBTGNP = 2x-1 GV: Như có a tế bào mẹ  TB xuất qua x lần NP =  a x 1   ban đầu tham gia NP x lần NP có số TBTGNP = a.2x-1 GV: Tương tự số tế bào xuất qua lần NP là: Lần NP có TB xuất = 21+1- Lần NP có TB xuất = 22+1- Lần NP có 14 TB xuất = 12 skkn 23+1- Lần NP x có số TB xuất = 2x+1- GV: Vậy với a tế bào mẹ ban đầu tham gia NP tổng số tế bào Ví dụ: xuất qua x lần NP là: Có tế bào sinh dưỡng a.( 2x+1- 2) loài NP số đợt qua quan sát diễn biến NST người ta thấy tổng số crơmatit có tất tế bào tham gia NP lần cuối 1024 tổng số NST đơn có tổng số tế bào xuất qua lần NP 1984 a Xác định tên loài? b Số lần NP tế bào? c Số tế bào tạo GV: Quá trình NP trải qua trình NP? kỳ nào? HS: Kể tên kỳ Giải: a Xác định tên lồi GV: Q trình NP bắt đầu tính từ Gọi x số lần NP tế bào (x kỳ kết thúc kỳ nào?  N * ) HS: Tính từ đầu kỳ trung gian đến- Số NST có tất tế bào tham cuối kỳ cuối gia NP lần cuối là:   x 1 2n  1024  512 (1) - Tổng số NST đơn có tổng số tế GV: Lấy Ví dụ: bào xuất qua lần phân bào là: 13 skkn   x 1  2n  1984 ( ) Kết hợp ( ) ( ) ta có hệ phương trình:    x 1 2n  128  x 1   2n  496     2x  2n  128   x  .2n  496  x 2n  256  x    2.2n  496     x 2n  256  x 2 2n  2n  248  2n = NST lưỡng bội ruồi giấm Vậy tên loài ruồi giấm b Số lần nguyên phân tế bào Ta có: ( 2x-1).8 = 128  2x-1 = 16 = 24  x – =  x = Số lần nguyên phân tế bào lần c Số tế bào tạo trình nguyên phân: 4.25 = 128 GV: Quá trình NP trải qua Dạng 5: Chu kỳ nguyên phân kỳ nào? - Chu kỳ nguyên phân thời gian xảy HS: Kể tên kỳ lần nguyên phân tính từ đầu kỳ trung gian đến cuối kỳ cuối - Trong đơn vị thời gian chu 14 skkn kỳ nguyên phân tỷ lệ nghịch với số đợt GV: Diễn biến của NST qua các kỳ nguyên phân thế nào? - Trong đơn vị thời gian số đợt nguyên phân tỷ lệ thuận với tốc độ nguyên phân Ví dụ: Một lồi có NST lưỡng bội 2n = 18 Chu kỳ nguyên phân 30 phút, kỳ trung gian chiếm 10 phút, GV: Lấy Ví dụ: kỳ cịn lại chiếm phút Tính số NST đơn môi trường cần phải cung cấp thời điểm: 1/ Sau 40 phút 2/ Sau 10 phút Thời gian bắt đầu tính từ đầu kỳ trung gian trinh nguyên phân xảy liên tục Giải 1/ Sau 40 phút: * 40 phút = (30 +10) Vậy lúc tế bào cuối kỳ trung gian lần nguyên phân thứ NST nhân đôi lần Vậy số NST đơn môi trường cần cung cấp là: 18(22 - 1) = 54 (NST) 2/ Sau 10 phút: * 70 phút = (30 + 30 + 10) Vậy lúc 15 skkn tế bào cuối kỳ trung gian lần nguyên phân thứ NST nhân đôi lần Vậy số NST đơn môi trường cần cung 18(23 - 1) = 126 (NST) cấp là: D¹ng 6: Xác định số NST, số cromatit, số tâm động tế bào qua kì của trình nguyên phân: GV: Hướng dẫn cho HS hoàn chỉnh bảng kiến thức Lần3 Kỳ Số NST Số tâm động 2n (kép) Số Cromati t 4n Trung gian Trước (Đầu) 2n (kép) 4n 2n Giữa 2n(kép) 4n 2n Sau 4n (đơn) 4n Cuối 2n đơn 2n Lần2 Lần1 2n Ví dụ:  Lồi cà chua có NST 2n = 24 Hợp tử lồi trải qua ngun phân Hãy cho biết có NST, cromatit, tâm động có tế bào qua kì trình nguyên phân Số NST Số Cromati 24 NST (kép) 48 Trước (Đầu) 24 NST (kép) 48 24 NST (kép) 48 48 NST (đơn) 24 NST đơn GV: Yêu cầu HS hoàn thành bài tập 16 skkn 2.4 Hiệu sang kiến kinh nghiệm Học sinh hứng thú, say mê học tập ngày phát huy Rèn kỹ tự nghiên cứu tài liệu, tìm hiểu chuẩn bị học trước nhà, củng cố tóm tắt kiến thức cách ngắn gon, nhanh chóng Đây phần quan trọng để hình thành tư học sinh Những vấn đề nảy sinh trình tự ngiên cứu đưa thảo luận để giải đến lớp Nhờ đó, hiệu nâng cao Xét mặt nhận thức, lưc, kỹ hình thành khả tự giác, tự khám phá tri thức Có hình thành kĩ khác thông qua khả tự học Học sinh khá, giỏi áp dụng nhanh tập liên quan, nhớ kiến thức sâu có khả thường xuyên bổ sung kiến thức mà tích lũy qua nghiên cứu sách tham khảo Trong trình giảng dạy suốt năm học qua tơi nhận thấy việc hình thành sơ đồ tư kết hợp với vấn đáp học sinh để ứng dụng vào hình thành cơng thức giải tập ngun phân, có hiệu quả, thơng qua giải tập em hiểu sâu vấn đề hơn, linh hoạt tính tốn từ mở rộng, liên hệ với phần khác chương trình sinh học phổ thông hiện hành Kết luận đề nghị 3.1 Kết luận: Việc sử dụng sơ đồ tư khơng q khó, xúc tích, phù hợp với đối tựơng học sinh chủ yếu nhằm khắc sâu kiến thức lý thuyết Qua phần học sinh nắm toàn kiến thức nguyên phân, từ vận dụng giải tập, rèn luyện kỹ giúp học sinh tự tin tham gia vào kỳ thi Mặt khác giúp học sinh biết thêm dạng toán tế bào, bao quát 17 skkn hiểu sâu lý thuyết, tạo điều kiện tiếp thu kiến thức quy luật di truyền, hoán vị gen lớp 3.2 Kiến nghị Sách giáo khoa sinh học lớp 10 khơng có phân phối chương trình cho phần kiến thức này, nên sử dụng d? dạy tiết tập tốt Đây phần kiến thức khó trừu tượng nên trình dạy b?ng so d? tu duy, giáo viên cần kết hợp tranh, hình ảnh đặc biệt sử dụng công nhệ thông tin cho học sinh quan sát trình nguyên phân Với kinh nghiệm nhỏ mình dạy phần tập nguyên phân, mong ban giám hiệu đồng nghiệp, đặc biệt tổ chun mơn đóng góp ý kiến cho đề tài tơi hồn thiện hơn, giúp các em học sinh ngày thêm yêu môn sinh học Thanh Hóa, ngày 25 tháng 05 năm 2022 Xác nhận thủ trưởng đơn vị Tôi xin cam đoan sáng kiến viết không chép nội dung người khác Người viết Nguyễn Tuấn Việt TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Giáo Dục Đào Tạo - Sinh học 10 NXB Giáo Dục 2008 Bộ Giáo Dục Đào Tạo - Sinh học 10 nâng cao NXB Giáo Dục 2008 Bộ Giáo Dục Đào Tạo -Sách giáo viên Sinh học 10 NXB Giáo Dục 2006 Bộ Giáo Dục Đào Tạo -Sách giáo viên Sinh học 10 nâng cao NXB Giáo Dục 2006 Vũ Đức Lưu ,Ngô Văn Hưng - Hướng dẫn học ôn tập Sinh học 10 nâng cao NXB GD 2009 18 skkn Nguyễn Quang Vinh, Bùi Đình Hợi, Đào Xuân Long – Sổ tay kiến thức Sinh học phổ thông NXB Giáo dục 2001 Phan Cự Nhân – Sinh học đại cương NXB GD 1997 Phan Kỳ Nam – Phương pháp giải tập Sinh học tập NXB Đồng Nai 2000 19 skkn ... pháp sử dụng để giải vấn đề Từ SGK sinh học lớp 10 tài liệu tham khảo soạn thành giáo án để dạy tiết tập nguyên phân Trên sở học sinh học nắm lý thuyết, thông qua tiết tập lớp hướng dẫn học sinh. .. qua sơ đồ hố, từ vận dụng giải số dạng tập nguyên phân Hoạt động dạy - học Nội dung GV: Đưa sơ đồ mơ tả q trình Dạng 1: Tính số tế bào sau nguyên phân (NP) tế bào trình nguyên phân sau: skkn. .. tiết học giáo viên đưa dạng tập giúp học sinh vận dụng kiến thức Mặt khác kiến thức nguyên phân khó trừu tư? ??ng nên học sinh lúng túng giải tập nguyên phân, đặc biệt kỳ thi học sinh giỏi cấp 2.3 Giải