Sáng kiến kinh nghiệm 4/2014 1 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI “VẬN DỤNG KIẾN THỨC VỀ SỰ PHÂN LI CỦA NHIỄM SẮC THỂ TRONG NGUYÊN PHÂN, GIẢM PHÂN ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP LIÊN QUAN TỚI ĐỘT BIẾN LỆCH BỘI” skkn 2[.]
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: “VẬN DỤNG KIẾN THỨC VỀ SỰ PHÂN LI CỦA NHIỄM SẮC THỂ TRONG NGUYÊN PHÂN, GIẢM PHÂN ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TẬP LIÊN QUAN TỚI ĐỘT BIẾN LỆCH BỘI” skkn A PHẦN MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài Trong vài năm gần việc đánh giá học sinh thay đổi theo hướng trắc nghiệm khách quan, thời lượng phân bố cho việc hoàn thành câu trắc nghiệm ngắn ( khoảng 1,5- 1,8).Vì việc giúp học sinh linh hoạt giải tập ngắn cần thiết quan trọng Trong thực tế giảng dạy ôn thi Đại học, Cao đẳng nhận thấy có nhiều câu trắc nghiệm dạng tập ngắn trình nguyên phân, giảm phân câu hỏi liên quan tới phân li cặp nhiễm sắc thể (NST) trình ngun phân giảm phân khơng bình thường làm học sinh lúng túng tỏ không hào hứng với dạng tập học sinh có lực học trung bình số học sinh có lực học Khi gặp tập đa số học sinh chọn đáp án theo cảm tính, khơng có sở khoa học dẫn tới chọn sai đáp án.Xuất phát từ thực tế q trình giảng dạy ơn thi Đại học, ôn thi học sinh giỏi thiết kế chi tiết phân li cặp NST q trình ngun phân giảm phân khơng bình thường(có đột biến) để em hiểu chất vấn đề từ vận dụng linh hoạt xác làm tập Đó chủ yếu tập liên quan tới đột biến lệch bội Vì tơi chọn đề tài là" Vận dụng kiến thức phân li nhiễm sắc thể Nguyên phân, Giảm phân để giải tập liên quan tới đột biến lệch bội " Tôi thấy đề tài đem lại hiệu định Vì tơi mạnh dạn đưa đề tài để đồng nghiệp tham khảo II.Mục đích nghiên cứu - Giúp học sinh làm tập trắc nghiệm nhanh hơn, xác từ tạo hứng thú cho học sinh với môn học - Góp phần với đồng nghiệp tìm phương pháp giảng dạy mới, sáng tạo - Nhằm trau dồi nâng cao chuyên môn, nghiệp vụ thân III Phạm vi đối tượng nghiên cứu skkn Đề tài thực với nội dung chủ yếu tập đột biến lệch bội kỳ thi học sinh giỏi, thi Đại học- Cao đẳng Đối tượng : Học sinh chuẩn bị bước vào lớp 12 - Trường THPT Dương Quảng Hàm Thời gian nghiên cứu: cuối hè năm học 2011-2012 IV Nhiệm vụ nghiên cứu Để cho học sinh học tốt phần này, làm r vấn đề: - Nghiên cứu phân li cặp NST trình ngun phân, giảm phân bình thường từ giúp học sinh tự suy luận phân li cặp NST trình nguyên phân giảm phân khơng bình thường (có đột biến) - Nhận biết tốn thuộc dạng nào? Kĩ giải nhanh, xác tốn nào? V Phương pháp nghiên cứu Để đạt mục đích đề q trình nghiên cứu tơi s dụng phương pháp nghiên cứu sau: - Nghiên cứu tài liệu: sách giáo khoa, sách giáo viên, tài liệu sách tham khảo, - Nghiên cứu tổng kết kinh nghiệm giảng dạy - Phân tích, tổng hợp hệ thống lí thuyết - Tổng hợp dạng tốn có liên quan đến nội dung nghiên cứu VI Điểm nghiên cứu - Khai thác kiến thức chủ yếu thơng qua hình vẽ, bảng biểu, sơ đồ từ học sinh nắm chất phân li nhiễm sắc thể trình nguyên phân, giảm phân bình thường khơng bình thường nên vận dụng vào tập linh hoạt skkn B PHẦN NỘI DUNG PHẦN 1: CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Khái niệm nhiễm sắc thể Nhiễm sắc thể vật chất di truyền cấp độ tế bào - Ở sinh vật nhân thực: nhiễm sắc thể cấu trúc nằm nhân tế bào, có khả nhuộm màu đặc trưng thuốc nhuộm kiềm tính, cấu tạo từ chất nhiễm sắc bao gồm chủ yếu ADN protein loại histon[1,tr23] - Ở sinh vật nhân sơ vi khuẩn: chưa có cấu trúc NST tế bào nhân thực Mỗi tế bào chứa AND dạng trần, không liên kết với protein, có mạch xoắn kép dạng vịng[1,tr24] (Ví dụ Vi khuẩn E coli) - Ở vi rút (thể thực khuẩn - phage): vật chất di truyền chứa loại ADN ARN 1.2 Phân biệt NST tương đồng NST không tương đồng Thông thường, tế bào sinh dưỡng (tế bào xôma), tất nhiễm sắc thể tồn thành cặp Mỗi cặp gồm nhiễm sắc thể giống hình dạng, kích thước cấu trúc đặc trưng, gọi cặp nhiễm sắc thể tương đồng, đó, có nguồn gốc từ bố, có nguồn gốc từ mẹ[8] skkn 1.3 Phân biệt NST lưỡng bội, đơn bội - Toàn nhiễm sắc thể nằm nhân tế bào hợp thành nhiễm sắc thể lưỡng bội lồi (2n) Ví dụ, người 2n = 46; ruồi giấm 2n = 8; ngô 2n = 20 [8] - Trong tế bào giao t số NST n a số NST tế bào sinh dưỡng gọi NST đơn bội (n) VD : tinh trùng người có n = 23 NST, trứng người có n = 23 NST[8] 1.4 Đặc trưng nhiễm sắc thể - Tế bào loài sinh vật có nhiễm sắc thể đặc trưng số lượng, hình thái cấu trúc, trì ổn định qua hệ - NST có khả tự nhân đôi, phân li, tổ hợp ổn định qua hệ - NST có khả bị đột biến làm thay đổi số lượng cấu trúc, tạo đặc trưng di truyền 1.5 Chức nhiễm sắc thể - Lưu giữ, bảo quản truyền đạt thông tin di truyền[6,tr27] - Giúp tế bào phân chia vật chất di truyền vào tế bào phân bào[6,tr27] - Điều hòa hạt động gen thông qua cuộn xoắn tháo xoắn NST[6,tr27] 1.6 Đột biến lệch bội nhiễm sắc thể ( dị bội) 1.6.1 Khái niệm: - Là biến đổi số lượng NST xảy hay số cặp NST tương đồng - Các dạng lệch bội: + Thể không nhiễm (2n –2) + Thể nhiễm (2n –1) + Thể nhiễm kép (2n –1 –1) + Thể ba nhiễm (2n + 1) skkn +Thể bốn nhiễm (2n + 2) + Thể bốn nhiễm kép (2n+2 +2) [1,tr27] 1.6.2 Cơ chế phát sinh - Do không phân li hay số cặp nhiễm sắc thể giảm phân tạo giao t thừa hay thiếu vài nhiễm sắc thể.Các giao t kết hợp với giao t bình thường khác giới tạo nên đột biến lệch bội[1,tr27] - Lệch bội xảy nguyên phân tế bào sinh dưỡng biểu phần thể[1,tr27] PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 SỰ PHÂN LI CỦA CÁC CẶP NHIỄM SẮC THỂ TRONG NGUYÊN PHÂN 2.1.1 Nguyên phân xảy bình thường Khi tế bào kì trung gian NST nhân đôi thành NST kép ( pha S) Kết thúc kì tế bào tiến hành nguyên phân.Trong nguyên phân diễn phân chia nhân phân chia tế bào chất Ở chủ yếu quan tâm đến phân li cặp NST qua kì nguyên phân( phân chia nhân) *Giả sử xét tế bào ban đầu có 2n = NST Tế bào ban đầu Cuối kì trung gian *Diễn biến kì phân bào[2,tr73]: Các kì Hình vẽ Số Đặc điểm lượng NST skkn tế bào Kì đầu 2n kép Kì 2n kép - Các NST kép bắt đầu co ngắn, đóng xoắn -Các NST kép đóng xoắn cực đại xếp thành hàng mặt phẳng xích đạo thoi phân bào - Thoi phân bào đính phía NST Kì sau 4n đơn Kì cuối - Các NST kép tách thành NST đơn phân li cực tế bào - Các NST dần dãn skkn 2n đơn Kết xoắn trở dạng sợi mảnh Từ tế bào (2n) → tế bào (2n) 2.1.2 Nguyên phân xảy khơng bình thường (có đột biến) - Nếu có cặp NST khơng phân ly kỳ sau[3,tr22]: Các kì Kì Kì sau Kì cuối Kết 2n + Hình vẽ 2n - 2n+ Kết quả: Từ tế bào (2n) →2 tế bào: 2n- skkn - Nếu sợi crômatit NST kép không phân li kỳ sau[3,tr23]: Các kì Kì Kì sau Kì cuối Kết 2n +1 Hình vẽ 2n -1 2n + Kết quả: Từ tế bào (2n) →2 tế bào 2n - - Nếu tồn NST khơng phân li kỳ sau ( thoi vơ sắc khơng hình thành)[3,tr23] Các kì Kì Kì sau Kì cuối Kết 4n Hình skkn vẽ (tiêu biến) Kết quả: Từ tế bào (2n) → tế bào (4n) 2.1.3 Trường hợp điển hình -Xét tế bào có 2n = 4( AaBb) Viết kí hiệu NST qua kì nguyên phân Các kì Kì đầu- Kì Kì sau Kì cuối Nguyên phân bình thường AAaaBBbb AaBb↔AaBb AaBb, AaBb AAaaBBbb 2.Một cặp NST không phân li AAaaBb↔Bb AAaaBb, Bb hoặc AaBBbb↔Aa AaBBbb, Aa Hai sợi AAaaBBbb cromatit NST kép không phân li AAaBb↔aBb AAaBb, aBb hoặc AaaBb↔ABb AaaBb, ABb Toàn AAaaBBbb AAaaBBbb↔0 AAaaBBbb 10 skkn - Nếu tồn NST khơng phân ly kỳ sau phân bào I[3,25]: Các kì Kì cuối I Kì sau I Kì sau II Kì II cuối Kết 2n 2n Hình vẽ 0(tiêu biến) 2.2.3.Trường hợp điển hình - Xét tế bào có 2n= 2( có cặp NST) Sự phân li bình thường khơng bình thường giảm phân tạo loại giao t theo bảng sau[3,tr26]: Loại giao tử Cặp NST Giảm Nếu cặp NST Nếu cặp NST khơng phân bình khơng phân li phân li giảm thường giảm phân phân II I Cặp NST A, a thường (Aa) Aa, AA, 0, a A, aa, Cặp NST giới X tính XX XX, XX, 0, X 16 skkn Cặp NST giới X, Y tính XY XX, 0, Y X, 0,YY XY, - Xét tế bào có 2n = 4( AaBb) Dưới kí hiệu NST qua kì giảm phân trường hợp→các loại giao t tạo ra: Các kì Kì đầu I - Kì sau I Kì I Kì cuối I- Kì sau II Kì đầu II Kì cuối II (loại giao tử) Giảm AAaaBBbb phân bình thường AABB,aabb AB↔AB,ab↔ab AB, ab hoặc Ab, AAbb,aaBB Ab↔Ab,aB↔aB aB Một AAaaBBbb AAaaBB↔bb cặp NST AAaabb↔BB khơng phân li kì sau I ( Aa) AAaaBB,bb AaB↔AaB,b↔b AaB, b hoặc Aab↔Aab,B↔B AAaabb,BB Aab, B Hai AAaaBBbb AABB↔aabb sợi Aabb↔aaBB crômatit NST kép khơng phân li kì sau II AABB,aabb AAB↔B,ab↔ab; AAB,B,ab; AB↔AB,aab↔b AB, aab,b AAbb,aaBB hoặc AAb↔b,aB↔aB; AAb,b,aB; Ab↔Ab,aaB↔B Ab,aaB,B 17 skkn 4.Toàn AAaaBBbb AAaaBBbb↔0 AAaaBBbb, AaBb↔AaBb; NST không phân li giảm phân I AaBb 2.3.Quá trình phát triển tế bào sinh dục thụ tinh 2.3.1 Quá trình phát triển tế bào sinh dục Tế bào sinh dục đực Tế bào sinh dục Vùng sinh sản Số NST môi trường cung cấp 2n( 2k - 1) Vùng sinh trưởng Vùng chín Phân hóa 2n.2k 18 skkn 2.3.2 Sự thụ tinh Là trình kết hợp giao t đực (1n) với giao t (1n) hợp t (2n) PHẦN 3: CÔNG THỨC TÍNH TỐN 3.1.Phân bào ngun phân Nếu gọi k số lần nhân đôi tế bào - Số tế bào tạo ra: 2k - Số tế bào tạo thêm là: 2k -1 - Số NST đơn tương đương môi trường cung cấp : 2n (2 k -1) - Số NST đơn hoàn tồn mơi trường cung cấp : 2n (2 k -2) 3.2 Phân bào giảm phân Từ tế bào(2n) qua giảm phân tạo tế bào (n) + Nếu tế bào sinh dục đực: Từ tế bào → tạo giao t đực (n) + Nếu tế bào sinh dục cái: Từ tế bào → tạo giao t (n) ba thể định hướng (n) - Số NST đơn mà môi trường cung cấp cho GP: 2n.2k - Số cách xếp có NST kép kỳ I = Số cách phân ly có NST kép kỳ sau I: 2n PHẦN 4: BÀI TẬP VẬN DỤNG 4.1 Bài tập liên quan tới phân li cặp NST trình nguyên phân 19 skkn Bài (CĐ 2009) Ở loài thực vật, cho lai hai lưỡng bội với hợp t F1 Một hợp t nguyên phân liên tiếp đợt Ở kì lần nguyên phân thứ tư, người ta đếm tất tế bào có 336 crơmatit Số nhiễm sắc thể có hợp t A 28 B 14 C 21 D 15 Giải - Ở kì lần nguyên phân thứ 4, tức tế bào nguyên phân lần Số tế bào tạo ra: 23 = tế bào Số crômatit tế bào kì là: 336 = 42 Số NST có hợp t là: 42: 2= 21→ Đáp án C Bài (ĐH 2009) Ở ngô, NST 2n = 20 Có thể dự đốn số lượng NST đơn tế bào thể bốn kì sau trình nguyên phân A 80 B 20 C 22 D 44 Giải - Thể nhiễm : 2n+ Ở kì sau nguyên phân tức NST nhân đôi, phân li cực chưa tách thành tế bào →Số NST : 2.2n +2.2 = 44 →Đáp án D Bài (ĐH 2010) Trong lần nguyên phân tế bào thể lưỡng bội, nhiễm sắc thể cặp số nhiễm sắc thể cặp số không phân li, nhiễm sắc thể khác phân li bình thường Kết q trình tạo tế bào có nhiễm sắc thể A 2n + – 2n – – 2n + + 2n – + B 2n + + 2n – – 2n + – 2n – + C 2n + 2n – 2n + + 2n – – D 2n + + 2n – 2n + 2n – – 20 skkn ... từ vận dụng linh hoạt xác làm tập Đó chủ yếu tập li? ?n quan tới đột biến lệch bội Vì tơi chọn đề tài là" Vận dụng kiến thức phân li nhiễm sắc thể Nguyên phân, Giảm phân để giải tập li? ?n quan tới. .. nên đột biến lệch bội[ 1,tr27] - Lệch bội xảy nguyên phân tế bào sinh dưỡng biểu phần thể[ 1,tr27] PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 SỰ PHÂN LI CỦA CÁC CẶP NHIỄM SẮC THỂ TRONG NGUYÊN PHÂN 2.1.1 Nguyên. .. (ĐH 2010) Trong lần nguyên phân tế bào thể lưỡng bội, nhiễm sắc thể cặp số nhiễm sắc thể cặp số không phân li, nhiễm sắc thể khác phân li bình thường Kết q trình tạo tế bào có nhiễm sắc thể A 2n