chuyên đề nguyên phân giảm phân

Khái niệm về NST Nhiễm sắc thể là vật chất di truyền ở cấp độ tế bào • Ở sinh vật nhân thực: nhiễm sắc thể là những cấu trúc nằm trong nhân tế bào, có khả năng nhuộm màu đặc trưng bằng

ĐỀ THI ĐẠI HỌC

Cấu trúc đề thi là tài liệu chính thức của Bộ giúp giáo viên và HS chuẩn bị ôn luyện cho các kỳ thi sắp tới Theo Cục Khảo thí và kiểm định chất lượng giáo dục Bộ GD-ĐT, cấu trúc đề thi ĐH, CĐ

2011 không thay đổi so với năm trước Dưới đây là cấu trúc đề thi môn Sinh học:

Số lượng 50 câu, thời gian 90 phút

chung

Phần riêng Chuẩn Nâng

cao

Di truyền học

Tính qui luật của hiện tượng di truyền 9 2 2

Sự phát sinh và phát triển sự sống trên Trái đất

10 (20%)

Viet Bao (Theo GD&ĐT)

Đề thi tốt nghiệp THPT

Số lượng 40 câu, thời gian: 60 phút.

Di truyền học

Tính qui luật của hiện tượng di

Cơ chế tiến hoá 4 2 2

Đề thi tốt nghiệp THPT- Giáo dục thường xuyên

Di truyền học

Tính qui luật của hiện tượng di truyền 9

Sự phát sinh và phát triển sự sống trên Trái đất 1

PHÂN BÀO –NGYÊN PHÂN-GIẢM PHÂN- THỤ TINH

CƠ SỞ VẬT CHẤT DI TRUYỀN

1 Khái niệm về NST

Nhiễm sắc thể là vật chất di truyền ở cấp độ tế bào

• Ở sinh vật nhân thực: nhiễm sắc thể là những cấu trúc nằm trong nhân tế bào, có khả

năng nhuộm màu đặc trưng bằng thuốc nhuộm kiềm tính, được cấu tạo từ chất nhiễm sắc

bao gồm chủ yếu là ADN và protein loại histon.

• Ở sinh vật nhân sơ như vi khuẩn: chưa có cấu trúc NST như ở tế bào nhân thực Mỗi tế

bào chỉ chứa một AND dạng trần, không liên kết với protein, có mạch xoắn kép và dạng

NST có khả năng tự nhân đôi, phân li, tổ hợp ổn định qua các thế hệ.

NST có khả năng bị đột biến làm thay đổi số lượng hoặc cấu trúc, tạo ra những đặc trưng di truyền mới.

Trong giao tử số lượng NST chỉ = 1/2 trong TB sinh dưỡng VD : trong tinh trùng người có

1n = 23 NST, Trong trứng người có 1n = 23 NST

Loài Số lượng nhiễm sắc thể (2n) Loài Số lượng nhiễm sắc thể (2n)

Bảng số lượng nhiễm sắc thể (2n) của một số loài sinh vật.

2 Cấu trúc hiển vi của NST

 Ở kì giữa của nguyên phân, mỗi NST có cấu trúc kép gồm 2 cromatit gắn với nhau ở tâm động.

 Mỗi NST điển hình chứa

• Tâm động: là vi trí liên kết với thoi phân bào giúp NST có thể di chuyển về các cực của tế bào

trong quá trình phân bào

• Vùng đầu mút: nằm ở 2 đầu cùng của NST, có tác dụng bảo vệ NST cũng như làm cho các

NST không dính vào nhau.

• Các trình tự khởi đầu nhân đôi ADN: là những điểm mà tại đó ADN được bắt đầu nhân đôi.

Mỗi nhiễm sắc thể giữ vững

hình thái, cấu trúc đặc thù của nó

liên tục qua nhiều thế hệ tế bào,

nhưng có biến đổi qua các kỳ của

quá trình phân bào.

Hình thái NST qua các kì của nguyên phân

a kì trung gian ; b kì đầu; c kì giữa; d kì sau; e kì cuối

4 Chức năng của các nhiễm sắc thể

 Lưu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền

 Giúp tế bào phân chia vật chất di truyền vào các tế bào trong phân bào.

 Điều hòa hạt động gen thông qua sự cuộn xoắn và tháo xoắn NST

o Ví dụ: 1 trong 2 NST X của phụ nữ bất hoạt bằng cách xoắn chặt lại hình thành thể Barr

 Khơng dùng số lượng thể Barr để xác định giới tính

Chỉ ở kỳ trung gian của quá trình phân bào, các nhiễm sắc thể mới tháo xoắn cực đại và ở trạng thái hoạt tính về di truyền và sinh lý, vì trong kỳ này ADN của chúng mới cĩ thể thực hiện được vai trị làm khuơn cho sự tự nhân đơi cũng như tổng hợp các phân tử ARN (sự sao mã).

Phân biệt NST thường và NST giới tính

• Giống nhau ở cả 2 giới

• Tồn tại thành từng cặp NST tương đồng

trong tế bào sinh dưỡng

• Các gen trên NST quy định các tính trạng

thường ( giống nhau giữa đực và cái)

• Khác nhau giữa giống đực và cái

• Có khi là cặp tương đồng Có khi là cặp không tương đồng tuỳ theo giới và tuỳ theo loài.

• Các gen trên NST giới tính quy định giới tính và tính trạng liên kết với giới tính.

 Các kiểu NST giới tính

o ở người, thú, ruồi giấm: cái (XX), đực (XY)

o Gà, chim, bướm, cá ,tằm: (cái) XY, XX (đực)

o Châu chấu, bọ xít, rệp : (cái) XX, XO (đực)

o Bọ nhạy : (cái) XO, XX (đực)

o Thực vật đơn tính : - Cây gai : (cái) XX, XY đực) - Cây dâu : (cái) XY

CHU KÌ TẾ BÀO VÀ QUÁ TRÌNH NGUYÊN PHÂN

2 Đặc điểm chu kì tế bào

Thời gian Dài (Chiếm gần hết thời gian của chu kì) Ngắn

S: NST NHÂN ĐÔI, các NST dính nhau ở tâm

động tạo thành NST kép.

G2: Tổng hợp các chất cho tế bào.

3 Sự điều hoà chu kì tế bào

TB phân chia khi nhận biết tín hiệu bên trong và bên ngoài TB.

TB được điều khiển đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển bình thường của cơ thể

II Quá trình nguyên phân

1 Phân chia nhân

Phân chia nhân gồm 4 kì.

Các nhiễm sắc thể kép xoắn cực đại và xếp thành 1

hàng trên mặt phẳng xích đạo và dính với thoi phân bào ở 2 phía của tâm động

2 Phân chia tế bào chất

Phân chia TB chất ở đầu kì cuối.

Ở Tế bào động vật: Màng tế bào thắt dần ở chính giữa để chia tế bào mẹ thành 2 tế bào con

Ở tế bào thực vật: Hình thành vách ngăn ở chính giữa để chia tế bào mẹ thành 2 tế bào con

Kết quả: Từ 1 tế bào mẹ tạo thành 2 tế bào con, chứa bộ nhiễm sắc thể giống nhau và giống mẹ

III Ý nghĩa của quá trình nguyên phân

Với sinh vật nhân thực đơn bào: nguyên phân là cơ chế sinh sản, từ 1 tế bào mẹ cho 2 tế bào con

có bộ nhiễm sắc thể giống nhau và giống tế bào mẹ ban đầu.

Với sinh vật nhân thực đa bào: nguyên phân làm tăng số lượng TB giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển ngoài ra nguyên phân còn giúp cơ thể tái sinh các mô hay TB bị tổn thương.

2 ý nghĩa thực tiễn

Ứng dụng để giâm, chiết, ghép cành…

Nuôi cấy mô có hiệu quả cao.

CỦNG CỐ

Câu 1 Ở ruồi giầm có bộ NST lưỡng bội 2n = 8 Tính số NST, số Cromatit, số tâm động

a/ tại kì giữa của nguyên phân

b/ tại kì sau của nguyên phân

Câu 2 ở ruồi giấm có bộ NST lưởng bội 2n = 8.

a/ một nhóm tế bào của ruồi giấm mang 80 NST dạng sợi mảnh Xác định số tế bào của nhóm.

b/ nhóm tế bào khác của loài mang 160 NST kép Nhóm tế bào đang ở kì nào của phân bào? Với số lượng bao nhiêu? Cho biết diễn biến của các tế bào trong nhóm đều như nhau.

c/ nhóm tế bào thứ 3 cũng của loài trên manh 256 NST đơn Đang phân li về 2 cực của tế bào.

Nhóm tế bào đang ở kì nào của phân bào? Số lượng bằng bao nhiêu

Cho rằng nhóm tế bào này được tạo thành là kết quả nguyên phân từ tế bào A vậy quá trình nguyên phân từ tế bào A diễn ra mấy đợt?

Cho biết mọi diễn biến của các nhóm tế bào trên đều diễn ra bình thường trong quá trình nguyên phân

Câu 3 Trong nguyên phân, NST được nhìn thấy rõ nhất tại kì nào

A kì đầu B kì giữa C kì sau D Kì cuối

Câu 4 Bộ NST sẽ bị ảnh hưởng như thế nào nếu ở kì giữa của nguyên phân các thoi vô sắc bị phá vỡ ?

A NST không tự nhân đôi, không phân li về 2 cực tế bào

B NST không tự nhân đôi, phân li về 2 cực tế bào

C NST tự nhân đôi, không phân kli về 2 cực tế bào Bộ NST 2n tăng lên 4n

D NST tự nhân dôi, phân li về 2 cực tế bào

Câu 5 Có 1 tế bào sinh dưỡng nguyên phân 3 lần liên tiếp thì số tế bào con là bao nhiêu ?

đầu Các NST kép bắt đôi với nhau theo từng

cặp tương đồng , có thể xảy ra trao đổi đoạn NST dẫn đến hoán vị gen

NST kép bắt đầu đóng xoắn Màng nhân và nhân con tiêu biến, Thoi vô sắc được hình thành

Thoi vô sắc từ 2 cực TB đính vào một phía của mỗi NST kép tại tâm động.

cuối

Màng nhân và nhân con xuất hiện, , thoi

vô sắc biến tiêu

Kết quả: Tạo 2 TB con có bộ NST là n

II Ý nghĩa của giảm phân

Giảm phân kết hợp với thụ tinh và nguyên phân là cơ chế duy trì bộ NST đặc trưng và ổn định

của loài qua các thế hệ

Sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp NST trong giảm phân đã tạo ra nhiều biến dị tổ hợp giúp giới sinh vật đa dạng, phong phú  là nguyên liệu của chọn giống và tiến hoá  Sinh sản

hữu tính có ưu thế hơn sinh sản vô tính.

+ Lần phân bào II của giảm phân diễn biến giống nguyên phân: NST kép xếp thành một hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào ở kì giữa, các nhiễm sắc tử tách nhau ra và di chuyển trên thoi phân bào về 2 cực của tế bào ở kì sau.

+ NST đều trải qua các biến đổi: tự nhân đôi, đóng xoắn, tập hợp ở mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc, phân li về các cực của tế bào, tháo xoắn

+ Sự biến đổi của màng nhân, trung thể, thoi vô sắc, tế bào chất và vách ngăn tương tự nhau.

+ Đều giữ vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ổn định bộ NST của loài trong các hình thức sinh sản (vô tính và hữu tính).

– Khác nhau:

Xảy ra ở tế bào sinh dưỡng và tế bào sinh

dục sơ khai.

Gồm 1 lần phân bào với 1 lần NST tự nhân

đôi.

Có thể xảy ra hiện tượng tiếp hợp nhưng

không trao đổi chéo.

Là quá trình phân bào nguyên nhiễm từ 1 tế

bào mẹ tạo ra 2 tế bào con có bộ NST 2n.

Là cơ sở của hình thức sinh vô tính ở sinh

vật.

Nguyên phân giúp duy trì bộ NST qau các

thế hệ tế bào của cơ thể.

Xảy ra ở tế bào sinh dục chín.

Gồm 2 lần phân bào với 1 lần NST tụ nhân đôi.

Có xảy ra hiện tượng tiếp hợp và trao đổi chéo.

Là quá trình phân bào giảm nhiễm từ 1 tế bào

mẹ tạo ra 4 tế bào con có bộ NST n.

Là cơ sở của hình thức sinh sản hữu tính của sinh vật.

Giảm phân cùng với thụ tinh là phương thức duy trì bộ NST đặc trưng của loài qua các thế hệ.

Trắc nghiệm

Câu 1 Sau giảm phân I, hai tế bào được tạo ra có bộ NST là

A n NST đơn B n NST kép C 2n NST đơn D 2n NST kép

Câu 1 Sau giảm phân II, từ một tế bào mẹ tạo ra

A 2 tế bào đơn bội B 2 tế bào lưỡng bội

C 4 tế bào đơn bội D 4 tế bào lưỡng bội

Câu 2 Từ 3 tế bào sinh trứng trải qua quá trình phát sinh giao tử tạo ra mấy tế bào trứng?

Câu 3 Trong quá trình giảm phân, NST đã nhân đôi mấy lần?

Câu 4 Trong giảm phân, quá trình trao đổi chéo được thực hiện ở kì nào?

A Kì cuối II B Kì giữa II C Kì đầu I D Kì giữa I

Câu 5 Có 1 tế bào sinh tinh tham gia giảm phân số tinh trùng tạo thành là:

Câu 6 Trong quá trình giảm phân, NST được nhân đôi ở kì nào?

A Kì trung gian của giảm phân I B Kì đầu của giảm phân I

C Kì trung gian của giảm phân II D Kì đầu của giảm phân II

Câu 7 Điểm giống nhau gữa nguyên phân và giảm phân là gì?

A Gồm 2 lần phân bào B Xảy ra ở tế bào hợp tử

C Xảy ra ở tế bào sinh dục chín D Nhiễm sác thể nhân đôi một lần

Câu 8 Điểm khác nhau giữa nguyên phân và giảm phân là:

A Giảm phân gồm 2 lần phân bào, nguyên phân gồm 1 lần phân bào

B Nguyên phân gồm 2 lần phân bào, giảm phân gồm 1 lần phân bào

C Giảm phân NST nhân đôi 1 lần, nguyên phân NST nhân đôi 2 lần

D Nguyên phân NST nhân đôi 1 lần, giảm phân NST nhân đôi 2 lần

Sự trao đổi chéo trong kì đầu của giảm phân I

 CÁCH VIẾT GIAO TỬ KHI QUÁ TRÌNH GIẢM PHÂN BÌNH THƯỜNG VÀ BẤT THƯỜNG

 Khi 2n giảm phân phát sinh giao tử

Giảm phân không bình thường tạo giao tử dư hoặc thiếu NST

GP I và GP II đều bình thường GP I và GP II đều bất thường

GP I bình thường, GP II bất thường GP I bất thường, GP II bình thường

 Khi XX giảm phân phát sinh giao tử

GP I và GP II đều bình thường GP I và GP II đều bất thường

GP I bình thường, GP II bất thường GP I bất thường, GP II bình thường

 Khi XY giảm phân phát sinh giao tử

GP I và GP II đều bình thường GP I và GP II đều bất thường

GP I bình thường, GP II bất thường GP I bất thường, GP II bình thường

 Khi AaXY giảm phân phát sinh giao tử

Cặp Aa rối loạn GPI, cặp XY rối loạn GPII ở

cặp YY

Cặp Aa rối loạn GPII, cặp XY rối loạn

GPI

Cả 2 cặp đều rối loạn GPI Cặp Aa rối loạn GPII ở cặp aa, cặp XY

rối loạn GPII ở cặp XX

 CÔNG THỨC TỔNG QUÁT VỀ NGUYÊN PHÂN GIẢM PHÂN- TT

 Phân bào nguyên nhiễm Các công thức cơ bản: Nếu gọi k là số lần nhân đôi của tế bào

• Số tế bào con được tạo ra: 2k

• Số tế bào con mới được tạo thêm: 2k -1

• Tổng số NST đơn có trong các tế bào con được tạo ra:2n 2k

• Tổng số NST đơn mới tương đương môi trường phải cung cấp: 2n (2k -1)

• Tổng số NST đơn mới hoàn toàn môi trường phải cung cấp: 2n (2k -2)

• Tổng số tâm động trong các tế bào con được tạo ra: 2n 2k

• Tổng số tâm động trong các tế bào con được tạo thêm: 2n (2k -1)

• Tổng số tế bào con hiện diện qua các đợt phân bào: 2k+1 - 1

 Phân bào giảm nhiễm

Các công thức cơ bản:

 Số tế bào con được tạo ra : 4

 Số giao tử n được tạo ra:

 1 tế bào sinh dục đực tạo ra 4 giao tử đực (n)

 1 tế bào sinh dục cái tạo ra 1 giao tử cái (n) và ba thể định hướng (n)

 Số NST đơn mới mà môi trường cung cấp cho GP: 2n.2k

 Số loại giao tử khác nhau về nguồn gốc NST:

o Trường hợp không xảy ra trao đổi chéo: 2n (n là số cặp NST đồng dạng)

o Trường hợp xảy ra trao đổi chéo:

 Trao đổi chéo đơn: 2n.4m = 2n+m (m làsố cặp NST đồng dạng xảy ra trao đổi chéo đơn, m<n )

 Trao đổi chéo kép :

+ Không đồng thời 2n-m.6m = 2n.3m (m là số cặp NST đồng dạng xảy ra trao đổi chéo kép, m<n

)

+ Đồng thời 2n+m (m là số cặp NST đồng dạng xảy ra trao đổi chéo kép, m<n )

 Tỷ lệ mỗi loại giao tử khác nhau về nguồn gốc NST

o Trường hợp không xảy ra trao đổi chéo: 1/2n (n là số cặp NST đồng dạng)

o Trường hợp xảy ra trao đổi chéo:

 Trao đổi chéo đơn : 1/2n+m (m là số cặp NST đồng dạng xảy ra trao đổi chéo đơn, m<n )

 Trao đổi chéo kép : 1/(2n.3m) (m là số cặp NST đồng dạng xảy ra trao đổi chéo kép, m<n )

 Số loại giao tử mang k NST có nguồn gốc từ ông nội hoặc bà nội (ông ngoại hoặc bà ngoại)

!

!( )!

k n

n C

 Số kiểu hợp tử mang a trong số n NST đời ông nội (hoặc bà) và b trong số nNST đời ngoại của ông (hoặc bà)

.

a b

n n

C C

QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA TẾ BÀO SINH DỤC- SỰ THỤ TINH:

Giảm phân hình thành tinh trùng và trứng

1 Các giai đoạn phát triển của tế bào sinh dục

 Giai đoạn 1

 Vị trí: Xảy ra tại vùng sinh sản của ống sinh dục

 Nội dung: Tế bào sinh dục sơ khai nguyên phân k lần

 Kết quả: 1TBSDSK (2n)  2k TBSD chín (2n)

 Giai đoạn 2

 Vị trí: Xáy ra tại vùng sinh trưởng của ống sinh dục

 Nội dung: Tế bào sinh dục chín tích lũy chất dinh dưỡng để lớn lên

 Giai đoạn 3:

 Vị trí: Xáy ra tại vùng chín của ống sinh dục

 Nội dung: Tế bào sinh dục chín giảm phân

 Kết quả: 2k TBSD chín (2n)  4 2k Giao tử đực – tinh trùng (n) hoặc 2k giao tử cái – trứng (1n) + 3 2k thể định hướng (1n)

2 Sự thụ tinh :

Sự kết hợp giữa trứng và tinh trùng (thụ tinh)

 Là quá trình kết hợp 1 giao tử đực (1n) với một giao tử cái (1n) để cho một hợp tử (2n)

3 Các cơng thức cơ bản:

 Tổng số NST mơi trường cung cấp cho cả quá trình phát sinh giao tử lần: 2n.(2k+1 -1)

 Hiệu suất thụ tinh của giao tử :

số giao tử thụ tinh

tổng số giao tử tạo ra x

 Số kiểu tổ hợp giao tử khác nhau về nguồn gốc NST: 2n.2n ( Đk khơng xảy ra trao đổi chéo)

 Tỷ lệ mỗi kiểu tổ hợp giao tử khác nhau về nguồn gốc NST: 1/22n ( ĐK khơng xảy ra TĐC)

 Số kiểu tổ hợp giao tử mang a NST cĩ nguồn gốc từ ơng nội và b NST cĩ nguồn gốc từ bà ngoại: a.

Dạng 1: Tính số NST, số tế bào con và số giao tử tạo ra sau giảm phân

Bài 1: Vịt nhà cĩ bộ NST 2n = 80, cĩ 25 tế bào sinh dục đực và 50 tế bào sinh dục cái của vịt nhà

giảm phân Xác định:

a/ Số tinh trùng được tạo ra cùng với số NST của chúng.

b/ Số trứng được tạo ra cùng với số NST của chúng.

c/ Số thể định hướng được tạo ra cùng với số NST của chúng.

Đáp số:

a/

b/

c/ .

Bài 2: Sau một đợt giảm phân của 15 tế bào sinh trứng, người ta nhận thấy đã có tất cả 1755 NST bị tiêu biến cùng với các thể định hướng a/ Xác định bộ NST của loại trên và cho biết tên loài b/ Cho biết số NST có trong các tinh trùng của loài trên nếu có 4 tế bào dinh tinh giảm phân Đáp số: a/

b/

Bài 3: Trong số các tinh trùng được hình thành từ 6 tế bào sinh tinh của lợn thấy có 456 NST a/ Xác định bộ NST lưỡng bội của lợn b/ Nếu trong các trứng tạo ra từ một lợn cái có 228 NST thì hãy xác định số tế bào sinh trứng đã tạo ra các trứng trên Đáp số: a/

b/

Bài 4: ở trâu 2n = 50 NST Quá trình giảm phân được thực hiện từ 8 tế bào sinh tinh và 14 tế bào sinh trứng của trâu Xác định: a/ Số tinh trùng được tạo ra cùng với số NST của chúng b/ Số trứng được tạo ra cùng với số NST của chúng c/ Số NST bị tiêu biến trong các thể cực Đáp số: a/

b/