PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP NÂNG CAO VỀ NHIỄM SẮC THỂ VÀ ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ CHO HỌC SINH LỚP 9

Số loại giao tử thực tế của một tế bào Giảm phân: * Kiến thức liên quan: * Số loại giao tử thực tế tạo ra khi 1 tế bào sinh giao tử giảm phân tạo giao tử là: + Từ 1 tế bào sinh tinh ch

CHUYÊN ĐỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP NÂNG CAO

VỀ NHIỄM SẮC THỂ VÀ ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ CHO

có trong các đề thi học sinh giỏi các cấp, đặc biệt kiến thức phần ditruyền biến dị theo chương trình đồng tâm các em sẽ phải gặp lại kiếnthức này ở lớp 12 và chương trình thi đại học

Đã có nhiều tài liệu viết về vấn đề này tuy nhiên qua một sốnăm tham gia bồi dưỡng đội tuyển HSG sinh học 9 tôi nhận thấy đây

là những dạng bài tập nhiều năm có trong đề thi HSG tỉnh, đề thi vàochuyên Vĩnh Phúc, đề thi GVG tỉnh Mặt khác dạng bài tập này khákhó và HS dễ bị nhầm lẫn vì vậy tôi muốn viết chuyên đề này đểtổng hợp lại nội dung cụ thể nhất, thiết thực, gần với khả năng tiếpthu của học sinh THCS nhất và để phục vụ giảng dạy của bản thân,đặc biệt là công tác bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi các cấp và bồidưỡng học sinh thi vào các trường chuyên…Trong chuyên đề này dothời gian có hạn tôi chỉ mới đề cập đến một số dạng bài tập thườnggặp trong các đề thi của tỉnh, đề thi vào trường chuyên Vĩnh Phúc vàmột số đề thi cấp tỉnh của các tỉnh (cụ thể là các dạng bài tập hay vềnhiễm sắc thể và đột biến NST) chứ không đi sâu nhiều dạng vì vốnhiểu biết còn có hạn Và những dạng bài tập này thường gặp giúp rèn

kĩ năng giải bài tập cho học sinh giúp các em có thể học để tham giavào các kì thi HSG cũng như thi vào lớp 10 chuyên

II Phạm vi và mục đích của chuyên đề:

- Giúp GV có cái nhìn mới trong việc giải quyết các bài tậpnâng cao về NST và đột biến NST.

B.NỘI DUNG

PHẦN I : BÀI TẬP VỀ NST

Dạng 1 : Số loại Kiểu gen của cơ thể, loài hay tế bào:

• Kiến thức liên quan: - các gen nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau > chúng PLĐL – các gen nằm trên cùng 1 cặp NST luôn di truyền cùng nhau > liên kết gen

• Nếu bài cho 1 số cặp gen dị hợp, yêu cầu viết KG có thể có thì cần chú ý những gì để tránh viết nhầm, thiếu.

• Lưu ý1: Nếu đề dùng từ “Xét a cặp gen alen” thì số KG tối đacủa loài có thể có được tính như sau:

+1 cặp alen có 3 kiểu: VD: AA, Aa, aa Nếu có n cặp gen PLĐl thì

có 3 n KG.

+Nếu có 2 cặp gen liên kết thì luôn có 10 kiểu

+ Nếu 1cặp gen nằm trên NST giới tính X không có alen trên Ythì có 5 kiểu

VD1 (Câu 2 Đề thi HSG tỉnh Nghệ An 2012-2013)

Trong tế bào sinh dưỡng của một loài lưỡng bội, xét 2 cặp gen kýhiệu A, a và B, b Các gen này nằm trên nhiễm sắc thể thường.Hãy viết các kiểu gen có thể có của tế bào đó

HDG

- Hai gen nằm trên hai NST khác nhau: (AA, Aa, aa)(BB, Bb, bb) →AABB, AABb, AAbb, AaBB, AaBb, Aabb, aaBB, aaBb, aabb

- Hai gen cùng nằm trên một NST: AB/AB, AB/Ab, Ab/Ab, AB/aB,

Ab/aB, AB/ab, Ab/ab, aB/aB, aB/ab, ab/ab

VD2( Câu 8 Đề nguồn đề thi HSG lớp 9 tỉnh VP 2011-2012)Tương

tự đề thi HSG huyện Tam Dương 2012- 2013, đề thi GVG huyện Tam Dương 2012-2013

Xét 2 cặp gen alen: T, t và R, r Hãy xác định số kiểu gen tối đa cóthể có trong quần thể Biết rằng cặp NST giới tính ở loài này là

XX và XY Biết các gen này không nằm trên nhiễm sắc thể Y

* Một cặp nằm trờn NST thường, một cặp trờn X khụng alen tươngứng trờn Y.

Giả sử trong tế bào ở một loài sinh vật có 3 cặp nhiễm sắc thể

t-ơng đồng, cặp thứ nhất (cặp nhiễm sắc thể giới tính) chứa 1 cặp gen

đồng hợp AA, cặp thứ hai chứa 2 cặp gen dị hợp (Bb và Dd), cặp thứ

ba chứa 1 cặp gen dị hợp (Ee)

Viết các kiểu gen có thể có trong tế bào của loài này

2010-Trong tế bào sinh dưỡng của một loài mang cỏc gen A, a, B, b,

D, d Hóy xỏc định kiểu gen cú thể cú của tế bào đú?

HDG

- TBSD lưỡng bội bỡnh thường( 1.5 điểm):

+ Cỏc cặp gen nằm trờn cỏc cặp NST khỏc nhau( 0.5 điểm):

AaBbDd

+ Hai cặp gen nằm trờn một cặp NST( 0.5 điểm): HS nờu ra được 2 trờn 5 kiểu gen của dạng này là được, nếu nờu được 1 cặp cho 0.25 điểm

Dd

ab

AB

; Dd aB

+ Cả ba cặp gen nằm trờn cựng 1 cặp NST (0.5 điểm): HS nờu ra được 2 trờn 4 kiểu gen của dạng này là được, nếu nờu được một kiểu cho 0.25 điểm

AAaaBBbbDDdd,

+ Thể dị bội ( Chỉ cần chỉ ra được một kiểu gen); 0.25 điểm

AAaBbDd,

Dạng 2

Số loại giao tử của cơ thể, loài, thực tế và tối đa của 1 tế bào?

1 Số loại giao tử của cơ thể, loài:

* Kiến thức liên quan: Một loài( hay một cơ thể ) có n cặp NST khác nhau về cấu trúc (giảm phân bình thường không có hiện tượng

TĐC)

+ Số loại giao tử tạo ra là: 2n

+ Tỉ lệ mỗi loại giao tử : 1/2n

Bài tập 1:

Ở một loài động vật có 4 nhóm gen liên kết Mỗi NST đơn trongtừng cặp NST đều có cấu trúc khác nhau Khi giảm phân bình thườngcho mấy loại giao tử khác nhau về nguồn gốc?

Cá thể F1 có 2 cặp gen dị hợp (Aa và Bb) nằm trên NST thường

Hãy viết các loại giao tử và tỉ lệ mỗi loại giao tử khi F1 giảm phân bình thường

(Đề thi tuyển sinh vaò chuyên THPT trường đại học sư phạm Hà nội

năm 2009 )

HDGTH1 : Aa và Bb cùng nằm trên 1 căp NST :

- Nếu KG là AB/ ab cho 2 loại : AB = ab = 1/2

- Nêu KG là Ab/ aB cho 2 loại : Ab = aB = 1/2

( Có thể mở rộng thêm TH xảy ra TĐC)

TH2 : Aa và Bb nằm trên 2 căp NSTkhác nhau cho 4 loại :

AB = Ab = aB =ab = 1/4

(Có thể mở rộng thêm TH xảy ra TĐC)

2 Số loại giao tử thực tế của một tế bào Giảm phân:

* Kiến thức liên quan: * Số loại giao tử thực tế tạo ra khi 1 tế bào sinh giao tử giảm phân tạo giao tử là:

+ Từ 1 tế bào sinh tinh cho 2 loại tinh trùng trong tổng số 2n loạitinh trùng

+ Từ 1 tế bào sinh trứng cho 1 loại trứng trong tổng số 2n loạitrứng

+ Từ một tế bào sinh trứng tao ra 2 loại thể cực trong tổng số 2n

loại của loài

Lưu ý : nếu có n cặp gen dị hợp nằm trên n cặp NST tương đồng

khác nhau hoặc có n cặp NST tương đồng khác nhau thì số cách sắpxếp hay trường hợp hay khả năng xảy ra luôn được tính = 2n : 2, vìmỗi tế bào khi ở kì giữa của giảm phân chỉ có 1 cách sắp xếp NSTtrên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào Với mỗi cách sắp xếp kết quả của GP I chỉ cho 2 kiểu NST kép ở 2 tế bào con  Kết thúc

GP II luôn được 4 giao tử với 2 loại, mỗi loại với số lượng : 2 giao tử

VD1 :Câu 4 (1,0 điểm) Chuyên VP 2010-2011

b Một tế bào sinh tinh ở động vật có kiểu gen AaBb, qua giảm phân

thực tế cho ra những loại giao tử nào? (Biết quá trình giảm phân diễn

VD 2: Một tế bào sinh dục có bộ NST kí hiệu :

a) Nếu đó là tế bào sinh tinh thì thực tế cho bao nhiêu loại tinh trùng(TT) ? Viết tổ hợp NST của các loại TT đó? Số lượng mỗi loại là bao nhiêu?

b) Nếu đó là tế bào sinh trứng thì thực tế cho bao nhiêu loại trứng? Bao nhiêu loại thể định hướng? Viết tổ hợp NST của các loại trứng

và thể định hướng đó? Số lượng mỗi loại trứng và thể định hướng là bao nhiêu?

c) Nếu trong giảm phân, mỗi NST đều giữ nguyên cấu trúc thì số lượng loại TT, số loại trứng đạt đến tối đa là bao nhiêu? Để đạt số lượng loại TT, số loại trứng tối đa đó cần tối thiểu bao nhiêu tế bào sinh tinh, bao nhiêu tế bào sinh trứng?

HDG

a)* Số loại TT, tổ hợp NST trong mỗi loại TT: Một tế bào sinh tinh

kí hiệu NST là AaBbDd chỉ cho 2 loại TT vì ở kì giữa I các NST kép

trong 1 tế bào chỉ có 1 cách sắp xếp theo 1 trong các cách sau:

TH1:

AABBDD aabbdd ; thu được 2 loại TT với tổ hợp NST là: ABD và abd

aaBBDD AAbbdd ; thu được 2 loại TT với tổ hợp NST là: Abd và aBD

* Số lượng mỗi loại TT là 2, vì 1 tế bào sinh tinh giảm phân cho 4 TT

b) )* Số loại trứng ,thể định hướng, tổ hợp NST trong mỗi loại trứng, thể định hướng: Một tế bào sinh trứng kí hiệu NST là

AaBbDd chỉ cho 1loại trứng và 2 loại thể định hướng vì ở kì giữa I các NST kép trong 1 tế bào chỉ có 1 cách sắp xếp theo 1 trong các cách sau:

aaBBDD AAbbdd ; thu được 1 loại trứng với tổ hợp NST là Abd hoặc aBD, 2 loại thể định hướng là Abd và aBD

* Số lượng mỗi loại trứng là 1, 2 loại thể định hướng là 3 vì 1 tế bào sinh trứng giảm phân cho 1 tế bào trứng và 3 thể định hướng c) Số loại TT tối đa = Số loại trứng tối đa = 2n = 23 = 8 loại

+ Muốn đạt được số loại TT tối đa thì cần tối thiểu 4 tế bào sinh

HDG

- Số loại giao tử có thể có: 2 loại

- Các loại giao tử: * Khả năng 1: ABD và abd * Khả năng 2:

ABd và abD

* Khả năng 3: AbD và aBd * Khả năng 4:

aBD và Abd

Bài tập 4 Xác định số loại tinh trùng và trứng tối đa có thể tạo ra

trong các trường hợp sau:

- Có 3 tinh bào bậc 1 có kiểu gen AaBbDdEe tiến hành giảmphân bình thường tạo tinh trùng

- Có 15 noãn bào bậc 1 có kiểu gen AaBbDdEe tiến hành giảmphân bình thường tạo trứng

(Đề hsg tỉnh Vĩnh Phúc 2011)

2010-HDG

Số loại tinh trùng và trứng tối đa có thể tạo ra:

- 3 tinh bào bậc 1 có kiểu gen AaBbDdEe khi giảm phân bình thường

có thể cho tối đa 6 loại tinh trùng khác nhau

- 15 noãn bào bậc 1 có kiểu gen AaBbDdEe khi giảm phân bình

thường có thể cho tối đa 15 loại trứng khác nhau

Bài tập 4:

Ở một loài động vật, một cá thể đực và một cá thể cái cùng có

kiểu gen AaBbddEeFf tiến hành giảm phân bình thường Hãy biện luận, xác định số loại giao tử tối đa có thể được tạo ra từ từ 5 tế bào sinh tinh và 10 tế bào sinh trứng của hai cá thể nêu trên ?

HDG

- Xét theo 4 cặp gen dị hợp (Aa, Bb, Ee, Ff) PLĐL thì mỗi cá thể (đực hoặc cái) đều có thể tạo ra tối đa 2 4 = 16 loại giao tử

- Mỗi tế bào sinh tinh chỉ có thể tạo ra 2 loại tinh trùng nên có 5 tếbào sinh tinh chỉ có thể tạo ra tối đa: 2×5 = 10 loại tinh trùng

- Mỗi tế bào sinh trứng chỉ có thể sinh ra 1 trứng, 20 tế bào sinh trứng

có thể sinh ra tối đa 20 trứng, nhưng chỉ xét theo 4 cặp gen dị hợp nên 20 trứng được sinh ra tối đa chỉ có thể thuộc 24 = 16 loại khác

HDG

Số loại tinh trùng thực tế và thành phần gen:

- TH1: liên kết gen: 2 loại

AB XM và abYHoặc ab XM và AB Y

- TH2: liên kết không hoàn toàn: 4 loại

AB XM ; Ab XM ; aB Y ; abYHoặc AB Y ; Ab Y ; aB XM ; ab XM

PHẦN II : BÀI TẬP VỀ ĐỘT BIẾN NST

I Bài tập về đột biến số lượng NST

1 Nếu NST bị rối loạn phân li trong Nguyên phân:

*Kiến thức liên quan: Diễn biến của NST trong quá trình

nguyên phân, kết quả của Nguyên phân bình thường.

- Nếu NP xảy ra rối loạn phân li NST ở tất cả các cặp tạo ra tế bào tứ bội ( từ 1 tế bào 2n tạo 1 tế bào 4n, tế bào 4n tiếp tục NP tạo ra thể tứ bội)

- Nếu NP xảy ra rối loạn phân li NST ở 1 cặp tạo ra các tế bào con như thế nào?

VD1: ( Câu 7 đề HSG huyện Bình Xuyên 2011- 2012)

Tế bào sinh dục của ruồi giấm đực có bộ NST kí hiệu :

AaBbDdXY nguyên phân bị rối loạn ở cặp NST XY Hãy viết kí hiệu NST của các tế bào con được tao ra

HDG

TH 1: cả 2 NST kép đều không phân li:

+ cả 2 NST kép đều về 1 cực tạo 2 tế bào con : AaBbDdXXYY ; AaBbDdO

+ Mỗi NST kép đi về 1 cực tạo 2 tế bào con: AaBbDdXX ;

AaBbDdYY

TH 2: 1 trong 2 NST kép không phân li:

+ NST kép XX không phân li tạo 2 tế bào con : AaBbDdXXY ; AaBbDdOY

+ NST kép XX không phân li tạo 2 tế bào con: AaBbDdXYY ; AaBbDdOX

2 Nếu NST bị rối loạn phân li trong Giảm phân:

a Nếu tất cả các cặp NST không phân li trong GP sẽ tạo ra những loại giao tử nào?

TH1 :+ nếu tất cả các cặp không phân li trong GPI, GP II bình thường :

Tế bào 2n -> 2 loại giao tử 2n và O

+ nếu tất cả các cặp không phân li trong GPII, GP I bình thường :

Tế bào 2n -> 2 loại giao tử đều là n( kép ) TH2: :+ nếu tất cả các cặp không phân li trong cả GPI và GP II

Tế bào 2n -> 2 loại giao tử 2n và O

TH3 + nếu tất cả các cặp không phân li trong GPII xảy ra ở 1 tế bào con, tế bào còn lại bình thường , GP I bình thường :

Tế bào 2n -> 2 loại giao tử đột biến là: n( kép) , O và 1 loại giao tử bình thường: n

VD: Ở 1 cơ thể lưỡng bội kí hiệu Aa trong quá trình giảm phân tạo giao tử thấy có 1 số tế bào không hình thành thoi phân bào ở lần phân bào I Cơ thể này cho những loại giao tử nào?

HDG

Tế bào không hình thành thoi phân bào cho các loại giao tử 2n là Aa

và O

Tế bào GP bình thường cho loại giao tử n là A và a

Vậy nhóm tế bào đó cho các loại giao tử là: 2n ( Aa), O, n( A và a)

b.+ Nếu chỉ xét 1 cặp NST hoặc 1 cặp gen dị hợp bị rối loạn phân

li mà không cần quan tâm đến các cặp NST hay cặp gen khác thì cần xét sự rối loạn phân li 1 lần xảy ra ở phân bào 1 hay phân bào 2, hoặc sự rối loạn phân li ở cả 2 lần phân bào

* Aa -> AAaa ->AAaa và

O ->Aa , O

Tự nhân đôi GP I không phân li GPII bình thường

*Aa -> AAaa ->AAvà aa ->AA,

*Aa -> AAaa ->AAvà aa ->A, aa , O

Tự nhân đôi GP I bình thường GPII không phân li ở aa

AA phân li bình thường

*Aa -> AAaa ->AAaa và

Khả năng 1 : 2 loại giao tử: n+1 và n-1

Khả năng 2: 3 loại giao tử: n, n+1 và n-1

VD 1

Một tế bào có 1 cặp nhiễm sắc thể kí hiệu là Aa giảm

phân phát sinh giao tử.

a Nếu ở kì sau I, cặp nhiễm sắc thể Aa không phân li sẽ

tạo ra những giao tử nào?

A a

b Nếu ở kì sau II, ở cả 2 tế bào con nhiễm sắc thể không phân li sẽ tạo ra những giao tử nào?

c Nếu ở cả 2 lần phân bào cặp NST Aa đều không phân li sẽ tạo

ra những loại giao tử nào?

d Nếu ở kì sau II, có một tế bào con nhiễm sắc thể không phân li thì

kết thúc giảm phân sẽ cho ra những giao tử nào

HDG

a) - Các giao tử được tạo ra: Aa và O

b) - Các giao tử được tạo ra: AA, aa và O

c) - Các giao tử được tạo ra: AAaa và O

d) - Các giao tử đột biến được tạo ra có thể là 1 trong 2 khả năng: AA

hoặc aa

- Các giao tử bình thường: a hoặc A

VD 2: Ở một loài động vật, con đực có cặp nhiễm sắc thể giới tính XY.

Giả thiết trong quá trình giảm phân của một tế bào sinh tinh, cặp nhiễm sắc thể giới tính XY không phân li một lần Hãy xác định những loại tinh trùng có thể được tạo ra từ tế bào nói trên?

HDG

- Khả năng 1: Cặp nhiễm sắc XY không phân li trong lần phân bào I,

lần phân bào II bình thường có thể tạo ra 2 loại tinh trùng, một loại

có 2 NST giới tính X và Y(XY ) và một loại không có NST giới tính(kí hiệu 0)

- Khả năng 2: Lần phân bào I bình thường trong, ở lần phân bào II

các nhiễm sắc thể kép X và Y không phân li, có thể tạo ra 3 loại tinhtrùng : loại thứ 1: có hai NST X (XX), loại thứ 2: có hai NST Y(YY) và loại thứ ba không có NST giới tính (kí hiệu 0)

VD 3 Câu 3 Chuyên VP 2011-2012

Ở một loài động vật, giả sử có 100 tế bào sinh giao tử đực có kiểugen Aa tiến hành giảm phân, trong số đó có 5 tế bào xảy ra rối loạnlần phân bào 2 ở tế bào chứa gen a, giảm phân 1 bình thường, các tếbào khác đều giảm phân bình thường Hãy xác định:

a Trong tổng số giao tử hình thành, tỉ lệ loại giao tử bình thườngchứa gen A là bao nhiêu?

b Trong tổng số giao tử hình thành, tỉ lệ giao tử không bình thườngchứa gen a là bao nhiêu?

HDG:

- 95 tế bào sinh tinh giảm phân bình thường cho :

190 tinh trùng bình thường mang gen A

190 tinh trùng bình thường mang gen a

- 5 tế bào sinh tinh giảm phân rối loạn phân bào 2 ở tế bào chứa gen acho:

+ 10 tinh trùng bình thường mang gen A

+ 5 tinh trùng không bình thường mang gen a

+ 5 tinh trùng không bình thường không mang gen A và a

- Tỉ lệ giao tử bình thường chứa gen A: (190 + 10)/400 = ½

- Tỉ lệ giao tử không bình thường mang gen a: 5/400= 1/80

*Nếu chỉ xét 1 cặp NST giới tính bị rối loạn phân li mà không cần quan tâm đến các cặp NST thì cần xét sự rối loạn phân li 1 lần xảy ra ở phân bào 1 hay phân bào 2, hoặc sự rối loạn phân li

ở cả 2 lần phân bào ở bên giới XX hay XY thì cần dựa vào loại giao tử đột biến hoặc loại hợp tử đột biến được tao ra

VD 4 ( Câu 7 HSG VP 2012-2013)

Một loài động vật đơn tính có cặp nhiễm sắc thể giới tính ở giới cái là

XX , ở giới đựclàXY.Trongquá trình giảm phân tạo giao tử của một cáthể (A) thuộc loài này đã có một số tế bào bị rối loạn phân li cặpnhiễm sắc thể giới tính ở cùng một lần phân bào Tất cả các giao tử độtbiến về nhiễm sắc thể giới tính của cá thể (A) đã thụ tinh với các giao

tử bình thường tạo ra: 4 hợp tử XXX, 4 hợp tử XYY và 8 hợp tử XO;25% số giao tử bình thường của cá thể (A) thụ tinh với các giao tửbình thường tạo ra 23 hợp tử XX và 23 hợp tử XY

a Quá trình rối loạn phân li cặp nhiễm sắc thể giới tính của cá thể (A)xảy ra ở giảm phân I hay giảm phân II?

b Tính tỉ lệ % giao tử đột biến tạo ra trong quá trình giảm phân của cáthể (A)

HDG

a - Từ hợp tử XYY → đã có giao tử đột biến YY thụ tinh với giao tửbình thường X→cá thể sinh ra các giao tử đột biến có cặp nhiễm sắcthể (NST) XY

- Hợp tử XXX do thụ tinh của giao tử đột biến XX với giao tử bìnhthường X Hợp tử XO do thụ tinh của giao tử đột biến O với giao tửbình thường X→cá thể này đã sinh ra các loại giao tử đột biến là XX,

YY, và O là do cặp NST XY không phân li ở lần phân bào II của giảmphân

b - Số giao tử đột biến sinh ra: 4 + 4 + 8 = 16

- Số giao tử bình thường sinh ra: 4.(23+23) = 184

- Tỉ lệ % giao tử đột biến là: (16/200).100% = 8%