Ôn tập về nguyên phân,giảm phân và các bài toán

Ôn tập về nguyên phân,giảm phân và các bài toán.I. Cơ chế nguyên phân và giảm phân 1. Diễn biến Nguyên phân: Các giai đoạn Diễn biến cơ bản Trung gian Màng nhân và nhân con tiêu biến. NST tháo xoắn thành dạng sợi mảnh và nhân đôi thành NST kép gồm 2 crômatit giống nhau và dính nhau ở tâm động Trung tử nhân đôi

CƠ CHẾ NGUYÊN PHÂN VÀ GIẢM PHÂN

I Cơ chế nguyên phân và giảm phân

1 Diễn biến

* Nguyên phân:

Trung gian - Màng nhân và nhân con tiêu biến

- NST tháo xoắn thành dạng sợi mảnh và nhân đôi thành NST kép gồm 2 crômatit giống nhau và dính nhau ở tâm động

- Trung tử nhân đôi

Kì đầu - NST co ngắn

- Thoi phân bào hình thành

Kì giữa - NST co ngắn cực đại, đính vào sơi thoi vô sắc và tập trung thành

1 hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào

Kì sau - Các NST kép tách nhau ra ở tâm động taọ thành 2 NST đơn,

hình thành 2 nhóm NST tiến về 2 cực TB theo sợi vô sắc

Kì cuối - Tại mỗi cực tế bào, các NST tháo xoắn

- Màng nhân và nhân con hình thành Tế bào chất phân đôi tạo thành 2 tế bào con có bộ NST giống TB mẹ

* Giảm phân

Gồm 2 lần phân bào:

+ Giảm phân 1:

Trung gian - Màng nhân và nhân con tiêu biến

- NST tháo xoắn thành dạng sợi mảnh và nhân đôi thành NST kép gồm 2 crômatit giống nhau và dính nhau ở tâm động

- Trung tử nhân đôi

Kì đầu1 - Thoi vô săc hình thành

- NST co ngắn

- Các NST kép bắt đôi tương đồng và có thể trao đổi đoạn cho nhau (hiện tượng trao đổi chéo)

Kì giữa1 - NST co ngắn cực đại, đính vào sơi thoi vô sắc và tập trung thành

2 hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào

Kì sau1 - Mỗi NST kép trong cặp NST kép tương đồng di chuỷên về 1 cực

TB theo sợi vô sắc

Kì cuối1 - Tại mỗi cực tế bào, các NST tháo xoắn

- Màng nhân và nhân con hình thành Tế bào chất phân đôi tạo thành 2 tế bào con có bộ NST kép bằng 1/2 bộ NST của TB mẹ

+ Giảm phân 2:

Trung gian Diển ra rất nhanh

- Màng nhân và nhân con tiêu biến

- NST tháo xoắn thành dạng sợi mảnh gồm 2 crômatit giống nhau

và dính nhau ở tâm động

- Trung tử nhân đôi

Kì đầu2 - NST co ngắn

- Thoi vô săc hình thành

Kì giữa2 - NST co ngắn cực đại, đính vào sơi thoi vô sắc và tập trung thành

1 hàng ở mặt phẳg xích đạo của thoi phân bào

Kì sau2 - Các NST kép tách nhau ra ở tâm động taọ thành 2 NST đơn,

hình thành 2 nhóm NST tiến về 2 cực TB theo sọi vô sắc

Kì cuối2 - Tại mỗi cực tế bào, các NST tháo xoắn

- Màng nhân và nhân con hình thành Tế bào chất phân đôi tạo thành 2 tế bào con (giao tử) có bộ NST đơn bằng 1/2 bộ NST của

TB mẹ

2 Điểm giống và khác nhau cơ bản giữa nguyên phân và giảm phân, ý nghĩa của chúng trong di truyền và tiến hóa:

* Giống nhau:

- Có sự nhân đôi AND ở kỳ trung gian

- Trải qua các kỳ phân bào tương tự nhau

- Đều có sự biến đổi hình thái NST theo chu kỳ đóng và tháo xoắn đảm bảo cho NST nhân đôi ở kỳ trung gian và thu gọn cấu trúc ở kỳ giữa

- Ở lần phân bào II của giảm phân giống phân bào nguyên phân

- Đều là cơ chế sinh học nhằm đảm bảo ổn định vật chất di truyền qua các thế hệ

* Khác nhau:

- Xảy ra 1 lần phân bào gồm 5 kỳ - Xảy ra 2 lần phân bào liên tiếp: Lần

phân bào I là phân bào giảm phân, lần phân bào II là phân bào nguyên phân

- Mỗi NST tương đồng được nhân đôi

thành 2 NST kép, mỗi NST kép gồm 2

crômatit

- Mỗi NST tương đồng được nhân đôi thành 1 cặp NST tương đồng kép gồm 4 crômatit tạo thành 1 thể thống nhất

- Ở kỳ trước không xảy ra trao đổi chéo

gồm 2 crômatit cùng nguồn gốc

- Ở kỳ trước I tại 1 cặp NST có xảy ra hiện tượng tiếp hợp và xảy ra trao đổi đoạn giữa 2 crômatit khác nguồn gốc, tạo nhóm gen liên kết mới

- Tại kỳ giữa các NST tập trung thành

từng NST kép

- Tại kỳ giữa các NST tập trung thành từng căp NST tương đồng kép

- Ở kỳ sau nguyên phân: có sự phân ly

các crômatit trong từng NST kép về 2 cục

tế bào

- Ở kỳ sau I của GP : có sự phân ly các NST đơn ở trạng thái kép trong từng cặp NST tương đồng kép để tạo ra các tế bào con có bộ NST đơn ở trạng thái kép khác nhau về nguồn gốc NST

- Kết quả mỗi lần phân bào tạo ra 2 tế bào

có bộ NST lưỡng bội ổn định của loài

- Kết quả qua 2 lần phân bào tạo ra các tế bào giao tử có bộ NST giảm đi một nửa khác biệt nhau về nguồn gốc và chất lượng NST

- Xảy ra trong Tế bào sinh dưỡng và mô

tế bào sinh dục sơ khai

- Xảy ra ở tế bào sinh dục sau khi đã kết thúc giai đoạn sinh trưởng

MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ HÌNH THÁI, CẤU TRÚC BỘ NST

QUA CÁC KÌ PHÂN BÀO Loại 1: Hình thái, cấu trúc NST qua các kì phân bào

* Nguyên phân

Các kì phân

bào

Trung gian - Sợi mảnh - Dạng kép, gồm 2 crômtit, dính nhau ở

tâm động

Kì đầu - Xoắn lại, co ngắn - Dạng kép, gồm 2 crômtit, dính nhau ở

tâm động

Kì giữa - Xoắn và co ngắn cực đại - Dạng kép, gồm 2 crômtit, dính nhau ở

tâm động

Kì sau - Xoắn và co ngắn - NST đơn

* Giảm phân

Các kì

giảm phân

1

Trung gian - Sợi mảnh - Dạng kép, gồm 2 crômtit, dính nhau ở

tâm động

Kì đầu1 - Xoắn lại, co ngắn - Dạng kép, gồm 2 crômtit, dính nhau ở

tâm động

Kì giữa 1 - Xoắn và co ngắn cực đại - Dạng kép, gồm 2 crômtit, dính nhau ở

tâm động

Kì sau 1 - Xoắn và co ngắn - Dạng kép, gồm 2 crômtit, dính nhau ở

tâm động

Kì cuối 1 - Sợi mảnh - Dạng kép, gồm 2 crômtit, dính nhau ở

tâm động

Các kì giảm

phân 2

Trung gian - Sợi mảnh - Dạng kép, gồm 2 crômtit, dính nhau ở

tâm động

Kì đầu2 - Xoắn lại, co ngắn - Dạng kép, gồm 2 crômtit, dính nhau ở

tâm động

Kì giữa2 - Xoắn và co ngắn cực

đại

- Dạng kép, gồm 2 crômtit, dính nhau ở tâm động

Kì sau2 - Xoắn và co ngắn - NST đơn

Loại 2: Xác định số NST, số crômatit, số tâm động của TB qua các kỳ phân bào:

* Lưu ý:

- Số tâm động = Số NST

- Số crômatit = 2 số NST kép

Các kì

nguyên phân

Các kì giảm

phân 1

Các kì giảm

phân 2

Loại 3 Tính số TB con, số thoi vô sắc tạo thành:

- Từ 1 TB ban đầu.,qua x đợt phân bào:

+ Số TB con = 2x

+ Số thoi vô sắc hình thành = 2x - 1

- Từ nhiều TB ban đầu:

+ a1 TB qua x1 đợt phân bào TB con a12x

1

+ a2 TB qua x2 đợt phân bào TB con a22x

2

Tổng số TB con sinh ra = a12x

1 + a22x

2 + … Tổng số thoi vô sắc hình thành = a1 (2x

1- 1) + a2 (2x

2- 1) + …

Loại 4 Tính số NST tương đương với nguyên liệu được cung cấp trong quá trình tự nhân đôi NST.

* Số đợt tự nhân đôi NST = Số đợt nguyên phân của TB = x

+ Số NST ban đầu trong TB mẹ = 2n

+ Tổng số NST sau cùng có trong tất cả các TB con = 2n.2x

+ Tổng số NST tương đương với nguyên liệu được cung cấp khi 1 TB 2n trải qua x đợt nguyên phân là:

∑ NST = 2n.2x – 2n = 2n(2x- 1)

+ Số NST chứa hoàn toàn nguyên liệu mới:

∑ NST = 2n.2x – 2.2n = 2n(2x- 2)

Loại 5 Tinh thời gian nguyên phân:

1) Thời gian của 1 chu kỳ nguyên phân:

Là thời gian của 5 giai đoạn nguyên phân

(từ đầu kỳ trung gian đến hết kỳ cuối)

2) Thời gian qua các đợt nguyên phân liên

tiếp:

* Khi tốc độ nguyên phân không thay đổi:

Σ TG = Thời gian mỗi đợt x Số đợt NP

* Khi tốc độ nguyên phân thay đổi (tăng hoặc giảm dần đều):

Σ TG = x/2 (a1 + ax) = x/2 [2a1 + (x – 1)d]

CƠ CHẾ GIẢM PHÂN VÀ THỤ TINH Loại 1 Tính số giao tử hình thành và số hợp tử tạo ra:

1 Tính số giao tử (Kiểu NST giới tính ♂XY, ♀XX)

Số tinh trùng hình thành = Số tế bào sinh tinh x 4

Số tinh trùng X hình thành = Số tinh trùng Y hình thành

Số trứng hình thành = Số tế bào sinh trứng x 1

Số thể định hướng = Số tế bào sinh trứng x 3

2 Tính số hợp tử:

Số hợp tử = Số tinh trùng thụ tinh = Số trứng thụ tinh

Số hợp tử XX = Số tinh trùng X thụ tinh

Số hợp tử XY = Số tinh trùng Y thụ tinh

3 Tính tỉ lệ thụ tinh (Hiệu suất thụ tinh):

Tỉ lệ thụ tinh của tinh trùng = Số tinh trùng thụ tinh/ Tổng số tinh trùng hình thành

Tỉ lệ thụ tinh của trứng = Số trứng thụ tinh/ Tổng số trứng hình thành

Loại 2 Tính số loại giao tử và hợp tử khác nhau về nguồn gốc và cấu trúc NST

1 Sự phân ly và tổ hợp của NST trong quá trình giảm phân

a Ở phân bào 1:

Số kiểu tổ hợp = 2n (n = Số cặp NST tương đồng)

Các dạng tổ hợp : Dùng sơ đồ phân nhánh hoặc cách nhân đại số)

b Ở phân bào 2:

Số kiểu giao tử = 2n+m (m = Số cặp NST có trao đổi đoạn)

Các dạng tổ hợp: Dùng sơ đồ phân nhánh hoặc cách nhân đại số

2 Sư tái tổ hợp của NST trong quá trình thụ tinh:

Số loại hợp tử = Số loại giao tử ♂ x Số loại giao tử ♀

3.Số loại giao tử chứa NST của cha hoặc mẹ và số loại hợp tử được di truyền NST từ ông bà (không có trao đổi đoạn)

* Số loại giao tử chứa a NST có nguồn gốc từ cha (a ≤ n) là số lượng tổ hợp chập a từ

n phân tử NST của loài : Ca

n= a(n n−! a)!

* Số loại giao tử chứa b NST có nguồn gốc từ mẹ (b ≤ n) là số lượng tổ hợp chập b

từ n phân tử NST của loài : Cb

n= b(n n−!b)!

* Số loại hợp tử được di truyền a NST từ ông nội là số kiểu tổ hợp giữa các loại giao

tử chứa a NST của cha với tất cả các loại giao tử cái: a(n n−! a)!2n

* Số loại hợp tử được di truyền b NST từ bà ngoại là số kiểu tổ hợp giữa các loại giao

tử chứa b NST của mẹ với tất cả các loại giao tử đực: b(n n−!b)!2n

* Số loại hợp tử được di truyền a NST từ ông nội và b NST từ bà ngoại là số kiểu tổ hợp giữa các loại giao tử đực chứa a NST của cha với các loại giao tử cái chứa b NST của mẹ:

)!

(

!

a

n

a

n

− ( )!

!

b n b

n

−

Loại 3: Xác định giao tử của tế bào và giao tử của loài (số lượng lớn tế bào)

*Xét 2n= 2 (Aa), viết ký hiệu NST qua mỗi kỳ giảm phân

TG: AAaa

T1: AAaa

G1:

aa

AA

S1: AA ↔ aa

C1: AA và aa

T2: AA và aa

G2:

A

A

và

a a

S2: A ↔ A a ↔ a

C2: A A a a

• 2 loại giao tử / Tổng số 21 giao tử

*Xét 2n= 4 (AaBb),viết ký hiệu NST qua mỗi kỳ giảm phân

TG: AAaaBBbb

T1: AAaaBBbb

G1:

aabbb

ABB

A

hoặc

aaBB

Abb

A

S1: AABB ↔ aabbb hoặc AAbb ↔ aaBB

C1: AABB và aabb hoặc AAbb và aaBB

T2: AABB và aabb hoặc AAbb và aaBB

G2:

AB

AB

và

ab

ab

hoặc

Ab

Ab

và

aB aB

S2: AB ↔ AB, ab↔ ab hoặc Ab ↔ Ab, aB↔ aB

C2: AB, AB và ab, ab hoặc Ab, Ab và aB, aB

• 2 loại giao tử / Tổng số 22 giao tử

*Xét 2n= 6 (AaBbHh),viết ký hiệu NST qua mỗi kỳ giảm phân PG1 =

TG: AAaaBBbbHHHhh

T1: AAaaBBbbHHhh

G1:

aabbbhh

ABBHH

A

hoặc

aabbHH

ABBhh

A

hoặc

aaBBhh

AbbHH

A

hoặc

aaBBHH

Abbhh

A

S1: AABBHH ↔ aabbbhh hoặc AABBhh ↔ aabbHH

hoặcAAbbHH ↔ aaBBhh hoặc AAbbhh ↔ aaBBHH

C1: AABBHH và aabbhh hoặc AABBhh và aabbHH

hoặc AAbbHH và aaBBhh hoặc AAbbhh và aaBBHH

T2: AABBHH và aabbhh hoặc AABBhh và aabbHH

hoặc AAbbHH và aaBBhh hoặc AAbbhh và aaBBHH

G2:

ABH

ABH

và

abh

abh

hoặc

ABh

ABh

và

abH abH

hoặc

AbH

AbH

và

aBh

aBh

hoặc

Abh

Abh

và

aHH aBH

S2: ABH ↔ ABH, abh↔ abh hoặc ABh ↔ ABh, abH↔ abH

hoặc AbH ↔ AbH, aBh↔ aBh hoặc Abh ↔ Abh, aBH↔ aBH

C2: ABH , ABH, abh, abh

hoặc ABh , ABh, abH, abH

hoặc AbH , AbH, aBh, aBh

hoặc Abh , Abh, aBH, aBH

• 2 loại giao tử / Tổng số 23 giao tử

• Lưu ý: Số cách sắp xếp các cặp NST ở kỳ giữa GP1= 2n-1 (n: số cặp NST có cấu trúc khác nhau)

CÔNG THỨC CẦN NHỚ:

1 Số kiểu giao tử không có trao đổi đoạn (TDD)

n: Số cặp NST tương đồng, không có TDD

- Số kiểu giao tử của loài: 2n

- Số kiểu giao tử của 1 TB sinh tinh: 2/2n

- Số kiểu giao tử của 1 TB sinh trứng: 1/2n

* Lưu ý 1

- Gọi a: Số cặp NST tương đồng có cấu trúc giống a≤ n

Số kiểu giao tử: 2n-a

*Lưu ý 2:

- Số cách sắp xếp của NST kép ở kỳ giữa = 2n-1

2 Số kiểu giao tử khi có TDD

a TDD ở 1 điểm

n: số cặp NST tương đồng

k: Số cặp NST có TDD 1 điểm

Số kiểu giao tử của loài = 2n+k

* Giải thích:

- Xét 1 cặp NST TĐ có cấu trúc khác, TDD 1 điểm → 4 kiểu giao tử (2bt + 2 tdd)

- k: số cặp NST TĐ có cấu trúc khác, TDD 1 điểm → 4k kiểu giao tử

- Số kiểu giao tử của loài = 2n-k 4k = 2n-k 22k = 2n+k

b TDD 2 điểm không cùng lúc:

n: số cặp NST

k: Số cặp NST có TDD 2 điểm không cùng lúc

Số kiểu giao tử của loài = 2n.3k

* Giải thích:

- Xét 1 cặp NST TĐ có cấu trúc khác, TDD 2 điểm → 6 kiểu giao tử (2bt + 2 tdd1 + 2tdd2)

- k: số cặp NST TĐ có cấu trúc khác, TDD 2 điểm → 6k kiểu giao tử

- Số kiểu giao tử của loài = 2n-k 6k = 2n-k 2k 3k = 2n 3k

c TDD 2 điểm kép:

n: số cặp NST

k: Số cặp NST có TDD 2 điểm kép

Số kiểu giao tử của loài = 2n+2k

* Giải thích:

- Xét 1 cặp NST TĐ có cấu trúc khác, TDD 2 điểm kép

→ 8kiểu giao tử (2bt + 2 tdd1 + 2tdd2+2tdd1,2)

- k: số cặp NST TĐ có cấu trúc khác, TDD 2 điểm kép→ 8k kiểu giao tử

- Số kiểu giao tử của loài = 2n-k 8k = 2n-k 2k 2k.2k = 2n+2k

* Lưu ý:

Số kiểu giao tử của 1 tế bào sinh dục sơ khai khi có TDD:

+ 1 TB sinh tinh → 4 kiểu giao tử/ tổng số kiểu giao tử của loài

+ 1 TB sinh trứng → 1 kiểu giao tử/ tổng số kiểu giao tử của loài