Phương pháp giải bài tập nguyên phân, giảm phân và thụ tinh

TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Sang, Nguyễn Thảo Nguyên, Nguyễn Thị Vân Phương pháp giải tập sinh học NXB Đà Nẵng Nguyễn Văn Sang, Nguyễn Thảo Nguyên, Nguyễn Thị Vân Phương pháp hướng dẫn giải tập sinh học NXB Đà Nẵng Huỳnh Quốc Thành Bồi dưỡng học sinh giỏi luyện thi vào lớp 10 chuyên môn Sinh học NXB Đại học sư phạm Phan khắc Nghệ, Tưởng Hùng Quang, Trần Thái Toàn Bồi dưỡng học sinh giỏi sinh học NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Trịnh Nguyên Giao, Lê Đình Trung Lý thuyết tập sinh học NXB Giáo Dục Nguyễn Văn Sang Tuyển tập 234 tập sinh học NXB Đại học Quốc gia TPHCM Huỳnh Quốc Thành Nâng cao kiến thức sinh học NXB Đại học quốc gia Hà Nội Tuyển tập đề thi học sinh giỏi Huyện, Tỉnh DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT NST: Nhiễm sắc thể TB: Tế bào HS: Học sinh HSG: Học sinh giỏi THCS: Trung học sở THPT: Trung học phổ thông SKKN: Sáng kiến kinh nghiệm MỤC LỤC Mở đầu 1.1 Lí chọn đề tài 1 Mở đầu 1.1 Lí chọn đề tài Trong năm gần phát triển học sinh ngày mạnh mẽ, sinh học nhà trường không ngừng bổ sung, sâu, mở rộng, có nhiều tập nhằm kiểm tra vận dụng kiến thức lý thuyết Trong trình giảng dạy môn Sinh học 9, đồng nghiệp nhận thấy học sinh gặp nhiều lúng túng việc giải tập, phần em chưa có liên hệ kiến thức phần tập; mặt khác em quen với phương pháp học môn Sinh học lớp theo hướng trả lời câu hỏi lý thuyết chủ yếu Vì vậy, em không tìm liên quan mật thiết logic lý thuyết tập nên không khỏi bỡ ngỡ có cảm giác sợ, chán với môn Chính điều cản trở lớn đến việc lĩnh hội kiến thức học sinh Có nhiều công thức tổng quát đưa sách tham khảo nhà xuất giáo dục nhà xuất khác; công thức đưa tài liệu khác không thống ký hiệu, chưa chứng minh, xây dựng rõ ràng Xuất phát từ thực trạng bất cập đó, nghĩ phải tìm giải pháp giúp học sinh làm tập sinh học nói chung tập nguyên phân, giảm phân thụ tinh nói riêng tảng để em học tốt môn sinh học bậc THPT Đây vấn đề không mới, làm để học sinh phân loại dạng tập đưa cách giải cho phù hợp với dạng tập điều giáo viên dạy sinh học quan tâm Trước thực trạng trên, qua kinh nghiệm học tập muốn gửi đến thầy cô em sáng kiến kinh nghiệm: “Phương pháp giải tập nguyên phân, giảm phân thụ tinh” 1.2 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu “Phương pháp giải tập Nguyên phân, Giảm phân thụ tinh” giúp học sinh có dạng tập nguyên phân, giảm phân thụ tinh có kiến thức để giải dạng tập thuộc phần Qua giúp học sinh khắc sâu kiến thức lý thuyết nguyên phân, giảm phân thụ tinh 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đề tài đề cập tới số dạng tập nâng cao nguyên phân, giảm phân, thụ tinh chương trình Sinh học THCS 1.4 Phương pháp nghiên cứu Bản thân tham gia trực tiếp giảng dạy môn sinh học, phối hợp nhiều phương pháp giảng dạy phân tích, gợi mở, dẫn dắt có đối chiếu, thực nghiệm so sánh lớp năm học, tự rút kinh nghiệm cho thân qua năm, có điều chỉnh cho phù hợp với đối tượng Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm Xuất phát từ nhiệm vụ năm học Phòng giáo dục đào tạo, nhà trường đề tập trung nâng cao chất lượng, số lượng giải thi học sinh giỏi cấp Huyện cấp Tỉnh Đặc biệt số lượng học sinh đạt giải cấp Tỉnh Nhiệm vụ môn Sinh học THCS bên cạnh việc dạy kiến thức dạy bồi dưỡng học sinh giỏi để tham dự kì thi học sinh giỏi Phòng giáo dục, Sở giáo dục tổ chức Chương trình Sinh học tổng hợp chương trình sinh học 10, 11, 12 cũ có bỏ bớt phần tiến hoá số có đơn giản hoá Tuy nhiên, kiến thức để em thi học sinh giỏi không đơn kiến thức sách giáo khoa nên với mức độ tư học sinh lớp chương trình nặng, lượng kiến thức học sinh giỏi rộng Trong chương trình Sinh học chương NST chương phức tạp nhất, lượng kiến thức lí thuyết tập nhiều Các dạng tập nhiều số tiết luyện tập phân phối chương trình Vì học sinh gặp nhiều khó khăn giải tập chương 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Đội tuyển Sinh học em học sinh yêu thích môn Sinh học Nhưng thực tế chất lượng đội tuyển chưa cao số học sinh chưa thật chăm cộng với lực tư chưa cao Mặt khác, em phải chịu áp lực số môn thi vào THPT nên thời gian dành cho môn Sinh chưa nhiều Vì vậy, để đạt tiêu đặt đòi hỏi phải có phương pháp dạy học hiệu Thực tế giảng dạy thấy học sinh học phần nguyên phân, giảm phân nhầm lẫn kiến thức kì nguyên phân, giảm phân, dẫn đến việc giải tập phần thường gặp phải sai sót đáng tiếc Vì thế, việc đưa hệ thống dạng tập nguyên phân, giảm phân, thụ tinh cách khoa học việc làm cần thiết công tác bồi dưỡng học sinh giỏi môn Sinh học 2.3 Giải pháp thực để giải vấn đề 2.3.1 Củng cố lý thuyết liên quan đến việc giải tập nguyên phân, giảm phân thụ tinh 2.3.1.1 Nguyên phân Xảy tế bào sinh dưỡng tế bào sinh dục sơ khai Trước bước vào nguyên phân tế bào trải qua kì trung gian lúc NST dãn xoắn cực đại đến cuối kì trung gian xảy nhân đôi NST thành NST kép, NST kép gồm crômatit đính với tâm động Kết thúc kì này, tế bào tiến hành nguyên phân gồm kì: Kì đầu, kì giữa, kì sau, kì cuối * Kì đầu: - NST kép bắt đầu đóng xoắn có hình dạng đặc trưng - Thoi phân bào hình thành * Kì giữa: - NST kép đóng xoắn co ngắn cực đại - NST kép tập trung thành hàng mặt phẳng xích đạo thoi phân bào * Kì sau: Mỗi cromatit NST kép tách tâm động thành NST đơn phân ly hai cực tế bào * Kì cuối: Các NST nằm gọn hai nhân hình thành => Kết quả: Từ tế bào có NST 2n kết thúc trình nguyên phân tạo tế bào có NST 2n giống giống hệt tế bào mẹ 2.3.1.2 Giảm phân - Xảy tế bào sinh dục thời kì chín - Giảm phân gồm hai lần phân bào liên tiếp NST nhân đôi lần kì trung gian trước lần phân bào I - Diễn biến: Trước bước vào giảm phân tế bào trải qua kì trung gian lúc NST tự nhân đôi thành NST kép, NST kép gồm crômatit đính với tâm động Sau tế bào diễn trình giảm phân tạo giao tử a Giảm phân 1: * Kì đầu I: - Các NST kép bắt đầu đóng xoắn co ngắn, xảy tiếp hợp bắt chéo dẫn tới trao đổi đoạn hai cromatit khác nguồn gốc cặp NST tương đồng - Thoi phân bào hình thành * Kì I: - NST đóng xoắn cực đại có hình dạng đặc trưng - NST kép tập trung thành hai hàng mặt phẳng xích đạo thoi phân bào * Kì sau I: - Mỗi NST kép cặp NST tương đồng phân li hai cực tế bào - Thoi phân bào biến * Kì cuối I: Các NST nằm gọn hai nhân hình thành  Kết quả: Từ tế bào có NST 2n kết thúc giảm phân I tạo hai tế bào có NST đơn bội (n NST) trạng thái kép b Giảm phân Sau kì cuối kì trung gian diễn ngắn, nhân đôi NST Tiếp sau lần phân bào diễn nhanh chóng nhiều so với lần phân bào I, gồm kì tương tự lần phân bào * Kì đầu II: - Các NST kép co ngắn thấy rõ số lượng - Thoi phân bào hình thành * Kì II: - NST kép đóng xoắn cực đại - Các NST kép xếp thành hàng mặt phẳng xích đạo thoi phân bào * Kì sau II: Mỗi cromatit NST kép tách tâm động thành NST đơn phân ly hai cực tế bào * Kì cuối II: Các NST nằm gọn hai nhân hình thành Mỗi nhân chứa NST đơn bội (n NST)  Kết quả: Từ tế bào mẹ 2n NST kết thúc giảm phân tạo tế bào có có NST đơn bội (n NST) sở để hình thành giao tử đơn bội Lưu ý: - Quá trình phát sinh giao tử động vật: + Từ tế bào sinh dục sơ khai (có NST 2n) nguyên phân liên tiếp nhiều lần tạo tế bào sinh dục chín (tế bào sinh giao tử) + Từ tế bào sinh tinh có NST 2n qua giảm phân tạo tế bào có NST đơn bội (n NST) phát triển thành tinh trùng + Từ tế bào sinh trứng có NST 2n qua giảm phân tạo tế bào đó: tế bào có kích thước lớn phát triển thành trứng có NST đơn bội (n NST) tham gia thụ tinh, tế bào lại thể định hướng bị tiêu biến 2.3.1.3 Thụ tinh - Là kết hợp trứng tinh trùng để tạo thành hợp tử - Thực chất thụ tinh kết hợp hai nhân đơn bội (n NST) giao tử để tạo hợp tử lưỡng bội (2n NST) 2.3.2 Phân loại dạng tập 2.3.2.1 Bài tập nguyên phân Dạng 1: Xác định số lần nguyên phân số tế bào tạo thành sau nguyên phân - Sau nguyên phân từ tế bào mẹ tạo thành tế bào  Số tế bào hệ sau gấp đôi số tế bào hệ trước - Giả sử tế bào thực nguyên phân: Số lần nguyên phân Số tế bào = 21 = 22 = 23 x 2x - Từ nhiều tế bào tế bào qua số đợt nguyên phân: + a1 tế bào qua x1 lần nguyên phân tạo a1.2x1 tế bào + a2 tế bào qua x2 lần nguyên phân tạo a2.2x2 tế bào + an tế bào sau xn lần nguyên phân tạo an.2xn tế bào Tổng số tế bào tạo là: Số TB = a1 2x1 + a2 2x2 + + an 2xn * Bài tập vận dụng: Bài 1: Có tế bào: - Tế bào A nguyên phân liên tiếp lần - Tế bào B nguyên phân tạo số tế bào phân nửa số tế bào tế bào A tạo - Tế bào C nguyên phân tạo số tế bào bình phương số tế bào tế bào B Xác định tổng số tế bào tạo từ tế bào số lần nguyên phân tế bào B, C? Bài giải: * Xác định tổng số tế bào tạo ra: - Số tế bào tạo sau lần nguyên phân tế bào A là: 23 = (TB) - Số tế bào tế bào B nguyên phân tạo là: : = (TB) - Số tế bào tế bào C nguyên phân tạo là: 42 = 16 (TB) Vậy, tổng số tế bào tạo là: + + 16 = 28 (TB) * Xác định số lần nguyên phân tế bào B, C - Gọi số lần nguyên phân tế bào B, C x 1, x2 (x1, x2 nguyên dương) - Số tế bào tạo từ tế bào B là: 2x1 = => x1 = - Số tế bào tạo từ tế bào C là: 2x2 = 16 => x2 = Vậy số lần nguyên phân tế bào B 2, tế bào C Bài 2: Ba tế bào A, B, C có tổng số lần nguyên phân 10 tạo 36 tế bào Biết số lần nguyên phân tế bào B gấp đôi tế bào A a.Tìm số lần nguyên phân tế bào b Tìm số tế bào tạo từ tế bào A, B, C Bài giải: Gọi k1, k2, k3 số lần nguyên phân tế bào A, B, C (k1, k2, k3 nguyên dương) Theo đề ta có : k1 + k2 + k3 =10 k2 = 2k1 Suy k1 + 2k1 + k3 = 10 k3 = 10 - k1  Tổng số tế bào tạo ra: S = 36 = 2k1 + 2k2 + 210-3k1 Giải phương trình k1 k2 = 2k1 k3 =10 - k1 S 134 (loại) 36 74 (loại) Căn vào kết thấy k1= phù hợp Vậy: - Tế bào A nguyên phân lần - Tế bào B nguyên phân lần - Tế bào C nguyên phân lần Số tế bào tạo từ TB A là: 22 = tế bào TB B là: 24 = 16 tế bào TB C là: 24 = 16 tế bào Dạng 2: Tính số NST tương đương với nguyên liệu môi trường cung cấp số thoi phân bào hình thành hay phá hủy trình nguyên phân Số NST tương đương với nguyên liệu môi trường nội bào cung cấp cho trình nguyên phân Giả sử có a tế bào (Mỗi tế bào có chứa 2n NST) nguyên phân x lần => Tạo ra: a 2x tế bào - Số NST chứa a tế bào mẹ là: a 2n - Số NST chứa tế bào là: a 2x 2n - Số NST tương đương với nguyên liệu môi trường nội bào cung cấp là: NSTmtcc = a 2x 2n - a 2n = (2x - ) a 2n Số NST tế bào mà có NST hoàn toàn môi trường nội bào cung cấp Trong số tế bào tạo có 2a tế bào chứa NST mà nửa NST có nguồn gốc từ tế bào mẹ (Do tượng nhân đôi NST) Vì vậy, số tế bào chứa NST hoàn toàn tạo từ nguyên liệu môi trường nội bào là: a (2x - 2) Số NST tế bào mà NST cấu thành từ nguyên liệu môi trường nội bào cung cấp: NSTmới hoàn toàn = a 2x 2n - 2a 2n = (2x - 2) a 2n Tính số thoi phân bào (thoi vô sắc) hình thành hay phá hủy trình nguyên phân Trong trình nguyên phân, tế bào có thoi phân bào hình thành kì đầu tiêu biến hoàn toàn kì cuối Xét trình nguyên phân liên tiếp từ tế bào Lần nguyên phân I II III TB mẹ TB = 21 = 22 = 23 Số thoi phân bào Vậy tế bào nguyên phân lần tạo tế bào Số thoi phân bào hình thành là: + + = = 23 - Vậy có a tế bào nguyên phân x lần tạo a x tế bào số thoi phân bào hình thành hay phá hủy trình là: Số thoi phân bào = (2x - 1) a * Bài tập vận dụng: Bài 1: (Lý thuyết tập Sinh học 9) Một tế bào sinh dưỡng ngô 2n = 20 NST, nguyên phân liên tiếp 10 đợt, đòi hỏi môi trường cung cấp nguyên liệu để tạo nên NST đơn tương đương với NST đơn tạo tế bào mới? Bài giải - Số NST môi trường cung cấp: 2n (210 - 1) = 20 (210 - 1) = 20460(NST) - Số tế bào tạo ra: 210 = 1024 (Tế bào) Bài 2: (Phương pháp giải tập Sinh học) Nuôi cấy ống nghiệm 50 tế bào xôma loài Khi tế bào trải qua số đợt nguyên phân liên tiếp tạo tất 6400 tế bào a Tìm số đợt nguyên phân tế bào b Nếu lần nguyên phân cuối người ta đếm tất tế bào có 499200 crômatít NST lưỡng bội loài bao nhiêu? c Quá trình nguyên phân nói cung cấp nguyên liệu tương đương NST đơn? Trong tất tế bào thu có NST mà NST cấu thành hoàn toàn nguyên liệu mới? Bài giải: a Số đợt nguyên phân: x (x: nguyên dương) Tổng số tế bào thu được: 50 2x Theo đề ta có: 50 2x = 6400 => 2x = 128 => 2x = 27 => x = Vậy số đợt nguyên phân loài là: b Bộ NST lưỡng bội loài: Số tế bào tham gia lần nguyên phân cuối số tế bào hình thành từ lần nguyên phân thứ 6: 50 26 = 3200 (TB) - Số crômatit tế bào: 499200 : 3200 = 156 - Khi tiến hành nguyên phân tế bào tự nhân đôi thành crômatit => Số NST kép tế bào số NST lưỡng bội loài: 2n = 156 : = 78 c Số NST tương đương với nguyên liệu môi trường cung cấp là: NSTmtcc = 2n 50 (27 - 1) = 495300 (NST) - Số NST TB mà có NST cấu thành hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường: NSTmtht = 2n 50 (27 - 2) = 491400 (NST) Dạng 3: Bài tập kì nguyên phân Xác định số NST, số tâm động, số cromatit tế bào qua kì nguyên phân Gọi 2n NST lưỡng bội loài, m hàm lượng ADN tế bào 2n Từ diễn biến trình nguyên phân ta có bảng thống kê sau: Số NST đơn Số NST kép Số tâm động 2n 2n 2n 2n Đầu 2n 2n Giữa 2n 2n Sau 4n 4n Đầu kì 4n 4n Cuối kì 2n 2n Các kì Đầu kì Trung gian Cuối kì Cuối Số crômatit Hàm lượng ADN 2m 4n 2m 4n 2m 4n 2m 4m 0 4m 2m Viết kí hiệu NST kì nguyên phân Dựa vào trạng thái hoạt động NST kì nguyên phân * Bài tập vân dụng: Bài 1: (Đề thi HSG huyện Vĩnh Tường 2008 - 2009) Có tế bào sinh dưỡng thỏ (2n= 44) nguyên phân lần Hãy xác định: a Số NST có tế bào kì giữa, kì sau? b Số tâm động có tế bào kì đầu kì sau? Bài giải: a Số NST có tế bào: - Ở kì giữa: 44 = 220 NST kép - Ở kì sau: 88 = 440 NST đơn b Số tâm động có tế bào: - Ở kì đầu: 88 = 220 - Ở kì sau: 88 = 440 Bài 2: (Đề thi HSG huyện Vĩnh Tường 2005 - 2006) Một tế bào lưỡng bội ruồi giấm 2n = NST nguyên phân liên tiếp số đợt, hệ tế bào cuối người ta thấy có tổng số 256 NST đơn Xác định số đợt phân bào nguyên phân tế bào ban đầu? Cho tế bào tạo thành từ đợt phân bào nói lại diễn đợt nguyên phân Hãy xác định: a Số cromatit kì tế bào b Số tâm động kì kì sau tế bào c Số NST kì sau tế bào Bài giải: Gọi số đợt phân bào nguyên phân tế bào a Ta có : Số NST đơn có tế bào hệ tế bào cuối là: 2a 2n = 2a = 256 ⇒ 2a = 256 : = 32 ⇒ a=5 Vậy số lần nguyên phân lần Số tế bào tạo là: 25 = 32 tế bào 32 tế bào trải qua lần phân bào a Số cromatit kì tế bào: 32 16 = 512 b Số tâm động kì tế bào: 32 = 256 Số tâm động kì sau tế bào: 32 16 = 512 c Số NST kì sau tế bào: 32 16 = 512 (NST đơn) Bài 3: (Đề thi HSG Vĩnh Phúc 2006 - 2007) Bộ NST 2n Ruồi giấm kí hiệu là: AaBbDdXY a Viết kí hiệu NST kì kì cuối trình nguyên phân diễn bình thường b Viết kí hiệu NST tế bào tạo thành xảy rối loạn phân li cặp Dd trình nguyên phân Bài giải: a - Kì giữa: AAaaBBbbDDddXXYY - Kì cuối: AaBbDdXY b Bộ NST nhân tế bào xảy ra: - AaBbDDddXY AaBbXY - AaBbDDXY AaBbddXY - AaBbDDdXY AaBbdXY - AaBbDddXY AaBbDXY Dạng 4: Tính thời gian chu kì nguyên phân - Thời gian chu kì nguyên phân: Là thời gian kì, tính từ đầu kì trước đến hết kì trung gian từ đầu kì trung gian đến hết kì cuối Trong đơn vị thời gian chu kì nguyên phân tỉ lệ nghịch với số đợt nguyên phân, số đợt nguyên phân tỉ lệ thuận với tốc độ nguyên phân - Thời gian qua đợt nguyên phân: Là tổng thời gian đợt nguyên phân liên tiếp phụ thuộc vào tốc độ nguyên phân Nếu tốc độ nguyên phân không thay đổi: Khi thời gian đợt nguyên phân sau luôn thời gian đợt nguyên phân trước TG = thời gian đợt số đợt nguyên phân * Bài tập áp dụng: Bài 1: (Phương pháp hướng dẫn giải tập sinh học 9) Một hợp tử nguyên phân với tốc độ trì không đổi qua lần Mỗi chu kì nguyên phân kéo dài 16 phút, thời gian giai đoạn chuẩn bị dài thời gian phân bào thức kì phân bào thức có thời gian a Xác định thời gian kì chu kì nguyên phân b Sau hợp tử trải qua trình nguyên phân cho biết hợp tử lần nguyên phân thứ thuộc kì nào? Bài giải: a - Thời gian kì trung gian (giai đoạn chuẩn bị) = thời gian phân bào thức chu kì là: 16 : = phút - Các kì phân bào thức có thời gian Vậy thời gian kì đầu = kì = kì sau = kì cuối = : = phút b Ta có: 60 phút = 16 phút + 12 phút Vậy sau nguyên phân, hợp tử trải qua lần phân bào lần nguyên phân thứ 4, vừa xong kì Bài 2: Có số tế bào sinh dưỡng loài thực trình nguyên phân 1/4 số tế bào trải qua lần nguyên phân, 1/3 số tế bào trải qua lần nguyên phân, số lại trải qua lần nguyên phân Tổng số tế bào thu trình 2480 tế bào a Tìm số tế bào sinh dưỡng ban đầu tham gia nguyên phân? b Tính thời gian chu kì tế bào nhóm tế bào trên? Bài giải: a Gọi a số tế bào ban đầu Theo đề ta có: a/4 23 + a/3 24 + 5a/12 25 = 2480  a = 120 b Thời gian chu kì tế bào là: - Nhóm tế bào nguyên phân lần: t = 60/3 = 40 phút - Nhóm tế bào nguyên phân lần: t = 60/4 = 30 phút - Nhóm tế bào nguyên phân lần: t = 60/5 = 24 phút 2.3.2.2 Bài tập giảm phân thụ tinh Dạng 1: Tính số giao tử tạo thành số hợp tử tạo thành Số giao tử tạo thành: * Tế bào sinh dục chín giảm phân tạo giao tử: - tế bào sinh tinh qua giảm phân tạo tinh trùng - tế bào sinh trứng qua giảm phân tạo trứng thể định hướng Vậy: + Số tinh trùng tạo = Số tế bào sinh tinh + Số trứng tạo = Số tế bào sinh trứng + Số thể định hướng = Số tế bào sinh trứng * Một loài có n cặp NST khác cấu trúc + Số loại giao tử tạo là: 2n + Tỉ lệ loại giao tử n * Số loại giao tử thực tế tạo tế bào sinh giao tử giảm phân tạo giao tử là: 10 + Từ tế bào sinh tinh cho loại tổng số 2n loại tinh trùng + Từ tế bào sinh trứng cho loại tổng số 2n loại trứng Số hợp tử tạo thành: Số hợp tử tạo thành = Số tinh trùng thụ tinh = số trứng thụ tinh Số kiểu tổ hợp = Số loại giao tử đực x Số loại giao tử Hiệu suất thụ tinh: Là tỉ số phần trăm giao tử thụ tinh tổng số giao tử tạo HSTT = Số giao tử thụ tinh x 100% Tổng số giao tử tạo * Bài tập vận dụng: Bài 1: Ở ruồi giấm 2n = Mỗi NST đơn cặp NST có cấu trúc khác Khi giảm phân bình thường cho loại giao tử khác nguồn gốc? Số lượng NST có NST 3n, 4n Bài giải: Số loại giao tử tạo là: 2n = 24 = 16 (giao tử) Số lượng NST NST: 3n = 12 (NST) 4n = 16 (NST) Bài 2: Ở vùng sinh trưởng tinh hoàn có 2560 tế bào sinh tinh mang cặp NST giới tính XY qua giảm phân tạo tinh trùng Ở vùng sinh trưởng buồng trứng, tế bào sinh trứng mang cặp NST giới tính qua giảm phân tạo trứng Trong trình thụ tinh trứng tinh trùng nói người ta nhận thấy, số tinh trùng X hình thành có 50% kết hợp với trứng, số tinh trùng Y hình thành có 40% kết hợp với trứng Trong tỉ lệ thụ tinh trứng 100% a Tìm số hợp tử XX số hợp tử XY thu được? b Tính số tế bào trứng vùng sinh trưởng buồng trứng Bài giải: a Số hợp tử XX XY: tế bào sinh tinh qua giảm phân cho tinh trùng => Số tinh trùng hình thành: x 2560 = 10240 Số tinh trùng X = Số tinh trùng Y bằng: 10240 = 5120 - Số hợp tử XX tạo = Số tinh trùng X thụ tinh: 5120 50% = 2560 - Số hợp tử XY tạo = Số tinh trùng Y thụ tinh: 5120 40% = 2048 b Số tế bào sinh trứng: Số trứng thụ tinh = Số hợp tử tạo thành 11 (Do hiệu suất thụ tinh trứng 100%) Tổng số hợp tử tạo thành là: 2560 + 2048 = 4608 Một tế bào sinh trứng giảm phân cho trứng => Số tế bào sinh trứng là: 4680 : = 4680 Dạng 2: Tính số lượng NST tương đương với nguyên liệu môi trường nội bào cung cấp số thoi phân bào hình thành trình giảm phân Số lượng NST tương đương với nguyên liệu môi trường nội bào cung cấp Sơ đồ trình giảm phân tạo giao tử: a tế bào sinh dục sơ khai ban đầu - (Nguyên phân x lần)  A = a 2x tế bào sinh giao tử (Giảm phân)  Tạo giao tử * Số NST tương đương với nguyên liệu môi trường cung cấp cho cho A tế bào sinh giao tử giảm phân tạo giao tử là: NSTmt = A 2n Như số NST môi trường cung cấp cho tế bào sinh giao tử giảm phân tạo giao tử số NST có tế bào sinh giao tử * Số NST tương đương với nguyên liệu môi trường cung cấp cho trình phát sinh giao từ từ a tế bào sinh dục sơ khai ban đầu + Số NST môi trường cung cấp cho a tế bào nguyên phân x lần để tạo tế bào sinh giao tử: NSTmtcc đợt = a 2n (2x - 1) + Số NST tương đương với nguyên liệu môi trường cung cấp cho a x tế bào giảm phân tạo giao tử là: NSTmtcc đợtt = a 2x 2n => Số NST môi trường cung cấp cho trình phát sinh giao tử từ a tế bào sinh dục sơ khai: Số NSTmt = NSTmtcc đợt + NSTmtcc đợt = a 2n (2x - 1) + a 2x 2n = 2n (2x+1 - 1) Tính số thoi phân bào (thoi vô sắc) hình thành hay phá hủy trình giảm phân tế bào sinh giao tử qua hai lần giảm phân xuất bị phá hủy thoi vô sắc (1 thoi lần phân bào thứ + thoi lần phân bào thứ 2) Vậy a tế bào sinh giao tử giảm phân có thoi phân bào hình thành hay phá hủy là: Số thoi phân bào = a * Bài tập vận dụng Bài 1:(Phương pháp giải tập sinh hoc) Tại vùng sinh sản ống dẫn sinh dục có tế bào sinh dục sơ khai nguyên phân đợt Các tế bào tạo trở thành tế bào sinh trứng Các tế bào chuyển sang vùng chín lấy môi trường nguyên liệu tương đương 6240 NST đơn để giảm phân tạo trứng 12 Xác định NST 2n loài Tính số NST môi trường cung cấp cho toàn trình tạo trứng từ tế bào sinh dục sơ khai nói trên? Đã có NST bị tiêu biến thể định hướng? Bài giải: Bộ NST lưỡng bội loài: Số tế bào tạo sau nguyên phân = Số tế bào sinh trứng 24 = 80 tế bào Số NST môi trường cung cấp cho trình tạo trứng = Số NST chứa tế bào sinh trứng Do số NST chứa 80 tế bào sinh trứng là: 6240 NST Vậy NST lưỡng bội loài là: 2n = 6240 : 80 = 78 Số NST tương đương với nguyên liệu môi trường cung cấp cho tế bào sinh dục sơ khai nguyên phân tạo tế bào sinh trứng là: 2n (24 - 1) = 78 (16 - 1) = 5850 (NST) Số NST tương đương với nguyên liệu môi trường cung cấp cho tế bào sinh dục giảm phân tạo trứng 6240 (NST) Số NST tương đương với nguyên liệu môi trường cung cấp cho  toàn trình tạo trứng từ tế bào sinh dục sơ khai: 5850 + 6240 = 12090 (NST) Số NST bị tiêu biến thể định hướng - Số thể định hướng tạo ra: 80 x = 240 - Số NST bị tiêu biến: 240 x 78 = 9360( NST ) Bài 2: (Đề thi HSG tỉnh Nghệ An) Ở loài sinh vật trình phát sinh giao tử có khả tạo 1048576 số loại giao tử (Khi không xẩy trao đổi chéo không xảy đột biến cặp NST) Nếu tinh bào bậc noãn bào bậc loài có số lượng tiến hành giảm phân tạo tinh trùng trứng tất 1600 NST Các tinh trùng trứng tham gia thụ tinh tạo 12 hợp tử Hãy xác định: Bộ NST 2n loài Hiệu suất thụ tinh trứng tinh trùng Số NST mà môi trường cung cấp cho tế bào mầm sinh dục đực mầm sinh dục để tạo số tinh trùng số trứng nói Bài giải Bộ NST 2n loài Số loại giao tử: 2n = 1048576 = 220 => n = 20 => 2n = 40 Hiệu suất thụ tinh Số tinh bào bậc I = Số noãn bào bậc I = a (a nguyên dương) Số NST có tinh trùng trứng: 20(4a + a) = 1600 => a = 16 (tế bào ) 13 Tạo 12 hợp tử  Có 12 trứng 12 tinh trùng thụ tinh - 16 noãn bào bậc tạo 16 trứng - 16 tinh bào bậc tạo ra: 16 = 64 tinh trùng => Hiệu suất thụ tinh trứng : (12 : 16) 100% = 75 % Hiệu suất thụ tinh tinh trùng: (12 : 64) 100% = 18,75% Số NST môi trường cung cấp a = 16 = 24  Mỗi tế bào mầm nguyên phân lần Số NST môi trường cung cấp cho trình tạo tinh trùng số NST môi trường cung cấp cho trình tạo trứng: Số NSTmtcc = 2n.( 2n +1 - 1) = 40.( 25 - 1) = 1240 (NST) Bài 3: (Đề thi HSG Phú Thọ) Ở mèo NST lưỡng bội 2n = 38 Tổng số tế bào sinh tinh số tế bào sinh trứng 320 Tổng số NST đơn có tinh trùng tạo nhiều trứng 18240 Các trứng tạo thụ tinh Một trứng thụ tinh với tinh trùng tạo hợp tử Nếu tế bào sinh tinh trùng sinh trứng nói tạo từ tế bào sinh dục sơ khai đực tế bào sinh dục sơ khai loại tế bào phải trải qua đợt nguyên phân? Tìm hiệu suất thụ tinh tinh trùng? Tính số lượng NST đơn tương đương mà môi trường cung cấp cho tế bào sinh dục sơ khai để tạo trứng? Bài giải: Số đợt nguyên phân: Gọi số tế bào sinh tinh a (a nguyên dương ) Gọi số tế bào sinh trứng b (b nguyên dương) Ta có: a + b = 320 (1) Số NST đơn tinh trùng nhiều số NST đơn trứng là: 19 4a – 19b = 18240 (2) Từ (1) (2) ta có: a = 256 b = 64 => Số đợt nguyên phân tế bào sinh dục sơ khai đực là: 2x1 = 256 = 28  x1 = Số đợt nguyên phân tế bào sinh dục sơ khai là: 2x2 = 64 = 26  x2 = Hiệu suất thụ tinh tinh trùng: Số tinh trùng tạo ra: 256 = 1024 (tinh trùng) Số trứng tạo = Số tế bào sinh trứng = 64 Tất trứng tạo thụ tinh nên ta có: Số tinh trùng thụ tinh = Số trứng tạo = 64 => Hiệu suất thụ tinh tinh trùng là: (64 : 1024) 100% = 6,25% Số lượng NST môi trường cung cấp cho tế bào sinh dục sơ khai để tạo trứng: 14 2n (2x2 + 1) - 1) = 38(26+1 - 1) = 4826 (NST) Dạng 3: Bài tập kì giảm phân Xác định số NST đơn, số NST kép, số tâm động, số cromatit kì giảm phân Gọi 2n NST lưỡng bội loài, m hàm lượng ADN tế bào 2n, số NST, số crômatit, số tâm động có tế bào qua kì trình giảm phân là: Các kỳ Số NST Số NST Số tâm Số Hàm lượng đơn kép động crômatit ADN Trung gian 2n 2n 4n 2m Đầu I 2n 2n 4n 2m Giữa I 2n 2n 4n 2m Sau I 2n 2n 4n 2m Cuối I n n 2n m Đầu II n n 2n m Giữa II n n 2n m Sau II 2n 2n m Cuối II n n m/2 Viết kí hiệu NST kì giảm phân Dựa vào trạng thái hoạt động NST kì giảm phân * Bài tập vận dụng: Bài 1: (Đề thi HSG Thành phố Hà Nội) Nghiên cứu di truyền bắp ngô thấy có 10 nhóm gen liên kết Hãy giải thích để tìm số cromatit NST tế bào trường hợp sau: - TH1: Ở kì giảm phân I - TH2: Ở Kì giảm phân II Bài giải: Số nhóm gen liên kết NST đơn bội loài => n = 10  Bộ NST lưỡng bội loài là: 2n = 20 + Xét tế bào: * TH1: kì giảm phân I: - Số Crômatit: 20 = 40 - Số NST: 20 NST kép * TH2: kì giảm phân II: - Số Crômatit: 10 = 20 15 - Số NST: 10 NST kép Bài 2: (Đề thi HSG huyện Thủy Nguyên) Một tế bào có hàm lượng ADN nhân 8,8pg qua lần phân bào bình thường tạo tế bào có hàm lượng ADN nhân 8,8pg Tế bào trải qua trình phân bào nào? Giải thích Bài giải: - Tế bào trải qua trình nguyên phân vì: Kết nguyên phân tạo tế bào có hàm lượng ADN nhân tế bào mẹ - Đó giảm phân I vì: kết giảm phân I tạo tế bào có số lượng NST giảm nửa NST trạng thái kép nên hàm lượng ADN tế bào mẹ Bài 3: (Đề dự bị thi HSG Tỉnh Thanh Hóa 2014 - 2015) Hình mô tả giai đoạn phân bào tế bào động vật lưỡng bội Biết rằng, nhiễm sắc thể đơn nhóm phân ly hai cực tế bào có hình dạng, kích thước khác Hình biểu diễn giai đoạn nguyên phân hay giảm phân? Thuộc kì nào? Giải thích Bài giải: Vì NST đơn nhóm phân ly cực tế bào có hình dạng kích thước khác nhau, nên NST đơn thuộc cặp NST tương đồng khác Mặt khác NST đơn phân li cực tế bào, chứng tỏ tế bào kì sau giảm phân II GV cần lưu ý cho HS tính chất đặc trưng NST hình dạng, kích thước để tránh nhầm lẫn kì sau nguyên phân kì sau giảm phân II Bài 4: (Đề thi HSG huyện Vĩnh Tường 2008 - 2009) Một tế bào sinh dục sơ khai loài sinh vật Xét hai cặp NST đồng dạng kí hiệu BbDd Hãy xác định kí hiệu cặp NST thời điểm: - Kì đầu I - Kì sau I - Kì sau II - Kì cuối II Bài giải: Kí hiệu hai cặp NST: - Kì đầu I: BBbbDDdd - Kì sau I: BBDD bbdd BBdd bbDD 16 - Kì sau II: BD BD bd bd Bd Bd bD bD - Kì cuối II: BD bd Bd bD 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường - Khi chưa áp dụng: Học sinh gặp nhiều khó khăn giải tập nguyên phân, giảm phân, tập kì giảm phân học sinh thường nhầm lẫn kiến thức kì Do số tập học sinh mắc sai lầm đáng tiếc - Khi áp dụng sáng kiến: Học sinh dễ dàng nhận dạng dạng tập nguyên phân, giảm phân thụ tinh; vận dụng để giải tốt tập phần cách xác khoa học Qua nắm kiến thức lí thuyết nguyên phân, giảm phân thụ tinh - Kết cụ thể: So sánh kết thực sáng kiến học sinh khối cho thấy: Năm 2014 - 2015 chọn 15 em Năm 2015 - 2016 chọn 15 em Kết thu bảng sau: Năm học Kết chưa thực sáng kiến Số HS Số HS không giải giải % % được tập tập Kết thực sáng kiến Số HS Số HS không giải giải % % được tập tập 2014 – 15 100 0 33,3 10 66,7 2015 2015 – 14 93,3 6,7 0 15 100 2016 Đặc biệt, sáng kiến kinh nghiệm hoàn toàn giúp em học sinh đội tuyển giải tốt dạng tập kỳ thi học sinh giỏi vừa qua – dạng tập lần đầu đưa vào đề thi học sinh giỏi Tỉnh Thanh Hóa Kết luận, kiến nghị 3.1 Kết luận Với mục đích giúp học sinh giải tốt tập nguyên phân, giảm phân thụ tinh, việc đưa phương pháp giúp em học sinh tự tin giải tập, đồng thời có hứng thú với môn học Thông qua sáng kiến kinh nghiệm "Phương pháp giải tập nguyên phân, giảm phân thụ tinh" học sinh tích cực hoạt động hoạt động nhiều khi: Áp dụng giải tập cách xác, khoa học Thảo luận, nhận xét, bổ sung ý kiến làm bạn 17 Có phương pháp giải dạng tập thông qua hoạt động đánh giá, bổ sung hoàn chỉnh cách giải giáo viên Giải tập tổng hợp kiến thức nhà (sau giáo viên kiểm tra, bổ khuyết) Trên sở tham gia hoạt động học sinh quen thuộc với lối tư lôgic, cách suy luận, lập luận chặt chẽ, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển trí tuệ, lực sáng tạo khả suy luận khoa học thực tế sống em sở kết tập em làm, em có lòng tin tuyệt đối vào khoa học, từ thêm yêu thích môn hình thành dần ý tưởng tương lai cho thân 3.2 Kiến nghị Là giáo viên trẻ, thời gian công tác chưa nhiều năm bồi dưỡng Đội tuyển học sinh giỏi cấp Tỉnh mạnh dạn bày tỏ sáng kiến kinh nghiệm mong sự đóng góp chân thành thẳng thắn quý thầy cô ý kiến em học sinh nhà trường trường bạn để khắc phục, nhằm nâng cao hiệu giảng dạy sau Tôi mong quan tâm bồi dưỡng thường xuyên lãnh đạo ngành để đạt thành công nghiệp dạy học môn Sinh học Tôi xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG Thanh Hóa, ngày 28 tháng 03 năm 2016 ĐƠN VỊ Tôi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác Người thực hiện: Trịnh Thanh Vân 18 19 ... giải tập nguyên phân, giảm phân thụ tinh 1.2 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu Phương pháp giải tập Nguyên phân, Giảm phân thụ tinh giúp học sinh có dạng tập nguyên phân, giảm phân thụ tinh có... giảm phân thụ tinh, việc đưa phương pháp giúp em học sinh tự tin giải tập, đồng thời có hứng thú với môn học Thông qua sáng kiến kinh nghiệm "Phương pháp giải tập nguyên phân, giảm phân thụ tinh" ... nhầm lẫn kiến thức kì nguyên phân, giảm phân, dẫn đến việc giải tập phần thường gặp phải sai sót đáng tiếc Vì thế, việc đưa hệ thống dạng tập nguyên phân, giảm phân, thụ tinh cách khoa học việc