Hướng dẫn học sinh giải bài tập về đột biến số lượng nhiễm sắc thể trong bồi dưỡng học sinh giỏi môn sinh học lớp 9

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HỐ PHỊNG GD & ĐT THÀNH PHỐ THANH HÓA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP VỀ ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NHIỄM SẮC THỂ TRONG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN SINH HỌC LỚP Người thực hiện: LÊ THỊ HÀ Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THCS Trần Mai Ninh SKKN thuộc lĩnh vực: Sinh học MỤC LỤC 1.Mở đầu 1.1.Lí chọn đề tài Trang 1.2 Mục đích nghiên cứu Trang 1.3 Đối tượng nghiên cứu Trang 1.4 Phương pháp nghiên cứu Trang 2.1Cơ sở lí luận sáng kiến Trang 2.2 Thực trạng vấn đề Trang 2 3.Các biện pháp sử dụng để giải vấn đề Trang 2.4.Hiệu SKKN hoạt động giáo dục với thân,đồng nghiệp Trang19 3.1.Kết luận Trang 19 3.2.Kiến nghị Trang 20 2.Nội dung 3.Kết luận kiến nghị 1.MỞ ĐẦU 1.1.Lí chọn đề tài Trong chương trình sinh học lớp kĩ giải dạng tập chương Biến dị hay khó học sinh Các kiến thức, dạng tập có nhiều đề thi học sinh giỏi thành phố, tỉnh , đề thi học sinh giỏi toàn quốc , đề thi Đại học, cao đẳng, lên THPT kiến thức tiếp tục xuất chương trình Đây nội dung giúp rèn cho học sinh kĩ tư tính tốn, tạo tiền đề cho em giải tập chương Biến dị chương trình sinh học Là giáo viên nhiều năm tham gia bồi đội tuyển HSG môn sinh học lớp 9, tơi nhận thấy dạng tập khó học sinh dễ bị nhầm lẫn, lúng túng Hơn , cấp THCS học sinh nghiên cứu tập chương Biến dị đa số mơ hồ,lúng túng, mang tính mò mẫm nên ảnh hưởng nhiều đến chất lượng giáo dục Hiện có nhiều chuyên đề,sáng kiến kinh nghiệm intenet đề cập đến nội dung lí thuyết chưa có hướng dẫn giải tập cụ thể,chủ yếu dành cho học sinh THPT nên không phù hợp với đối tượng học sinh THCS Vì tơi viết đề tài khơng bao qt tồn chương Biến dị chun đề rộng tơi đề cập đến tập đột biến số lượng nhiễm sắc thể(NST) ,hướng dẫn học sinh phương pháp làm hiệu nhất.Tôi chọn đề tài:’Hướng dẫn học sinh giải tập đột biến số lượng nhiễm sắc thể bồi dưỡng học sinh giỏi môn sinh học lớp 9” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Giúp học sinh có kĩ giải đúng, giải nhanh dạng tập đột biến số lượng nhiễm sắc thể Từ đó,các em giải thích tế bào thể có rối loạn nguyên phân giảm phân dẫn đến người xảy bệnh tật di truyền Từ có ý bảo vệ mơi trường sống, bảo vệ vốn gen loài người, khơi gợi niềm hứng thú, say mê môn sinh học - Giúp đồng nghiệp tham khảo để vận dụng tốt công tác giảng dạy tập biến dị 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đề tài nghiên cứu giải tập đột biến số lượng nhiễm sắc thể , tổng hợp phân loại dạng khác nhau, từ đưa phương pháp giải tập đột biến số lượng nhiễm sắc thể sinh học 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp điều tra khảo sát thực tế - Phương pháp thu thập thông tin - Phương pháp thống kê, xử lý số liệu 2.NỘI DUNG 2.1Cơ sở lí luận sáng kiến Đột biến số lượng nhiễm sắc thể kiến thức hoàn toàn khó học sinh , mang tính khái qt trìu tượng Đó thực tế song với nội dung sách giáo khoa thời lượng kiến thức so với lớp trước ( khơng có tính kế thừa kiến thức), nên học sinh lúng túng tiếp thu thuật ngữ mới, diễn biến trình sinh học xảy tế bào thể dị bội,thể đa bội,xảy rối loạn nguyên phân,trong giảm phân I, giảm phân II, hai trình giảm phân I,giảm phân II… Nếu không thông qua làm tập, học sinh khó mà nhớ 2.2 Thực trạng vấn đề Mơn sinh học theo chương trình đổi tuần tiết, năm 70 tiết, có tiết tập chương I hay chương III Tiết tập chương trình sinh học q lượng kiến thức lí thuyết tiết học lại nặng,các tập sách giáo khoa khơng có thi HSG đề thi có dạng tập đột biến số lượng NST.Ở phần em phải làm quen với nhiều thuật ngữ, khái niệm, đơn vị kiến thức khó Một mục tiêu quan trọng chương học sinh phải hiểu khái niệm, chế từ áp dụng để giải phần tập Qua thực tế giảng dạy nhận thấy học sinh học thuộc khái niệm, hiểu chế áp dụng để làm tập lúng túng dẫn đến hiệu môn học không cao,học sinh thấy “ngại”,thấy ‘sợ’ học đến phần kiến thức Vì tơi đưa chuyên đề: “ Hướng dẫn học sinh giải tập đột biến số lượng nhiễm sắc thể bồi dưỡng học sinh giỏi môn sinh học 9” Giúp cho em học sinh có khả suy luận tìm kĩ năng, phương pháp giải dạng tập đột biến số lượng nhiễm sắc thể chương trình sinh học đồng thời góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy nâng cao tỉ lệ học sinh giỏi cấp trường, thành phố cấp tỉnh Là giáo viên đứng đội tuyển thành phố ,trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm kết học thi HSG tỉnh năm học 2015-2016 sau: Giỏi Khá Trung bình SL TL SL TL SL TL 10% 30% 40% Các biện pháp sử dụng để giải vấn đề Yếu SL TL 20% Để giải dạng tập sinh học nói chung phần đột biến số lượng NST nói riêng học sinh cần nắm vững vấn đề - Kiến thức lí thuyết:Khái niệm, chế - Phương pháp giải Để học sinh nắm vững cách giải dạng tập, trước hết GV phải phân dạng tập thành vấn đề Trong trình dạy học sinh(HS), dạng tập giáo viên phải trang bị cho HS kiến thức vấn đề trên, tiếp tập vận dụng theo hướng từ dễ đến khó, từ đến nâng cao Trước hết học sinh phải hiểu khái niệm đột biến số lượng NST :là biến đổi số lượng xảy cặp NST tất NST Trong đột biến số lượng NST có hai dạng thể dị bội thể đa bội + Thể dị bội thể có thêm ,mất NST riêng rẽ NST loài Do tác nhân đột biến làm cắt đứt dây tơ vô sắc ức chế việc hình thành dây tơ vơ sắc hay số cặp NST tạo nên giao tử dị bội khơng bình thường, thụ tinh kết hợp với giao tử bình thường tạo nên thể dị bội (2n +1) hay (2n-1) Hậu :Làm cân toàn gen cá thể thường không sống giảm sức sống ,giảm khả sinh sản Hiện tượng đa bội thể tượng đột biến theo hướng tăng số lượng NST tất cặp tế bào Bộ NST tế bào sinh dưỡng bội số n lớn 2n bình thường 3n,4n,5n…còn thể mà tế bào sinh dưỡng có NST 3n,4n,5n….gọi thể đa bội.Tế bào đa bội có số lượng NST tăng gấp bội, số lượng ADN tăng tương ứng, trình tổng hợp chất hữu diễn mạnh mẽ hơn, dẫn tới kích thước tế bào thể đa bội lớn, quan sinh dưỡng to, sinh trưởng phát triển mạnh chống chịu tốt Hiện tượng đa bội thể phổ biến thực vật ứng dụng có hiệu chọn giống trồng Dạng 1: Đột biến thể dị bội Học sinh hiểu chế phát sinh thể đột biến Cơ chế: Trong trình phát sinh giao tử, cặp NST thể tế bào sinh giao tử thể bố mẹ nhân đôi không phân li tạo giao tử không bình thường (n + 1) (n -1) Ở thể lại giảm phân bình thường tạo giao tử bình thường (n) Trong thụ tinh: + Giao tử khơng bình thường (n + 1) kết hợp với giao tử bình thường (n) tạo thành hợp tử (2n + 1) phát triển thành thể nhiễm + Giao tử khơng bình thường (n - 1) kết hợp với giao tử bình thường (n) tạo thành hợp tử (2n -1) phát triển thành thể nhiễm Từ chế học sinh vận dụng để làm tập Ví dụ 1(Đề HSG Thành phố):Giao tử bình thường ngơ có 10 NST Xác định số lượng NST có tế bào sinh dưỡng thể đột biến sau: a Thể nhiễm d Thể nhiễm kép b.Thể nhiễm kép c Thể nhiễm e Thể nhiễm g Thể tam bội Giải Giao tử bình thường mang NST đơn bội n = 10 NST ==> Tế bào sinh dưỡng mang NST lưỡng bội 2n = 10 = 20 (NST) a Thể nhiễm : Là thể thiếu NST cặp ==> Thể có NST : 2n - = 20 - 1= 19 (NST) b Thể nhiễm kép : Là thể bị đột biến cặp NST, cặp bị thiếu NST ==> Thể có NST : 2n - 1- 1= 20 - - 1= 18( NST) c Thể nhiễm : Là thể thừa NST cặp ==> Thể có NST : 2n + = 20 + 1= 21( NST) d Thể nhiễm kép : Là thể bị đột biến cặp NST, cặp thừa NST ==> Thể có NST : 2n + 1+ 1= 20 +1 + 1= 22( NST) e Thể không nhiễm : Đây thể thiếu hẳn NST cặp ==> Thể có NST 2n - = 20 -2 = 18( NST) g Thể tam bội : Là thể có tăng NST cặp, cặp thừa NST so với bình thường ==> Thể có NST 3n = 20 +10 = 3( NST) Ví dụ 2( HSG tỉnh- năm học 2017-2018): Khi khảo sát quần thể loài thực vật, người ta phát đột biến khác (kí hiệu A, B, C) Phân tích tế bào học thể đột biến này, thu kết sau: Thể đột Số lượng NST đếm cặp biến I II III IV V VI A 2 2 B 3 3 3 C 2 2 a) Tên gọi thể đột biến A B gì? Giải thích chế hình thành thể đột biến C b) Vì thể đa bội phổ biến thực vật gặp động vật, động vật giao phối? c) Đối với giống lấy hạt, có nên đem thể đột biến (B) trồng khơng? Vì sao? Giải a) * Tên gọi thể đột biến: A: Thể nhiễm (2n-1); B: thể tam bội (3n) * Cơ chế hình thành dạng đột biến thể C: - Trong giảm phân tạo giao tử, bố mẹ xảy khơng bình thường, cặp NST số III nhân đôi không phân li tạo giao tử mang hai NST số III (n+1), giao tử khuyết NST cặp - Qua thụ tinh, giao tử mang NST số III (n+1) kết hợp với giao tử bình thường (n) tạo hợp tử mang NST số III (thể ba) phát triển thành thể đột biến (2n+1) b) Thể đa bội phổ biến thực vật, gặp động vật: - Đa số lồi thực vật khơng có hệ thần kinh sinh vật lưỡng tính nên không bị mẫn cảm với tác nhân gây đột biến không bị rối loạn chế xác định giới tính - Đối với động vật đa số lồi, động vật bậc cao có hệ thần kinh phát triển động vật đơn tính nên mẫn cảm với tác nhân gây đột biến dễ bị rối loạn chế xác định giới tính c) Khơng nên đem thể đột biến (B) trồng để lấy hạt thể tam bội (3n) bất thụ, khơng hạt Ví dụ (Lam sơn 2011-2012): Phân biệt NST thể dị bội ( 2n + 2) với thể dị bội ( 2n + 1+ 1) loài Nêu chế phát sinh hai thể dị bội Giải - Phân biệt: + Bộ NST thể dị bội kiểu (2n +2): có cặp NST bị thay đổi số lượng, cặp có NST tương đồng + Bộ NST thể dị bội kiểu (2n +1 +1): Có cặp NST bị thay đổi số lượng, cặp có NST tương đồng - Cơ chế phát sinh: + Cơ chế phát sinh thể dị bội (2n +2): Trong giảm phân không phân li cặp NST tạo loại giao tử đột biến (n+1) (n -1) Trong thụ tinh kết hợp giao tử đột biến (n+1) với tạo thành hợp tử (2n+2) phát triển thành thể dị bội (2n+2) + Cơ chế phát sinh thể dị bội (2n +1+1) Trong giảm phân không phân li đồng thời cặp NST tạo loại giao tử đột biến (n+1+1) (n-11) Trong thụ tinh kết hợp giao tử đột biến (n+1+1) với giao tử bình thường n tạo thành hợp tử (2n+1+1) phát triển thành thể dị bội (2n+1+1) Ví dụ 4(HSG tỉnh 2016-2017) : Ở thể đột biến loài sinh vật, tế bào sơ khai nguyên phân liên tiếp lần tạo tế bào có tổng số 144 NST a Bộ NST lưỡng bội loài ? b Giải thích chế phát sinh thể đột biến ? Hậu thể đột biến Giải a Xác định NSTcủa loài Gọi NST lưỡng bội loài 2n; nhiễm sắc thể tế bào sơ khai A Theo đề bài, tổng số NST có tế bào sau ngun phân 144, ta có: 24× A = 144 → A = - Trường hợp 1: Cơ thể bị đột biến dị bội dạng tam nhiễm (2n + 1), ta có: 2n + = → 2n = Bộ NST loài là: 2n = - Trường hợp 2: Cơ thể bị đột biến dị bội dạng nhiễm (2n - 1), ta có: 2n -1 = → 2n = 10 Bộ NST loài là: 2n = 10 - Trường hợp 3: thể đột biến thể tam bội 3n = Bộ nhiễm sắc thể 2n = Ví dụ 5(HSG tỉnh 2014-2015): Cơ thể bình thường có kiểu gen Dd, đột biến làm xuất thể có kiểu gen 0d Loại đột biến xảy ra? Cơ chế phát sinh đột biến đó? Giải Đã xảy đột biến: + Mất đoạn nhiễm sắc thể + Dị bội Cơ chế: + Mất đoạn: Do tác dụng tác nhân gây đột biến vật lý, hóa học cấu trúc NST bị phá vỡ làm đoạn mang gen D Giao tử chứa NST đoạn ( khơng mang gen D) kết hợp với giao tử bình thường ( mang gen d) tạo nên thể có kiểu gen 0d + Thể dị bội: Cặp NST tương đồng ( mang cặp gen tương ứng Dd) không phân li giảm phân, tạo nên giao tử Giao tử kết hợp với giao tử bình thường mang gen d tạo nên thể dị bội 0d Dạng 2: Đột biến đa bội thể Học sinh hiểu chế phát sinh thể đột biến Cơ chế: Trong trình phát sinh giao tử bố mẹ tất cặp NST nhân đôi không phân li tạo giao tử lưỡng bội (2n) Cơ thể giảm phân bình thường tạo giao tử bình thường (n) Ttrong thụ tinh giao tử lưỡng bội (2n) kết hợp với giao tử khơng bình thường (n) tạo thành hợp tử 3n phát triển thành thể tam bội Vận dụng chế phát sinh để giải tập Ví dụ (HSG tỉnh 2007-2008): Cho lai cà chua lưỡng bội có kiểu gen AA với cà chua lưỡng bội có kiểu gen aa, đời xuất cà chua có kiểu gen Aaa a Giải thích chế phát sinh cà chua có kiểu gen b Nêu đặc điểm cà chua có kiểu gen Aaa xuất phép lai Giải *Trường hợp 1: Cây Aaa thể dị bội 2n+ 1: - Trong giảm phân ảnh hưởng tác nhân gây đột biến lưỡng bội có kiểu gen aa giảm phân khơng bình thường, cặp NST mang cặp alen aa không phân li tạo giao tử dị bội n+ mang alen cặp aa Cây lưỡng bội có kiểu gen AA giảm phân bình thường cho giao tử đơn bội A - Sự thụ tinh giao tử dị bội aa với giao tử bình thường A, tạo hợp tử dị bội 2n + có kiểu gen Aaa  phát triển thành dị bội Aaa (2n+1) * Trường hợp 2: Cây Aaa thể tam bội 3n: - Trong giảm phân ảnh hưởng tác nhân gây đột biến lưỡng bội có kiểu gen aa giảm phân khơng bình thường, tất cặp NST không phân li tạo giao tử lưỡng bội 2n có kiểu gen aa Cây lưỡng bội có kiểu gen AA giảm phân bình thường cho giao tử đơn bội n có kiểu gen A - Sự thụ tinh giao tử lưỡng bội aa với giao tử bình thường A, tạo hợp tử tam bội 3n có kiểu gen Aaa  phát triển thành tam bội (3n) có kiểu gen Aaa Ví dụ 2(HSG tỉnh 2008-2009): Ở lúa, cho lai hai lưỡng bội có kiểu gen AA aa đời F1 xuất có kiểu gen AAa Kết phân tích hóa sinh cho thấy hàm lượng ADN nhân tế bào sinh dưỡng gấp 1,5 lần so với tế bào sinh dưỡng lưỡng bội 2n a/ Cây AAa thuộc dạng đột biến nào? Giải thích chế tạo thành thể đột biến b/ Muốn tạo giống lúa có suất cao, liệu sử dụng chất cơsixin tác nhân gây đột biến khơng? Vì sao? Giải a) Dạng đột biến: * Cây AAa có hàm lượng ADN tế bào sinh dưỡng gấp 1,5 lần so với lưỡng bội 2n, chứng tỏ thể tam bội 3n Đột biến thuộc đột biến thể đa bội * Cơ chế tạo tam bội AAa: - Trong giảm phân tạo giao tử, lưỡng bội AA giảm phân khơng bình thường, NST nhân đơi tất cặp NST không phân li (do thoi vô sắc bị 10 ức chế khơng hình thành), tạo giao tử lưỡng bội (2n) có kiểu gen AA Cây lưỡng aa giảm phân bình thường cho giao tử đơn bội (n) có kiểu gen a - Sự thụ tinh giao tử lưỡng bội AA với giao tử đơn bội a, tạo thành hợp tử tam bội 3n có kiểu gen AAa tam bội AAa b) Không thể dùng cônsixin để gây đột biến thể đa bội lúa, cơnsixin tác nhân gây đột biến thể đa bội Lúa lấy hạt nên khơng thể tạo giống đa bội, đa bội thường giảm khả sinh sản bất thụ thể tam bội khơng cho hạt Ngồi dạng tập để giải tập phần cần lưu ý học sinh có dạng: Xảy rối loạn nguyên phân rối loạn giảm phân 1Nếu NST bị rối loạn phân li nguyên phân *Kiến thức có liên quan: - Diễn biến NST trình nguyên phân,kết nguyên phân bình thường Bộ NST 2n - tự nhân đôi 2n kép - nguyên phân 2n đơn - Nếu nguyên phân xảy rối loạn phân li NST tất cặp tạo tế bào tứ bội(từ tế bào 2n tạo tế bào 4n,tế bào 4n tiếp tục nguyên phân tạo thể tứ bội) - Nếu nguyên phân xảy rối loạn phân li NST cặp NST: cần xét trường hợp cụ thể Ví dụ1(HSG thành phố):Trong tế bào sinh dưỡng , xét cặp gen Aa Bb phân bố cặp NST tương đồng Khi tế bào nguyên phân cặp NST mang cặp gen Aa phân li bình thường cặp NST mang cặp gen Bb khơng phân li kì sau Hãy xác định kiểu gen tế bào trình nguyên phân Giải Ở kỳ cuối, tế bào ban đầu tạo tế bào con, có kiểu gen AaBBbb (2n +2) tế bào có kiểu gen Aa(2n-2) 11 Ví dụ 2(Đề thi HSG tỉnh Vĩnh phúc 2006-2007): Bộ NST 2n ruồi giấm kí hiệu AaBbDdXY.Viết kí hiệu NST tế bào tạo thành xảy rối loạn phân li cặp Dd trình nguyên phân Giải -Trước hết xác định kết ngun phân bình thường: AaBbDdXY tự nhân đơi tạo thành AAaaBBbbDDddXXYY phân li tạo thành AaBbDdXY - Nếu nguyên phân rối loạn xảy cặp XY: *Trường hợp 1: Cả NST kép không phân li: + Cả NST kép cực tạo tế bào con: AaBbDDddXY, AaBbXY + Mỗi NST kép cực tạo tế bào con: AaBbDDXY, AaBbddXY *Trường hợp 2: NST kép không phân li : + NST kép DD không phân li tạo tế bào : AaBbDDdXY, AaBbdXY + NST kép dd không phân li tạo tế bào : AaBbDddXY, AaBbDXY 2.Rối loạn phân li giảm phân Học sinh cần hiểu được: - Diễn biến NST trình giảm phân ,kết giảm phân bình thường : Bộ NST 2n- tự nhân đôi phân II 2n kép – giảm phân I n kép giảm n đơn *Nếu giảm phân bị rối loạn: 2.1.Các trường hợp giảm phân khơng bình thường tế bào 2n a.Bài toán thuận:Xác định loại giao tử biết chế giảm phân khơng bình thường tế bào (cơ thể ) 2n - Nguyên tắc: Dựa vào giai đoạn xảy rối loạn phân bào để xác định loại giao tử tạo thành Trong trường hợp không xác định giai đoạn tế bào cụ thể xảy đột biến phải xét tất khả xảy 2.1.1Nếu tất cặp NSTkhơng phân li giảm phân 12 Ví dụ: Ở thể lưỡng bội ký hiệu Aa trình giảm phân thấy có số tế bào khơng hình thành thoi phân bào kỳ I Giao tử cho loại giao tử nào? Giải Tế bào giảm phân bình thường cho loại giao tử A a (n) Tế bào khơng hình thành thoi phân bào lần I cho loại giao tử Aa O Vậy thể cho loại giao tử: Aa, O, A, a 2.1 2.Nếu có cặp NST hay cặp gen dị hợp tử bị rối loạn phân li cần xem xét rối loạn phân li lần xảy phân bào I hay phân bào II rối loạn phân li lần phân bào +Từ tế bào sinh giao tử (2n) giảm phân I khơng phân li ( giảm phân II bình thường) tạo giao tử (n+1) (n-1) +Từ tế bào sinh giao tử (2n) giảm phân II không phân li( giảm phân I bình thường) tạo loại giao tử n, (n+1) và( n-1) Từ học sinh áp dụng để làm tập Ví dụ 1(HSG tỉnh 2013-2014): Người ta sử dụng tác nhân gây đột biến tác động vào giai đoạn giảm phân sinh hạt phấn cà chua lưỡng bội Có cặp NST mang cặp gen Aa phân li không bình thường Cây cà chua có kiểu gen Aa phát sinh cho loại giao tử nào? Biết hiệu việc xử lý đột biến không đạt 100% Giải Do hiệu xử lí đột biến khơng đạt 100% nên ta có: - Trường hợp 1: Ở tế bào có cặp NST mang cặp gen Aa phân li bình thường  Tạo loại giao tử: A a - Trường hợp 2: Ở tế bào có cặp NST (mang cặp gen Aa) không phân li giảm phân I→ tạo loại giao tử dị bội: Aa (n+1), (n-1) - Trường hợp 3:Ở tế bào có cặp NST (Aa) không phân li giảm phân II → tạo loại giao tử AA (n+1), aa (n+1), A (n), a (n), 0(n-1) 13 Ví dụ 2(HSG tỉnh 2015-2016): Một thể lồi thực vật có kiểu gen AaBb tự thụ phấn Trong giảm phân số tế bào sinh hạt phấn NST chứa gen a không phân li giảm phân II, tế bào khác phân li bình thường Hãy xác định: a Kí hiệu tế bào sinh hạt phấn chúng kì giảm phân II b Các loại giao tử sinh Giải a Kí hiệu tế bào kì II: AABB, AAbb, aaBB, aabb b Các loại giao tử đực tạo ra: AB, Ab, aB, ab, aaB, aab, B, b Ví dụ 3(HSG tỉnh 2014-2015):Xét cặp nhiễm sắc thể tương đồng chứa cặp gen dị hợp (Aa), gen dài 4080 Ăngstron Gen trội A có 3120 liên kết hiđrơ; gen lặn a có 3240 liên kết hiđrơ a) Số lượng loại nuclêôtit loại giao tử bình thường chứa gen nói bao nhiêu? b) Khi có tượng giảm phân I phân li khơng bình thường có loại giao tử số lượng loại nuclêôtit loại giao tử bao nhiêu? c) Nếu giảm phân I phân li bình thường, giảm phân II phân li khơng bình thường có loại giao tử số lượng loại nuclêôtit loại giao tử bao nhiêu? Giải 4080 a) Tổng số Nu Gen A = Gen a = 3, x = 2400 nuclêôtit - Giao tử chứa gen A: 2A + 3G = 3120 2A + 2G = 2400 - Giải ta có: A=T = 480; G=X= 720 - Giao tử chứa gen a: 2A + 3G = 3240 2A + 2G = 2400 - Giải ta có: A=T = 360; G=X= 840 14 b) Cặp Aa giảm phân không bình thường giảm phân I cho loại giao tử: Aa - Giao tử Aa có: A = T = 480 + 360 = 840 nuclêôtit G = X = 720 + 840 = 1560 nuclêôtit - Giao tử có: A = T = G = X = nuclêôtit c) - Cặp Aa giảm phân I bình thường, giảm phân II khơng bình thường cho loại giao tử: AA; aa; - Giao tử: AA có: A =T = 480 x = 960 (Nu); G = X = 720 x = 1440 (Nu) - Giao tử aa có: A = T = 360 x 2= 720 (Nu); G = X = 840 x = 1680 (Nu) - Giao tử có: A = T = G = X = (Nu) Ví dụ 4(HSG tỉnh Vĩnh phúc 2013-2014): Ở loài động vật, xét phép lai: ♂ AABBDD x ♀ aaBbdd trình giảm phân thể cái, số tế bào, cặp NST mang cặp gen Bb không phân li giảm phân I, giảm phân II bình thường, thể đực giảm phân bình thường Theo lý thuyết, đời có tối đa loại kiểu gen gen Giải Cơ thể đực giảm phân bình thường tạo loại giao tử ABD Ở tế bào thể giảm phân bình thường tạo loại giao tử aBd, abd Tế bào thể có cặp gen Bb không phân li giảm phân I cho loại giao tử aBbd, aOd Vì thể bố cho giao tử số kiểu gen đời = số giao tử thể mẹ Đời có loại kiểu gen b.Bài tốn nghịch:Xác định chế rối loạn giảm phân biết loại giao tử đột biến Nguyên tắc: Dựa vào số loại giao tử đột biến số lượng *Nếu đề cho đầy đủ số loại giao tử - Nếu có dạng giao tử (n+1) (n-1), dạng (n+1) có loại giao tử rối loạn giảm phân phân bào I 15 - Nếu có dạng giao tử (n+1) (n-1),trong dạng (n+1) có loại giao tử rối loạn giảm phân phân bào II xảy tế bào tham gia giảm phân II - Nếu có dạng giao tử (n+1),(n-1) n rối loạn giảm phân xảy tế bào tham gia giảm phân II - Nếu xuất giao tử n+2 rối loạn giảm phân xảy lần phân bào *Nếu đề không cho đầy đủ số loại giao tử : - Nếu xuất giao tử (n+1),trong NST cặp đột biến có cấu trúc khác (ví dụ Bb) rối loạn giảm phân I - Nếu xuất giao tử (n+1),trong NST cặp đột biến có cấu trúc giống Trên số dạng tập đột biến NST mà q trình bồi dưỡng học sinh giỏi tơi áp dụng thu kết khả quan Ví dụ 1(thi vào chuyên Lam Sơn 2015-2016): Ở phụ nữ 35 tuổi tạo loại giao tử XX, O, X Giải thích chế hình thành loại giao tử nói Giải Cơ chế hình thành loại trứng: XX,X,O - Trong trình giảm phân,cặp NST giới tính XX phân li bình thường không phân li lần phân bào I hay lần phân bào II - Các tế bào giảm phân bình thường tạo giao tử : X - Các tế bào có cặp XX khơng phân li giảm phân I, phân li bình thường giảm phân II cho giao tử XX O - Các tế bào có cặp NST giới tính XX phân li bình thường giảm phân I, không phân li giảm phân II cho giao tử XX O XX, O X Ví dụ 2(đề thi chuyên Vĩnh phúc 2008-2009) Nghiên cứu tế bào người thấy xuất tế bào OX XXY - Hãy cho biết dạng đột biến thể dị bội nào? - Cơ chế hình thành dạng đột biến trên? 16 Giải - Xác định dạng đột biến: OX:Thể nhiễm(2n-1) XXY:Thể nhiễm(2n+1) - Cơ chế:+Trường hợp 1:Bố giảm phân bình thường ,mẹ giảm phân bất thường: P: ♂ XY G: F: x ♀ XX X, Y XX,O OX, XXY +Trường hợp 2:Bố giảm phân bất thường,mẹ giảm phân bình thường: P: ♂ XY G: F: x ♀ XX XY,O X XXY,OX Ví dụ 3: Ở người, q trình giảm phân, cặp NST giới tính XY không phân li cho loại tinh trùng bị đột biến có ký hiệu NST Giải - Giảm phân I bình thường, giảm phân II khơng bình thường: XX,YY O - Giảm phân I khơng bình thường, giảm phân II bình thường: XY O Ví dụ 4: Ở lồi động vật, giả sử xét 100 tế bào sinh trứng 100 tế bào sinh tinh có kiểu gen Aa Trong trình giảm phân phát sinh giao tử có 10 tế bào sinh tinh xảy không phân li NST giảm phân II tế bào có chứa gen A , tế bào khác giảm phân bình thường a Có giao tử đực hình thành bình thường b Trong số cá giao tử đực, tỉ lệ giao tử đực bình thường chứa gen A bao nhiêu? c Có giao tử đực khơng chứa gen A d Giả sử có 10 hợp tử hình thành Tính hiệu suất trứng Giải a 90 tế bào sinh tinh bình thường tạo ra: 17 90 x = 360 (giao tử) 10 tế bào không phân li NST giảm phân II tạo 10 giao tử khơng bình thường chứa gen A, 20 giao tử bình thường chứa gen a 10 giao tử khơng bình thường chứa gen A a Số giao tử đực bình thường hình thành là: 360 + 20 = 380 (giao tử) b Tổng số giao tử đực tạo là: 100 x = 400 (giao tử) Số giao tử đực bình thường khơng chứa gen A là: 360 : = 180 (giao tử) Tỉ lệ: 180: 400 100 = 45% c Số giao tử đực không chứa gen A là: 400 – 180 - 10 = 210 (giao tử) d Hiệu suất thụ tinh trứng là: 10:100.100=10% Ví dụ 5: Ở lồi thực vật tự thụ phấn có NST lưỡng bội 2n = 24 Trong trình phát sinh giao tử 20% tế bào sinh giao tử đực 10% tế bào sinh giao tử có cặp NST số khơng phân li giảm phân I, giảm phân II bình thường cặp NST khác bình thường a Trong số giao tử đực tạo giao tử đực chứa 13 NST chiếm tỉ lệ %? b Cho giao tử đực tạo có sức sống Tính tỉ lệ hợp tử có 25 NST Giải: a Mỗi tế bào sinh giao tử đực có cặp NST số không phân li giảm phân tạo loại giao tử (n + 1) (n – 1) với tỉ lệ Vậy số giao tử chứa 13 NST (n +1) chiếm tỉ lệ là: 20% : = 10% b.Tỉ lệ loại giao tử đực tạo : 80% n: 10% (n +1).10% (n -1) Tỉ lệ loại giao tử tạo là: 90% n: 5% (n +1): 5% (n – 1) 18 Tỉ lệ hợp tử có 25% NST (n +1) tạo kết hợp giao tử n giao tử (n + 1) là: 80% 5% + 90% 10% = 13% Ví dụ 6(HSG thành phố 2016-2017) Một lồi động vật đơn tính, cặp nhiễm sắc thể giới tính giới XX; giới đực XY Trong trình giảm phân tạo giao tử cá thể (A) thuộc loại có tế bào bị rối loạn phân li cặp nhiễm sắc thể giới tính lần phân bào Tất giao tử đột biến nhiễm sắc thể giới tính cá thể (A) thụ tinh với giao tử bình thường tạo ra: hợp tử XXX, hợp tử XYY, hợp tử XO; 25% số giao tử bình thường cá thể (A) thụ tinh với giao tử bình thường tạo 49 hợp tử XX 49 hợp tử XY a.Quá trình rối loạn phân li cặp NST giới tính cá thể (A) xảy giảm phân I hay giảm phân II? b.Tính tỉ lệ % giao tử đột biến tạo trình giảm phân cá thể Giải -Từ hợp tử XYY có giao tử đột biến YY thụ tinh với giao tử bình thường X cá thể sinh giao tử đột biến có cặp (NST) XY -Hợp tử XXX thụ tinh giao tử đột biến XX với giao tử bình thường X Hợp tử XO thụ tinh giao tử đột biến O với giao tử bình thường X cá thể sinh loại giao tử đột biến XX,YY, O NST giới tính không phân li lần phân bào II giảm phân - Số giao tử đột biến sinh ra: + + = - Số giao tử bình thường sinh ra: (49 +49): 25% =392 - Tỉ lệ % giao tử đột biến là: : (8 +392).100 = 2% 2.4.Hiệu SKKN hoạt động giáo dục với thân,đồng nghiệp 19 + Hiệu việc viết SKKN :“ Hướng dẫn học sinh giải tập đột biến số lượng nhiễm sắc thể bồi dưỡng học sinh giỏi môn sinh học 9” tạo nên nguồn tư liệu tham khảo cho giáo viên việc bồi dưỡng học sinh giỏi môn sinh học - Giúp cho giáo viên có sở để bồi dưỡng học sinh giỏi góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy nâng cao tỉ lệ học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh trường THCS - Giúp rèn luyện chuyên môn cho thân bạn bè đồng nghiệp -Tuy nhiên sang năm học 2016-2017 áp dụng sáng kiến kinh nghiệm cách triệt để chất lượng học sinh nâng lên, đội tuyển thành phố có em đạt giải tỉnh.Cụ thể: SL Giỏi TL 20% Khá SL TL 50% Trung bình SL TL 30% Yếu SL TL 0% KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1.Kết luận: Áp dụng sáng kiến “ Hướng dẫn học sinh giải tập đột biến số lượng nhiễm sắc thể bồi dưỡng học sinh giỏi môn sinh học lớp 9” giúp cho em học sinh có hứng thú, tự tin giải tập đột biến số lượng nhiễm sắc thể Qua đó, nhiều em khơng sợ mơn sinh học số em đăng kí tham gia vào đội tuyển sinh – thi lớp chuyên sinh tăng lên Bài học kinh nghiệm hướng dẫn học sinhgiải tập đột biến số lượng nhiễm sắc thể học sinh cần nắm vững chế phát sinh sử dụng linh hoạt chế yêu cầu đề Rèn luyện nhuần nhuyễn cho học sinh phương pháp giải tập đột biến ý đến phương pháp, kĩ giải nhanh số yêu cầu đề toán cụ thể 3.2.Kiến nghị Kiến nghị với Sở GD&ĐT tỉnh Thanh Hóa, Phòng giáo dục Thành phố mở thêm lớp bồi dưỡng cho GV trực tiếp tham gia bồi dưỡng HSG cấp 20 Kiến nghị với nhóm chun mơn sinh học trường áp dụng sáng kiến kinh nghiệm bồi dưỡng HSG năm Để hoàn thành sáng kiến kinh nghiệm, quan tâm tạo điều kiện Ban giám hiệu nhà trường, với cố gắng tự học, tự bồi dưỡng thân, góp ý tận tình thẳng thắn đồng nghiệp Tuy nhiên với thời gian kinh nghiệm có hạn nên đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót Mong nhận góp ý đồng nghiệp để sáng kiến kinh nghiệm thân hồn thiện áp dụng rộng rãi giảng dạy XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 25 tháng năm 2017 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Lê Thị Hà 21 ... “ Hướng dẫn học sinh giải tập đột biến số lượng nhiễm sắc thể bồi dưỡng học sinh giỏi môn sinh học lớp 9 giúp cho em học sinh có hứng thú, tự tin giải tập đột biến số lượng nhiễm sắc thể Qua... số lượng nhiễm sắc thể( NST) ,hướng dẫn học sinh phương pháp làm hiệu nhất.Tôi chọn đề tài: Hướng dẫn học sinh giải tập đột biến số lượng nhiễm sắc thể bồi dưỡng học sinh giỏi môn sinh học lớp 9 ... cao ,học sinh thấy “ngại”,thấy ‘sợ’ học đến phần kiến thức Vì tơi đưa chun đề: “ Hướng dẫn học sinh giải tập đột biến số lượng nhiễm sắc thể bồi dưỡng học sinh giỏi môn sinh học 9 Giúp cho em học