SKKN hệ thống công thức và phương pháp giải bài tập nguyên phân, giảm phân và thụ tinh khi không có đột biến

Sáng kiến kinh nghiệm SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO Trường THPT Châu Văn Liêm - CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc An giang, ngày 14 tháng năm 2019 BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN SÁNG KIẾN I SƠ LƯỢC LÝ LỊCH TÁC GIẢ: - Họ tên : HUỲNH THANH TRÚC Giới tính: Nữ Ngày sinh: 1984 Nơi thường trú: ấp Mỹ Hịa, thị trấn Mỹ Lng, Chợ Mới, An giang Đơn vị công tác: THPT Châu Văn Liêm Chức vụ nay: giáo viên dạy lớp Lĩnh vực công tác: giảng dạy II TÊN SÁNG KIÊN: “Hệ thống công thức phương pháp giải tập nguyên phân, giảm phân thụ tinh khơng có đột biến” III LĨNH VỰC: phương pháp giảng dạy sinh học IV MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA SÁNG KIẾN Thực trạng ban đầu vấn đề: Thi chọn học sinh giỏi nhằm động viên, khích lệ học sinh giỏi giáo viên dạy giỏi, góp phần thúc đẩy việc nâng cao chất lượng Dạy Học, hiệu công tác quản lý giáo dục, đồng thời phát học sinh có khiếu mơn học để tiếp tục đào tạo nhằm thực mục tiêu bồi dưỡng nhân tài cho đất nước Hàng năm Bộ, Sở GD&ĐT tổ chức kỳ thi chọn học sinh giỏi văn hóa trường THPT phải thực nhiệm vụ phát bồi dưỡng thành lập đội tuyển trường tham gia kỳ thi Đây việc làm thường xun gặp khơng khó khăn giáo viên tham gia bồi dưỡng đội tuyển dự thi học sinh giỏi Bộ môn Sinh học mơn có học sinh tham gia kỳ thi chọn học sinh giỏi văn hóa Tuy nhiên, kiến thức cần thiết để học sinh đạt kết cao kỳ thi rộng, vượt qua nội dung kiến thức mà sách giáo khoa cung cấp nhiều Nhiều chuyên đề mà nội dung em phải tự tìm hiểu thêm sách tham khảo khác nhau, đặc biệt công thức để em vận dụng giải tập Thực tế chương trình Sinh học phổ thơng, học sinh có thời gian lớp dành cho tập mà đề thi học sinh giỏi, đề thi THPT Quốc gia phần tập chiếm tỉ lệ cao, có tập liên quan đến giảm phân thụ tinh Kiến thức chu kỳ tế bào, nguyên phân giảm phân kiến thức quan trọng để em dễ dàng tiến cận kiến thức quy luật di truyền,các dạng đột biến hay khó học lớp 12 Vì đưa hệ thống cơng thức phương pháp giải tập nhiệm vụ giáo viên bồi dưỡng Với nhiều năm trực tiếp bồi dưỡng học sinh giỏi đạt hiệu quả, qua nghiên cứu đề thi học sinh giỏi năm trước mạnh dạn chọn đề tài “ Hệ thống công thức phương pháp giải tập nguyên phân, giảm phân thụ tinh khơng có đột biến” nhằm làm tài liệu dạy cho học sinh ôn thi học sinh giỏi cung cấp kiến thức cho quy luật di truyền mà em học lớp 12 Sự cần thiết phải áp dụng sáng kiến Căn vào kế hoạch số 187/KH SGDĐT ngày 07 tháng 11 năm 2018 SGD & ĐT An Giang kỳ thi chọn học sinh giỏi THPT cấp tỉnh năm học 2018-2019 kỳ thi chọn đội tuyển dự thi HSG cấp quốc gia 2020 Trường THPT Châu Văn Liêm xây dựng kế hoạch bồi dưỡng, tuyển chọn học sinh giỏi văn hóa 2018-2019 Nhằm trang bị cho học sinh đội tuyển học sinh giỏi cách có hệ thống cơng thức phương pháp giải tập, tiếp cận với dạng đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh, học sinh giỏi cấp Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc -1- Sáng kiến kinh nghiệm quốc gia đến kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia, phát huy khả tư suy luận, phán đoán tính linh hoạt học sinh Bênh cạnh đó, tập nguyên phân, giảm phân, thụ tinh lúc chiếm vị trí quan trọng đề thi, khơng cịn chưa kể tập phát triển nguyên phân, giảm phân, thụ tinh tập quy luật di truyền, đột biến NST tập chủ yếu, hay khó đề thi.Có thể nói tập nguyên phân, giảm phân thụ tinh chìa khóa cho dạng tập di truyền.Vì vậy, tơi nhận thấy từ lớp 10, học sinh phải trang bị kiến thức đầy đủ, xác, có hệ thống kiến thức tảng – kiến thức nguyên phân, giảm phân, thụ tinh Nội dung sáng kiến 3.1 Tiến trình thực Sáng kiến kinh nghiệm thực thông qua bước sau: Bước 1: xác định đề tài, khối lớp, đối tượng học sinh Bước 2: xác định nội dung thực sáng kiến - Bước 3: chọn đội tuyển đặt yêu cầu kiến thức cần có học sinh thuộc đội tuyển Bước 4: tiến hành thực đội tuyển bồi dưỡng học sinh giỏi Bước 5: kiểm chứng kết đạt Bước 6: rút kinh nghiệm hoàn thiện sáng kiến 3.2 Thời gian thực Bắt đầu nghiên cứu áp dụng thực tiễn đạt hiệu từ năm học 2014-2015, 2015-2016, năm học 2017-2018, năm học 2018-2019 (trong năm học 2016-2017 khơng bồi dưỡng nghỉ hộ sản) 3.3 Biện pháp tổ chức 3.3.1 Cơ sở lý luận vấn đề Sinh học mơn khoa học thực nghiệm có vị trí hệ thống tri thức khoa học nhân loại,có ý nghĩa thiết thực với đời sống, kinh tế xã hội lồi người.Trong hệ thống chương trình Sinh học cấp THPT nói chung Sinh học lớp 10 nói riêng, bên cạnh kiến thức thuộc lí thuyết mơ tả cịn có mảng kiến thức khơng k m phần quan trọng câu hỏi tập sinh học Mặt khác sinh học môn khó mang tính chất trừu tượng cao nghiên cứu thể sống, trình sống đặc biệt gắn liền với hoạt động thực tiễn người Vì nắm bắt tốt kiến thức sinh học góp phần nâng cao đời sống lồi người Đồng thời việc tìm phương pháp nâng cao chất lượng dạy học vấn đề quan trọng Nhiệm vụ người giáo viên ngày phải cung cấp cho học sinh vốn tri thức mà quan trọng phải trang bị cho học sinh khả tự làm việc, tự nghiên cứu để tìm hiểu tự chiếm lĩnh tri thức Trong năm qua phát triển trí tuệ học sinh ngày tăng nhanh chóng, nhu cầu học tập mơn học ngày nhiều Bộ môn Sinh học nhà trường không ngừng bổ sung, sâu mở rộng Nhiều nội dung chương trình đại học lại đưa thành kiến thức sinh học 10 phần sinh học tế bào Chính mơn Sinh học lớp 10 khơng mở rộng lí thuyết mà cịn có nhiều dạng tập nhằm kiểm tra khả vận dụng kiến thức lí thuyết học sinh Tế bào đơn vị cấu trúc chức thể sống Các tế bào sinh từ tế bà có trước thơng qua trình phân bào Quá trình phân bào bao gồm hai hình thức: nguyên phân giảm phân Khi nguyên phân, giảm phân kết hợp với thụ tinh chế góp phần trì nhiễm sắc thể đặc trưng ổn định cho loài Những nội dung có y nghĩa quan trọng làm cho kiến thức sinh học thể, di truyền học Trong đề thi tốt nghiệp THPTQG, đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh, đề thi Olympic Sinh học quốc gia quốc tế có nội dung liên quan đến Vì vậy, việc xây dựng cơng thức có liên quan đến tập nguyên phân, giảm phân, thụ tinh có ý nghĩa thiết thực việc rèn luyện tư logic kỹ phân tích đánh giá vấn đề học sinh Sách giáo khoa, sách tập sinh học 10 mô tả diễn biến trình nguyên phân, giảm phân đề cập vài công thức Tuy nhiên, dạng tập khó học Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc -2- Sáng kiến kinh nghiệm sinh dễ bị nhầm lẫn nên trình dạy đội tuyển học sinh giỏi tơi hệ thống hóa kiến thức phần phân bào vào sáng kiến kinh nghiệm ” Hệ thống công thức phương pháp giải tập nguyên phân, giảm phân thụ tinh khơng có đột biến” 3.3.2 Các biện pháp tiến hành để giải vấn đề 3.3.2.a Kiến thức a1 Chu kì tế bào: khoảng thời gian lần phân bào liên tiếp ( tức khoảng thời gian tính từ lúc tế bào tạo tế bào mẹ phân chia phân chia xong) Chu kì tế bào điều khiển chặt chẽ Thời gian tốc độ phân chia tế bào phận khác thể động vật, thực vật khác điều khiển nhằm đảm bảo sinh trưởng phát triển bình thường thể Chu kì tế bào gồm giai đoạn chính: kì trung gian phân chia tế bào + Kì trung gian gồm pha: pha G1, S, G2 Các pha Pha G1 Pha S Pha G2 Hình Chu kì tế bào a2 Phân bào - Ở thể đơn bào, tế bào nhân sơ phân bào theo hình thức trực phân (phân đơi) Ở thể đa bào, tế bào nhân thực có hai hình thức phân bào: nguyên phân (phân bào nguyên nhiễm) giảm phân ( phân bào giảm nhiễm) a2.1.Nguyên phân Xảy tế bào sinh dưỡng (tế bào xô ma); tế bào sinh dục sơ khai hợp tử Là hình thức phân chia tế bào mẹ thành hai tế bào có nhiễm sắc thể giống mẹ Gồm giai đoạn: phân chia nhân phân chia tế bào chất Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc -3- Sáng kiến kinh nghiệm * Phân chia nhân Các kì Đặc điểm Kì đầu Màng nhân nhân tiêu NST k p dần co xoắn Kì NST kép co xoắn cực đại thoi phân bào Kì sau Các sợi cromatit N chuyển hai cực tế bào the Kì cuối NST đơn dần dãn xoắn Mà tiêu biến * Phân chia tế bào chất Sau kì sau hoàn tất việc phân chia vật chất di truyền, tế bào chất bắt đầu phân chia thành tế bào - Ở tế bào động vật: hình thành eo thắt xích đạo tế bào để chia tế bào mẹ thành tế bào - Ở tế bào thực vật: hình thành vách ngăn tế bào để chia tế bào mẹ thành tế bào Hình Nguyên phân tế bào động vật * Ý nghĩa nguyên phân - Nguyên phân chế sinh sản thể đơn bào nhân thực - Ở thể đa bào nhân thực: +Nguyên phân giúp tái sinh mô quan bị tổn thương +Nguyên phân giúp thể sinh trưởng phát triển +Nguyên phân sở cho trình sinh sản sinh dưỡng sinh vật có sinh sản sinh dưỡng Ứng dụng điều nuôi cấy mô, tế bào, thực giâm, chiết, gh p … đạt hiệu a2.2 Giảm phân Xảy tế bào sinh dục thời kì chín Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc -4- Sáng kiến kinh nghiệm Gồm lần phân bào có lần AND, NST nhân đôi Qua giảm phân: tế bào mẹ ban đầu bị phân chia thành tế bào con, tế bào có NST giảm nửa so với tế bào mẹ * Giảm phân I Các kì Đặc điểm Kì đầu I NST k p b trao đổi với (S NST k p dầ Màng nhân tơ vơ sắc củ Kì I NST k p co thoi phân b Kì sau I Các NST k hai cực Kì cuối I NST k p dầ tiêu biến * Giảm phân II ( giống chế nguyên phân) Các kì Đặc điểm Kì đầu II Màng nhâ NST k p d Kì II NST k p c thoi ph Kì sau II Các sợi cr chuyển Kì cuối II NST đơn d tiêu biến GPI GP II Tế bào mẹ tế bào tế bào (2n đơn) (n kép) (n đơn) Hình Các kì giảm phân * Sự hình thành giao tử sau giảm phân - Ở thể đa bào nhân thực, sau giảm phân hình thành giao tử: + Ở động vật: Đối với giới đực: tế bào sinh tinh sau giảm phân tạo tinh trùng Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc -5- Sáng kiến kinh nghiệm Đối với giới cái: Tế bào sinh trứng sau giảm phân tạo trứng thể định hướng Sau tinh trùng(n) kết hợp với trứng(n) trình thụ tinh để hợp tử(2n); hợp tử tiến hành nguyên phân bị phân hóa biến đổi thành thể + Ở thực vật Các tế bào mẹ sau tiến hành giảm phân tạo tế bào tế bào phải trải qua số lần nguyên phân để tạo hạt phấn túi phôi d Ý nghĩa giảm phân - Sự phân li độc lập tổ hợp tự NST trình giảm phân thụ tinh tạo nguồn biến dị tổ hợp cung cấp nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên chọn giống - Giảm phân kết hợp với thụ tinh nguyên phân giúp trì ổn định NST lưỡng bội loài 3.3.2 b Phân dạng tập liên quan đến nguyên phân, giảm phân thụ tinh b.1 Bài tập nguyên phân - Dạng Tính số tế bào sau nguyên phân - Dạng Tính số NST mơi trường cung cấp số thoi vơ sắc hình thành ngun phân - Dạng Tính thời gian ngun phân Dạng Mơ tả biến đổi hình thái NST giai doạn khác trình nguyên phân b.2 Bài tập giảm phân,thụ tinh - Dạng Xác định số NST đơn, số NST kép, số sợi comatit, số tâm động qua kì giảm phân - Dạng Xác định số giao tử sinh giảm phân - Dạng Hiệu suất thụ tinh số hợp tử tạo thành - Dạng Xác định số thoi phân bào xuất bị phá hủy trình giảm phân - Dạng Xác định số NST đơn mơi trường cần cung cấp cho q trình giảm phân Dạng Xác định số loại giao tử tỉ lệ loại giao tử tạo thành Xác định số tổ hợp giao tử số kiểu tổ hợp giao tử khác + Khi khơng có trao đổi ch o + Khi có trao đổi ch o: * Trao đổi ch o điểm * Trao đổi ch o hai điểm không đồng thời * Trao đổi ch o k p - Dạng Xác định nguồn gốc NST trình giảm phân hình thành giao tử - Dạng Một số dạng tập tổng hợp nguyên phân, giảm phân bình thường Tại dạng có tập tự luận tập trắc nghiệm với phương pháp giải cụ thể, dễ hiểu 3.3.3 Phương pháp giải tập liên quan đến nguyên phân, giảm phân thụ tinh 3.3.3.a Bài tập nguyên phân a.1 Dạng 1: Tính số tế bào sau nguyên phân * Kiến thức bổ sung x - Nếu tế bào mẹ nguyên phân x lần liên tiếp ( x nguyên dương) tạo tế bào - Nếu có nhiều tế bào mẹ nguyên phân: + Nếu số lần nguyên phân tế bào nhau: Gọi: - a số TB mẹ - x số lần nguyên phân x => Tổng số tế bào tạo = a + Nếu số lần nguyên phân tế bào không nhau: Giả sử có a tế bào x, y, z, k… có số lần nguyên phân là: x1, x2, x3, xa (ĐK: nguyên dương) x x x x => Tổng số TB = 1+ 2 + + + a * Phương pháp giải Tùy vào yêu cầu đề bài, có bước sau: Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc -6- Sáng kiến kinh nghiệm - Bước Xác định số tế bào tham gia nguyên phân - Bước Xác định số lần nguyên phân - Bước Áp dụng công thức tính số tế bào * Các ví dụ minh họa Bài 1: Bốn hợp tử loài nguyên phân liên tiếp đợt Tổng số tế bào A 60 Bài giải Số tế bào tạo = = 64 tế bào Bài 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 số lần nguyên phân tế bào A Tìm số lần nguyên phân số tế bào tạo từ tế bào A, B, C Bài giải Gọi a, b,c số lần nguyên phân tế bào A, B, C ( Điều kiện a, b, c, nguyên dương) Theo a+b+ c = 10 b = a → a+ 2.a + c = 10 → c =10 – 3a mà c phải số nguyên dương , nên 10 – a > → a < 10/ mà a nguyên dương nên a = = = a b c Mặt khác số tế bào tạo sau nguyên phân tế bào là: + + = 36 Nếu a = b = 2, c= Do + + = 134 > 36 nên trường hợp không thỏa mãn đề Nếu a = 3, b = 6, c = + + = 74 > 36 nên trường hợp không thỏa mãn đề 4 Nếu a = b= 4, c= + + = 36 thỏa mãn điều kiện đề Vậy số lần nguyên phân tế bào A, B, C 2, 4, Số tế bào tạo từ tế bào A = = 4 Số tế bào tạo từ tế bào B = = 16 Số tế bào tạo từ tế bào C = = 16 Bài Có hợp tử ngun phân số lần khơng tạo tất 28 tế bào Biết theo thứ tự hợp tử I, II, III có số lần ngun phân lần Xác định số lần nguyên phân số tế bào hợp tử ĐA: k1 = 2, k2 = 3, k3 = Bài giải : Gọi số lần nguyên phân hợp tử k1 số lần nguyên phân hợp tử k2 → k2 = k1 + số lần nguyên phân hợp tử k3 → k3 = k1 + Số tế bào hợp tử 28 k1 k2 k3 → + + = 28 →2k1 + 2k1+1 + 2k1+2 = 28 k1 k1 k1 →2 + 2 + = 28 k1 → = → k1 = → Số TB hợp tử 1: 22 = k2 = → Số TB hợp tử 2: 23= k3 = → Số TB hợp tử 3: 24 = 16 Bài 4: Có tế bào: Tế bào A nguyên phân liên tiếp lần, tế bào B nguyên phân tạo số tế bào phân số tế bào tế bào tạo ra, tế bào C nguyên phân tạo số tế bào số tế bào tế bào A tế bào B cộng lại Xác định tổng số tế bào tạo từ tế bào ĐA: 24 tế bào Bài giải - Số tế bào TB A: = - Số tế bào TB B: 8: = - Số tế bào TB C = + = 12 Tổng số TB tạo thành: + +12 = 24 a.2 Dạng 2: Tính số NST mơi trường cung cấp số thoi vơ sắc hình thành ngun phân  tính số NST mơi trường cung cấp cho q trình ngun phân Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc -7- Sáng kiến kinh nghiệm * Kiến thức bổ sung * Số NST tương đương với số nguyên liệu môi trường cung cấp: x - Có tế bào ( chứa 2n NST) nguyên phõng lần tạo tế bào + Số NST tế bào mẹ 2n x + Số NST tế bào 2n Do đó, mơi trường tế bào cung cấp ngun liệu tương đương số NST tổng số NST x tế bào trừ số NST tế bào mẹ ban đầu : 2n - 2n x Vậy tổng số NST môi trường cung cấp = 2n (2 – 1) x - Có a tế bào (mỗi tế bào chứa 2n NST) nguyên phân x lần nhau, tạo a.2 tế bào +Số NST chứa a tế bào mẹ là: a 2n x +Số NST chứa tế bào là: a.2 2n Do đó, mơi trường tế bào cung cấp ngun liệu tương đương số NST tổng số NST x tế bào trừ số NST tế bào mẹ ban đầu : a.2 2n - a 2n x Vậy tổng số NST môi trường cung cấp = a 2n (2 – 1) - Có a tế bào (mỗi tế bào chứa 2n NST) nguyên phân số lần khơng x tế bào nguyên phân k1 lần; y tế bào nguyên phân k2 lần… k1 k2 +Tổng số tế bào sinh là: x + y + … k1 k2 + Số NST môi trường cung cấp là: x 2n (2 – 1) + y 2n (2 – 1) +… *Số lượng NST hoàn toàn môi trường cung cấp là: - Khi tế bào nguyên phân x lần NST tế bào mẹ ban đầu nhân đôi, lần nhân đơi ln có nửa NST lấy từ tế bào mẹ Do dù hệ tế bào số NST hồn tồn mơi trường cung cấp 2n (2x – 2) - Với a tế bào nguyên phân x lần số NST hồn tồn mơi trường cung x cấp a 2n (2 – 2) - Với a tế bào (mỗi tế bào chứa 2n NST) nguyên phân số lần khơng x tế bào nguyên phân k1 lần; y tế bào nguyên phân k2 lần… số NST hồn tồn mơi k1 k2 trường cung cấp x 2n (2 – 2) + y 2n (2 – 2) +… * Phương pháp giải Tùy vào kiện đề có bước sau: Bước Xác định số tế bào nguyên phân; NST 2n Bước Xác định số lần nguyên phân Bước Áp dụng công thức tính số NST mơi trường cung cấp cho q trình ngun phân * Các ví dụ minh họa Bài 1: Có 10 hợp tử lồi ngun phân số lần sử dụng môi trường nội bào nguyên liệu tương đương với 2480 NST đơn Trong tế bào tạo thành, số NST hoàn toàn tạo từ nguyên liệu môi trường 2400 + Xác định tên lồi + Tính số lần ngun phân hợp tử nói Bài giải Gọi x số lần nguyên phân 10 hợp tử ( x nguyên dương) x Số NST môi trường cung cấp : 10 2n ( – 1) = 2480 (1) Số NST hồn tồn mơi trường nội bào cung cấp là: x 10 2n (2 – 2) = 2400 (2) Từ (1) (2) ta 2n = nên ruồi giấm x Thay vào ta 10 (2 -1) = 2480 x → = 32 → x=5 Bài 2: Quá trình nguyên phân liên tiếp từ tế bào lưỡng lội loài A tạo tế bào với 64 NST trạng thái chưa nhân đôi Xác định số lượng NST lưỡng bội loài ĐA: 2n = 16 Hướng dẫn: 2n = 64 → 2n = 16 Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc -8- Sáng kiến kinh nghiệm + + + n-k n – k cặp lại khơng trao đổi ch o tạo n-k k n+k Tổng số loại giao tử tạo : ×4 = n+k Tỉ lệ loại giao tử tạo thành là: 1/ Sơ đồ 1: Diến biến tượng trao đổi chéo điểm cặp NST * Phương pháp giải - Bước Xác định số cặp NST giảm phân khơng có trao đổi ch o, có trao đổi ch o - Bước Áp dụng công thức * Các ví dụ minh họa Bài Qúa trình giảm phân bình thường lưỡng bội (cây B), xảy trao đổi ch o điểm cặp nhiễm sắc thể số tạo tối đa 128 loại giao tử Quan sát trình phân bào tế bào (tế bào M) (cây A) loài với B, người ta phát tế bào M có 14 NST đơn chia thành hai nhóm nhau, nhóm phân li cực tế bào Cho biết không phát sinh đột biến trình phân bào tế bào M diễn bình thường Theo lí thuyết, có dự đốn sau đúng? (1) Cây B có nhiễm sắc thể 2n = 14 (2) Tế bào M kì sau trình giảm phân II Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 16 - Sáng kiến kinh nghiệm (3) Khi trình phân bào tế bào M kết thúc, tạo tế bào có nhiễm sắc thể lệch bội (2n +1) (4) Cây A thể ba A B.1 Hướng dẫn : Cây B có NST 2n, xảy TĐC điểm cặp NST số → Số giao tử tối đa tạo n+1 = 128 = → Do 2n = 12 nên ý (1) nói 2n = 14 sai Tế bào M có 14 NST đơn chia thành hai nhóm ( tức nhóm có NST đơn), nhóm phân li cực tế bào → Ý (2) theo kiện đề tế bào phải kì sau có phân li NST khơng phải kì sau ngun phân (nếu kì sau ngun phân tế bào có 24 NST đơn, cực phải có 12 NST đơn di chuyển), kì sau giảm phân I NST phải trạng thái k p Như vậy, tế bào kì sau II Ý (3) sai tế bào M kết thúc giảm phân tạo tế bào có NST theo đề cho, 2n + = 13 NST Ý (4) ( kiến thức liên quan đến đột biến NST nguyên phân, giảm phân – không đề cập giới hạn đề tài này) TB M 2n + 2, A sinh tế bào M, nên A 2n + sinh giao tử n+1 để tạo tế bào M Bài Bộ NST đậu Hà Lan 2n = 14; cấu trúc cặp NST tương đồng khác Trong trình giảm phân có cặp NST xảy trao đổi đoạn điểm Xác định số kiểu giao tử tạo thành: A B C D Hướng dẫn: 2n= 14 → n= 7→ có cặp NST tương đồng khác nhau; có k= cặp NST xảy trao n+k 7+2 đổi đoạn điểm ADCT tính số kiểu giao tử tạo thành: = = Trường hợp 2: Trao đổi đoạn hai điểm không lúc * Kiến thức bổ sung Hiện tượng trao đổi đoạn không lúc tượng có tế bào trao đổi đoạn vị trí thứ , có tế bào trao đổi đoạn vị trí thứ cặp NST tương đồng – X t cặp NST gồm NST có cấu trúc khác giảm phân trao đổi đoạn điểm không lúc tạo kiểu giao tử ( GT không trao đổi đoạn , GT trao đổi vị trí , GT trao đổi vị trí số 2) Diễn biến trình trao đổi ch o hai điểm không đồng thời mô tả sơ đồ Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 17 - Sáng kiến kinh nghiệm Sơ đồ 2: Diễn biến tượng trao đổi chéo điểm không lúc cặp NST  X t NST gồm n cặp tương đồng  X t k cặp NST gồm NST có cấu trúc khác giảm phân trao đổi đoạn điểm k tạo kiểu giao tử n-k  n- k cặp lại khơng trao đổi ch o tạo n-k k n k  Tổng số giao tử tạo : ×6 = × kiểu * Phương pháp giải - Bước Xác định số cặp NST giảm phân khơng có trao đổi ch o, có trao đổi ch o - Bước Áp dụng cơng thức * Các ví dụ minh họa Bài Một tế bào sinh dục sơ khai loài nguyên phân liên tiếp số đợt mơi trường nội bào cung cấp ngun liệu để hình thành nên 9690 NST đơn Các tế bào sinh từ lần nguyên phân cuối giảm phân bình thường cho tinh trùng, có 512 tinh trùng mang NST giới tính Y a Xác định NST lưỡng bội loài số lần nguyên phân tế bào sinh dục sơ khai? Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 18 - Sáng kiến kinh nghiệm b Nếu tế bào sinh tinh loài phát sinh giao tử khơng có đột biến xảy ra, cặp NST tương đồng có cấu trúc khác nhau, có trao đổi ch o hai điểm khơng đồng thời cặp NST trao đổi ch o k p cặp NST tối đa xuất loại giao tử? Hướng dẫn: a Xác định NST lưỡng bội loài – Quá trình giảm phân từ tế bào sinh tinh giảm phân cho hai loại tinh trùng (tinh trùng mang NST giới tính X tinh trùng mang NST giới tính Y) với số lượng Theo có 512 tinh trùng mang NST giới tính Y nên có 512 tinh trùng mang NST giới tính X – Tổng số tinh trùng hình thành là: 512+512=1024 – Tổng số tế bào sinh tinh 1024:4=256 – Vì tổng số NST mơi trường cung cấp cho q trình ngun phân 9690 nên ta có: (256 – 1).2n = 9690 nên 2n = 38 k – Số lần nguyên phân tế bào sinh dục sơ khai: Gọi k số lần nguyên phân = 256 nên k = b Số loại tinh trùng tối đa tạo ra: 2n = 38 =>n = 19 Tế bào có 19 cặp NST tương đồng có cấu trúc khác – Trao đổi ch o xảy điểm cặp NST tạo 4.4 = 16 loại giao tử – Trao đổi ch o hai điểm không đồng thời cặp NST tạo 6.6.6 = 216 loại giao tử – Trao đổi ch o k p cặp NST tạo loại giao tử 13 – Còn lại 19 – ( 2+3+1) = 13 cặp giảm phân bình thường tạo loại G 13 23 – Tổng số loại giao tử hình thành 16.216.8.2 = Trường hợp : Trao đổi ch o k p * Kiến thức bổ sung - Trao đổi ch o k p tượng có nhiều tế bào trao đổi đoạn điểm , có tế bào trao đổi ch o vị trí thứ , có tế bào trao đổi điểm lúc cặp NST tương đồng - Trao đổi đoạn hai điểm không lúc cặp NST tạo loại giao tử (đã x t trên) Ta x t trường hợp trao đổi đoạn hai điểm lúc, diễn biến sơ đồ sau: Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 19 - Sáng kiến kinh nghiệm Sơ đồ 3: diễn biến tượng trao đổi chéo hai điểm đồng thời cặp NST X t cặp NST gồm NST có cấu trúc khác giảm phân trao đổi đoạn điểm không lúc tạo kiểu giao tử :2 GT không trao đổi đoạn, GT trao đổi vị trí 1, GT trao đổi vị trí số 2, GT trao đổi ch o điểm X t NST gồm n cặp tương đồng k Xét k cặp NST gồm NST có cấu trúc khác giảm phân trao đổi ch o k p tạo kiểu giao tử n-k n- k cặp cịn lại khơng trao đổi ch o tạo n-k k n k n+2k Tổng số giao tử tạo : ×8 = × = kiểu  Từ kiến thức rút : -Nếu đề cho số tế bào cụ thể (a tế bào) + Khơng có trao đổi ch o: thực tế tế bào tạo hai loại tinh trùng tổng số tinh trùng n Nên có a tế bào số loại tinh trùng tạo ra: a.2 ≤ ( số giao tử tế bào tạo nhỏ số giao tử thể tạo ra) Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 20 - Sáng kiến kinh nghiệm + Có trao đổi ch o (nhận biết: đề cho sẵn thấy có kiểu gen dạng liên kết): tế bào tạo giao tử: giao tử liên kết giao tử hoán vị Nên số loại tinh trùng tạo từ a tế bào là: 4a Từ tế bào sinh trứng thực tế tạo loại trứng tổng số loại trứng hình thành trường hợp * Phương pháp giải - Bước Xác định số cặp NST giảm phân khơng có trao đổi ch o, có trao đổi ch o - Bước Áp dụng cơng thức * Các ví dụ minh họa Bài Một tế bào có kiểu gen Dd giảm phân bình thường thực tế cho loại tinh trùng? A Hướng dẫn: Một tế bào có kiểu gen Dd giảm phân bình thường thực tế cho loại tinh trùng ABD abd ABd abD Bài : Có tế bào sinh tinh trùng tiến hành giảm phân xảy trao đổi ch o tối đa cho loại tinh trùng? Hướng dẫn: Mỗi tế bào sinh tinh giảm phân có trao đổi ch o cho loại tinh trùng tế bào sinh tinh có kiểu gen giảm phân tạo 4.3=12 loại tinh trùng Bài Một thể có kiểu gen loại trứng? A Hướng dẫn: Cơ thể có kiểu gen Dd tạo hai giao tử Dd giảm phân có trao đổi ch o xảy cho tối đa Dd có cặp NST tương đồng : Dd có xảy trao đổi ch o tạo tối đa giao tử Số giao tử thể tạo : x = giao tử Bài 4: Ruồi nhà có NST 2n=12 Một ruồi tế bào có hai cặp NST tương đồng mà cặp gồm NST có cấu trúc giống nhau, cặp NST cịn lại NST có cấu trúc khác Khi phát sinh giao tử có cặp NST có cấu trúc khác xảy trao đổi đoạn điểm, cặp cịn lại khơng trao đổi đoạn số loại trứng sinh từ ruồi bao nhiêu? Hướng dẫn: Bộ NST 2n=12  n = Có cặp NST tương đồng có cấu trúc giống nên cịn lại 6-2 = cặp NST có cấu trúc khác Hai cặp NST có cấu trúc giống giảm phân cặp cho loại giao tử cặp NST có cấu trúc khác có trao đổi ch o cặp cho loại giao tử cặp có NST có cấu trúc khác khơng trao đổi ch o cặp tạo giao tử Tổng số giao tử có hai cặp NST tường đồng có trao đổi ch o điểm : 2 1.1.4 = = 64 Bài Hai tế bào sinh tinh có kiểu gen AaBbX eD XdE giảm phân bình thường xảy hốn vị gen hai tế bào Theo lí thuyết, số loại giao tử tối đa tạo A.16 B.6 C.4 D.8 Hướng dẫn: Một tế bào giảm phân khơng xảy hốn vị (khơng có trao đổi ch o) tạo loại giao tử (2 loại tinh trùng) Một tế bào cịn lại giảm phân có hốn vị tạo giao tử Vậy tối đa số giao tử tạo từ tế bào 2+4 = Bài Một tế bào sinh dục có kiểu gen AaBBDdEeffXY giảm phân bình thường cho số loại giao tử là: A Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 21 - Sáng kiến kinh nghiệm Bài 7: Có tế bào sinh tinh cá thể có kiểu gen AaBbddEe tiến hành giảm phân bình thường hình thành tinh trùng Số loại tinh trùng tối đa tạo : A.8 B.6 C.4 D.2 Bài 8: Cho tế bào có kiểu gen sau DEDEabAB HhGgXY giảm phân sinh tinh trùng thực tế số giao tử tối đa mà tế bào tạo Biết xảy tượng hoán vị gen A a A.10 HD: - tế bào: Do tb GP có TĐC tạo loại g.tử nên ta có: 4= 20 (gt) Bài Có tế bào sinh tinh trùng có kiểu gen AaBbDdEe tiến hành giảm phân xảy trao đổi ch o tối đa cho số loại tinh trùng A 64 b.7 Dạng 7: Xác định nguồn gốc NST trình giảm phân hình thành giao tử * Kiến thức bổ sung Trong kiến thức giảm phân biết: - Trong tế bào NST tồn thành cặp tương đồng Các cặp NST tương đồng phân li độc lập trình giảm phân tổ hợp tự (ngẫu nhiên) thụ tinh Do x t nguồn gốc lưỡng bội 2n bố (mẹ) ta thấy có n NST có nguồn gốc từ ơng nội (ơng ngoại) n NST có nguồn gốc từ bà nội (bà ngoại) n Bố (mẹ) có NST 2n giảm phân hình thành kiểu giao tử có NST n Trong số kiểu giao tử mang k NST ông nội bà nội (ông ngoại bà ngoại) tổ hợp không lặp chập k n: Vậy tỉ lệ giao tử bố (hoặc mẹ) mang k số n NST ông nội bà nội (ông ngoại bà ngoại) là: n n n Số kiểu tổ hợp bố mẹ là: = Trong tỉ lệ kiểu hợp tử mang ông nội (bà nội) NST ông ngoại (bà ngoại) Lưu ý: Các biểu thức xét điều kiện cấu trúc NST phải khác Trong giảm phân khơng có trao đổi đoạn khơng có đột biến * Phương pháp giải - Bước Xác định NST 2n - Bước Xác định số kiểu giao tử có NST n - Bước Dựa vào số cặp NST có nguồn gốc từ ơng nội, ơng ngoại mà áp dụng cơng thức tính * Các ví dụ minh họa Bài Ở người, NST 2n = 46, cho biết q trình hình thành giao tử khơng có trao đổi ch o đột biến 23 cặp NST tương đồng a Xác định số tổ hợp giao tử số kiểu hợp tử khác tạo thành b Xác định khả sinh đứa trẻ nhận cặp NST, có từ ơng nội, cịn từ bà ngoại c Xác định tỉ lệ đứa trẻ sinh mang 23 NST ông ngoại d Xác định tỉ lệ sinh đứa trẻ mang 23 cặp NST có 23 NST từ ơng nội 23 NST từ ông ngoại Hướng dẫn 2n = 46 nên n= 23 n 23 a Số tổ hợp giao tử = n 23 Số kiểu tổ hợp giao tử khác = Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 22 - Sáng kiến kinh nghiệm b Khả sinh đứa trẻ là: ¼ 23 c Tỉ lệ đứa trẻ sinh 1/2 46 d Khả sinh đứa trẻ 1/ Bài Bộ NST lưỡng bội người 2n = 46 – Có trường hợp giao tử có mang NST từ bố? – Xác suất giao tử mang NST từ mẹ bao nhiêu? Giải * Số trường hợp giao tử có mang NST từ bố: = * Xác suất giao tử mang NST từ mẹ: Bài Ở loài đậu Hà Lan 2n = 14 Giảm phân không xảy đột biến trao đổi đoạn, cho biết: Bao nhiêu loại hợp tử chứa NST “ ông nội”? Tỉ lệ loại hợp tử này? Bao nhiêu hợp tử chứa NST “bà ngoại”? Tỉ lệ loại hợp tử này? Bao nhiêu loại hợp tử vừa chứa NST “ông nội” vừa chứa NST “bà ngoại”? Bài giải n Tổng số loại giao tử tạo : = = 128 n n 7 Tổng số loại hợp tử: = = 16384 Số loại giao tử chứa NST ông nội số tổ hợp chập = 35 Số loại giao tử chứa NST bà ngoại số tổ hợp chập = 21 Số loại hợp tử chứa NST ông nội số kiểu tổ hợp 35 giao tử cha với 128 giao tử mẹ = 35.128 = 4480 Tỉ lệ hợp tử 4480/ 16384 = 35/128 Số loại hợp tử chứa NST bà ngoại số kiểu tổ hợp 21 giao tử mẹ với 128 loại giao tử cha = 21.128 = 2688 Tỉ lệ hợp tử = 2688/ 16384 = 21/128 Số loại hợp tử vừa chứa NST ông nội vừa chứa NST bà ngoại số kiểu tổ hợp 35 loại giao tử cha với 21 loại giao tử mẹ = 35.21 = 735 Tỉ lệ hợp tử 735/ 16384 b.8 Dạng 8: Một số dạng tập tổng hợp nguyên phân, giảm phân bình thường * Phương pháp giải - Tóm tắt đề bài: cho yêu cầu làm - Nhớ kiến thức cơng thức học * Các ví dụ minh họa Bài 1: Một nhóm tế bào sinh dục đực sơ khai có 720 NST đơn Các tế bào nguyên phân liên tiếp số đợt Số đợt nguyên phân tế bào số NST đơn NST 2n loài Các tế bào tạo trở thành tế bào sinh tinh Hiệu suất thụ tinh tinh trùng 10% giao phối với cá thể tạo nên hợp tử với tổng số NST đơn: 4608 lúc chưa nhân đôi Hiệu suất thụ tinh trứng 50% a Bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội (2n) loài? A 10 b Xác định số lượng tế bào sinh dục đực sơ khai số tế bào sinh tinh A 80; 1430 c Để hoàn tất trình thụ tinh, phải cần trứng? Nếu cho tế bào có số đợt nguyên phân A 1152 Hướng dẫn a) Xác định NST lưỡng bội 2n loài - Gọi x số tế bào sinh dục đực sơ khai Ta có: Tổng số NST tế bào sinh dục đực sơ khai: x 2n = 720 (1) - Theo gia thiết: Số TB ban đầu x x 2k số tế bào tinh Số tinh trùng tạo thành: 4.x.2k Với HTT = TT thụ tinh 100% → TT thụ tinh = ∑TT x HTT = 4x.2k 10 (2) ∑ TT 100 100 Số NST hợp tử là: 4608 → Số NST tinh trùng thụ tinh = 4608: = 2304 Hay: Số tinh trùng thụ tinh x (n) = 2304 (4.x.2k 10) n = 2n x 2k = 2304 (3) 100 10 Thế (1) vào (3) ta được: 720 2k = 23040 → 2k = 16 → k= Theo giả thiết, số lần nguyên phân = Bộ NST đơn bội (n) = Suy NST lưỡng bội Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 23 - Sáng kiến kinh nghiệm loài 2n = b) Xác định số TB sinh dục sơ khai TB sinh tinh Thế 2n = vào pt (1), ta được: x.8 = 720 → x = 90 Vậy số tế bào sinh dục sơ khai 90 Số tế bào sinh tinh là: 90 24 = 1440 c) Xác định số trứng tạo thành Với 2n = → Số hợp tử = 4608 : =576 Suy số hợp tử = số tinh trùng thụ tinh = số trứng thụ tinh = 576 Theo giả thiết: Htrứng = Trứng thụ tinh 100% → ∑Trứng = trứng thụ tinh 100 = 576 100 = 1152 Bài Một tế bào sinh dục đực sơ khai loài nguyên phân đợt liên tiếp ¼ số tế bào tạo tiến hành giảm phân tạo giao tử Tổng số NST đơn mơi trường cung cấp cho q trình hình thành giao tử 96 Giả sử hiệu suất thụ tinh tinh trùng 50%, trứng 25% a Tìm NST lồi A b Xác định số tế bào sinh trứng A 64 ĐA: a) 2n = 12, b) 64 Hướng dẫn a Xác định NST lưỡng bội (2n) - Số tế bào tạo thành: 25 = 32 - Số tế bào tiến hành giảm phân: 32 ¼ = TB Số lần NP: k = Tổng số NST đơn môi trường cung cấp cho TB tiến hành giảm phân: 2n = 96 → 2n = 12 b Xác định số tế bào trứng tạo thành Ta có: Số tinh trùng tạo thành là: x = 32 (Vì TB sinh tinh qua giảm phân cho giao tử, mà theo đề có TB tiến hành giảm phân) Mặc khác: HTT = TT thụ tinh 100% → TT thụ tinh = ∑TT x HTT = 32 x 50 = 16 ∑ TT 100 Suy ra: số tinh trùng thụ tinh = số trứng thụ tinh = 16 Ta lại có: Htrứng = Trứng thụ tinh 100% → ∑Trứng = trứng thụ tinh 100 = 16 100 = 64 ∑ Trứng Htrứng 25 Vì TB sinh trứng giảm phân cho TB trứng Nên ta có số TB sinh trứng = số TB trứng = 64 V HIỆU QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Những điểm khác biệt trước sau áp dụng sáng kiến Trong chương trình sinh học 10, thời gian để giáo viên hướng dẫn tập tế bào lớp (1 tiết) nên việc mở rộng thêm công thức để giải tập nâng cao dành cho học sinh giỏi khơng có Các em đội tuyển thường gặp khó khăn vận dụng công thức liên quan , nhiều thời gian việc nhận dạng để tìm phương pháp giải, dạng tập nguyên phân, giảm phân, thụ tinh Vì vậy, em chưa chủ động việc nghiên cứu, tìm thêm tập dạng tập Phân dạng chi tiết, có phương pháp giải cụ thể, có ví dụ tập tự giải giúp em đội tuyển học sinh giỏi tiếp cận kiến thức cách dễ dàng Đối với phần sinh học tế bào em khơng cịn cảm thấy khó khăn “sợ” nữa, niềm hứng thú, say mê học tập, nghiên cứu tham khảo tài liệu em phát huy Bênh cạnh đó, đề tài “ Hệ thống công thức phương pháp giải tập ngun phân, giảm phân thụ tinh khơng có đột biến” giúp em khắc sâu kiến thức tế bào làm cho phần di truyền học lớp 12 ôn thi tốt nghiệp THPT Quốc gia Kết đạt Qua việc rút ngắn thời gian giải tập lần kiểm tra đánh giá kết học tập em đội tuyển bồi dưỡng học sinh giỏi, nhận thấy em có tiến rõ rệt Và kết mong đợi em đạt qua kỳ thi: - Kỳ thi chọn Học sinh giỏi THPT cấp tỉnh khóa ngày 02/06/2015 em Huỳnh Khả Vy đạt giải nhì tham gia vào vòng - Kỳ thi chọn Học sinh giỏi THPT cấp tỉnh khóa ngày 14/04/2018 có em học sinh đạt giải ba: Trần Cao Đức Nguyễn Thị Mỹ Huệ VI MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG - Sáng kiến đước áp dụng cho giáo viên bồi dưỡng học sinh giỏi phần sinh học tế bào để giáo viên giúp em học tập phần dễ dàng hơn, em khơng cịn cảm thấy tập khơ khan khó giải mà thấy hứng thú hơn, say mê giải xong tập với thời gian nhanh Và áp dụng sáng kiến làm tài liệu cho giáo viên 12 dạy phần di truyền học ôn tập học sinh thi tốt nghiệp THPT Quốc gia Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 24 - B Sáng kiến kinh nghiệm VII KẾT LUẬN Với mong muốn tìm phương pháp học ôn luyện khoa học cho học sinh đặc biệt đối tượng học sinh giỏi, đồng thời góp phần cao chất lượng dạy học sinh học phổ thơng tơi cố gắng để hồn thành tốt đề tài Tuy nhiên trình thực khó tránh khỏi thiếu sót, mong q thầy bạn đồng nghiệp nhiệt tình đóng góp ý kiến, giúp đề tài hồn thiện Tôi cam đoan nội dung báo cáo thật Xin chân thành cảm ơn ! Xác nhận đơn vị áp dụng sáng kiến Người viết HUỲNH THANH TRÚC Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 25 - Sáng kiến kinh nghiệm TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa sinh học 10 (ban tự nhiên + ban bản) Sách giáo viên sinh học 10 (ban tự nhiên + ban bản) Huỳnh Quốc Thành xuất năm 2008 – Lý thuyết & tập tự luận – trắc nghiệm sinh học 12: chế di truyền – biến dị mức phân tử & tế bào (dành cho bồi dưỡng học sinh giỏi, ôn thi tú tài kỳ thi quốc gia) Phan Khắc Nghệ + Trần Mạnh Hùng xuất 2015 – Bồi dưỡng học sinh giỏi sinh học 10 Giáo viên: Huỳnh Thanh Trúc - 26 - ... tơi hệ thống hóa kiến thức phần phân bào vào sáng kiến kinh nghiệm ” Hệ thống công thức phương pháp giải tập ngun phân, giảm phân thụ tinh khơng có đột biến? ?? 3.3.2 Các biện pháp tiến hành để giải. .. cạnh đó, tập nguyên phân, giảm phân, thụ tinh lúc chiếm vị trí quan trọng đề thi, khơng cịn chưa kể tập phát triển nguyên phân, giảm phân, thụ tinh tập quy luật di truyền, đột biến NST tập chủ... tìm phương pháp giải, dạng tập nguyên phân, giảm phân, thụ tinh Vì vậy, em chưa chủ động việc nghiên cứu, tìm thêm tập dạng tập Phân dạng chi tiết, có phương pháp giải cụ thể, có ví dụ tập tự giải