Giáo viên
Giáo viên
:
: Đơn Vị:
Năm Học: -
PHẦN I. MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây đề thi đại học, đặc biệt là đề thi học sinh
giỏi tỉnh, đề thi giải toán bằng máy tính Casio không còn ra theo kiểu học
sinh phải nhớ kiến thức một cách máy móc. Mà theo hướng học sinh phải
hiểu rõ bản chất di truyền và vận dụng kiến thức đó vào việc giải các bài tập.
Trong các dạng bài tập về giảm phân, thì bài tập tính số loại giao tử
hình thành qua giảm phân là dạng bài tập khó, khi gặp các dạng bài tập này
các em thường lúng túng, nhầm lẫn các công thức áp dụng, có em không
hiểu sử dụng công thức nào cho trường hợp nào…
Một số tài liệu tham khảo cũng có đưa ra công thức tính số loại giao tử
hình thành qua giảm phân trong các trường hợp nhưng chưa giải thích rõ
ràng, học sinh rất khó hiểu, khó nhớ nên kết quả áp dụng không cao. Chính
vì vậy việc xây dựng các công thức tổng quát trong đó thể hiện bản chất của
giảm phân giúp học sinh hiểu bản chất sinh học trong công thức giải bài tập
là rất quan trọng. Tôi nhận thấy việc xây dựng công thức kèm theo hình ảnh
minh họa sẽ giúp học sinh hiểu kiến thức dễ dàng, nhớ chính xác, không
nhầm lẫn giữa các trường hợp.
Qua quá trình dạy học và tham khảo thêm các tài liệu tôi đã tích lũy
được:
“ Phương pháp xây dựng công thức tổng quát tính số loại giao tử hình thành
qua giảm phân”. Hy vọng thông qua đề tài này có thể giúp các em học sinh
yêu thích các bài tập về giảm phân.
bào con chứa NST kép YY. Hai tế bào này tiếp tục tham gia giảm phân II.
Hình 2 Giảm phân II: Tương tự nguyên phân
XX
XX
YY
Kì giữa II
NST tập trung thành một
hàng trên mặt phẳng xích
đạo
X X X X X X X X
YY
YY
Y Y Y Y
Kì sau II
NST phân li về hai cực của
Hình 3
B
B
B
a a
Hoặc
Kì giữa
(Cách sắp xếp II)
A
a
B b
a
A
A
a
BB b
b
AA a a
BBb b
AA a a
b bBB
B
B
B
AA
B
b
b
a a
B
A
A A
B
A
A
B
A
A
a
a
b
A
b
A
a a
b
A
b
A
b
A
b
A
a a
b
A
a
b
A
a
theo các cách sau:
AA aa
BB bb
DD dd
AA aa
BB bb
dd DD
AA aa
bb BB
DD dd
AA aa
bb BB
dd DD
Hoặc
Cách 2
Cách 3 Cách 4
Hoặc Hoặc
Cách 1
Cuối kì I hình thành hai tế bào con là:
AABBDD và aabbdd
hoặc AABBdd và aabbDD
hoặc AAbbDD và aaBBdd
hoặc AAbbdd và aaBBDD
Kết thúc giảm phân II sẽ hình thành hai loại giao tử: ABD và abd
hoặc ABd và abD hoặc AbD và aBd hoặc Abd và aBD
2. Số loại giao tử sinh ra từ 1 tế bào sinh trứng.
Từ một tế bào sinh trứng giảm phân cho 4 tế bào: 1 trứng và ba thể
định hướng. Chỉ có một trứng là tham gia thụ tinh, còn 3 thể định hướng sẽ
tiêu biến nên từ một tế bào sinh trứng giảm phân chỉ cho một loại trứng.
Bài toán 1:
=
n
n
22 2.2 =
Bài toán:
Ở đậu Hà lan ( 2n = 14). Mỗi cặp NST tương đồng đều gồm 2 NST có
cấu trúc khác nhau, quá trình giảm phân không xảy ra trao đổi đoạn và không
đột biến. Tính số loại giao tử của loài ?
Hướng dẫn:
2n = 14 hay n = 7
Mỗi cặp NST tương đồng có cấu trúc khác nhau giảm phân cho hai
loại giao tử. Số giao tử có thể có là: 2.2.2.2.2.2.2 = 2
7
= 128
2. Nếu có trao đổi đoạn tại kì đầu của giảm phân I.
Có 3 trường hợp trao đổi đoạn như sau:
a. Trao đổi đoạn xảy ra tại một điểm ở k trong số n cặp NST tương
đồng có cấu trúc khác nhau.
Trước tiên ta quan sát hình trao đổi đoạn tại một điểm trên 1 cặp NST
tương đồng có cấu trúc khác nhau, sau đó sẽ khái quát thành công thức tổng
quát cho trao đổi đoạn tại 1 điểm ở k cặp NST tương đồng có cấu trúc khác
nhau.
Theo hình 5. (Quan sát hình 5, trang 10)
Nếu trao đổi đoạn xảy ra tại một điểm trên một cặp NST thì cặp NST
có trao đổi đoạn sẽ tạo ra 4 loại giao tử: 2 loại giao tử bình thường và hai loại
giao tử do trao đổi đoạn.
Nếu có k cặp NST trao đổi đoạn tại một điểm thì số giao tử được tạo
ra từ
k cặp này là:
TĐC1
G
bt2
G
TĐC2
b. Trao đổi đoạn tại hai điểm không cùng lúc ở k trong số n cặp NST
tương đồng có cấu trúc khác nhau.
- Trao đổi đoạn tại hai điểm không cùng lúc: Có tế bào xảy ra trao đổi
đoạn tại điểm 1, có tế bào xảy ra trao đổi đoạn tại điểm 2 cũng ở một cặp
NST tương đồng đó.
- Xét một cặp NST trao đổi đoạn tại hai điểm không cùng lúc. Tế bào
1 xảy ra trao đổi đoạn tại điểm 1, tế bào 2 xảy ra trao đổi đoạn tại điểm 2 trên
cùng 1 cặp NST ta có diễn biến như sau: Hình 6 (Trang 12)
Theo hình 6. Ta có kết quả sau:
- Nếu trao đổi đoạn tại hai điểm không cùng lúc xảy ra ở 1 cặp NST tương
đồng có cấu trúc khác nhau tạo ra 8 giao tử thuộc 6 loại ( 2 loại G bình
thường; 4 loại do trao đổi đoạn)
- Nếu có k cặp NST có cấu trúc
khác nhau trao đổi đoạn tại hai điểm không cùng lúc sẽ tạo ra loại giao tử
- Còn lại n-k cặp NST giảm phân bình thường không trao đổi đoạn tạo ra 2
n-k
loại giao tử.
- Vậy tổng số loại giao tử là: 6
k
.2
n-k
= 2
n
.3
G
bt1
G
bt2
G
tđđ2
G
tđđ3
G
tđđ4
Kì cuối I
Kì giữa II
Tế bào 1
Điểm 1
Điểm 2
Kì cuối II
Kì đầu I
Cặp NST số 1
Kì trung gian
Kết thúc kì đầu I
gian
Kì giữa I
Kì cuối I
Kì giữa II
Hình 7
TĐC điểm 1
TĐC điểm 2
G
bt1
G
n-k
loại G
- Tổng G hình thành do TĐC kép là: 8
k
.2
n-k
= 2
n+3k
III. Bài tập minh họa
Bài 1. Ruồi nhà có bộ NST 2n=12. Một ruồi cái trong tế bào có hai cặp NST
tương đồng mà trong mỗi cặp gồm 2 NST có cấu trúc giống nhau, các cặp
NST còn lại thì 2 NST có cấu trúc khác nhau. Khi phát sinh giao tử đã có 2
cặp NST tương đồng đều có trao đổi đoạn tại một điểm, các cặp còn lại
không trao đổi đoạn thì số loại trứng sinh ra từ ruồi cái đó là bao nhiêu?
( Đề thi chọn HSG Casio trường Hoàng Lệ Kha 2013)
Hướng dẫn:
Bộ NST 2n=12 → n=6. Có 2 cặp NST tương đồng có cấu trúc giống
nhau nên còn lại 6-2 = 4 cặp NST tương đồng có cấu trúc khác nhau.
+ Mỗi cặp NST có cấu trúc giống nhau giảm phân có trao đổi đoạn
hay không đều cho một loại G
+ Mỗi cặp NST có cấu trúc khác nhau giảm phân không trao đổi đoạn
cho 2 loại G; còn có trao đổi đoạn cho 4 loại G
- Nếu 2 cặp NST có trao đổi đoạn thuộc hai cặp có cấu trúc giống nhau thì số
giao tử hình thành là: 1.1.2
4
= 16
- Nếu 2 cặp NST có trao đổi đoạn, 1 cặp có cấu trúc khác nhau thì số
G hình thành là: 1.1.4.2.2.2 = 2
5
= 32
b. Số loại tinh trùng tối đa có thể được tạo ra:
2n = 38 → n = 19. Tế bào có 19 cặp NST tương đồng có cấu trúc khác
nhau.
- Trao đổi chéo xảy ra tại một điểm trên 2 cặp NST tạo ra 4.4 = 16
loại G
- Trao đổi chéo tại hai điểm không đồng thời trên 3 cặp NST tạo ra
6.6.6 = 216 loại G
- Trao đổi chéo kép trên 1 cặp NST tạo ra 8 loại G
- Còn lại 19 - ( 2+3+1) = 13 cặp giảm phân bình thường tạo ra 2
13
loại
G
- Tổng số loại giao tử hình thành là 16.216.8.2
13
= 2
23
.3
3
Bài 3. Một cá thể ở một loài động vật có bộ NST 2n = 12. Khi quan sát quá
trình giảm phân của 2000 tế bào sinh tinh, người ta thấy có 20 tế bào có cặp
NST số 1 không phân li trong giảm phân I, các sự kiện khác trong giảm phân
diễn ra bình thường, các tế bào còn lại giảm phân bình thường. Theo lí
thuyết, trong tổng số giao tử được tạo ra từ quá trình trên thì số giao tử chứa
5 NST chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
A. 0,5% B. 0,25% C. 1% D. 2%
( Đại học 2012)
Hướng dẫn:
2n = 12 n = 6
20 tế bào có cặp NST số 1 không phân li giảm phân cho 20.4 = 80
giao tử thuộc 2 loại: 40 giao tử chứa 5 NST và 40 giao tử chứa 7 NST.