SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ĐỀ TÀI:
"THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ CÔNG THỨC GIÚP
HỌC SINH XÁC ĐỊNH SỐ LOẠI GIAO TỬ TẠO THÀNH
TRONG GIẢM PHÂN"


I-ĐẶT VẤN ĐỀ
1-Thực trạng của vấn đề
Giảm phân là một khâu quan trọng trong quá trình sinh sản và di truyền ở các
loài sinh vật sinh sản hữu tính. Khi xác định được số loại giao tử có khả năng
tạo thành trong giảm phân, sẽ giúp ta xác định số loại tổ hợp giao tử, số loại kiểu
gen tạo thành trong quá trình thụ tinh, từ đó xác định được số loại kiểu hình ở
đời sau. Việc xác định được số loại giao tử, số loại tổ hợp giao tử, số loại kiểu
gen, số loại kiểu hình và các tỉ lệ liên quan có ý nghĩa quan trọng trong việc
nghiên cứu các qui luật di truyền, dự đoán tỉ lệ phân li ở các thế hệ trong trồng
trọt, chăn nuôi.
Mặt khác, các dạng bài tập xác định được số loại giao tử, số loại tổ hợp giao tử,
số loại kiểu gen, số loại kiểu hình và các tỉ lệ liên quan thường xuyên xuất hiện
với tần suất khá cao trong các đề thi đại học, cao đẳng, tốt nghiệp THPT và
các đề thi học sinh giỏi từ trước đến nay. Do đó nếu học sinh không được
trang bị kĩ về các kiến thức và kĩ năng cần thiết thì sẽ gặp khó khăn khi giải
quyết các bài tập dạng này.
Như vậy rõ ràng việc giúp học sinh xác định được số loại giao tử trong giảm
phân có ý nghĩa lý luận và thực tiễn quan trọng.
Tuy nhiên trong chương trình sinh học phổ thông ( chuẩn và nâng cao), vấn đề
xác định được số loại giao tử trong giảm phân được trình bày rất đại khái; còn
trong các tài liệu tham khảo, vấn đề này hoặc không được đề cập, hoặc có đề
cập ở một số tài liệu nhưng còn ít và không hệ thống, hoặc thậm chí có tài liệu
trình bày 1 số công thức chưa chuẩn, chưa chính xác.

+Số loại giao tử tạo thành từ một số tế bào sinh dục chín (m tế bào):
- Ở giới đực
- Ở giới cái

+Số loại giao tử tạo thành từ rất nhiều tế bào sinh dục chín (1cá thể, 1 loài)
- Ở giới đực
- Ở giới cái


*Ở mỗi trường hợp xem xét đến các khả năng sau:
• Khi không có trao đổi chéo.
• Khi có 1 trao đổi chéo đơn ở 1 cặp NST cụ thể.
• Khi có 1 trao đổi chéo đơn ở 1 cặp NST bất kì.
• Khi ở k cặp NST cụ thể , mỗi cặp có 1 trao đổi chéo đơn.
• Khi ở k cặp NST bất kì, mỗi cặp có 1 trao đổi chéo đơn.
• Khi có 1 trao đổi chéo kép ở 1 cặp NST cụ thể.
• Khi có 1 trao đổi chéo kép ở 1 cặp NST bất kì.
• Khi ở k cặp NST cụ thể , mỗi cặp có 1 trao đổi chéo kép.
• Khi ở k cặp NST bất kì, mỗi cặp có 1 trao đổi chéo kép.

*Đề tài không đề cập đến các trường hợp có đột biến trong giảm phân.
II-

PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH

1- Cơ sở lý luận và thực tiễn


2-Các biện pháp tiến hành, thời gian tạo ra giải pháp



i- Khi ở k cặp NST cụ thể , mỗi cặp có 1 trao đổi chéo kép. k-Khi ở k cặp NST bất

kì, mỗi cặp có 1 trao đổi chéo kép.
1.2-Cơ sở thực tiễn:
Thực tế hiện nay:
+Học sinh lớp 12 ở các trường THPT thường chỉ xác định được số loại giao tử
tạo thành trong các trường hợp: a,b. Đa số không xác định được các trường
hợp : c,d,e,g,h,I,k.
+Các em học sinh giỏi cấp trường dự thi học sinh giỏi cấp tỉnh chỉ xác định
được số loại giao tử tạo thành trong các trường hợp: a,b,d,g. Đa số không xác
định được các trường hợp : c,e,h,I,k.
+Học sinh giỏi cấp tỉnh dự thi cấp Quốc gia thường chỉ xác định được số loại
giao tử tạo thành trong các trường hợp: a,b,d,g,i. Đa số không xác định được
các trường hợp : c,e,h,k.
Do đó việc xây dựng công thức và hướng dẫn học sinh cách xác định số loại
giao tử trong những trường hợp khác nhau đã thật sự trở nên cần thiết hơn bao
giờ hết.
2.1- Các biện pháp tiến hành
2.1.1-Biện pháp xây dựng công thức:
+Qua giảng dạy học sinh giỏi, học sinh ôn thi đại học và các đối tượng học
sinh khác trong nhiều năm , tôi đã phát hiện những khó khăn của học sinh trong
việc xác định số loại giao tử trong nhiều trường hợp.
+Trong quá trình nghiên cứu tìm hiểu các tài liệu tham khảo, tôi nhận thấy các
công thức xác định số loại giao tử trong những tài liệu này còn thiếu hoặc có
công thức chưa chính xác.
+Từ đó tôi thấy cần thiết phải sử dụng các kiến thức sinh học kết hợp với kiến
thức toán học để xây dựng các công thức mới và chỉnh sửa một số công thức
chưa chuẩn trong các tài liệu mà tôi đã xem qua.
+Tập hợp các công thức chính xác trong các tài liệu tham khảo, các công thức

quí


thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp xa gần chỉ bảo góp ý, tôi xin chân thành
cảm ơn.
B-NỘI DUNG
I-

MỤC TIÊU

1- Về kiến thức:

+Chỉnh sửa một số công thức chưa chuẩn, xây dựng một số công thức mới để
giúp học sinh xác định số loại giao tử tạo thành trong giảm phân một cách
nhanh chóng và chính xác.
+Sắp xếp các công thức sẵn có ( công thức cũ) và các công thức mới xây
dựng thành hệ thống các công thức xác định số loại giao tử tạo thành trong
nhiều trường hợp giảm phân khác nhau -> từ đó giúp học sinh có thêm công
cụ tin cậy để giải quyết các bài tập liên quan trong các đề thi tốt nghiệp, đề thi
học sinh giỏi và tuyển sinh đại học.
+Đề tài hoàn thành có thể được sử dụng như 1 tài liệu tham khảo cho giáo viên
và học sinh, nhất là đối với các em học sinh giỏi và học sinh ôn thi đại học.
2-Về kĩ năng:

+Rèn luyện cho học sinh kỹ năng vận dụng kiến thức sinh học và kiến thức
toán học để giải quyết các bài tập và các vấn đề thực tiễn liên quan.
+Giáo dục một số kĩ năng sống như: Kĩ năng giao tiếp, kĩ năng giải quyết
vấn
đề…thông qua các hoạt hoạt động học tập (Thảo luận nhóm, độc lập nghiên
cứu…).


Xét 1 cá thể (1Xét 1 số tế bào (m tế bào, m>o)
quần thể)
Các ký hiệu: + n : Bộ nhiễm sắc thể đơn bội của loài

Xét 1 tế bào

+ m : Số tế bào sinh dục chín tham gia giảm phân
+x : Số cặp NST có trao đổi chéo
+Công thức tô màu xanh: Không mới
Mới

+Công thức tô màu đỏ:

a-♂ (Loại b-♀
c-♂
(Loại
tinhd-♀(loại trứng) g-♂
trùng)
(Loại
tinhtrùng (loại
trứng)
tinh
1-Không xảy ra) n
n
n
n
2
2
2

cặp NST cụ thể
4-Có 1 trao đổi
n+1
4m
m
(m≤
4
C1 .2
C1
.
chéo đơn tại 1
n+1
n+1
n+1
n.2
)
n.2
cặp NST bất kỳ n
n+1
n+1
5-Có trao đổi
n+x 2
x
4
(4m≤n.2
) n.2x
Cx .2
Cx
.4m (4m≤ C
.m

cặp NST cụ thể
8-Có 1 trao đổi
n+2
C1 .2
chéo kép tại 1
cặp NST bất kỳ n

n+2

2

n+2x

2

C1
n+2
2

n+2

4m

(4m≤ 2

4m

(4m≤

n+2 4

n+2
n.2

1
1
1


9-Có trao đổi
Cx
chéo kép tại x
n+2x
cặp NST bất kỳ2

.Cx
.4m (4m≤
n+2x
n+2x
2
2
)

C

x

.m (m≤
n+2x
2
)


n+1

Ví dụ: khả năng 4d1( m (m≤ n.2

) để chỉ có 1 trao đổi chéo đơn tại 1 cặp NST bất kỳ của
n+1
m tế bào sinh trứng với điều kiện 0Nếu so với các khả năng được xem xét ở các tài liệu khác thì số khả năng
được đề cập trong giải pháp của tôi lớn hơn nhiều.
Ví dụ:
+Trong tài liệu “ Ứng dụng xác suất và thống kê trong giảng dạy phần di truyền học
sinh học 12” của Hoàng Trọng Phán, có đề cập đến vấn đề này nhưng chưa nhiều (đề cập 10
khả năng).
+Trong các tài liệu của các tác giả khác, vấn đề này đề cập còn ít hơn Hoàng Trọng Phán.
Vì lẽ đó tôi xin mạn phép dựa vào tài liệu “ Ứng dụng xác suất và thống kê trong giảng
dạy phần di truyền học sinh học 12” của Hoàng Trọng Phán để đối chiếu, so sánh với giải
pháp của tôi.
1.1.2-Trong bảng 1, có một số công thức đã được chỉnh sửa so với các tài liệu khác (có lẽ do
lỗi in ấn mà một số công thức và điều kiện đưa ra trong các tài liệu


này có chỗ chưa chính xác) và nhiều công thức mới được xây dựng. Điều này
thể hiện rõ ở các bảng 2, bảng 3 và bảng 4.
Cần nhớ rằng:
+Bảng 1-BẢNG TỔNG HỢP CÁC CÔNG THỨC XÁC ĐỊNH SỐ LOẠI GIAO
TỬ TẠO THÀNH
+Bảng 2-NHỮNG CÔNG THỨC XÁC ĐỊNH SỐ LOẠI GIAO TỬ ĐÃ ĐƯỢC
CHỈNH SỬA VÀ MỚI XÂY DỰNG (XÉT MỘT CÁ THỂ HAY MỘT LOÀI
SINH VẬT)

e- Có một trao đổi chéo kép ở một cặp NST?
=>Ví dụ 2: Các nghiên cứu di truyền ở bắp (ngô) cho thấy có 10 nhóm liên kết
gen. Hãy cho biết số loại kiểu gen của hạt phấn được tạo ra nhiều nhất là bao
nhiêu trong các trường hợp giảm phân bình thường không xảy ra đột biến sau
đây:
a-Không có hiện tượng trao đổi đoạn giữa các NST trong giảm phân của 5 tế

bào sinh hạt phấn?
Có một trao đổi chéo đơn ở cặp NST số IV trong giảm phân của 511 tế
bào sinh hạt phấn?

b-

c-Có một trao đổi chéo đơn ở một cặp NST bất kỳ trong giảm phân của những tế

bào sinh hạt phấn của một cây bắp?


Trong quá trình giảm phân của 1023 tế bào sinh hạt phấn, ở 2 cặp NST
số I và số II , mỗi cặp có 1 trao đổi chéo đơn?

d-

e-Trong quá trình giảm phân của 1025 tế bào sinh hạt phấn , có một trao đổi

chéo kép ở cặp NST số I?
Biết rằng không xảy ra đột biến .
1.2.2-Cung cấp cho học sinh các công thức ở bảng 1.
1.2.3-Chỉ rõ con đường thiết lập các công thức đó và chứng minh tính đúng đắn
của từng công thức ( thể hiện ở bảng 2 và bảng 3).

1 !


C 6.2

n1 6


61
2


. 768


c- Số loại giao tử được hình thành trong trường hợp ở ba cặp NST khác nhau

mỗi cặp có 1 trao đổi chéo đơn :
3
C .2 n =
+2
3

n! 6 . n = 6! . 6 = 20 . 512 = 10240
+2
+
3
3

3!(n-3)!

1TB sinh hạt phấn

Giảm phân tạo 2 loại Hạt phấn

5TB sinh hạt phấn Giảm phân

tạo 5x2=10 loại Hạt phấn


b- Số loại kiểu gen của hạt phấn được hình thành trong trường hợp có một trao

đổi chéo đơn ở cặp NST số IV trong giảm phân của 511 tế bào sinh hạt phấn: Số
loại hạt phấn tối đa của loài trong trường hợp này là:
n+1

2

10+1

=2

= 2048

Vì 511

3.1- Hiệu quả giáo dục
*Giải pháp của tôi đã được nghiên cứu và áp dụng từ trước đó, nhưng việc chứng
minh tính hiệu quả được thực hiện từ năm học 2010-2011 đến nay, trên các
đối tượng:
+Học sinh đang học lớp 12 tại trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm.
+Học sinh khá , giỏi ở các trường THPT Trần Quang Diệu và THPT Hoài Ân
trong các lớp ôn thi đại học-cao đẳng
+Đội tuyển học sinh giỏi tham dự các kỳ thi học sinh giỏi cấp Quốc gia ( thi các
môn văn hóa và Giải toán trên máy tính cầm tay).
*Để chứng minh tính hiệu quả của giải pháp, tôi đã tiến hành:
+Thiết kế kiểm tra trước tác động và sau tác động đối với nhóm duy nhất.
+Thiết kế kiểm tra trước tác động và sau tác động đối với các nhóm ngẫu nhiên.
Cụ thể như sau:
3.1.1-Thiết kế kiểm tra trước tác động và sau tác động đối với nhóm duy
nhất.
3.1.1.1-Năm học 2010-2011, trong chương trình bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi
tham dự kỳ thi Giải toán trên máy tính cầm tay cấp Quốc gia, tôi đã áp dụng
giải pháp này và đã góp phần mang lại hiệu quả cao cho đội dự tuyển môn sinh
học của tỉnh Bình Định (gồm 5 học sinh). Cụ thể là:
a-Bắt đầu đợt bồi dưỡng, tôi tiến hành khảo sát trước và sau khi áp dụng giải
pháp trên cùng 1 nhóm đối tượng gồm 5 học sinh của đội tuyển. Kết quả thể hiện
ở bảng 5.

tt

Họ và tên học sinh Học sinh trường

Kết quả
Ghi chú


Nguyễn
Cường

9 điểm

Tăng
điểm
Tăng
điểm
Tăng
điểm

Ngọc THPT

An Nhơn I 7 điểm

8 điểm

Bảng 5: Kết quả khảo sát trước và sau khi áp dụng giải pháp (2010-2011)

2
3
2


Bảng 5 cho thấy tất cả học sinh đều có điểm kiểm tra tiến bộ hơn hẳn từ 2 -> 3
điểm so với trước khi áp dụng giải pháp.
b-Giải pháp của tôi đã góp phần mang lại hiệu quả cao cho đội dự tuyển môn
sinh học của tỉnh Bình Định trong năm học 2010-2011 . Kết quả là:

Đỗ Thị Thanh Tâm Chuyên Lê Quí Đôn 8 điểm

9 điểm

Tăng 1 điểm

4

Nguyễn Hồng TúChuyên Lê Quí Đôn 9 điểm
Lớp 12C
Đào Duy Phương
THPT An Nhơn II 7 điểm

10 điểm Tăng 1 điểm

5

Kết quả
Ghi chú
Trước giảiSau giải
pháp
pháp
Chuyên Lê Quí Đôn 6 điểm
8 điểm Tăng 2 điểm

9 điểm

Tăng 2 điểm

Bảng 6: Kết quả khảo sát trước và sau khi áp dụng giải pháp (2011-2012)

a-

tt

Họ và tên học sinh Học sinh trường

1

Hồ Thị Như Quỳnh THPT An Lương

Kết quả
Ghi chú
Trước Sau giải
giải
pháp
pháp
7 điểm 9 điểm Tăng 2 điểm

2

Võ Thị Thiên Trang THPT Quốc học

5 điểm 8 điểm Tăng 3 điểm

3

Lê Nhị Mỹ Hiến

THPT Lý Tự Trọng 6 điểm 8 điểm Tăng 2 điểm



Trước giảiSau
pháp
pháp

giải

1 Tạ Hồ Minh Đông Chuyên Lê Quý Đôn 7 điểm

9 điểm

Tăng 2 điểm

2 Đỗ Phúc Nguyên

Chuyên Lê Quý Đôn 6 điểm

8 điểm

Tăng 2 điểm

3 Võ Hoàng Thắng

Chuyên Lê Quý Đôn 6 điểm

8 điểm

Tăng 2 điểm

4 Đỗ T.Thanh Tâm


6 điểm

8 điểm

Tăng 2 điểm

THPT Tăng Bạt Hổ

Bảng 8: Kết quả khảo sát trước và sau khi áp dụng giải pháp (2012-2013)
Bảng 8 cho thấy tất cả học sinh đều có điểm kiểm tra tiến bộ hơn hẳn từ 1-> 2
điểm so với trước khi áp dụng giải pháp.
3.1.2- Thiết kế kiểm tra trước tác động và sau tác động đối với các nhóm
ngẫu nhiên.
*Tôi tiến hành kiểm tra ở 2 nhóm ngẫu nhiên là 2 lớp ôn thi đại học mà tôi đang
dạy trong năm học 2012-2013: