Chuyên đề Một số dạng bài tập về nguyên phân. Giảm phân và thụ tinh

Trong xu thế hội nhập và phát triển của đất nước hiện nay, việc nâng cao chất lượng giáo dục (gồm chất lượng học sinh đại trà và chất lượng học sinh mũi nhọn) là một yêu cầu tất yếu. Với huyện Tam Đảo-một huyện miền núi, trình độ học vấn của HS còn khá yếu, trình độ nhận thức của người dân còn nhiều hạn chế thì điều đó lại càng trở nên cần thiết, có như vậy mới có thể theo kịp xu thế phát triển của xã hội. Để làm được điều đó đòi hỏi giáo viên khi lên lớp không những phải cung cấp cho học sinh lượng kiến thức cơ bản (trong sách giáo khoa) mà còn phải trang bị cho các em khả năng tự làm việc, tự nghiên cứu để tìm hiểu và nắm bắt tri thức. Nếu trong quá trình dạy học, chúng ta chỉ sử dụng một, hai phương pháp như “thầy đọc - trò chép’’, tóm tắt nội dung sách giáo khoa thì mục tiêu trên khó có thể đạt được.
Vì vậy đòi hỏi người giáo viên phải thực sự chủ động, sáng tạo trong quá trình dạy học. Trong thực tế, hiện nay có rất nhiều phương pháp dạy học khác nhau, việc vận dụng phương pháp nào một mặt tùy thuộc vào kiến thức từng bài, mặt khác tùy thuộc vào khả năng, sự hiểu biết, sự linh hoạt của giáo viên khi lên lớp. Trong các phương pháp dạy học đang được sử dụng hiện nay, phương pháp dạy học phát huy tính tích cực, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; thầy là người chỉ đạo, tổ chức hướng dẫn người học giúp người học tìm ra kiến thức được sử dụng nhiều và cũng đem lại hiệu quả khá tốt.
Trong các môn học ở THCS, Sinh học không những là môn khó, mang tính chất trừu tượng cao vì nó nghiên cứu về các cơ thể sống, các quá trình sống và đặc biệt nó gắn liền với hoạt động thực tiễn của con người mà còn bị xem là môn học phụ (vì không thi vào THPT trừ trường chuyên). Chương trình Sinh học 9 là tổng hợp của chương trình sinh học 10, 11, 12 cũ có bỏ bớt phần tiến hoá và một số bài giảm nhẹ lượng kiến thức. Trong chương trình Sinh học 9, chương NST là chương phức tạp nhất. Lượng kiến thức lí thuyết và bài tập nhiều. Các dạng bài tập nhiều nhưng lại có chỉ có một tiết luyện tập trong phân phối chương trình. Học chương này, học sinh gặp nhiều khó khăn khi giải bài tập. Như vậy có thể thấy, với mức độ tư duy của học sinh lớp 9 chương trình sinh học nói chung và chương nhiễm sắc thể nói riêng là khá nặng, lượng kiến thức đối với các em là khá rộng. Tuy nhiên để các em có thể tham gia thi học sinh giỏi và đạt kết quả tốt thì lượng kiến thức này là chưa đủ cần phải cung cấp thêm cho các em những kiền thức mới, cao hơn. Để làm được điều này đòi hỏi giáo viên dạy phải có một phương pháp dạy học thích hợp có như vậy mới có thể giúp các em tiếp thu được lượng kiến thức lớn như vậy. Chính vì vậy, việc tìm ra phương pháp nâng cao chất lượng dạy học là một vấn đề cực kì quan trọng.
Xuất phát từ mục tiêu, nhiệm vụ năm học do Phòng GD-ĐT và nhà trường đề ra là tập trung nâng cao chất lượng học sinh đại trà và học sinh mũi nhọn, nâng cao số lượng giải thi học sinh giỏi cấp Huyện và cấp Tỉnh, đặc biệt là đội ngũ học sinh đạt giải cấp Tỉnh. Cũng như các môn học khác, nhiệm vụ của môn Sinh học THCS bên cạnh việc dạy kiến thức cơ bản cho các em còn phải cung cấp cho các em kiến thức nâng cao giúp các em có đủ kiến thức để tham dự các kì thi HSG do Phòng giáo dục, Sở giáo dục tổ chức.
Trường THCS Tam Đảo Giáo viên: Nguyễn Thị Hồng Vân SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC PHÒNG GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO TAM ĐẢO CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI. “ MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ NGUYÊN PHÂN - GIẢM PHÂN VÀ THỤ TINH” (thời lượng: 02 tiết) Giáo viên: Nguyễn Thị Hồng Vân. Trường THCS Tam Đảo, Tam Đảo, Vĩnh Phúc. 1 Chuyên đề: Bài tập về Nguyên phân – Giảm phân và thụ tinh Trường THCS Tam Đảo Giáo viên: Nguyễn Thị Hồng Vân II. CƠ SỞ THỰC TIỄN Thực tế trong quan niệm của phụ huynh học sinh và các em học sinh, lớp 9 là lớp cuối cấp nên phải dành thời gian học cho những môn thi vào THPT. Chính vì vậy, các em chỉ chú tâm học những môn như Văn, Toán, Ngoại ngữ, Lý, Hóacòn môn Sinh được xem như là môn phụ nên không cần dành nhiều thời gian, thậm chí không cần học. Đội tuyển sinh học thường được xây dựng trên cơ sở những em học sinh không có khả năng tham gia dự thi các môn như Văn, Toán, Ngoại ngữ, Lý, Hóahoặc những em học sinh yêu thích môn sinh học. Cho nên, thực tế chất lượng đội tuyển thấp, trình độ không đồng đều, do một số học sinh chưa thật sự chăm chỉ cộng với năng lực tư duy chưa cao. Vì vậy, để đạt được chỉ tiêu đặt ra đòi hỏi phải có một phương pháp dạy và học hiệu quả. Trong quá trình giảng dạy tôi thấy học sinh khi học phần nguyên phân, giảm phân còn nhầm lẫn kiến thức giữa các kì của nguyên phân, giảm phân, dẫn đến việc giải các bài tập về phần này thường gặp phải những sai sót rất đáng tiếc. Vì thế, việc đưa ra hệ thống các dạng bài tập về nguyên phân, giảm phân, thụ tinh một cách khoa học là việc làm cần thiết trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi môn Sinh học 9. Trên tinh thần đó, tôi xin mạnh dạn xây dựng và trình bày chuyên đề: “Bài tập về Nguyên phân - Giảm phân và thụ tinh” với mong muốn được sự góp ý của các bạn đồng nghiệp. III. PHẠM VI VÀ MỤC ĐÍCH CỦA CHUYÊN ĐỀ 1. Phạm vi chuyên đề Chuyên đề chỉ đề cập tới một số dạng bài tập cơ bản và nâng cao về nguyên phân, giảm phân, thụ tinh trong chương trình Sinh học THCS. Cụ thể là trong chương trình Sinh học lớp 9. 2. Mục đích của chuyên đề Chuyên đề “Bài tập về Nguyên phân - Giảm phân và thụ tinh” giúp học sinh tiếp tục tìm hiểu, củng cố lý thuyết, các dạng bài tập cơ bản và nâng cao về nguyên phân, giảm phân và thụ tinh từ đó có kiến thức để giải quyết các dạng bài tập thuộc phần này. Qua chuyên đề giúp học sinh khắc sâu kiến thức lí thuyết, thực hành về nguyên phân, giảm phân và thụ tinh. Các em có thể chủ động làm bài khi gặp những bài tập về nguyên phân, giảm phân và thụ tinh. 3 Chuyên đề: Bài tập về Nguyên phân – Giảm phân và thụ tinh Trường THCS Tam Đảo Giáo viên: Nguyễn Thị Hồng Vân - Thoi phân bào biến mất * Kì cuối: Các NST kép nằm gọn trong hai nhân mới được hình thành với số lượng là bộ đơn bội (kép). Kết quả: Từ một tế bào có bộ NST 2n kết thúc giảm phân I tạo ra hai tế bào con có bộ NST đơn bội (n) ở trạng thái kép. Nghĩa là nguồn gốc NST giảm đi một nửa so với tế bào mẹ. 2. Giảm phân 2 Sau kì cuối 1 là kì trung gian diễn ra rất ngắn, không có sự nhân đôi NST. Tiếp sau đó là lần phân bào II diễn ra nhanh chóng hơn nhiều so với lần phân bào I, cũng gồm 4 kì tương tự như lần phân bào I. * Kì đầu: - Các NST co ngắn lại cho thấy rõ số lượng NST kép trong bộ đơn bội. - Thoi phân bào được hình thành. * Kì giữa: - Các NST kép tập trung và xếp thành một hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. - Mỗi NST kép gắn với một sợi của thoi phân bào. * Kì sau: Từng NST kép chẻ dọc ở tâm động thành 2 NST đơn phân ly về hai cực của tế bào. * Kì cuối : Các NST đơn nằm gọn trong hai nhân mới được hình thành. Mỗi nhân đều chứa bộ n NST. Kết quả: Từ 1 tế bào mẹ 2n kết thúc giảm phân tạo ra 4 tế bào con có có bộ NST đơn bội (n) là cơ sở để hình thành giao tử đơn bội. Lưu ý: - Quá trình phát sinh giao tử ở động vật: + Các tế bào mầm nguyên phân liên tiếp nhiều lần tạo ra các tinh nguyên bào hoặc noãn nguyên bào (tế bào sinh giao tử). + Tinh nguyên bào phát triển thành tinh bào bậc 1. Tế bào này giảm phân, lần phân bào I tạo ra hai tinh bào bậc 2, lần phân bào II tạo ra 4 tế bào con, từ đó phát triển thành 4 tinh trùng. + Noãn nguyên bào phát triển thành noãn bào bậc 1. Tế bào này giảm phân tạo ra 3 thể định hướng (n) có kích thước nhỏ (sau bị tiêu biến) và 1 trứng (n) có kích thước lớn. Chỉ có trứng thụ tinh với tinh trùng. III. Thụ tinh Là sự kết hợp giữa trứng và tinh trùng để tạo thành hợp tử Thực chất của sự thụ tinh là sự kết hợp giữa hai bộ nhân đơn bội (n) trong các giao tử để tạo ra hợp tử lưỡng bội 2n. 5 Chuyên đề: Bài tập về Nguyên phân – Giảm phân và thụ tinh Trường THCS Tam Đảo Giáo viên: Nguyễn Thị Hồng Vân Ở kì NST ở trạng thái nhân đôi thành các NST kép => Kí hiệu bộ NST ở kì giữa của nguyên phân là: AAaaBBbbDDddXXXX. Ở kì sau các NST kép tác nhau ở tâm động thành các NST đơn phân li về hai cực của tế bào => Kí hiệu bộ NST ở kì sau của nguyên phân là: AaBbDdX-AaBbDdX Dạng 2: Xác định số lần nguyên phân và số tế bào con tạo thành sau nguyên phân. - Sau nguyên phân từ 1 tế bào tạo thành 2 tế bào con Số tế bào ở thế hệ sau gấp đôi số tế bào ở thế hệ trước. - Giả sử 1 tế bào thực hiện nguyên phân: Số lần nguyên phân Số tế bào con 1 2=21 2 4=22 ..... ....... x 2x - Từ nhiều tế bào mỗi tế bào qua một số đợt nguyên phân: x1 + a1 tế bào qua x1 lần nguyên phân tạo ra a1 . 2 tế bào x2 + a2 tế bào qua x2 lần nguyên phân tạo ra a2.2 tế bào ...... xn + an tế bào sau xn lần nguyên phân tạo ra an.2 tế bào Tổng số tế bào được tạo ra là: x1 x2 xn Số TB = a1 . 2 + a2.2 +... + an.2 Bài tập vận dụng Bài 1: Có 3 tế bào: - Tế bào A nguyên phân liên tiếp 3 lần. - Tế bào B nguyên phân tạo ra số tế bào con bằng phân nữa số tế bào con do tế bào A tạo ra. - Tế bào C nguyên phân tạo ra số tế bào con bằng bình phương số tế bào con của tế bào B. Xác định tổng số tế bào con được tạo ra từ 3 tế bào trên và số lần nguyên phân của tế bào B, C ? Bài giải a) Xác định tổng số tế bào con được tạo ra: Số tế bào con tạo ra sau 3 lần nguyên phân của tế bào A = 23 = 8 (TB) Số tế bào con do tế bào B nguyên phân tạo ra = 8:2 = 4 (TB) Số tế bào con do tế bào C nguyên phân tạo ra = 42 = 16 (TB) Vậy, tổng số tế bào con được tạo ra là: 8 + 4 + 16 = 28 (TB) b) Xác định số lần nguyên phân của tế bào B, C Gọi số lần nguyên phân của tế bào B, C lần lượt là x1, x2( x1, x2 nguyên, dương) Số tế bào con tạo ra từ tế bào B là: 7 Chuyên đề: Bài tập về Nguyên phân – Giảm phân và thụ tinh Trường THCS Tam Đảo Giáo viên: Nguyễn Thị Hồng Vân Trong số các tế bào con tạo ra có 2a tế bào chứa bộ NST mà trong đó một nửa NST có nguồn gốc từ tế bào mẹ ( Do hiện tượng nhân đôi NST). Vì vậy, số tế bào con chứa NST mới hoàn toàn được tạo từ nguyên liệu của môi trường nội bào là: a.2x - 2 Số NST trong tế bào con mà mỗi NST đều được cấu thành từ nguyên liệu do môi trường nội bào cung cấp: x x NSTmht = a.2 .2n - 2a.2n = (2 -2)a.2n 3. Tính số thoi phân bào được hình thành trong quá trình nguyên phân Trong quá trình nguyên phân, trong mỗi tế bào có một thoi phân bào được hình thành ở kì dầu và tiêu biến hoàn toàn ở kì cuối. Xét quá trình nguyên phân liên tiếp từ 1 tế bào: Lần nguyên phân TB mẹ TB con Số thoi phân bào I 1 2 = 21 1 II 2 4 = 22 2 III 4 8 = 23 4 Vậy tế bào nguyên phân 3 lần tạo ra 23 tế bào con. Số thoi phân bào được hình thành là: 1 + 2 + 4 = 7 =23 – 1 Vậy nếu có a tế bào nguyên phân x lần bằng nhau tạo ra a.2x tế bào con thì số thoi phân bào được hình thành trong quá trình đó là: Số thoi phân bào = (2 x - 1).a Bài tập vận dụng Bài 1: (Lí thuyết và bài tập Sinh học 9) Một tế bào sinh dưỡng của ngô 2n = 20 NST, nguyên phân liên tiếp 10 đợt, đòi hỏi môi trường cung cấp nguyên liệu để tạo nên các NST đơn mới tương đương với bao nhiêu NST đơn và tạo ra bao nhiêu tế bào mới? Bài giải - Số NST môi trường cung cấp : 2n.(210 – 1) = 20.( 210 – 1) = 20460 - Số tế bào con được tạo ra: 210 = 1024 (Tế bào) Bài 2: ( Phương pháp giải bài tập Sinh học) 9 Chuyên đề: Bài tập về Nguyên phân – Giảm phân và thụ tinh Trường THCS Tam Đảo Giáo viên: Nguyễn Thị Hồng Vân II. BÀI TẬP VỀ GIẢM PHÂN – THỤ TINH Dạng 1: Tính số giao tử tạo thành và số hợp tử tạo thành. 1. Số giao tử tạo thành * Tế bào sinh dục chín giảm phân tạo giao tử - 1 tế bào sinh tinh qua giảm phân tạo 4 tinh trùng - 1 tế bào sinh trứng qua giảm phân tạo ra 1 trứng và 3 thể định hướng Vậy: + Số tinh trùng được tạo ra = Số tế bào sinh tinh x 4= 4 lần số tinh bào bậc I. + Số trứng được tạo ra = Số tế bào sinh trứng = Số noãn bào bậc I. + Số thể định hướng = Số tế bào sinh trứng x 3 = 3 lần số noãn bào bậc I. * Một loài có n cặp NST khác nhau về cấu trúc - Số loại giao tử tạo ra là: 2n - Tỉ lệ mỗi loại giao tử 1 2n 2. Số hợp tử được tạo thành: Số hợp tử được tạo thành = Số tinh trùng được thụ tinh = số trứng được thụ tinh. Số kiểu tổ hợp = Số giao tử đực x Số giao tử cái 3. Hiệu suất thụ tinh Là tỉ số phần trăm giữa giao tử được thụ tinh trên tổng số giao tử được tạo ra Soágiao töû thuï tinh HSTT 100% Toångsoá giao töû taïo ra Bài tập vận dụng: Bài 1: (Phương pháp giải bài tập sịnh học 9) Một thỏ cái sinh được 6 con biết hiệu suất thụ tinh của trứng là 50% của tinh trùng là 6,25%. Tìm số tế bào sinh tinh và tế bào sinh trứng tham gia vào quá trình trên? Bài giải Có 6 thỏ phát triển từ 6 hợp tử nên ta có: Số trứng được thụ tinh = số tinh trùng được thụ tinh = 6 Hiệu suất thụ tinh của trứng là 50% Nên số trứng được tạo ra là: (6 x 100) : 50 = 12 trứng Hiệu suất thụ tinh của tinh trùng là 6,25 nên số tinh trùng được tạo ra là: (6 x 100) : 6,25 = 96 (Tinh trùng) => Số tế bào sinh trứng = Số trứng tạo ra = 12 tế bào Số tế bào sinh tinh = 96 : 4 = 24 tế bào Bài 2: (234 bài tập sinh học) Ở vùng sinh trưởng của một tinh hoàn có 2560 tế bào sinh tinh mang cặp NST giới tính XY đều qua giảm phân tạo các tinh trùng. Ở vùng sinh trưởng của một buồng trứng, các tế bào sinh trứng mang cặp NST giới tính đều qua giảm phân tạo trứng. 11 Chuyên đề: Bài tập về Nguyên phân – Giảm phân và thụ tinh
Tài liệu đính kèm:
chuyen_de_mot_so_dang_bai_tap_ve_nguyen_phan_giam_phan_va_th.doc