Một số phương pháp nâng cao hiệu quả giảng dạy bài tập phân bào trong bồi dưỡng học sinh giỏi

 Một số phương pháp nâng cao hiệu quả giảng dạy bài 
 tập phân bào trong bồi dưỡng học sinh giỏi
Dạng 1: Xác định bộ NST lưỡng bội của loài
 +. Ví dụ 1: Một số tế bào sinh dục 2n nguyên phân 3 đợt liên tiép đã đòi 
hỏi môi trường nội bào cung cấp nguyên liệu di truyền tương đương 56 NST 
đơn đẻ góp phần tạo ra các tế bào con.
 Xác định bộ NST 2n của loài ở trạng thái chưa nhân đôi.
 +. Cách giải : Ta biết rằng khi tế bào sinh sản (phân chia) thì NST trong 
tế bào nhân đôi tạo NST kép. Khi tế bào sinh sản bao nhiêu đợt thì NST trong bộ 
NST của loài nhân đôi bấy nhiêu đợt tương ứng.
 Từ 1 tế bào mẹ nguyên phân K đợt liên tiếp sẻ tạo ra 2 k tế bào con. Số tế 
bào con cung cấp nguyên liệu sẽ là : 2 k Số NST mà môi trường nội bào phải 
cung cấp cho 1 tế bào qua K đợt nguyeen phân liên tiếp là : (2 k-1) 2n. Nếu có a 
tế bào mẹ qua K đợt nguyên phân liên tiếp thì ta có số NST cần cung cấp là : 
(2k-1).2n.a.
 Trong ví dụ trên, số lần nguyên phân của tế bào sinh dục 2n là 3. Số NST 
đơn mà môi trường nội bào cung cấp là 6. Thay vào số công thức trên ta có :
 (2k-1).2n = 56
 Giải ra ta được bộ NST lưởng bộ của loài là : 2n = 56
 +. Ví dụ 2: ở một loại sinh vật, giả thiết mỗi cặp NST tương đồng đều 
chứa 1 cặp gen dị hợp. Khi không hiện tượng trao đổi đoạn giữa các NST và 
không có hiện tượng đột biến thì số loại tinh trùng sinh ra nhiều nhất là : 256.
 Xác định bộ NST lưỡng bội của loài?
 +. Cách giải: Ta biết rằng số loại giao tử được hình thành khác nhau về 
nguồn gốc NST qua cơ thể phân ly độc lập, phối hợp ngẫu nhiên (khi không có 
hiện tượng trao đổi chéo và đột biến) trong quá trình giảm phân phát sinh giao tử 
là 2n . Trong đó n là số cặp NST tương đồng có cấu trúc khác nhau (chứa các 
cặp gen dị hợp).
 Theo điều kiện đề bài ta có: 2n = 256, giải ra ta được n=8. suy ra bộ NST 
lưỡng bội của loài là: 2n = 16.
 Qua 2 ví dụ trên, ta thấy rằng bộ NST của loài quyết định số loại giao tử 
được hình thành và số NST mà môi trường nội bào cung cấp. Do đó dù điều 
kiện đề bài như thế nào ta cũng phải tìm được các mối liên hệ đẻ đưa về sử dụng 
công thức 2n hoặc (2k-1).2n. Từ đó ta tìm được n. +. Ví dụ 2: 3 hợp tử của cùng 1 loài lúc chưa tự nhân đôi có lượng NST 
đơn trong mỗi tế bào bằng 24. các hợp tử đó thực hiện quá trình nguyên phân 
liên tiếp tạo ra các tế bào con. Số tế bào con do hợp tử thứ nhất tạo ra bằng 25% 
số tế bào con do hợp tử thứ 2 tạo ra. Tổng số NST đơn trong các tế bào được 
hình thành từ hợp tử thứ 3 là 384. trong quá trình nguyên phân của 3 hợp tử đó 
đã tạo ra các tế bào con với tổng số NST đơn là 624.
 1. Xác định số tế bào con do mỗi hợp tử sinh ra 
 2. Xác định số lần nguyên phân của mỗi hợp tử
 +. Cách giải: Trong dạng bài này, đã biết số NST trong bộ lưỡng bội của 
loài biết số NST trong các tế bào con được sinh ra từ 3 hợp tử. Muốn xác định 
được số lần nguyên phân của mỗi hợp tử thì đầu tiên phải xác định được số tế 
bào con do mỗi hợp tử sinh ra. Mà số tế bào con do mỗi hợp tử tạo ra k lần 
nguyên phân liên tiếp là 2 k .. Vậy khi biết số tế bào con được tạo thành, ta dễ 
dàng tìm được số đợt nguyên phân của tế bào mẹ hay của hợp tử.
 Trong ví dụ trên, từ các điều kiện đề bài đã cho, dựa trên mối quan hệ 
giữa các tế bào con được tạo ra, số NST đơn trong mỗi tế bào và số NST đơn có 
trong tấ cả các tế bào con ta dễ dàng lập được phương trình đẻ giải.
 Gọi số tế bào con do hợp tử thứ 1 là x (với điều kiện x nguyên dương).
 Số tế bào con do hợp tử thứ 2 tạo ra là 4x theo điều kiện bài ra ta có 
phương trình:
 24x. + 24.4x + 384 = 624
 Giải ra ta có được x= 2. Kết hợp với các điều kiện của đề bài đã cho, ta 
tính được số tế bào con do hợp tử 1 và 2,3 tạo ra. Số tế bào con do hợp tử 1 tạo 
ra 2, hợp tử 2 là 8, hợp tử 3 là 16.
 Số đợt nguyên phân của mỗi hợp tử: 
 Hợp tử 1: 2k = 2 => k = 1(một đợt)
 Hợp tử2: 2k = 8 => k= 3 (ba đợt)
 Hợp tử3: 2k = 16 => k = 4(bốn đợt)
 Qua 2 ví dụ trên ta thấy rằng, muốn xá định số đợt nguyên phân của 1 tế 
bào sinh dục sơ khai, một tế bào hợp tử hay 1 tế bào bất kỳ nào nguyên phân 
một số đợt liên tiếp ta phải tìm cho được số tế bào con được tạo ra. Từ đó vận 
dụng công thức 2k = số tế bào con. Trong đó k là số đợt nguyên phân của tế bào.
Dạng 3: Xác định số NST mà môi trường nội bào phải cung cấp cho quá 
trình sinh sản của tế bào đột biến thể dị hợp xảy ra ở lần phân bào thứ 2 của giảm phan thì số lượng từng 
loại nuclêôtít ở mỗi loại giao tử là bao nhiêu?
 +. Cách giải: Muốn giải quyết tốt các bài toán dạng này cần nắm vững 
diễn biến các kỳ của quá trình phân bào. Đặc biêt sự vận động của NST trong 
chu kỳ phân bào. Ơt kỳ trung gian mỗi NST đã nhân đôi thành NST kép. Ở kỳ 
giữa lần phân bào I của giảm phân NST vẫn ở trạng thái kép. Ở kỳ sau lần giảm 
phân I mỗi NST kép trong cặp tương đồng tiến về mỗi cực của tế bào. Ở kỳ cuối 
làn phân bào I của giảm phân mỗi NST kép trong cặp tương đồng ở trong 1 tế 
bào con.
Ở kỳ sau của giảm phân II các crômtít trong NST kép mới tách nhau ra, ở kỳ 
cuối của giảm phan II trong mỗi tế bào con (giao tử) chỉ chứa 1 NST đơn trong 
cặp tương đồng (đơn bội NST) nên nó cũng chỉ chứa 1 gen trong cặp gen tương 
ứng.
 Trong ví dụ trên, gen dài 5100 A0 thì số nuclêôtít tổng số của gen là: 
3000 vì là cặp gen dị hợp nằm trên cặp NST tương đồng nên gen trội (ký hiệu B) 
và gen lặn (ký hiệu b) có chiều dài và tổng số nuclêôtít bằng nhau.
 Theo điều kiện bài ra, gen B có: 1200 adnin => timin cũng bằng 1200
 Xitôzin = Guanin = 300 nuclêôtít.
 Gen lặn b có: A= T= 1350 => G= X= 150 nuclêôtít.
 - Khi tế bào ở vào kỳ giữa của giảm phân I thì cặp NST chứa cặp gen đó 
đã nhân đôi. Nghĩa là mỗi gen cũng đã nhân đôi, nen số nuclêôtít từng loại của 
mỗi gan cũng đã tăng gấp đôi. Cụ thể số lượng nuclêôtít các loại trong tế bào là:
 A= T= (1200+ 1350).2= 5100 nu.
 G= X (300+ 150).2= 900 nu.
 - Khi tế bào kết thúc lần phân chia thứ 1 trong giảm phân thì NST mang 
gen trội (ở trạng thái kép) có ở 1 cặp tế bào con, còn NST mang gen lặn (cũng ở 
trạng thái kép) có ở tế bào con thứ 2. số lượng nuclêôtít mỗi loại trong các tế bào 
sẽ là:
 Tế bào chứa gen trội: A= T= 1200+ 1200= 2400 nu.
 G= X= 300+ 300= 600 nu.
 Tế bào chứa gen lặn: A= T= 1350+ 1350= 2700 nu.
 G= X= 150+ 150= 300 nu.
 - Khi tế bào hoàn chỉnh quá trình phân bào giảm phân thì mỗi tế bào 
con (giao tử) chỉ chứ gen trội hoạc gen lặn. Nên số nuclêôtít trong mỗi loại giao 
tử bình thường chính là số nuclêôtít mỗi loại của từng gen. 2n=k (2) hoặc 2n-k.4k (n>k)
 - Trong tường hợp loài có n cặp NST mà có k cặp NST xảy ra trao đổi 
chéo không cùng 1 lúc tại 2 điểm riêng rẽ (2 trao đổi chéo đơn) ở mỗi cặp NST 
thì số loại giao tử là: 2k.3k (3) hoặc 2n-k.6k (n>k).
 - Trong trường hợp loài n cặp NST mà có k cặp NST, mỗi cặp NST xảy ra 
2 trao đổi chéo đơn và một trao đổi chéo kép thì số loạn giao tử là:
 2n+2k (4) hoặc 2n-k.8k
 - Nếu trong n cặp NST tương đồng của loài mà trong đó có 1 cặp NST có 
cấu trúc giống nhau (tổ hợp tự do. Không có trao đổi đoạn NST) thì số loại giao 
tử sẽ là: 2n-i (5) i là số cặp NST có cấu trúc giống nhau)
 - Nếu có trao đổi đoạn tại một điểm thì số loại giao tử sẽ là: 2n-i+k (6)
 - Nếu có trao đổi đoạn ở 2 điểm không cùng lúc, số loại giao tử sẽ là: 2 n-
i.3k (7).
 - Nếu có trao đỏi đoạn tại 2 điểm không cùng lúc và điểm cùng lúc (2) 
trao đổi chéo đơn và 1 trao đổi chéo kép) thì số loại giao tử sẽ là: 2n-i+2k (8).
 - Tỷ lệ mỗi loại giao tử khác nhau về nguồn gốc NST là: 1/2n (9).
 Dựa vào các công thức trên ta dễ dàng xác định được từng yêu cầu của đề 
bài trong ví dụ trên.
 Trước hết cần xác định bộ NST lưỡng bội của loài theo phương thức sau:
 (23- 1).2n= 98 giải ra ta được 2n= 14=> n= 7
 - Sử dụng công thức (1) để giải câu 1. số loại giao tử đực của loài:
 27= 128. Tỷ lệ mỗi loại giao tử khác nhau về nguồn gốc NST:
 1/2n => 1/27 = 1/128
 - Sử dụng công thức (5) ta giải câu 2.
 - Sử dụng công thức (2) ta giải câu 3.
 - Sử dụng công thức (4) ta giải câu 4.
 Về tỷ lệ mỗi loại hợp tử khác nhau về nguồn gốc NST ta áp dụng công 
 thức: 1/22n để giải.