Chuyên đề Hướng dẫn giải bài tập phần cơ sở vật chất và cơ chế di truyền ở cấp độ tế bào

hệ tế bào cuối cùng với 256 NST ở trạng thái chưa nhân đôi tức 256 NST đơn.
 Nên số tế bào được tạo thành là : 256 : 8 = 32 (tế bào)
 Mà số tế bào =2k=32 = 25 nên k = 5 
	Vậy tế bào mẹ đã nguyên phân liên tiếp 5 lần.
	2. Có 32 tế bào tham gia đợt nguyên phân tiếp theo.
	 a) Số crômatit ở kỳ giữa của tế bào là:
	 32 . 8 = 512 (crômatit)
	 b) ở kỳ giữa của mỗi tế bào có 8 NST kép, mỗi NST kép có 1 tâm động. Vậy 32 tế bào có số tâm động là:
	 8 . 32 = 256 (tâm động)
	ở kỳ sau: NST kép chẻ dọc tâm động thành 2 NST đơn, mỗi NST đơn có 1 tâm động.Vậy số tâm động ở kỳ sau của tế bào là:
	 2 . 8 = 512 (tâm động)
	 c) ở kỳ sau, mỗi NST kép chẻ dọc tâm động thành 2 NST đơn nên số NST kỳ sau của tế baò là : 2 . 8 = 512 (NST đơn)
	3. Số tế bào mới được tạo thành sau đợt nguyên phân tiếp theo đó là:
	 32 . 2 = 64 (tế bào)
	 a) Mỗi tế bào sinh trưởng chứa 8 NST trước khi xảy ra quá trình giảm phân đều nhân đôi NST ở kỳ trung gian.Vì vậy môi trường nội bào cung cấp nguyên liệu để tạo số NST đơn tương đương với 8 NST đơn. Vậy các tế bào sinh trứng này lấy từ môi trường nội bào nguyên liệu là : 8 . 64 = 512 (NST đơn)
	 b) Khi quá trình giảm phân của 64 tế bào sinh trứng kết thúc thì có 64 trứng tạo thành và số NST trong trứng giảm đi một nửa còn n = 4 NST. Vậy tổng số NST trong 64 trứng là:
	 64 . 4 = 256 (NST đơn.)
	4. a ) 50% số trứng được thụ tinh tức là : 64 . 50% = 32 (trứng) được thụ tinh
	Mỗi trứng thụ tinh cần 1 triệu tinh trùng tham gia. Vậy số tinh trùng tham gia thụ tinh với 32 trứng là:
	 32 . 1 000 000 = 32 000 000 (tinh trùng)
	 b) Có 32 trứng được thụ tinh tạo thành 32 hợp tử
	Vậy số NST trong các hợp tử là : 8 . 32 = 256 (NST)
 Bài 3. Có 5 tế bào sinh dục sơ khai trong cơ quan sinh sản của 1 cơ thể của 1 loài đã nguyên phân liên tiếp một số lần cần môi trường nội bào cung cấp nguyên liệu tương đương 280 NST đơn, các tế bào con sinh ra đều thực hiện giảm phân và cần môi trường nội bào cung cấp nguyên liệu tương đương 320 NST đơn. Hiệu suất thụ tinh của giao tử sinh ra là 10% đã có 4 hợp tử được hình thành.
a.Xác định bộ NST 2n của loài.
b.Xác định giới tính cơ thể sinh giao tử.
c.Nếu hiệu suất thụ tinh ở giới ngược lại trong loài là 1% thì có bao nhiêu tế bào đã sinh ra các giao tử ở các giới đó.
d. Hãy xác định tổng số NST trong giao tử đã bị tiêu biến không tham gia vào quá trình thụ tinh.
Bài giải
	a) Xác định bộ NST của loài:	 	 	 	
 5 TB (2n) Nguyên phân k lần 5.2k (TB con) Giảmphân HS = 10% 4 h.tử
	 MT nội bào c2 = 280	 MT nội bào c2 = 320
 NST môi trường nội bào C2 nguyên phân = Số NST trong TB con - NST trong TB mẹ
 NST môi trường nội bào C2 giảm phân = Số NST trong TB mẹ
	Ta có: 2n . 5 + 280 = 320 nên 2n.5 = 40
	Vậy 2n = 8 ( NST)
	b)Tổng số hợp tử (H = 100%) = 	= 40 ( hợp tử)
 Mặt khác ta có: Một tế bào sinh giao tử có 8 NST.Vậy số giao tử có trong320 NST là :
 = 40 (TB sinh giao tử)
Do số TB sinh giao tử = số giao tử. Vậy nên giới tính của loài là giới cái
c) Hiệu suất thụ tinh giới đực là 1%. Nên tổng số giao tử đực thụ tinh là 
 = 400 (giao tử)
 1 tế bào sinh tinh giảm phân 4 tinh trùng.Vậy 400 được tạo ra từ số tế bào sinh giao tử là: = 100 (TB sinh giao tử)
 d) Số giao tử không được thụ tinh gồm tinh trùng,và trứng không được thụ tinh . Tổng số giao tử không tham gia vào thụ tinh là:
400 - 4 + 40 - 4 = 432 (giao tử)
Một giao tử có n NST nên tổng số NST bị tiêu biến là:
432.
	Bài 4. ở một loài động vật có bộ NST 2n = 50. Quan sát nhóm tế bào của loài bước vào giảm phân.
a) Một nhóm tế bào sinh dục mang 400 NST kép tập trung ở mặt phẳng xích đạo. Nhóm tế bào này đang ở kỳ nào? Số lượng tế bào bằng bao nhiêu? Cho biết mọi diễn biến trong nhóm tế bào như nhau.
b) Nhóm tế bào sinh dục thứ hai mang 800 NST đơn đang phân li về hai cực của tế bào. Xác định số lượng tế bào của nhóm. Khi nhóm tế bào kết thúc giảm phân II thì tạo ra được bao nhiêu tế bào con?
c) Cho rằng các tế bào con được tạo ra ở trên hình thành các tinh trùng và đều tham gia vào quá trình thụ tinh, trong đó số tinh trùng trực tiếp thụ tinh chiếm 3,125% số tinh trùng được tạo thành nói trên. Xác định số hợp tử được tạo thành. Cho biết mọi diễn biến trong quá trình giảm phân của nhóm tế bào trên là như nhau.
Bài giải
a) - Nhóm tế bào sinh dục mang 400 NST kép tập trung ở mặt phẳng xích đạo là dấu hiệu cho biết nhóm tế bào này đang ở kì giữa I hoặc kì giữa II.
 -Số lượng tế bào là: 8 tế bào ở kì giữa I hoặc 16 tế bào ở kì giữa II.
b) - Các NST đang phân li về 2 cực tế bào là dấu hiệu cho biết nhóm tế bào thứ hai đang ở kì sau II.
 - Số lượng tế bào của nhóm: 800 : 50 = 16 tế bào
 - Khi nhóm tế bào trên kết thúc giảm phân II thì số tế bào con được tạo thành là:
 16 x 2 = 32 tế bào.
c) - Số tinh trùng trực tiếp thụ tinh là: 32 x 3, 125% = 1 tinh trùng
 - Mỗi tinh trùng trực tiếp thụ tinh với 1 trứng tạo thành 1 hợp tử. 
Vậy số hợp tử tạo thành = số tinh trùng thụ tinh = 1 hợp tử.
Bài 5 (Đề thi HSG tỉnh Nghệ An 2008-2009)
Một tế bào trứng của một cá thể động vật được thụ tinh với sự tham gia của 1048576 tinh trùng. Số tinh nguyên bào sinh ra số tinh trùng này có 3145728 NST đơn ở trạng thái chưa nhân đôi. Các tinh nguyên bào này đều có nguồn gốc từ một tế bào mầm.
1) Hãy xác định bộ NST lưỡng bội của loài.
2) Môi trường nội bào đã cung cấp nguyên liệu để tạo ra bao nhiêu NST đơn cho quá trình nguyên phân của tế bào mầm?
3) Hợp tử được tạo thành từ kết quả thụ tinh của tế bào trứng nói trên nguyên phân liên tiếp 3 đợt đã lấy nguyên liệu từ môi trường nội bào để tạo ra 91 NST đơn.
a) Giải thích cơ chế hình thành hợp tử.
b) Xác định số lượng NST ở trạng thái chưa nhân đôi của thế hệ tế bào cuối cùng.
Bài giải
1. - Số tinh nguyên bào: 1048576 : 4 = 262144 (TB) 
	- Số NST trong bộ 2n của loài: 2n = 3145728 : 262144 = 12 (NST)
2. - Số đợt nguyên phân của tế bào mầm: 2k = 262144 = 218ị k = 18 (đợt)
	- Môi trường cung cấp số NST: 12 (218-1) = 3145716 (NST)
3. - Số NST trong hợp tử là: 91: (23-1) = 13(NST) = 12 +1
	- Hợp tử có dạng đột biến dị bội thể 2n + 1
a. Cơ chế hình thành hợp tử: do 1 tinh trùng (trứng) có n = 6 NST kết hợp với 1 tinh trùng (trứng) có n = 7 NST (n + 1) tạo thành hợp tử có 2n + 1 = 13
b. Số NST ở thế hệ TB cuối cùng là: 13 x 23 = 104 (NST)
	Bài 6. Trong 1 lò ấp trứng người ta thu được 4000 con gà con.
 a. Xác định số tế bào sinh tinh và sinh trứng đủ để tạo ra đàn gà con nói trên. Biết rằng hiệu suất thụ tinh của tinh trùng là 50%, của trứng là 100%.
 b. Tính số tế bào trứng mang NST giới tính X và số tế bào trứng mang NST giới tính Y được thụ tinh. Biết trong đàn gà con nói trên, gà mái chiếm tỷ lệ 60%.
bài giải:
a. Số tế bào sinh tinh và số tế bào sinh trứng.
 - Số tinh trùng được thụ tinh : 4000
 - số trứng được thụ tinh: 4000
 - Số tinh trùng tham gia thụ tinh: 
 Vậy số tế bào sinh tinh là: 
 Số tế bào sinh trứng là: 4000.
b. Số tế bào trứng được thụ tinh loại X và loại Y.
 - Số lượng gà mái trong đàn gà con là: 60%. 4000 = 2400.
 Vì gà mái có cặp NST giới tính là XY nên số tế bào trứng loại Y là 2400.
 - Số lượng gà trống trong đàn gà con là:
 4000 – 2400 = 1600.
 1600 con được hình thành từ 1600 tế bào trứng loại X.
 Các bài tập đề nghị:
	1. ở gà, 2n =78. Một gà mái đẻ được 32 trứng, trong đó có 25 trứng được thụ tinh nhưng khi ấp chỉ nở được 23 gà con. Hỏi các trứng không nở có số lượng và bộ NST là bao nhiêu?
	2. (Đề thi HSG huyện Thanh Chương năm học 2008-2009)
	Ở một loài sinh vật, trong quỏ trỡnh phỏt sinh giao tử cú khả năng tạo ra 1048576 số loại giao tử ( khi khụng xảy ra trao đổi chộo và khụng xảy ra đột biến ở cỏc cặp NST) 
Nếu cỏc tinh bào bậc 1 và noón bào bậc 1 của loài sinh vật này cú số lượng bằng nhau cựng tiến hành giảm phõn đó tạo ra cỏc tinh trựng và cỏc trứng chứa tất cả 1600 NST. Cỏc tinh trựng và trứng tham gia thụ tinh đó tạo ra 12 hợp tử. Hóy xỏc định: 
1)      Bộ NST 2n của loài 
2)      Hiệu suất thụ tinh của trứng và tinh trựng 
3)      Số NST mà mụi trường cung cấp cho mỗi tế bào mầm sinh dục đực và mầm sinh dục cỏi để tạo ra số tinh trựng và số trứng trờn? 
	3. (Đề thi HSG huyện Gia Lộc năm học 2007-2008)
	Một hợp tử của một loμi nguyên phân liên tiếp 2 đợt đã đòi hỏi môi trường nội bμo cung cấp nguyên liệu để tạo ra 24 nhiễm sắc thể đơn mới.
	1- Xác định bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của loμi sinh vật đó.
	2- Cá thể đực vμ cá thể cái của loμi đó giao phối với nhau sinh ra 180 trứng vμ nở ra 180 con. Biết rằng khả năng thụ tinh của trứng lμ 50% vμ của tinh trùng lμ 2%
	a- Tính số tế bμo sinh tinh trùng vμ số tế bμo sinh trứng đã tạo ra các giao tử đảm bảo cho quá trình thụ tinh nói trên.
	b- Tính số nhiễm sắc thể đã tiêu biến cùng với các thể định hướng trong quá trình giảm phân của các tế bμo sinh trứng nói trên.
C. Một số Nhận xét
	- Chuyên đề này chỉ phân theo 3 dạng khái quát nên phạm vi khá rộng.
	- Trong mỗi dạng bài tập chưa phân được theo các dạng cụ thể hơn (lí do bài tập liên quan đến cấp độ tế bào rất rộng, ít tuân theo dạng nhất định cho nên tôi chưa thể phân chia tỉ mỉ thành các dạng nhỏ hơn)
	- Trên cơ sở các công thức tính toán đã được xây dựng thì cần phải được bổ sung hoàn chỉnh hơn các công thức này.
Phần III. Kết luận- kiến nghị
	Trong những năm gần đây, các kì thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh và kì thi tuyển sinh vào trường THPT chuyên thường hay xuất hiện các dạng toán về cơ sở vật chất và cơ chế di truyền ở cấp độ tế bào. Như vậy với chuyên đề này tôi huy vọng góp một phần nhỏ bé vào việc rèn luyện kĩ năng làm bài tập cho các học sinh đội tuyển cũng như các em có nguyện vọng sau này thi vào THPT chuyên sẽ không bị lúng túng hoặc gặp khó khăn khi gặp phải các dạng toán này.
	 Do vậy với kinh nghiệm còn hạn chế cùng với trình độ bản thân tôi chỉ dám khái quát theo 3 vấn đề về nguyên phân, giảm phân và thụ tinh như trên. Hi vọng đây cũng là tài liệu tham khảo cho các bạn đồng nghiệp trong việc ôn luyện cho các em học sinh đội tuyển và dự thi vào THPT. Mong các bạn đồng nghiệp trao đổi góp ý để chuyên đề này được tốt hơn và hoàn chỉnh hơn.
	Xin chân thành cảm ơn!