SKKN Phân dạng và phương pháp giải bài tập nguyên phân, giảm phân và thụ tinh khi không có đột biến

Nội dung text: SKKN Phân dạng và phương pháp giải bài tập nguyên phân, giảm phân và thụ tinh khi không có đột biến

1. SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO NAM ĐỊNH TRƯỜNG THPT NGHĨA MINH (TÊN CƠ QUAN, ĐƠN VỊ CHỦ QUẢN) (TÊN CƠ QUAN ÁP DỤNG SÁNG KIẾN) BÁO CÁO SÁNG KIẾN BÁO CÁO SÁNG KIẾN PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP NGUYÊN PHÂN, GIẢM PHÂN VÀ THỤ TINH KHI (Tên KHÔNG sáng kiến) CÓ ĐỘT BIẾN TácTác giả: giả: PHẠM THỊ NGÂN TrìnhTrình độ độ chuyên chuyên môn: môn:.Cử nhân Sinh học ChứcChức vụ: vụ:.Giáo viên NơiNơi công công tác tác:.THPT: Nghĩa Minh THÔNGNghĩa Hưng, TIN CHUNG tháng 4 VỀ năm SÁNG 2017 KIẾN Nam Định, ngày tháng năm
2. 1. Tên sáng kiến: Phân dạng và phương pháp giải bài tập nguyên phân, giảm phân và thụ tinh khi không có đột biến 2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Phương pháp giảng dạy Sinh học 3. Thời gian áp dụng sáng kiến: Từ ngày 5 tháng 9 năm 2015 đến ngàỳ 25 tháng 5 năm 2017 4. Tác giả: Họ và tên: Phạm Thị Ngân Năm sinh: 1985 Nơi thường trú: Xóm 9 – Nghĩa Minh – Nghĩa Hưng – Nam Định Trình độ chuyên môn: Cử nhân Sinh học Chức vụ công tác: Giáo viên Nơi làm việc: THPT Nghĩa Minh Điện thoại: 01685773445 5. Đồng tác giả (không) 6. Đơn vị áp dụng sáng kiến: Tên đơn vị: Trường THPT Nghĩa Minh Địa chỉ: Nghĩa Minh – Nghĩa Hưng – Nam Định Điện thoại:
3. BÁO CÁO SÁNG KIẾN I. Điều kiện hoàn cảnh tạo ra sáng kiến: Hiện nay Bộ GD và ĐT đang tiến hành đổi mới toàn diện về giáo dục ở các cấp học. Trong đó, có cấp trung học phổ thông nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả đào tạo.Để có được điều này thì mỗi giáo viên phải tự đổi mới phương pháp dạy học và việc dạy bài tập có một vai trò rất lớn. Một trong những trọng tâm của dạy học Sinh học là phát triển tư duy sáng tạo và khả năng phân tích của học sinh: Từ lí thuyết học sinh phải biết vận dụng để giải các bài tập có liên quan. Tuy nhiên, trên thực tế trong chương trình Sinh học phổ thông học sinh có rất ít thời gian trên lớp dành cho các giờ bài tập mà trong các đề thi học sinh giỏi, đề thi THPT Quốc gia thì phần bài tập chiếm một tỉ lệ khá cao, trong đó có bài tập liên quan đến giảm phân và thụ tinh. Vậy để giải quyết tốt các bài tập Sinh học thì học sinh phải làm thế nào? Trước hết học sinh phải có khả năng phân tích, nhận dạng từ đó xác định các bước giải quyết đúng đắn đối với mỗi dạng bài tập. Mặc dù Bộ đã đổi mới phương án thi TH PT Quốc gia đưa môn Sinh học là một trong ba môn thi trong bài thi tổ hợp KHTN nhưng đa số các em học sinh hiện nay còn học lệch nhất là học sinh lớp 10 ,chủ yếu quan tâm đến ba môn Toán, Lí, Hóa. Do vậy, việc dành thời gian cho việc học môn Sinh là ít. Các em đều rất lúng túng khi nhận dạng bài tập. Kiến thức về chu kì tế bào, nguyên phân và giảm phân là kiến thức nền quan trọng để các em dễ dàng tiếp cận kiến thức về các quy luật di truyền, các dạng đột biến rất hay và khó sẽ học ở lớp 12. Hơn nữa ,trong những năm qua khi ra đề THPT Quốc Gia, Bộ có quan tâm đến kiến thức ở cả 3 khối trong trường THPT. Vì vậy đưa ra hệ thống kiến thức nền đầy đủ và chính xác là nhiệm vụ trọng tâm của giáo viên.Đã có rất nhiều tác giả đưa ra phương pháp giải và quy trình giải các bài tập về nguyên phân, giảm phân, thụ tinh nhưng muốn phân dạng một cách đầy đủ, chính xác để có kiến thức tổng hợp cơ bản về nguyên phân, giảm phân, thụ tinh thì học sinh phải làm gì? Vì vậy, để tạo điều kiện cho học sinh lớp 10 giải bài tập liên quan đến giảm phân và thụ tinh tôi mạnh dạn chọn đề tài: “ Phân dạng và phương pháp giải bài tập nguyên phân, giảm phân và thụ tinh khi không có đột biến ”. I.1. Đối tượng nghiên cứu Đề tài áp dụng đối với học sinh lớp 10 trong các giờ luyện tập, ôn tập buổi chiều. I.2. Phạm vi nghiên cứu Học sinh lớp 10 A1, 10 A3 , 10A5, 10A6 trường THPT Nghĩa Minh I.3. Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu - Dạy thực nghiệm trên lớp - Điều tra hiệu quả của phương pháp qua các bài kiểm tra trắc nghiệm khách quan. I.4. Giả thuyết nghiên cứu - Cơ sở toán học xác suất thống kê - Cơ sở Sinh học - Một số dạng bài tập ứng dụng II. Mô tả giải pháp:
4. II. 1. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến Trong những năm học gần đây Bộ GD – ĐT áp dụng hình thức thi trắc nghiệm đối với môn Sinh học. Ưu điểm của hình thức thi này thì mỗi giáo viên và cán bộ quản lí đều nhận thức được. Tuy nhiên hình thức này có một số hạn chế đó là trong quá trình học và ôn tập giáo viên và học sinh thường chú ý nhiều đến các dạng đề trắc nghiệm, có nghĩa là khai thác phần ngọn, kiến thức tản mạn, mức độ khó thường thấp và trung bình, không chú trọng đến đến phát triển tư duy logic sáng tạo cho học sinh. Trường THPT Nghĩa Minh mới được thành lập, chất lượng đầu vào chưa cao. Một số học sinh chưa có ý thức học tập tốt, chưa có tinh thần hăng say tự học, tự nghiên cứu.Vì vậy khi gặp những vấn đề phức tạp các em thường nản tránh, không tập trung, nhất là giải những bài tập phức tạp sát với đề thi THPT Quốc gia. Vì vậy, tôi nhận thấy vấn đề ở đây là cần đưa ra hệ thống kiến thức có phân hóa từ đơn giản rồi nâng dần đến phức tạp; sau đó đưa ra cách giải quyết ngắn gọn, dễ hiểu nhất. Bài tập về nguyên phân, giảm phân, thụ tinh lúc nào cũng chiếm một vị trí quan trọng trong đề thi Đại học và THPT Quốc Gia (VD: Đề thi THPT QG 2015; 2016 có 4 / 50 câu ), không những thế còn chưa kể những bài tập phát triển về nguyên phân, giảm phân, thụ tinh trong các bài tập quy luật di truyền, đột biến NST là các bài tập chủ yếu, hay và khó trong các đề thi.Có thể nói bài tập về nguyên phân, giảm phân và thụ tinh là chìa khóa cho các dạng bài tập di truyền.Vì vậy, tôi nhận thấy ngay từ lớp 10, học sinh phải được trang bị kiến thức đầy đủ, chính xác, có hệ thống những kiến thức nền tảng – đó là kiến thức về nguyên phân, giảm phân, thụ tinh. II.2. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến II.2.1. Kiến thức cơ bản II.2.1.1. Chu kì tế bào: là khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào liên tiếp ( tức là khoảng thời gian tính từ lúc tế bào được tạo ra do tế bào mẹ phân chia cho đến khi nó phân chia xong). Chu kì tế bào được điều khiển chặt chẽ. Thời gian và tốc độ phân chia tế bào ở các bộ phận khác nhau của cùng một cơ thể động vật, thực vật là rất khác nhau và được điều khiển nhằm đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển bình thường của cơ thể. Chu kì tế bào gồm 2 giai đoạn chính: kì trung gian và phân chia tế bào + Kì trung gian gồm 3 pha: pha G1, S, G2 Các pha Đặc điểm Pha G1 Là pha sinh trưởng của tế bào. Cuối pha tồn tại điểm kiểm Soát R mà nếu tế bào vượt qua được điểm này mới đến được pha S để phân chia tế bào, còn không thì đi vào giai đoạn biệt hóa Pha S Pha nhân đôi ADN và NST ( NST đơn nhân đôi thành NST kép. Mỗi NST kép gồm 2 sợi cromatit chị em dính với nhau tại tâm động). Ở TB động vật: trung thể nhân đôi Pha G2 Tổng hợp những gì còn lại cần cho sự phân bào
5. Hình 1. Chu kì tế bào II.2.1.2. Phân bào - Ở cơ thể đơn bào , tế bào nhân sơ phân bào theo hình thức trực phân (phân đôi) - Ở cơ thể đa bào, tế bào nhân thực có hai hình thức phân bào: nguyên phân (phân bào nguyên nhiễm) và giảm phân ( phân bào giảm nhiễm). II.2.1.2.1.Nguyên phân - Xảy ra ở tế bào sinh dưỡng (tế bào xô ma); tế bào sinh dục sơ khai và hợp tử - Là hình thức phân chia một tế bào mẹ thành hai tế bào con có bộ nhiễm sắc thể giống mẹ - Gồm 2 giai đoạn: phân chia nhân và phân chia tế bào chất a. Phân chia nhân Các kì Đặc điểm Kì đầu Màng nhân và nhân con tiêu biến, thoi phân bào hình thành NST kép dần co xoắn Kì giữa NST kép co xoắn cực đại và dàn thành một hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. Kì sau Các sợi cromatit trên từng NST kép tách nhau ra trở thành NST đơn và di chuyển về hai cực tế bào theo sự co rút của sợi tơ vô sắc. Kì cuối NST đơn dần dãn xoắn. Màng nhân và nhân con hình thành, thoi phân bào tiêu biến b. Phân chia tế bào chất Sau khi kì sau hoàn tất việc phân chia vật chất di truyền, tế bào chất bắt đầu phân chia thành 2 tế bào con.
6. - Ở tế bào động vật: hình thành eo thắt ở xích đạo của tế bào để chia tế bào mẹ thành 2 tế bào con. - Ở tế bào thực vật: hình thành vách ngăn ở giữa tế bào để chia tế bào mẹ thành 2 tế bào con. Hình 2. Nguyên phân ở tế bào động vật c. Ý nghĩa của nguyên phân - Nguyên phân là cơ chế sinh sản ở cơ thể đơn bào nhân thực -Ở cơ thể đa bào nhân thực: +Nguyên phân giúp tái sinh các mô và cơ quan bị tổn thương +Nguyên phân giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển +Nguyên phân là cơ sở cho quá trình sinh sản sinh dưỡng ở các sinh vật có sinh sản sinh dưỡng. Ứng dụng điều này trong nuôi cấy mô, tế bào, thực hiện giâm, chiết, ghép đạt hiệu quả. II.2.1.2.2.Giảm phân - Xảy ra ở tế bào sinh dục thời kì chín - Gồm 2 lần phân bào nhưng chỉ có một lần AND, NST nhân đôi - Qua giảm phân: một tế bào mẹ ban đầu bị phân chia thành 4 tế bào con, mỗi tế bào con có bộ NST giảm đi một nửa so với tế bào mẹ. a. Giảm phân I
7. Các kì Đặc điểm Kì đầu NST kép bắt cặp với nhau thành từng cặp NST kép tương đồng và có I thể xảy ra trao đổi chéo các đoạn NST tương đồng giữa 2 sợi cromatit không chị em với nhau (Sự trao đổi chéo này dẫn tới hoán vị gen.). Sau khi tiếp hợp, các NST kép dần co xoắn. Màng nhân và nhân con tiêu biến, thoi phân bào hình thành. NST đính với sợi tơ vô sắc của thoi phân bào tại tâm động. Kì giữa NST kép co xoắn cực đại và dàn thành hai hàng trên mặt phẳng xích I đạo của thoi phân bào. Kì sau I Các NST kép trong từng cặp NST kép tương đồng tách nhau ra và di chuyển về hai cực tế bào theo sự co rút của sợi tơ vô sắc. Kì cuối NST kép dần dãn xoắn. Màng nhân và nhân con hình thành, thoi phân I bào tiêu biến b. Giảm phân II ( giống cơ chế nguyên phân) Các kì Đặc điểm Kì đầu Màng nhân và nhân con tiêu biến, thoi phân bào hình thành II NST kép dần co xoắn Kì giữa NST kép co xoắn cực đại và dàn thành một hàng trên mặt phẳng xích II đạo của thoi phân bào. Kì sau Các sợi cromatit trên từng NST kép tách nhau ra trở thành NST đơn và II di chuyển về hai cực tế bào theo sự co rút của sợi tơ vô sắc. Kì cuối NST đơn dần dãn xoắn. Màng nhân và nhân con hình thành, thoi phân II bào tiêu biến GPI GP II Tế bào mẹ 2 tế bào 4 tế bào mới (2n đơn) (n kép) (n đơn)
8. Hình 3. Các kì giảm phân c.Sự hình thành giao tử sau giảm phân - Ở cơ thể đa bào nhân thực, sau giảm phân hình thành giao tử: + Ở động vật: Đối với giới đực: 1 tế bào sinh tinh sau giảm phân tạo ra 4 tinh trùng Đối với giới cái: 1 Tế bào sinh trứng sau giảm phân tạo ra 1 trứng và 3 thể định hướng Sau đó tinh trùng(n) kết hợp với trứng(n) trong quá trình thụ tinh để ra hợp tử(2n); hợp tử tiến hành nguyên phân và bị phân hóa biến đổi thành cơ thể con. + Ở thực vật Các tế bào mẹ sau khi tiến hành giảm phân tạo ra các tế bào con thì các tế bào này phải trải qua một số lần nguyên phân để tạo ra hạt phấn hoặc túi phôi d. Ý nghĩa giảm phân - Sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các NST trong quá trình giảm phân và thụ tinh tạo ra nguồn biến dị tổ hợp cung cấp nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên và chọn giống. - Giảm phân kết hợp với thụ tinh và nguyên phân giúp duy trì ổn định bộ NST lưỡng bội của loài. II.2.2. Phân dạng các bài tập liên quan đến nguyên phân, giảm phân và thụ tinh II.2.2.1. Bài tập về nguyên phân - Dạng 1. Tính số tế bào con sau nguyên phân - Dạng 2. Tính số NST môi trường cung cấp và số thoi vô sắc hình thành trong nguyên phân - Dạng 3. Tính thời gian nguyên phân - Dạng 4. Mô tả biến đổi hình thái NST ở mỗi giai doạn khác nhau của quá trình nguyên phân. II.2.2.2. Bài tập về giảm phân,thụ tinh - Dạng 1. Xác định số NST đơn, số NST kép, số sợi comatit, số tâm động qua các kì giảm phân - Dạng 2. Xác định số giao tử được sinh ra trong giảm phân - Dạng 3. Hiệu suất thụ tinh và số hợp tử được tạo thành - Dạng 4. Xác định số thoi phân bào xuất hiện và bị phá hủy trong quá trình giảm phân - Dạng 5. Xác định số NST đơn môi trường cần cung cấp cho quá trình giảm phân . Dạng 6. Xác định số loại giao tử và tỉ lệ mỗi loại giao tử được tạo thành . Xác định số tổ hợp giao tử và số kiểu tổ hợp giao tử khác nhau. • Khi không có trao đổi chéo • Khi có trao đổi chéo: + Trao đổi chéo tại một điểm + Trao đổi chéo tại hai điểm không đồng thời + Trao đổi chéo kép - Dạng 7. Xác định nguồn gốc NST trong quá trình giảm phân hình thành giao tử