Toán học - Bài tập về nguyên phân và giảm phân

BÀI TẬP VỀ NGUYÊN PHÂN VÀ GIẢM PHÂN
Hoạt động của giáo viên & học sinh
Nội dung
Bài tập 1: 10 tế bào sinh dục sơ khai phân bào liên tiếp với số lần như nhau ở vùng sinh sản, môi trường cung cấp 2480 nhiễm sắc thể đơn, tất cả các tế bào con đến vùng chín giảm phân đã đòi hỏi môi trường tế bào cung cấp thêm 2560 nhiễm sắc thể đơn. Hiệu xuất thụ tinh của giao tử là 10 % và tạo ra 128 hợp tử. Biết không có hiện tượng trao đổi chéo xảy ra trong giảm phân. 
Hãy xác định:
a. Bộ nhiễm sắc thể 2n của loài và tên của loài đó
b. Tế bào sinh dục sơ khai là đực hay cái? Giải thích?
Bài tập 2: Ở 1 loài ong mật, 2n=32. Trứng khi được thụ tinh sẽ nở thành ong chúa hoặc ong thợ tuỳ điều kiện về dinh dưỡng, còn trứng không được thụ tinh thì nở thành ong đực.
Một ong chúa đẻ được một số trứng gồm trứng được thụ tinh và trứng không được thụ tinh, nhưng chỉ có 80% số trứng được thụ tinh là nở thành ong thợ, 60% số trứng không được thụ tinh là nở thành ong đực, các trường hợp còn lại đều không nở và bị tiêu biến. Các trứng nở thành ong thợ và ong đực nói trên chứa tổng số 155136 NST, biết rằng số ong đực con bằng 2% số ong thợ con.
a/ Tìm số ong thợ con và số ong đực con.
b/ Tổng số trứng được ong thợ đẻ ra trong lần nói trên là bao nhiêu?
c/ Nếu số tinh trùng trực tiếp thụ tinh với các trứng chiếm 1% so với tổng số tinh trùng hình thành thì tổng số NST trong các tinh trùng và tế bào trứng bị tiêu biến là bao nhiêu?
Bài tập 3: 
Một tế bào sinh dục sơ khai của 1 loài thực hiện nguyên phân liên tiếp một số đợt đòi hỏi môi trường nội bào cung cấp nguyên liệu hình thành 504 nhiễm sắc thể (NST) đơn mới. Các tế bào con sinh ra từ đợt nguyên phân cuối cùng đều giảm phân bình thường tạo 128 tinh trùng chứa NST Y.
a. Số đợt nguyên phân của tế bào sinh dục sơ khai? 
b. Xác định bộ NST 2n của loài? 
c. Trong quá trình nguyên phân đó có bao nhiêu thoi tơ vô sắc được hình thành?
d. Tính số lượng NST đơn môi trường cung cấp cho toàn bộ quá trình tạo giao tử từ 1 tế bào sinh dục sơ khai
e. Có bao nhiêu kiểu sắp xếp của các NST kép trên mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc ở kì giữa 1 phân bào giảm nhiễm.
Bài tập 4: 
10 tế bào sinh dục của một cơ thể nguyên phân liên tiếp một số đợt đòi hỏi môi trường nội bào cung cấp nguyên liệu để tạo ra 2480 NST đơn mới tương đương. Các tế bào con đều trải qua vùng sinh trưởng bước vào vùng chín, giảm phân tạo nên các giao tử, môi trường nội bào đã cung cấp thêm nguyên liệu tạo nên 2560 NST đơn. Hiệu suất thụ tinh của giao tử 10% tạo nên 128 hợp tử lưỡng bội bình thường.
a. Xác định bộ NST lưỡng bội của loài?
b. Xác định giới tính của cơ thể tạo nên các giao tử trên?
c. Các hợp tử được chia thành hai nhóm A và B có số lượng bằng nhau. Mỗi hợp tử trong nhóm A có số đợt nguyên phân gấp 2 lần số đợt nguyên phân trong nhóm B. Các hợp tử trong mỗi nhóm có số đợt nguyên phân bằng nhau. Tổng số NST đơn có trong toàn bộ các tế bào con sinh ra từ 2 nhóm bằng 10240 NST đơn lúc chưa nhân đôi. Tìm số đợt nguyên phân của mỗi hợp tử trong mỗi nhóm tế bào?
Bài tập 5:
Tổng số tế bào sinh tinh trùng và sinh trứng của một loài bằng 320. Tổng số NST đơn trong các tinh trùng tạo ra nhiều hơn các NST trong các trứng là 18240. Các trứng tạo ra đều được thụ tinh. Một trứng thụ tinh với một tinh trùng tạo ra 1 hợp tử lưỡng bội bình thường. Khi không có trao đổi đoạn và không có đột biến loài đó tạo nên 219 loại trứng.
a. Nếu các tế bào sinh tinh trùng và sinh trứng đều được tạo ra từ 1 tế bào sinh dục sơ khai đực và 1 tế bào sinh dục sơ khai cái thì mỗi loại tế bào đã trải qua mấy đợt nguyên phân.
b. Tìm hiệu suất thụ tinh của tinh trùng?
c. Số lượng NST đơn mới tương đương mà môi trường cung cấp cho mỗi tế bào sinh dục sơ khai cái để tạo trứng. là bao nhiêu?
Bài tập 6
Tế bào lưỡng bội của ruồi giấm có khoảng 5,66108 nuclêôtit. Nếu chiều dài trung bình của nhiễm sắc thể ruồi giấm ở kì giữa dài khoảng 2 micrômét, thì nó cuộn chặt lại và làm ngắn đi bao nhiêu lần so với chiều dài kéo thẳng của phân tử ADN? 
Bài tập 7 Trong tế bào của người , bộ nhiễm sắc thể 2n chứa hàm lượng ADN bằng 6 x 109 cặp nuclêôtit. Hãy cho biết các tế bào sau đây chứa bao nhiêu cặp nuclêôtit ?
Tế bào ở pha G1.
Tế bào ở pha G2.
Tế bào nơron.
Tinh trùng.
Bài tập 8
a/.Các tế bào 1,2,3 trong hình đang ở kì nào, thuộc kiểu phân bào gì ? ( Cho biết bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của loài này 2n = 4).
b/. Một cặp nhiễm sắc thể tương đồng, mà mỗi nhiễm sắc thể có 400 nuclêôxôm. Mỗi đoạn nối ADN trung bình có 80 cặp nu. Số đoạn nối ít hơn số nuclêôxôm.
Khi các cặp NST đó tái bản 2 lần liên tiếp, môi trường nội bào đã cung cấp nguyên liệu tạo nên các nuclêôxôm tương đương với bao nhiêu nuclêôxôm? Số lượng prôtêin histon các loại cần phải cung cấp là bao nhiêu?
Bài tập 9:
 Một tế bào sinh dưỡng của lúa 2n = 24 NST. Nguyên phân liên tiếp 6 lần. Nhưng khi kết thúc lần phân bào 3; trong số tế bào con, do tác nhân đột biến có 1 tế bào bị rối loạn phân bào xảy ra trên tất cả các cặp nhiễm sắc thể.
 a/. Tìm số lượng tế bào con hình thành?
 b/. Tính tỉ lệ tế bào đột biến với tế bào bình thường.
 c/. Trong các lần phân bào môi trường tế bào đã cung cấp nguyên liệu tương đương để tạo ra bao nhiêu nhiễm sắc thể đơn mới?
Bài tập 10
a. Tại sao các NST co xoắn tối đa trước khi bước vào kì sau? Điều gì sẽ xảy ra nếu ở kì trước của nguyên phân thoi phân bào bị phá huỷ? Hiện tượng các NST tương đồng bắt đôi với nhau có ý nghĩa gì?
b. Ruồi giấm có bộ NST 2n = 8. Một nhóm tế bào sinh dục của ruồi giấm mang 128 NST kép. Nhóm tế bào này đang ở kì nào và có số lượng bao nhiêu? Biết rằng mọi diễn biến trong nhóm tế bào như nhau.
Bài tập `11
a. Sự biến đổi hình thái NST trong quá trình phân bào có ý nghĩa gì?
b. Hiện tượng bộ NST giảm đi một nửa xảy ra ở thời điểm nào của giảm phân? Giải thích?
c. Tế bào sinh dục gà có 2n = 78. Tế bào này nguyên phân 5 đợt liên tiếp và giảm phân tạo ra các giao tử. Hãy tính số lượng NST đơn mới môi trường cung cấp cho tế bào trên trong quá trình tạo giao tử và số giao tử được tạo thành.
Cách giải
a. Gọi x là số lần nguyên phân của tế bào sinh dục sơ khai, 2n là bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của loài, ta có:
 (ruồi giấm)
2n.2x.10 = 2560 g x = 5
b. Số tế bào con sinh ra: 320
Số giao tử tham gia thụ tinh: = 1280
Số giao tử hình thành từ mỗi tế bào sinh giao tử: = 4 suy ra là con đực 
Cách giải
a/ Gọi x là số ong thợ, y là số ong đực thì y = 0,02x 
Ta có 32x + 16 x 0,02x =155136; x = 4800; y = 96
b/ Tổng số trứng đẻ là (4800x100/80) + (96x100/60) = 6160
c/ Tổng số nhiễm sắc thể bị tiêu biến
	 - Số trứng thụ tinh đẻ ra: 4800 x 100/80 = 6000 trứng 
	 - Số tinh trùng không thụ tinh: (6000 x 100) – 6000 = 594000 
	 - Số trứng không thụ tinh đẻ ra: 96 x 100/60 = 160 trứng
	 - Số trứng không thụ tinh không nở: 160 – 96 = 64 
	 - Số trứng thụ tinh không nở: 6000 – 4800 = 1200 
 - Tổng số nhiễm sắc thể bị tiêu biến: (32 x 1200) + 16(64 + 594000) = 9543424 NST 
GIẢI
Số đợt nguyên phân: 
- Số tinh trùng mang NST Y = tinh trùng mang NST X = 128
Tổng số tinh trùng tạo thành: 128 × 2 = 256
Số TB sinh tinh: 
Số đợt nguyên phân: Gọi K là số đợt nguyên phân
2k = 64 → k = 6
Bộ NST 2n: (26-1) × 2n = 504 → 2n = 8
- Số thoi vô sắc hình thành: 26 – 1 = 63
- Số NST môi trường cung cấp cho tế bào sinh dục sơ khai tạo giao tử: 
(26-1 + 1) × 8 = 1016
- Số kiểu sắp xếp là: 8 kiểu sắp xếp.
Cách giải
a. Ở vùng chín mỗi tế bào sinh dục có một lần nhân đôi NST ở kì trung gian của lần phân bào I nên số lượng NST cung cấp bằng số lượng NST có trong tế bào ban đầu trước khi bước vào giảm phân. Suy ra số lượng NST đơn có trong các tế bào trước khi thực hiện giảm phân là 2560 NST đơn.
- Số lượng NST đơn có trong 10 tế bào sinh dục sơ khai là 2560 – 2480 = 80
- Bộ NST lưỡng bội của loài 2n = 
b. Với hiệu suất thụ tinh 10% để tạo ra 128 hợp tử thì số lượng giao tử cần phải có:
 giao tử
- Số lượng tế bào sinh dục con khi chưa bước vào vùng chín được tạo ra từ nhóm tế bào trên:
tế bào
Nếu các tế bào này là tế bào sinh trứng thì chỉ tạo được 320 tế bào trứng, không đủ hoàn tất quá trình thụ tinh. Vậy nhóm tế bào trên là tế bào giới tính đực. Vì tạo được: tinh trùng.
c. Gọi số đợt nguyên phân của mỗi hợp tử trong nhóm B là k. Suy ra số lần nguyên phân của hợp tử trong nhóm A là 2k. Theo giả thiết ta có phương trình:
=
Đặt k=1, ta có: loại
Đặt k=2, ta có: nghiệm đúng.
Số đợt nguyên phân mỗi hợp tử trong nhóm A là 4 đợt nhóm B là 2 đợt.
Cách giải
a. Gọi số lượng tế bào sinh tinh trùng là x, gọi số lượng tế bào sinh trứng là y (với điều kiện x, y là số nguyên dương, thỏa mãn công thức 2k). Theo giả thiết và theo lí thuyết giảm phân ta có hệ phương trình:
	ta có 
(bộ NST của loài 2n=38, có 219 loại trứng)
Số đợt nguyên phân của tế bào sinh dục đực: 2k =256 gk = 8 đợt
Số đợt nguyên phân của tế bào sinh dục cái: 2k = 64 g k = 6 đợt
b. Theo giả thiết các tế bào trứng đều được thụ tinh, vậy có 64 hợp tử. Để tạo ra 64 hợp tử phải có 64 tinh trùng được thụ tinh với trứng trong tổng số tinh trùng được tạo ra.
256 × 4 = 1024. Hiệu suất thụ tinh của tinh trùng 
c. Số lượng NST đơn mới tương đương cung cấp cho tế bào sinh dục cái:
- Ở vùng sinh sản: (64-1) × 38 NST = 2394 NST
- Ở vùng chín: 64 × 38 NST = 2432 NST
Tổng số NST đơn mới tương đương cung cấp cho 1 tế bào sinh dục cái để tạo ra các trứng: = 2349 + 2432 = 4826 NST
Cách giải
Ruồi giấm có 8 NST, vậy chiều dài của bộ NST của ruồi giấm là:
Chiều dài trung bình một phân tử ADN của ruồi giấm là 
NST ruồi giấm ở kì giữa có chiều dài 2 
Vậy NST kì giữa đã cuộn chặt với số lần là lần
Đáp án; a.Tế bào ở pha G1 : 6 x 109 (cặp nucleotit).
b. Tế bào ở pha G2 : 6 x 109 x 2 (cặp nucleotit) = 12 x 109 (cặp nucleotit)
c. Tế bào nơron : 6 x 109 (cặp nucleotit).
d. Tinh trùng : 3 x 109 (cặp nucleotit)
Đáp án
a. Tế bào 1 đang ở kì sau của giảm phân 2.
 Tế bào 2 đang ở kì sau của nguyên phân.
 Tế bào 3 đang ở kì sau giảm phân 1.
b/. Tổng số nu có trên cả sợi ADN của 1 NST[400 x 146 x 2] + [ 80 x 2 x (400 – 1)] = 180640 nu. 
 Khi các cặp NST đó tái bản 2 lần liên tiếp, môi trường nội bào đã cung cấp nguyên liệu tạo nên các nulêôxôm tương đương với số lượng như sau: 
 (22-1) 400 x 2 = 2400 nuclêôxôm. Số lượng prôtêin histon các loại cần cung cấp: 
 (22 – 1) 400 x 2 x 8 = 19200 prôtêin. 
Đáp án
 a/. Kết thúc nguyên phân lần 3 tạo 8 tế bào: 7 tế bào vẫn nguyên phân bình thường, còn 1 tế bào bị rối loạn.7 tế bào bình thường nguyên phân tiếp 3 lần tạo ra: 7 x 23 = 56 tế bào.
Một tế bào bị rối loạn phân bào lần thứ 4 tạo ra bộ nhiễm sắc thể 4n = 48 nhiễm sắc thể tồn tại trong 1 tế bào. Tế bào này tiếp tục trải qua lần phân bào 5 và 6 tạo nên 4 tế bào tứ bội. Vậy tổng số tế bào con hình thành: 56 + 4 = 60 tế bào.
 b/. Tỉ lệ tế bào đột biến với tế bào bình thường bằng 4/56 = 1/14.
 c/. Số lượng NST đơn cần cung cấp: 
[(23 – 1) x 24] + [(23 – 1) x 24 x 7] + [ (22 – 1) 24 x 2] = 1488 NST.
Đáp án:
a.- Các NST phải co xoắn tối đa trước khi bước vào kì sau để việc phân chia được dễ dàng không bị rối do kích thước của NST.
- Ở kì trước của nguyên phân nếu thoi phân bào bị phá huỷ thì các NST sẽ không di chuyển về các tế bào con và tạo ra tế bào tứ bội do NST đã nhân đôi.
- Hiện tượng các NST tương đồng bắt đôi với nhau có ý nghĩa:
+ Các NST tương đồng trong giảm phân tiếp hợp với nhau nên có thể xảy ra trao đổi chéo làm tăng biến dị tổ hợp.
+ Mặt khác do NST tương đồng bắt đôi từng cặp nên sự phân li của các NST làm giảm số lượng NST đi một nửa (các NST kép tập trung thành 2 hàng ở mặt phẳng xích đạo là do chúng bắt đôi với nhau)
b.- NST kép có thể ở 1 trong các kì sau: Kì trung gian lần phân bào I sau khi đã nhân đôi, kì đầu I, kì giữa I, kì sau I, kì cuối I, kì đầu II, kì giữa II
+ Số lượng tế bào ở kì I: 128 : 8 = 16 tế bào
+ Số lượng tế bào ở giảm phân
II: 128 : 4 = 32 tế bào 
Đáp án: a. – NST dãn xoắn dạng sợi mảnh thực hiện chức năng tổng hợp ADN, ARN, prôtêin
NST co ngắn, co ngắn cực đại g phân li đều đặn VCDT cho các tế bào con.
b. Lần phân bào thứ nhất của giảm phân, khi các NST sắp xếp thành hai hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc và các NST kép trong cặp tương đồng phân li về hai cực của tế bào
c. 78 x (25 – 1) x 4 = 9672 NST đơn.
25 tế bào trứng; 25 x 4 tinh trùng.