Công thức nguyên phân (Phương pháp giải bài tập chi tiết)

---

---

Bài viết Công thức nguyên phân với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Công thức nguyên phân.

Công thức nguyên phân (Phương pháp giải bài tập chi tiết)

1. Công thức xác định số NST, số chromatid, số tâm động, số phân tử DNA trong tế bào qua các kì của nguyên phân

1.1. Công thức

- Để nhận biết các kì trong nguyên phân cần căn cứ vào sự thay đổi về hoạt động, hình thái và số lượng NST qua từng kì của nguyên phân.

- Số NST, số chromatid và số tâm động trong 1 tế bào chứa 2n NST qua các kì của nguyên phân:

Các kì	Số NST đơn	Số NST kép	Số chromatid	Số tâm động	Số DNA
Trung gian	0	2n	4n	2n	4n
Kì đầu	0	2n	4n	2n	4n
Kì giữa	0	2n	4n	2n	4n
Kì sau	4n	0	0	4n	4n
Kì cuối (khi TBC chưa phân chia xong)	4n	0	0	4n	4n
Kì cuối (khi TBC đã phân chia xong)	2n/1 tế bào	0	0	2n/1 tế bào	2n

- Chú ý:

+ Số tâm động luôn bằng số NST dù đơn hay kép.

+ Số chromatid bằng 2 lần số NST kép, nhưng khi NST ở trạng thái đơn không được coi là chromatid.

+ Số phân tử DNA luôn bằng số NST đơn hoặc số chromatid.

1.2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Một tế bào của người tiến hành nguyên phân liên tiếp 3 lần. Hãy xác định số NST cùng trạng thái, số chromatid, số tâm động, số phân tử DNA có trong tất cả các tế bào khi:

a. Đang ở kì giữa của lần nguyên phân thứ 2.

b. Đang ở kì sau của lần nguyên phân thứ 2.

c. Đang ở kì cuối của lần nguyên phân thứ 3.

(Biết bộ NST lưỡng bội của người 2n = 46)

Lời giải:

a) - Khi đang ở kì giữa của lần nguyên phân thứ 2, tức là đã thực hiện xong nguyên phân lần 1, số tế bào đang ở kì giữa của lần nguyên phân thứ 2 là: 2¹ =2 (tế bào).

- Ở kì giữa của nguyên phân, mỗi tế bào của người có số NST là: 2n kép = 46 NST kép. Do đó:

+ Số NST có trong tất cả các tế bào là: 46 × 2 = 92 (NST kép).

+ Số chromatid: 92 × 2 = 184 (chromatid).

+ Số tâm động luôn bằng số NST cho dù ở trạng thái đơn hay kép = 46 × 2 = 92 (tâm động).

+ Số phân tử DNA luôn bằng số chromatid (vì mỗi chromatid được cấu tạo bởi một phân tử DNA và protein histone) 92 × 2 = 184 (phân tử DNA).

b) - Khi đang ở kì sau của lần nguyên phân thứ 2, tức là đã thực hiện xong nguyên phân lần 1. Số tế bào đang ở kì sau của lần nguyên phân thứ 2 là: 2¹ = 2 (tế bào).

- Ở kì sau của nguyên phân, mỗi tế bào của người có số NST là: 4n đơn = 92 NST đơn. Do đó:

+ Số NST có trong tất cả các tế bào là: 92 × 2 = 184 (NST đơn).

+ Mỗi NST kép gồm 2 chromatid, nhưng NST đơn không gọi là chromatid nên ở kì sau không có chromatid.

+ Số tâm động luôn bằng số NST cho dù ở trạng thái đơn hay kép = 92 × 2 = 184 (tâm động).

+ Số phân tử DNA luôn bằng số NST đơn = 92 × 2 = 184 (phân tử DNA).

c. Khi đang ở lần nguyên phân thứ 3, tức là đã thực hiện xong nguyên phân lần 2. Số tế bào đang ở kì cuối của lần nguyên phân thứ 3 là: 2² = 4 (tế bào).

• Ở kì cuối của nguyên phân đang tồn tại 2 khả năng hoặc tế bào đã tách, hoặc tế bào chưa tách.

- Nếu tế bào đã tách thì số tế bào ở kì cuối nguyên phân lần 3 là: 2³ = 8 (tế bào), mỗi tế bào của người lúc này có số NST là 2n đơn = 46 NST đơn. Do đó:

+ Số NST có trong tất cả các tế bào là: 46 × 8 = 368.

+ Số chromatid là: 0.

+ Số tâm động: 46 × 8 = 368.

+ Số phân tử DNA: 46 × 8 = 368.

- Nếu tế bào chưa tách thì số tế bào ở kì cuối nguyên phân lần 3 là 2² = 4 (tế bào), mỗi tế bào của người lúc này có số NST là 4n đơn = 92 NST đơn. Do đó:

+ Số NST có trong tất cả các tế bào là: 92 × 4 = 368 (NST đơn).

+ Số chromatid là: 0.

+ Số tâm động: 92 × 4 = 368.

+ Số phân tử DNA: 92 × 4 = 368.

Ví dụ 2: Ở một loài có bộ NST 2n = 20. Một nhóm tế bào khác của loài mang 400 NST kép. Nhóm tế bào đang ở kì nào của quá trình nguyên phân? Với số lượng bao nhiêu? Cho biết diễn biến của các tế bào trong nhóm đều như nhau.

Lời giải:

Trong chu kì nguyên phân, NST kép tồn tại ở kì trung gian (sau khi NST tự nhân đôi), kì đầu và kì giữa.

Dù ở kì nào trong 3 kì nói trên thì trong mỗi tế bào đều chứa 2n = 20 NST kép$\Rightarrow$Số lượng tế bào ở trong nhóm: 400 : 20 = 20 tế bào.

Ví dụ 3: Một tế bào của một loài sinh vật đang phận bào nguyên nhiễm. Quan sát thấy các NST đang sắp xếp như hình bên. Hãy xác định:

a. Tế bào đang ở kì nào của nguyên phân.

b. Bộ NST 2n của loài sinh vật nói trên.

Lời giải:

a. Dựa vào hình ta thấy: Các NST ở dạng đơn và đang tiến về 2 cực. Như vậy, tế bào đang ở kì sau của nguyên phân.

b. Xác định bộ NST 2n: Nhìn vào hình trên ta thấy có 12 tâm động tương đương với 12 NST đơn. Ở kì sau của nguyên phân thì số NST trong tế bào là 4n = 12. Vậy bộ NST 2n = 6.

2. Công thức xác định số tế bào, số NST môi trường nội bào cung cấp, số thoi tơ vô sắc xuất hiện trong quá trình nguyên phân

2.1. Công thức

Nếu có a tế bào nguyên phân x lần thì:

- Số tế bào đã hiện diện trong quá trình nguyên phân là: a × (2^x+1 - 1).

- Số tế bào con đã từng được tạo ra trong cả quá trình là: a × (2^x+1 - 2).

- Số tế bào đã từng làm tế bào mẹ: a × (2^x - 1).

- Số tế bào con được tạo ra ở thế hệ cuối cùng là: a × 2^x.

- Số NST có trong các tế bào con được tạo ra ở thế hệ cuối cùng là: a × 2n × 2^x.

- Số NST mới hoàn toàn trong các tế bào ở thế hệ cuối cùng là: a × 2n × (2^x – 2).

- Số NST mà môi trường nội bào phải cung cấp là: a × 2n × (2^x – 1).

- Số thoi vô sắc = số tế bào làm mẹ = a × (2^x - 1).

2.2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Có 1 tế bào của ruồi giấm tiến hành nguyên phần 3 lần đã tạo ra các tế bào con. Hãy xác định:

a. Số tế bào đã từng hiện diện trong quá trình nguyên phân.

b. Số tế bào con đã từng được tạo ra trong cả quá trình.

c. Số tế bào đã từng làm mẹ.

d. Số tế bào con được tạo ra ở thế hệ cuối cùng.

e. Số NST có trong tất cả các tế bào con được tạo ra ở thế hệ cuối cùng.

g. Số NST mà môi trường nội bào cung cấp cho quá trình nguyên phân.

h. Số NST được cấu tạo hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường ở các tế bào con được tạo thành.

i. Số thoi vô sắc xuất hiện trong quá trình nguyên phân.

Lời giải:

a. Số tế bào đã từng hiện diện trong quá trình nguyên phân là số tế bào đã xuất hiện trong cả quá trình. Mỗi tế bào nguyên phân một lần sẽ tạo ra 2 tế bào con giống nhau. - Tế bào nguyên phân lần 1 đã tạo ra 2 tế bào con.

- 2 tế bào được tạo ra tiến hành nguyên phân lần 2 tạo ra 4 tế bào con.

- 4 tế bào được tạo ra tiếp tục nguyên phân lần 3 tạo ra 8 tế bào con.

$\Rightarrow$ Như vậy, số tế bào đã từng xuất hiện trong cả quá trình là: 1 + 2 + 4 + 8 = 15 (tế bào). Từ đó, rút ra công thức tính nhanh về số tế bào đã hiện diện trong quá trình là: 1 × (2³⁺¹ - 1).

b. Số tế bào con đã từng được tạo ra trong cả quá trình = Số tế bào con tạo ra ở lần 1 + Số tế bào con tạo ra ở lần 2 + Số tế bào con tạo ra ở lần 3 $\Rightarrow$ Số tế bào con đã từng được tạo ra trong cả quá trình là 2 + 4 + 8 = 14 (tế bào). Hoặc có thể lấy số tế bào đã từng hiện diện - 1 tế bào mẹ ban đầu. Từ đó, rút ra công thức: 1 × (2³⁺¹ - 2).

c. Số tế bào đã từng làm mẹ = Số tế bào tham gia nguyên phân ở các lần $\Rightarrow$ Số tế bào đã từng làm mẹ là: 1 + 2 + 4 = 7 (tế bào). Từ đó, rút ra công thức: 1 × (2³ - 1).

d. Số tế bào con được tạo ra ở thế hệ cuối cùng tức là số tế bào con được tạo ra sau lần nguyên phân thứ 3 là 1 × 2³ = 8 (tế bào).

e. Số NST có trong tất cả các tế bào con được tạo ra ở thế hệ cuối cùng tức là số tế bào con ở thế hệ cuối cùng × Bộ NST lưỡng bội (2n) của loài.

Ruồi giấm có 2n = 8 $\Rightarrow$ Số NST có trong tất cả các tế bào con được tạo ra ở thế hệ cuối cùng là: 8 × 8 = 64 (NST).

g. Số NST mà môi trường nội bào phải cung cấp cho quá trình nguyên phân = Số NST có trong tất cả các tế bào con được tạo ra ở thế hệ cuối cùng – Số NST của tế bào mẹ ban đầu = 64 - 8 = 56 (NST).

h. Trong 8 tế bào con được tạo thành thì có 2 tế bào có chứa một nửa bộ NST của tế bào mẹ ban đầu. Vì vậy:

Số NST có trong các tế bào được cấu tạo hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường = Số NST có trong tất cả các tế bào con được tạo ra – Số NST trong 2 tế bào có chứa NST cũ = (2³ – 2) × 2n = 6 × 8 = 48.

i. Mỗi tế bào phân chia có 1 thoi vô sắc nên số thoi vô sắc xuất hiện bằng số lượt tế bào làm mẹ $\Rightarrow$ Số thoi vô sắc là: 1¹ + 2² + 2³ = 7 (thoi vô sắc).

Ví dụ 2: Một hợp tử của một loài đã nguyên phân một số lần liên tiếp tạo ra được 16 tế bào mới.

a. Xác định số đợt phân bào của hợp tử?

b. Xác định bộ NST lưỡng bội của loài và tên loài. Biết trong quá trình nguyên phân, môi trường đã cung cấp nguyên liệu với 690 NST đơn.

Lời giải:

a. Gọi số lần nguyên phân của hợp tử là x.

Ta có: Số tế bào thành = 2^x = 16$\Rightarrow$x = 4. Vậy hợp tử trên trải qua 4 lần nguyên phân.

b. Theo giả thiết, ta có: số NST môi trường cung cấp 690 NST đơn.

$\Rightarrow$2n × (2^x – 1) = 690 mà x = 4$\Rightarrow$2n = 46.

Vậy với 2n = 46, đây là bộ NST lưỡng bội của loài người.

Ví dụ 3: Có 4 hợp tử của cùng một loài nguyên phân một số lần không bằng nhau.

- Hợp tử A nguyên phân tạo ra số tế bào con bằng số NST trong bộ NST lưỡng bội của loài.

- Hợp tử B nguyên phân tạo ra các tế bào con có tổng số NST đơn gấp 4 lần số NST chứa trong bộ NST lưỡng bội của loài.

- Hợp tử C và hợp tử D tạo ra tổng số 96 tế bào con, trong đó số tế bào con tạo ra từ hợp tử D gấp hai lần số tế bào con tạo ra từ hợp tử C. Tổng số NST trong các tế bào con tạo ra từ 4 hợp tử là 864. Hãy xác định:

a. Bộ NST lưỡng bội của loài.

b. Số lần nguyên phân của mỗi hợp tử.

Lời giải:

a. Gọi số lần nguyên phân của 4 hợp tử A, B, C, D lần lượt là a, b, c, d (a, b, c, d là số nguyên dương).

Bộ NST của loài là 2n (n € N*).

Theo bài ra: 2n.2^b = 4.2n $\Rightarrow$ 2^b = 4 $\Rightarrow$ b = 2.

Ta lại có: 2^c + 2^d = 96 và 2^d = 2.2^c $\Rightarrow$ 2^c = 32; 2^d = 64 $\Rightarrow$ c = 5; d = 6.

Mà (2ª + 2^b + 2^c + 2^d) × 2n = 864 $\Rightarrow$ (2n + 4 + 32 + 64) × 2n = 864 $\Rightarrow$2n = 8.

Vậy bộ NST 2n = 8 là của ruồi giấm.

b. Số lần nguyên phân của mỗi hợp tử là:

- Hợp từ A nguyên phân 3 lần.

- Hợp tử B nguyên phân 2 lần.

- Hợp tử C nguyên phân 5 lần.

- Hợp tử D nguyên phân 6 lần.

Xem thêm công thức Sinh học 9 với phương pháp giải chi tiết, hay khác:

• Công thức giảm phân
• Công thức di truyền liên kết
• Công thức về đột biến NST
• Công thức di truyền học người
• Công thức xác định tuổi hóa thạch

Mục lục các chuyên đề Sinh học 9:

• Chuyên đề: Các qui luật di truyền
• Chuyên đề: Nhiễm sắc thể
• Chuyên đề: Phân tử
• Chuyên đề: Di truyền người
• Chuyên đề: Ứng dụng di truyền
• Chuyên đề: Sinh thái

• Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 9 có đáp án

---

---

---