Công thức nguyên phân và giảm phân – So sánh chi tiết

Trang chủ > Công Thức > Bài hiện tại.

I. GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN PHÂN VÀ GIẢM PHÂN

1. Nguyên phân và giảm phân là gì?

Nguyên phân (Mitosis)

Định nghĩa: Nguyên phân là quá trình phân chia tế bào thông thường, trong đó một tế bào mẹ phân chia thành hai tế bào con có bộ nhiễm sắc thể (NST) giống hệt tế bào mẹ.

Đặc điểm chính:

  • Tạo ra 2 tế bào con từ 1 tế bào mẹ
  • Bộ NST của tế bào con: 2n → 2n (không thay đổi)
  • Số lượng NST được duy trì qua các thế hệ tế bào
  • Xảy ra ở: tế bào sinh dưỡng (tế bào cơ thể)

Ý nghĩa:

  • Sinh trưởng và phát triển cơ thể
  • Tái sinh và phục hồi mô, cơ quan bị tổn thương
  • sinh sản vô tính ở một số sinh vật

Giảm phân (Meiosis)

Định nghĩa: Giảm phân là quá trình phân chia tế bào đặc biệt, trong đó một tế bào mẹ trải qua hai lần phân bào liên tiếp để tạo ra bốn tế bào con (giao tử) có bộ NST giảm đi một nửa.

Đặc điểm chính:

  • Tạo ra 4 tế bào con (giao tử) từ 1 tế bào mẹ
  • Bộ NST của giao tử: 2n → n (giảm một nửa)
  • Gồm 2 lần phân bào: Giảm phân IGiảm phân II
  • Xảy ra ở: tế bào sinh dục (tế bào sinh tinh, sinh trứng)

Ý nghĩa:

  • Tạo ra giao tử (tinh trùng, trứng) phục vụ sinh sản hữu tính
  • Duy trì ổn định bộ NST đặc trưng của loài qua các thế hệ
  • Tạo biến dị tổ hợp qua trao đổi chéo và phân li độc lập

3. Phân chia theo chương trình học

Lớp Nội dung chính Trọng tâm
Sinh 9 Nguyên phân cơ bản Số tế bào con, số NST, NST môi trường cung cấp
Sinh 10 Giảm phân chi tiết Giảm phân I, Giảm phân II, so sánh với nguyên phân
Sinh 12 Ứng dụng di truyền Lai giống, phân li độc lập, đột biến NST

Lộ trình học tập:

  1. Hiểu khái niệm và quá trình cơ bản
  2. Nắm vững các công thức tính toán
  3. Luyện tập các dạng bài tập từ dễ đến khó
  4. Vận dụng vào bài toán di truyền phức tạp

II. CÔNG THỨC NGUYÊN PHÂN

1. Đặc điểm nguyên phân

Tổng quan quá trình:

  • Số lần phân chia: 1 lần
  • Số tế bào con: 2 tế bào (vì $2 = 2^1$)
  • Bộ NST tế bào con: 2n (giống hệt tế bào mẹ)
  • Thời gian: Thường ngắn hơn giảm phân
  • Nơi xảy ra: Tế bào sinh dưỡng

Các giai đoạn:

  1. Kỳ trung gian: NST nhân đôi, tế bào chuẩn bị phân chia
  2. Kỳ đầu: NST co xoắn, xuất hiện thoi phân bào
  3. Kỳ giữa: NST xếp thành 1 hàng ở mặt phẳng xích đạo
  4. Kỳ sau: NST tách thành 2 nhiễm sắc tử, di chuyển về 2 cực
  5. Kỳ cuối: Tạo màng nhân mới, phân chia tế bào chất

Ý nghĩa sinh học:

  • Duy trì ổn định bộ NST qua các thế hệ tế bào
  • Phục vụ sinh trưởng và phát triển
  • Tái tạo mô, cơ quan bị tổn thương
  • Sinh sản vô tính

2. Công thức nguyên phân cơ bản

📌 A. Số tế bào con

Công thức từ 1 tế bào ban đầu:

Sau $k$ lần nguyên phân: $$\boxed{\text{Số tế bào con} = 2^k}$$

Công thức từ a tế bào ban đầu:

Nếu có $a$ tế bào cùng nguyên phân $k$ lần: $$\boxed{\text{Số tế bào con} = a \times 2^k}$$

Giải thích:

  • Mỗi lần nguyên phân, số tế bào tăng gấp đôi
  • Sau 1 lần: $2^1 = 2$ tế bào
  • Sau 2 lần: $2^2 = 4$ tế bào
  • Sau 3 lần: $2^3 = 8$ tế bào
  • Quy luật: lũy thừa cơ số 2

Ví dụ 1: Một tế bào nguyên phân 3 lần

  • Số tế bào con = $2^3 = 8$ tế bào

Ví dụ 2: 5 tế bào cùng nguyên phân 4 lần

  • Số tế bào con = $5 \times 2^4 = 5 \times 16 = 80$ tế bào

📌 B. Số NST trong tế bào con

Số NST trong mỗi tế bào con:

$$\boxed{\text{Số NST trong 1 tế bào con} = 2n}$$

Tổng số NST trong tất cả tế bào con:

$$\boxed{\text{Tổng số NST} = 2n \times a \times 2^k}$$

Giải thích:

  • Mỗi tế bào con có bộ NST giống tế bào mẹ (2n)
  • Tổng NST = NST mỗi tế bào × Số tế bào con

Ví dụ 3: 1 tế bào có 2n = 8 nguyên phân 3 lần

  • Số tế bào con: $2^3 = 8$ tế bào
  • Tổng số NST: $8 \times 8 = 64$ NST

📌 C. Số NST môi trường cung cấp

Công thức quan trọng nhất:

$$\boxed{\text{NST môi trường cung cấp} = 2n \times a \times (2^k – 1)}$$

Giải thích chi tiết:

  • Trước mỗi lần phân bào, NST phải nhân đôi
  • Số lần nhân đôi NST = Số lần phân bào = $k$ lần
  • Nhưng lần nhân đôi đầu tiên dùng NST của chính tế bào mẹ
  • Chỉ có $(k-1)$ lần tiếp theo cần NST từ môi trường… SAI!

Giải thích đúng:

  • Tổng số tế bào qua tất cả thế hệ = $1 + 2 + 4 + … + 2^k = 2^{k+1} – 1$
  • Nhưng chỉ tính số lần nhân đôi NST = $2^k – 1$ lần
  • Mỗi lần nhân đôi cần 2n NST từ môi trường

Cách hiểu khác:

  • Tế bào ban đầu: a tế bào (đã có 2n NST)
  • Tế bào cuối cùng: $a \times 2^k$ tế bào
  • Số tế bào tăng thêm: $a \times 2^k – a = a(2^k – 1)$
  • NST môi trường cần cung cấp: $2n \times a(2^k – 1)$

Ví dụ 4: 1 tế bào có 2n = 8 nguyên phân 3 lần

  • Số tế bào ban đầu: 1
  • Số tế bào cuối: $2^3 = 8$
  • Số tế bào tăng thêm: $8 – 1 = 7$
  • NST môi trường cung cấp: $8 \times 7 = 56$ NST

📌 D. Số thoi vô sắc (thoi phân bào)

Công thức:

$$\boxed{\text{Số thoi vô sắc} = a \times (2^k – 1)}$$

Giải thích:

  • Mỗi lần phân bào tạo ra 1 thoi vô sắc
  • Tổng số lần phân bào của tất cả tế bào = $a(2^k – 1)$
  • Mỗi lần phân bào = 1 thoi vô sắc

Cách tính:

  • Lần NP thứ 1: $a$ tế bào phân chia → $a$ thoi
  • Lần NP thứ 2: $2a$ tế bào phân chia → $2a$ thoi
  • Lần NP thứ 3: $4a$ tế bào phân chia → $4a$ thoi
  • Lần NP thứ k: $a \times 2^{k-1}$ tế bào → $a \times 2^{k-1}$ thoi
  • Tổng: $a + 2a + 4a + … + a \times 2^{k-1} = a(2^k – 1)$

Ví dụ 5: 2 tế bào nguyên phân 3 lần

  • Số thoi vô sắc = $2 \times (2^3 – 1) = 2 \times 7 = 14$ thoi

📌 E. Số tâm động

Công thức:

$$\boxed{\text{Số tâm động} = 2n \times a \times 2^k}$$

Giải thích:

  • Mỗi NST có 1 tâm động
  • Tổng số NST trong tất cả tế bào con = $2n \times a \times 2^k$
  • Số tâm động = Số NST

Ví dụ 6: 3 tế bào có 2n = 12 nguyên phân 2 lần

  • Số tế bào con: $3 \times 2^2 = 12$ tế bào
  • Tổng NST: $12 \times 12 = 144$ NST
  • Số tâm động: $144$ tâm động

3. Bảng công thức nguyên phân tổng hợp

Đại lượng cần tính Công thức Giải thích
Số tế bào con $a \times 2^k$ a: số TB ban đầu, k: số lần NP
NST trong mỗi TB con $2n$ Giống TB mẹ
Tổng NST trong TB con $2n \times a \times 2^k$ NST/TB × Số TB
NST môi trường cung cấp $2n \times a \times (2^k – 1)$ Cho quá trình nhân đôi
Số thoi vô sắc $a \times (2^k – 1)$ Mỗi lần chia 1 thoi
Số tâm động $2n \times a \times 2^k$ Mỗi NST 1 tâm động

Ví dụ tổng hợp: 4 tế bào có 2n = 16 nguyên phân 3 lần

Đại lượng Tính toán Kết quả
Số TB con $4 \times 2^3$ 32 tế bào
NST mỗi TB $2n$ 16 NST
Tổng NST $16 \times 32$ 512 NST
NST môi trường $16 \times 4 \times 7$ 448 NST
Số thoi vô sắc $4 \times 7$ 28 thoi
Số tâm động $16 \times 32$ 512 tâm động

III. CÔNG THỨC GIẢM PHÂN

1. Đặc điểm giảm phân

Tổng quan quá trình:

  • Số lần phân chia: 2 lần liên tiếp (Giảm phân I và Giảm phân II)
  • Số tế bào con: 4 tế bào (giao tử)
  • Bộ NST giao tử: n (giảm một nửa so với tế bào mẹ)
  • Thời gian: Dài hơn nguyên phân
  • Nơi xảy ra: Tế bào sinh dục (tinh bào, noãn bào)

Ý nghĩa sinh học:

  • Tạo giao tử (tinh trùng, trứng) cho sinh sản hữu tính
  • Duy trì ổn định bộ NST đặc trưng của loài qua các thế hệ
  • Tạo biến dị tổ hợp (nguồn nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên)

2. Giảm phân I (GP I)

Đặc điểm:

  • NST kép (2n kép) → NST đơn nhưng vẫn kép (n kép)
  • Các NST tương đồng tiếp hợp và có thể trao đổi chéo
  • Phân li các NST tương đồng về 2 cực tế bào
  • Kết quả: 1 tế bào (2n kép) → 2 tế bào (n kép)

Các giai đoạn của GP I:

  1. Kỳ đầu I: NST co xoắn, các NST tương đồng tiếp hợp thành cặp
  2. Kỳ giữa I: Các cặp NST tương đồng xếp thành 1 hàng
  3. Kỳ sau I: NST tương đồng trong mỗi cặp phân li về 2 cực
  4. Kỳ cuối I: Hình thành 2 tế bào con, mỗi tế bào có n NST kép

Điểm đặc biệt: Trao đổi chéo giữa các cromatit của NST tương đồng tạo biến dị.

3. Giảm phân II (GP II)

Đặc điểm:

  • NST kép (n kép) → NST đơn (n đơn)
  • Tương tự như nguyên phân nhưng với bộ NST đơn bội (n)
  • Phân li các cromatit trong từng NST kép
  • Kết quả: 2 tế bào (n kép) → 4 tế bào (n đơn)

Các giai đoạn của GP II:

  1. Kỳ đầu II: NST co xoắn trong 2 tế bào
  2. Kỳ giữa II: NST kép xếp thành 1 hàng
  3. Kỳ sau II: Các cromatit tách nhau, di chuyển về 2 cực
  4. Kỳ cuối II: Tạo 4 tế bào con (giao tử), mỗi tế bào có n NST đơn

Kết quả cuối cùng: 1 tế bào (2n) → 4 giao tử (n)

4. Công thức giảm phân

📌 A. Số tế bào con (giao tử)

Công thức từ 1 tế bào:

$$\boxed{\text{Số giao tử} = 4}$$

Công thức từ a tế bào:

$$\boxed{\text{Số giao tử} = 4a}$$

Giải thích:

  • Mỗi tế bào giảm phân tạo 4 giao tử (cố định)
  • Không phụ thuộc vào số lần phân chia

Ví dụ 7: 5 tế bào giảm phân

  • Số giao tử = $4 \times 5 = 20$ giao tử

📌 B. Số NST trong giao tử

Số NST trong mỗi giao tử:

$$\boxed{\text{Số NST trong 1 giao tử} = n}$$

Tổng số NST trong tất cả giao tử:

$$\boxed{\text{Tổng số NST} = n \times 4a}$$

Giải thích:

  • Mỗi giao tử có bộ NST đơn bội (n)
  • Bằng một nửa bộ NST lưỡng bội (2n) của tế bào mẹ

Ví dụ 8: 3 tế bào có 2n = 10 giảm phân

  • Số giao tử: $4 \times 3 = 12$ giao tử
  • NST trong mỗi giao tử: $n = 5$ NST
  • Tổng NST: $5 \times 12 = 60$ NST

📌 C. Số NST môi trường cung cấp

Công thức:

$$\boxed{\text{NST môi trường cung cấp} = 2n \times a}$$

Giải thích chi tiết:

  • NST chỉ nhân đôi 1 lần duy nhất (trước giảm phân I)
  • Sau đó trải qua 2 lần phân bào liên tiếp mà không nhân đôi nữa
  • Mỗi tế bào cần 2n NST từ môi trường cho lần nhân đôi duy nhất này

So sánh với nguyên phân:

  • Nguyên phân: Nhân đôi trước mỗi lần phân bào
  • Giảm phân: Chỉ nhân đôi 1 lần trước GP I

Ví dụ 9: 2 tế bào có 2n = 8 giảm phân

  • NST môi trường cung cấp: $8 \times 2 = 16$ NST

📌 D. Số thoi vô sắc

Công thức:

$$\boxed{\text{Số thoi vô sắc} = 3a}$$

Giải thích chi tiết:

  • Giảm phân I: $a$ tế bào phân chia → $a$ thoi vô sắc
  • Giảm phân II: $2a$ tế bào (từ GP I) phân chia → $2a$ thoi vô sắc
  • Tổng cộng: $a + 2a = 3a$ thoi vô sắc

Lưu ý: Đây là điểm dễ nhầm! Nhiều học sinh nghĩ là $2a$ thoi.

Ví dụ 10: 4 tế bào giảm phân

  • Số thoi vô sắc = $3 \times 4 = 12$ thoi

📌 E. Số tâm động

Công thức:

$$\boxed{\text{Số tâm động} = n \times 4a}$$

Giải thích:

  • Mỗi NST trong giao tử có 1 tâm động
  • Tổng số NST trong tất cả giao tử = $n \times 4a$
  • Số tâm động = Số NST

Ví dụ 11: 5 tế bào có 2n = 12 giảm phân

  • Số giao tử: $4 \times 5 = 20$
  • NST mỗi giao tử: $n = 6$
  • Số tâm động: $6 \times 20 = 120$ tâm động

5. Bảng công thức giảm phân tổng hợp

Đại lượng cần tính Công thức Giải thích
Số giao tử $4a$ a: số TB ban đầu
NST trong mỗi giao tử $n$ Giảm một nửa
Tổng NST trong giao tử $n \times 4a$ NST/giao tử × Số giao tử
NST môi trường cung cấp $2n \times a$ Chỉ nhân đôi 1 lần
Số thoi vô sắc $3a$ GP I: a, GP II: 2a
Số tâm động $n \times 4a$ Mỗi NST 1 tâm động

Ví dụ tổng hợp: 6 tế bào có 2n = 20 giảm phân

Đại lượng Tính toán Kết quả
Số giao tử $4 \times 6$ 24 giao tử
NST mỗi giao tử $n = 10$ 10 NST
Tổng NST $10 \times 24$ 240 NST
NST môi trường $20 \times 6$ 120 NST
Số thoi vô sắc $3 \times 6$ 18 thoi
Số tâm động $10 \times 24$ 240 tâm động

IV. SO SÁNH NGUYÊN PHÂN VÀ GIẢM PHÂN

1. Bảng so sánh tổng quát

Tiêu chí Nguyên phân Giảm phân
Số lần phân chia 1 lần 2 lần (GP I + GP II)
Số tế bào con 2 tế bào 4 tế bào (giao tử)
Bộ NST tế bào con 2n (giống mẹ) n (giảm một nửa)
Nơi xảy ra Tế bào sinh dưỡng Tế bào sinh dục
Thời gian Ngắn hơn Dài hơn
Trao đổi chéo Không có Có (ở kỳ đầu GP I)
Tiếp hợp NST Không có Có (ở GP I)
Ý nghĩa Sinh trưởng, tái sinh Tạo giao tử, sinh sản
Biến dị Không tạo biến dị Tạo biến dị tổ hợp

2. So sánh công thức chi tiết

Đại lượng Nguyên phân Giảm phân Ghi chú
Số TB/giao tử từ a TB $2^k \times a$ $4a$ k: số lần NP
NST trong TB con $2n$ $n$ GP giảm một nửa
NST môi trường $2n \times a \times (2^k – 1)$ $2n \times a$ GP chỉ nhân đôi 1 lần
Số thoi vô sắc $a(2^k – 1)$ $3a$ GP: 1 lần GP I + 2 lần GP II
Số tâm động $2n \times a \times 2^k$ $n \times 4a$ Theo NST

3. Ví dụ so sánh cụ thể

Đề bài: Có 2 tế bào có 2n = 8

  • Nhóm A: 2 tế bào nguyên phân 3 lần
  • Nhóm B: 2 tế bào giảm phân

Hãy so sánh:

Nhóm A: Nguyên phân 3 lần

Đại lượng Công thức Kết quả
Số TB con $2 \times 2^3$ 16 tế bào
NST mỗi TB $2n$ 8 NST
NST môi trường $8 \times 2 \times (2^3-1)$ 112 NST
Số thoi $2 \times (2^3-1)$ 14 thoi

Nhóm B: Giảm phân

Đại lượng Công thức Kết quả
Số giao tử $4 \times 2$ 8 giao tử
NST mỗi giao tử $n$ 4 NST
NST môi trường $8 \times 2$ 16 NST
Số thoi $3 \times 2$ 6 thoi

Nhận xét:

Số tế bào/giao tử: Nguyên phân (16) > Giảm phân (8)

NST môi trường: Nguyên phân (112) >> Giảm phân (16)
→ Nguyên phân tốn NST môi trường gấp 7 lần giảm phân!

NST trong mỗi tế bào: Nguyên phân (8) > Giảm phân (4)
→ Giảm phân giảm NST xuống một nửa

4. Sự khác biệt về cơ chế

Cơ chế nguyên phân:

  1. Nhân đôi NST (kỳ trung gian)
  2. Phân li cromatit trong mỗi NST kép về 2 cực
  3. Tạo 2 tế bào con giống hệt tế bào mẹ (2n)
  4. Duy trì bộ NST lưỡng bội (2n)

Cơ chế giảm phân:

  1. Nhân đôi NST 1 lần (trước GP I)
  2. GP I: Phân li các NST tương đồng → 2 tế bào (n kép)
  3. GP II: Phân li các cromatit → 4 tế bào (n đơn)
  4. Giảm bộ NST xuống đơn bội (n)

Điểm mấu chốt:

  • Nguyên phân: Phân li cromatit
  • Giảm phân I: Phân li NST tương đồng (khác biệt lớn nhất!)
  • Giảm phân II: Phân li cromatit (giống nguyên phân)

V. CÔNG THỨC TỔNG HỢP VÀ MỞ RỘNG

1. Công thức kết hợp nguyên phân và giảm phân

Bài toán điển hình: Tế bào ban đầu nguyên phân $k$ lần, sau đó tất cả tế bào con đều giảm phân.

Số giao tử tạo thành:

$$\boxed{\text{Số giao tử} = a \times 2^k \times 4 = 4a \times 2^k}$$

Giải thích:

  • Sau nguyên phân: $a \times 2^k$ tế bào
  • Mỗi tế bào giảm phân tạo 4 giao tử
  • Tổng giao tử: $(a \times 2^k) \times 4$

NST môi trường cung cấp:

Phần nguyên phân: $$\text{NST}_{NP} = 2n \times a \times (2^k – 1)$$

Phần giảm phân: $$\text{NST}_{GP} = 2n \times a \times 2^k$$

Tổng cộng: $$\boxed{\text{NST tổng} = 2na(2^k – 1) + 2na \times 2^k = 2na(2^{k+1} – 1)}$$

Ví dụ 12: 1 tế bào 2n = 8 nguyên phân 2 lần, sau đó giảm phân

  • Sau NP: $2^2 = 4$ tế bào
  • Số giao tử: $4 \times 4 = 16$ giao tử
  • NST môi trường:
    • NP: $8 \times (2^2-1) = 24$
    • GP: $8 \times 4 = 32$
    • Tổng: $24 + 32 = 56$ NST

2. Công thức tính số loại giao tử

Với n cặp NST tương đồng:

Số loại giao tử tối đa (không trao đổi chéo):

$$\boxed{\text{Số loại giao tử} = 2^n}$$

Giải thích:

  • Mỗi cặp NST tương đồng có 2 khả năng phân li
  • Với $n$ cặp, số tổ hợp = $2^n$

Ví dụ 13:

  • Người có 2n = 46 → n = 23 cặp
  • Số loại giao tử tối đa: $2^{23} = 8,388,608$ loại!

Với trao đổi chéo:

Nếu có trao đổi chéo ở $k$ cặp NST: $$\text{Số loại giao tử} = 2^n \times 2^k = 2^{n+k}$$

3. Công thức thụ tinh

Số hợp tử có thể tạo ra:

Từ $m$ loại giao tử đực và $p$ loại giao tử cái: $$\boxed{\text{Số loại hợp tử} = m \times p}$$

Nếu cả hai cùng loài có $2^n$ loại: $$\text{Số loại hợp tử} = 2^n \times 2^n = 2^{2n} = 4^n$$

Ví dụ 14: Ruồi giấm có 2n = 8 → n = 4

  • Số loại giao tử: $2^4 = 16$ loại (mỗi giới)
  • Số loại hợp tử: $16 \times 16 = 256$ loại

Ý nghĩa: Giải thích sự đa dạng di truyền trong quần thể.

VI. BÀI TẬP MẪU THEO DẠNG

Dạng 1: Nguyên phân cơ bản

Bài tập 1: Một tế bào có 2n = 24 nguyên phân 4 lần. Tính:

a) Số tế bào con
b) Tổng số NST trong các tế bào con
c) Số NST môi trường cung cấp
d) Số thoi vô sắc

Lời giải:

a) Số tế bào con: $$\text{Số TB con} = 2^k = 2^4 = 16 \text{ tế bào}$$

b) Tổng số NST trong các tế bào con: $$\text{Tổng NST} = 2n \times 2^k = 24 \times 16 = 384 \text{ NST}$$

c) Số NST môi trường cung cấp: $$\text{NST môi trường} = 2n(2^k – 1) = 24 \times (16 – 1) = 24 \times 15 = 360 \text{ NST}$$

d) Số thoi vô sắc: $$\text{Số thoi} = 2^k – 1 = 16 – 1 = 15 \text{ thoi}$$

Dạng 2: Giảm phân cơ bản

Bài tập 2: 5 tế bào có 2n = 12 giảm phân. Tính:

a) Số giao tử
b) Số NST trong mỗi giao tử
c) Tổng NST trong tất cả giao tử
d) Số NST môi trường cung cấp
e) Số thoi vô sắc

Lời giải:

a) Số giao tử: $$\text{Số giao tử} = 4a = 4 \times 5 = 20 \text{ giao tử}$$

b) Số NST trong mỗi giao tử: $$n = \frac{2n}{2} = \frac{12}{2} = 6 \text{ NST}$$

c) Tổng NST trong tất cả giao tử: $$\text{Tổng NST} = n \times 4a = 6 \times 20 = 120 \text{ NST}$$

d) Số NST môi trường cung cấp: $$\text{NST môi trường} = 2n \times a = 12 \times 5 = 60 \text{ NST}$$

e) Số thoi vô sắc: $$\text{Số thoi} = 3a = 3 \times 5 = 15 \text{ thoi}$$

Dạng 3: So sánh nguyên phân và giảm phân

Bài tập 3: Có 10 tế bào có 2n = 16.

  • Nhóm A: 5 tế bào nguyên phân 2 lần
  • Nhóm B: 5 tế bào giảm phân

So sánh số NST môi trường cung cấp cho hai nhóm.

Lời giải:

Nhóm A (Nguyên phân 2 lần): $$\text{NST}_{A} = 2n \times a \times (2^k – 1) = 16 \times 5 \times (2^2 – 1)$$ $$= 16 \times 5 \times 3 = 240 \text{ NST}$$

Nhóm B (Giảm phân): $$\text{NST}_{B} = 2n \times a = 16 \times 5 = 80 \text{ NST}$$

So sánh: $$\frac{\text{NST}_{A}}{\text{NST}_{B}} = \frac{240}{80} = 3$$

Kết luận: Nhóm A tốn NST môi trường gấp 3 lần nhóm B.

Dạng 4: Kết hợp nguyên phân và giảm phân

Bài tập 4: 2 tế bào có 2n = 20 nguyên phân 3 lần, sau đó tất cả tế bào con đều giảm phân.

a) Tính số giao tử tạo thành
b) Tính NST môi trường cung cấp

Lời giải:

a) Số giao tử:

Bước 1: Sau nguyên phân: $$\text{Số TB} = a \times 2^k = 2 \times 2^3 = 16 \text{ tế bào}$$

Bước 2: Sau giảm phân: $$\text{Số giao tử} = 16 \times 4 = 64 \text{ giao tử}$$

b) NST môi trường:

Nguyên phân: $$\text{NST}_{NP} = 2n \times a \times (2^k – 1) = 20 \times 2 \times 7 = 280 \text{ NST}$$

Giảm phân: $$\text{NST}_{GP} = 2n \times (\text{số TB sau NP}) = 20 \times 16 = 320 \text{ NST}$$

Tổng: $$\text{NST tổng} = 280 + 320 = 600 \text{ NST}$$

Dạng 5: Bài toán tính ngược

Bài tập 5: Một số tế bào có 2n = 24 nguyên phân, môi trường cung cấp 720 NST. Tính số tế bào ban đầu nếu mỗi tế bào nguyên phân 4 lần.

Lời giải:

Công thức: $2n \times a \times (2^k – 1) = 720$

Thay số: $$24 \times a \times (2^4 – 1) = 720$$ $$24 \times a \times 15 = 720$$ $$360a = 720$$ $$a = 2 \text{ tế bào}$$

Kết luận: Có 2 tế bào ban đầu.

VII. MẸO VÀ LƯU Ý

1. Mẹo nhớ công thức

Công thức nguyên phân:

“Lũy thừa 2, trừ 1 khi tính môi trường”

  • Số TB con = $2^k$ (lũy thừa 2)
  • NST môi trường = $2n(2^k – 1)$ (có trừ 1)

Công thức giảm phân:

“Nhân 4, chỉ đôi 1 lần”

  • Số giao tử = $4a$ (nhân 4)
  • NST môi trường = $2na$ (nhân đôi 1 lần)

So sánh nhanh:

  • Nguyên phân: 2n → 2n (giữ nguyên)
  • Giảm phân: 2n → n (giảm một nửa)

2. Các sai lầm thường gặp

SAI LẦM 1: Nhầm số lần phân chia với số tế bào con

Sai:

  • Nguyên phân 3 lần → 3 tế bào con ❌

Đúng:

  • Nguyên phân 3 lần → $2^3 = 8$ tế bào con ✓

SAI LẦM 2: Quên trừ 1 trong công thức NST môi trường (nguyên phân)

Sai:

  • NST môi trường = $2n \times 2^k$ ❌

Đúng:

  • NST môi trường = $2n(2^k – 1)$ ✓

SAI LẦM 3: Nhầm số thoi vô sắc giảm phân

Sai:

  • Số thoi GP = $2a$ ❌ (chỉ tính GP II)

Đúng:

  • Số thoi GP = $3a$ ✓ (GP I: a + GP II: 2a)

SAI LẦM 4: Nhầm 2n và n trong công thức

Phải nhớ:

  • Nguyên phân: Tế bào con có 2n NST
  • Giảm phân: Giao tử có n NST

3. Kiểm tra nhanh

Nguyên phân 1 lần: 1 → 2 (nhân đôi)

Giảm phân: 1 → 4 (nhân 4)

NST tế bào con NP: Bằng 2n

NST giao tử GP: Bằng n (một nửa 2n)

Số thoi GP: Luôn bằng $3a$

4. Bảng đối chiếu công thức

Yếu tố Nguyên phân Giảm phân
Số lần phân chia 1 2
Số TB/giao tử $2^k$ 4
NST trong TB con 2n n
NST môi trường $2n(2^k-1)$ $2na$
Số thoi $2^k-1$ $3a$

VIII. KẾT LUẬN

Bài viết đã hệ thống hóa đầy đủ công thức nguyên phân và giảm phân:

Nguyên phân:

  • Số tế bào con: $a \times 2^k$
  • NST môi trường: $2na(2^k – 1)$
  • Số thoi vô sắc: $a(2^k – 1)$

Giảm phân:

  • Số giao tử: $4a$
  • NST môi trường: $2na$
  • Số thoi vô sắc: $3a$

So sánh chi tiết: Bảng đối chiếu 10 tiêu chí

5 dạng bài tập với lời giải chi tiết

Công thức mở rộng: Kết hợp NP + GP, số loại giao tử, thụ tinh

Lời khuyên học tập

📌 Học thuộc 2 công thức cơ bản nhất: Số TB/giao tử và NST môi trường

📌 Phân biệt rõ 2n và n – Đây là điểm dễ nhầm nhất

📌 Nhớ quy tắc: Nguyên phân giữ 2n, giảm phân giảm xuống n

📌 Luyện tập 5 dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao

📌 Vẽ sơ đồ quá trình để hình dung rõ hơn

📌 Kiểm tra đơn vị – NST phải là số nguyên, không có phân số

Cô Trần Thị Bình

Cô Trần Thị Bình

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn Tổ Lý – Hóa – Sinh tại Edus

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Vật lý, Hoá Học, Bằng Thạc sĩ, Chức danh nghề nghiệp Giáo viên THPT – Hạng II, Tin học ứng dụng cơ bản, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 12+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Gia Định