Công thức giảm phân Sinh 10 đầy đủ, có ví dụ và bài tập

Trả lời nhanh

Công thức cốt lõi của giảm phân: một tế bào sinh tinh cho 4 tinh trùng, một tế bào sinh trứng chỉ cho 1 trứng. Cơ thể có n cặp NST tương đồng cho 2ⁿ loại giao tử khi không trao đổi chéo, và 2^n+k loại khi có k cặp trao đổi chéo đơn tại một điểm. Số tổ hợp giao tử khi thụ tinh là 2ⁿ × 2ⁿ = 4ⁿ.

1. Nhắc nhanh bản chất giảm phân

Giảm phân là hình thức phân bào của tế bào sinh dục chín. Trong quá trình này, NST nhân đôi một lần nhưng tế bào phân chia hai lần liên tiếp (giảm phân I và giảm phân II). Kết quả là từ một tế bào mẹ 2n tạo ra các tế bào con có bộ NST đơn bội n.

Mọi công thức bên dưới đều xuất phát từ hai ý này. Nhớ “1 lần nhân đôi – 2 lần phân chia” thì bạn sẽ không nhầm khi tính số NST môi trường cung cấp.

Sơ đồ giảm phân: một tế bào 2n qua giảm phân I và II tạo bốn tế bào n — Sơ đồ tóm tắt giảm phân: nhân đôi NST một lần, phân chia hai lần, tạo bốn tế bào con có bộ NST đơn bội.

2. Kí hiệu dùng trong bài

2n: bộ NST lưỡng bội của loài; n: số cặp NST tương đồng, cũng là số NST trong bộ đơn bội.
a: số tế bào sinh dục chín tham gia giảm phân.
k: số cặp NST xảy ra trao đổi chéo (trong công thức số loại giao tử).
H: hiệu suất thụ tinh (tỉ lệ giao tử được thụ tinh).

3. Công thức tính số giao tử tạo ra

Đại lượng	Công thức	Ghi chú
Số tinh trùng từ a tế bào sinh tinh	4a	Mỗi tế bào cho 4 tinh trùng, đều có khả năng thụ tinh
Số trứng từ a tế bào sinh trứng	a	Mỗi tế bào cho 1 trứng và 3 thể cực (thể cực tiêu biến)
Số thể cực	3a	Chỉ có ở giới cái
Số hợp tử tạo thành	Số giao tử tham gia thụ tinh × H	Một hợp tử cần 1 tinh trùng và 1 trứng
Số thoi phân bào xuất hiện	3a	1 thoi ở giảm phân I, 2 thoi ở giảm phân II

Mẹo nhớ: giới đực “4 – 4 – 4” (1 tế bào → 4 giao tử), giới cái “1 trứng + 3 thể cực”.

4. Công thức tính số loại giao tử

4.1. Không có trao đổi chéo

Mỗi cặp NST tương đồng phân li độc lập, cho 2 khả năng. Với n cặp NST:

Số loại giao tử của cơ thể: 2ⁿ.
Theo cặp gen: nếu có m cặp gen dị hợp nằm trên m cặp NST khác nhau thì cho 2^m loại giao tử (cặp đồng hợp không làm tăng số loại).
Một tế bào sinh tinh cho tối đa 2 loại tinh trùng (mỗi loại 2 con). Một tế bào sinh trứng chỉ cho 1 loại trứng.
Với a tế bào sinh tinh: số loại tinh trùng nằm trong khoảng từ 2 đến min(2a; 2ⁿ).

4.2. Có trao đổi chéo

Nếu có k cặp NST xảy ra trao đổi chéo đơn tại một điểm thì số loại giao tử tối đa là 2^n+k. Khi một tế bào sinh tinh có trao đổi chéo ở một cặp thì nó cho 4 loại tinh trùng (mỗi loại 1 con) thay vì 2 loại.

Ví dụ: loài có 2n = 6 (n = 3), một cặp có trao đổi chéo đơn → 2³⁺¹ = 16 loại giao tử, nhiều hơn 8 loại khi không trao đổi chéo.

5. Công thức tính số kiểu tổ hợp khi thụ tinh

Cá thể đực cho 2^x loại giao tử, cá thể cái cho 2^y loại: số kiểu tổ hợp = 2^x × 2^y = 2^x+y.
Hai cá thể cùng loài, đều có n cặp NST, không trao đổi chéo: số kiểu tổ hợp = 2ⁿ × 2ⁿ = 4ⁿ.

Ở người, n = 23 nên một người cho 2²³ = 8 388 608 loại giao tử, còn số tổ hợp giao tử của một cặp vợ chồng là 4²³ = 2⁴⁶ ≈ 7,04 × 10¹³. Đó là lý do ngay cả anh chị em ruột vẫn khác nhau về di truyền (chưa kể trao đổi chéo).

6. Công thức tính số NST, nguyên liệu môi trường cung cấp

Đại lượng	Công thức
NST môi trường cung cấp cho a tế bào giảm phân (chỉ tính lần nhân đôi trước giảm phân I)	a × 2n
Tổng số NST đơn có trong các giao tử tạo ra (giới đực)	4a × n
Tổng số NST đơn có trong các trứng (giới cái)	a × n
Nguyên phân k lần rồi giảm phân – số tế bào sinh giao tử	a × 2^k
Tổng NST môi trường cung cấp cho cả nguyên phân k lần và giảm phân	a × 2n × (2^k+1 − 1)

Công thức cuối: nguyên phân cần a × 2n × (2^k − 1), giảm phân cần a × 2^k × 2n; cộng lại được a × 2n × (2^k+1 − 1).

7. Hiệu suất thụ tinh

H = (số giao tử được thụ tinh ÷ tổng số giao tử tạo ra) × 100%

Số hợp tử = số tinh trùng thụ tinh = số trứng thụ tinh.
Muốn có x hợp tử với hiệu suất H: số giao tử cần tạo = x ÷ H. Từ đó suy ra số tế bào sinh giao tử: chia 4 với giới đực, giữ nguyên với giới cái.

8. Bảng số lượng NST, cromatit, tâm động qua các kì

Xét một tế bào có bộ NST 2n. Số tâm động luôn bằng số NST.

Kì	Số NST (trạng thái)	Số cromatit
Đầu I, giữa I, sau I	2n (kép)	4n
Cuối I (mỗi tế bào con)	n (kép)	2n
Đầu II, giữa II	n (kép)	2n
Sau II	2n (đơn)	0
Cuối II (mỗi tế bào con)	n (đơn)	0

Điểm dễ nhầm: ở kì sau I, 2n NST kép chỉ phân li về hai cực theo từng nguyên cặp tương đồng nên tế bào vẫn còn 2n NST kép; số NST chỉ giảm một nửa sau khi kết thúc giảm phân I. Còn kì sau II mới có 2n NST đơn trong mỗi tế bào, vì các cromatit chị em tách nhau.

9. Ví dụ minh hoạ có lời giải

Ví dụ 1

Gà có 2n = 78. Cho 10 tế bào sinh tinh giảm phân. Tính số tinh trùng tạo ra, số NST môi trường cung cấp và tổng số NST trong các tinh trùng.

Số tinh trùng: 4 × 10 = 40.
NST môi trường cung cấp: 10 × 78 = 780.
NST trong tinh trùng: 40 × 39 = 1560.

Ví dụ 2

Ruồi giấm 2n = 8. Một tế bào sinh dục đực sơ khai nguyên phân 3 lần, các tế bào con đều giảm phân. Tính số tinh trùng và NST môi trường cung cấp.

Sau 3 lần nguyên phân: 2³ = 8 tế bào → 8 × 4 = 32 tinh trùng.
Nguyên phân cần: 8 × (2³ − 1) = 56 NST; giảm phân cần: 8 × 8 = 64 NST.
Tổng: 56 + 64 = 120 NST. Kiểm tra bằng công thức: 8 × (2⁴ − 1) = 120. ✓

Ví dụ 3

Muốn tạo 24 hợp tử, biết hiệu suất thụ tinh của trứng là 50% và của tinh trùng là 10%. Tính số tế bào sinh trứng và sinh tinh cần dùng.

Số trứng cần: 24 ÷ 0,5 = 48 → cần 48 tế bào sinh trứng.
Số tinh trùng cần: 24 ÷ 0,1 = 240 → cần 240 ÷ 4 = 60 tế bào sinh tinh.

Ví dụ 4

Cơ thể có kiểu gen AaBbDd (3 cặp gen nằm trên 3 cặp NST, không trao đổi chéo). Hỏi số loại giao tử của cơ thể, của 1 tế bào sinh tinh và của 1 tế bào sinh trứng.

Cơ thể: 2³ = 8 loại.
1 tế bào sinh tinh: 2 loại (ví dụ ABD và abd, mỗi loại 2 tinh trùng).
1 tế bào sinh trứng: 1 loại.

10. Lỗi sai thường gặp

Nhầm 2ⁿ với 2n. 2n là số NST, 2ⁿ là số loại giao tử. Hãy đọc kĩ kí hiệu trước khi thay số.
Cho 1 tế bào sinh trứng 4 trứng. Chỉ có 1 trứng, 3 thể cực không thụ tinh.
Tính môi trường cung cấp bằng cả 4n. Chỉ có một lần nhân đôi nên chỉ cung cấp 2n NST đơn cho mỗi tế bào.
Nhầm “1 tế bào” với “cơ thể”. Một tế bào chỉ cho 2 loại tinh trùng (không trao đổi chéo), còn cơ thể cho 2ⁿ loại.
Quên điều kiện của công thức 2^n+k. Công thức áp dụng cho trao đổi chéo đơn tại một điểm và là số loại tối đa.

11. Bài luyện tập (có đáp án)

Lúa nước có 2n = 24. Cho 6 tế bào sinh tinh giảm phân. Tính số tinh trùng, tổng NST trong các tinh trùng và NST môi trường cung cấp.
Đáp án: 6 × 4 = 24 tinh trùng; 24 × 12 = 288 NST; môi trường cung cấp 6 × 24 = 144 NST.
Một loài có 2n = 8, có 3 cặp NST xảy ra trao đổi chéo đơn tại một điểm. Số loại giao tử tối đa là bao nhiêu?
Đáp án: n = 4, k = 3 → 2⁴⁺³ = 128 loại.
Có 100 tế bào sinh trứng giảm phân, hiệu suất thụ tinh của trứng là 40%. Hiệu suất thụ tinh của tinh trùng là 5%. Cần bao nhiêu tế bào sinh tinh để các trứng đó đều được thụ tinh?
Đáp án: hợp tử = 100 × 0,4 = 40; tinh trùng cần = 40 ÷ 0,05 = 800; tế bào sinh tinh = 800 ÷ 4 = 200.
Một tế bào 2n = 14 đang ở kì sau của giảm phân I và một tế bào khác ở kì sau của giảm phân II. Hãy cho biết số NST (và trạng thái) mỗi tế bào.
Đáp án: kì sau I: 14 NST kép; kì sau II: 14 NST đơn (mỗi tế bào đang ở kì sau II của một tế bào con có n = 7 NST kép trước đó, sau khi tách thành 14 NST đơn).

12. Tóm tắt công thức cần thuộc

a tế bào sinh tinh → 4a tinh trùng; a tế bào sinh trứng → a trứng.
Số loại giao tử: 2ⁿ (không trao đổi chéo); 2^n+k (k cặp trao đổi chéo đơn).
Số tổ hợp giao tử: 4ⁿ với hai cá thể cùng bộ NST.
NST môi trường cung cấp cho giảm phân: a × 2n.
Số hợp tử = số giao tử tạo ra × hiệu suất thụ tinh.

Cùng chuyên đề: Bài nằm trong mục lục Tổng hợp công thức Sinh học 10: ADN, ARN, phân bào kèm ví dụ. Bài sau: Tổng hợp công thức Sinh học 9: Menđen, NST, ADN, ARN, prôtêin.

Câu hỏi thường gặp

Một tế bào sinh tinh giảm phân cho bao nhiêu tinh trùng, bao nhiêu loại?

Cho 4 tinh trùng. Nếu không có trao đổi chéo thì chỉ có 2 loại (mỗi loại 2 tinh trùng); nếu có trao đổi chéo ở một cặp NST thì có thể có 4 loại.

Công thức tính số loại giao tử khi có trao đổi chéo là gì?

Với n cặp NST và k cặp xảy ra trao đổi chéo đơn tại một điểm, số loại giao tử tối đa là 2^(n+k). Ví dụ n = 4, k = 2 thì có 2^6 = 64 loại.

Giảm phân cần môi trường cung cấp bao nhiêu NST?

Mỗi tế bào giảm phân chỉ có một lần nhân đôi NST nên môi trường cung cấp 2n NST đơn. Với a tế bào thì là a × 2n NST.

Vì sao một tế bào sinh trứng chỉ cho một trứng?

Ở cả hai lần phân chia, tế bào chất phân chia không đều: một tế bào lớn giữ gần hết chất dinh dưỡng thành trứng, các tế bào nhỏ là thể cực và tiêu biến.