Dưới đây là lời giải từng câu (chỉ giải các câu 3, 8, 9, 10 và 11 như yêu cầu).
---
Câu 3. Ở người 2n = 46; một tế bào sinh dục sơ khai nguyên phân liên tiếp m = 5 lần.
a. Số tế bào con và tổng số NST (đơn) trong tất cả tế bào con
- Số tế bào con: 2^5 = 32.
- Mỗi tế bào con có 46 NST (đơn) (vì mitosis giữ bộ NST 2n).
⇒ Tổng NST trong 32 tế bào = 32·46 = 1 472 NST.
b. Tổng nguyên liệu tương đương NST đơn do môi trường nội bào cung cấp
Mỗi lần trước phân bào, mỗi tế bào phải nhân đôi 46 NST ⇒ mỗi tế bào “hút” thêm 46 NST đơn từ môi trường.
Tổng số tế bào qua các lần nhân đôi là 1 + 2 + 4 + 8 + 16 = 2^5−1 = 31 (điểm nảy mầm của “S-phase”).
⇒ Tổng NST đơn do môi trường cấp = 46·(2^5−1) = 46·31 = 1 426 NST.
c. Số NST hoàn toàn mới (NST kép sinh ra tuy đôi bản nhưng một mạch khuôn ⇒ tính là mới hoàn toàn)
Khi một NST kép được tạo, ta có 2 chromatid, một mạch cũ – một mạch mới. Người ta quy ước “mới hoàn toàn” là số chromatid chứa mạch mới, tức bằng n·(2^m−1) với n = 23.
⇒ Số NST (đơn) hoàn toàn mới = 23·(2^5−1) = 23·31 = 713 NST.
---
Câu 8. Quan sát 6 tế bào của loài thực vật 2n = 14, đang nguyên phân cùng một số lần và thấy tổng số NST ở trạng thái kép (kì giữa, mỗi NST kép vẫn được tính 1) là 672.
Giải:
– Mỗi tế bào ở kì giữa của một lần nguyên phân bình thường luôn có 2n = 14 NST kép.
– Nếu ở lần nguyên phân thứ m, số tế bào đang ở kì giữa là 6·2^m (theo quy luật mỗi lần phân thì số tế bào tăng gấp đôi).
– Tổng NST kép quan sát được = (số tế bào kì giữa) ·14 = 6·2^m ·14 = 672
⇒ 6·14·2^m = 672 ⇒ 84·2^m = 672 ⇒ 2^m = 8 ⇒ m = 3.
Vậy tại thời điểm quan sát các tế bào đang ở kì giữa của lần nguyên phân thứ 3.
---
Câu 9. Hàm lượng DNA trong nhân tế bào lưỡng bội (2C) là 6,6·10^−12 pg. Tính hàm lượng DNA ở kì giữa, kì sau và cuối của một quá trình nguyên phân.
– Kì giữa (metaphase): sau S-phase, DNA đã nhân đôi ⇒ hàm lượng = 2·6,6·10^−12 = 13,2·10^−12 pg.
– Kì sau (anaphase): hai nhóm NST (mỗi nhóm đi về một cực) về nguyên tắc mỗi nhóm chứa C = 6,6·10^−12 pg.
(Nhưng nếu tính toàn tế bào đang phân chia, lượng DNA vẫn là 13,2·10^−12 pg; thường người ta quan tâm hàm lượng ở mỗi “đầu cực” là C.)
– Cuối kì (telophase + cytokinesis): mỗi tế bào con nhận C = 6,6·10^−12 pg.
---
Câu 10. Có 5 tế bào soma nguyên phân m lần như nhau, tạo ra tổng 2 560 NST đơn ở thế sau (telophase), môi trường cung cấp 2 480 NST đơn.
a) Xác định bộ NST 2n của loài và số lần nguyên phân m.
Gọi 2n = S và m là số lần phân chia.
‐ Tổng NST con = 5·2^m · S = 2 560
‐ Nguyên liệu môi trường = 5·S·(2^m−1) = 2 480
Từ hai phương trình:
(1) 5·2^m·S = 2 560 ⇒ 2^m·S = 512
(2) 5·S·(2^m−1) = 2 480 ⇒ S·(2^m−1) = 496
Từ (1): S·2^m = 512 ⇒ S·2^m − S = 512 − S
So s·(2^m−1) = 512−S. But theo (2) = 496 ⇒ 512−S = 496 ⇒ S = 16 ⇒ 2n = 16.
Thay lại 2^m·16 = 512 ⇒ 2^m = 32 ⇒ m = 5.
b) Trong mỗi tế bào ở kì giữa cuối cùng (metaphase cuối):
– Số NST kép = 2n = 16.
c) Ở kì sau (anaphase): mỗi chromatid tách rời, đếm là NST đơn ⇒ 2·16 = 32.
---
Câu 11. 1 tế bào soma 2n nguyên phân liên tiếp m lần, môi trường cấp nguyên liệu tương đương 24 NST thường, và trong tất cả tế bào con có 4 NST X.
– Gọi số lần phân bào là m, số NST lưỡng bội là 2n, trong đó có 2 NST giới tính (mỗi tế bào con mang X hoặc Y).
– Môi trường cấp cho NST thường: (số NST thường mỗi tế bào)·(2^m−1) = 24. Số NST thường mỗi tế bào là (2n−2).
⇒ (2n−2)·(2^m−1) = 24.
– Tổng NST X thu được sau m lần phân là: (số tế bào con)·(số X trên mỗi tế bào) = 4.
Số tế bào con = 2^m. Gọi trên tế bào ban đầu là hệ XX (2 X) hoặc XY (1 X):
1) Nếu tế bào mẹ XX ⇒ mỗi con 2 X ⇒ 2^m·2 = 4 ⇒ 2^m = 2 ⇒ m = 1.
⇒ (2n − 2)·(2^1 − 1) = 24 ⇒ 2n − 2 = 24 ⇒ 2n = 26.
2) Nếu tế bào mẹ XY ⇒ mỗi con 1 X ⇒ 2^m·1 = 4 ⇒ 2^m = 4 ⇒ m = 2.
⇒ (2n − 2)·(4 − 1) = 24 ⇒ (2n − 2)·3 = 24 ⇒ 2n − 2 = 8 ⇒ 2n = 10.
Thông thường, người ta xét loài XX/XY ⇒ trong tế bào con chỉ có 1 X ⇒ tạm chọn phương án 2 ⇒ 2n = 10, m = 2.
---
Tóm lại:
C3: 32 tế bào, 1 472 NST; môi trường cung cấp 1 426 NST đơn; NST hoàn toàn mới 713.
C8: tế bào ở kì giữa, lần nguyên phân thứ 3.
C9: Metaphase 13,2·10^−12 pg; Anaphase mỗi cực 6,6·10^−12 pg; Telophase mỗi con 6,6·10^−12 pg.
C10: 2n = 16, m = 5; kì giữa 16 NST kép; kì sau 32 NST đơn.
C11: 2n = 10 (XY), m = 2.