Tài liệu Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi sinh học 10 phần phân bào

BÁO CÁO KẾẾT QUẢ NGHIẾN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾẾN 1. Lời giới thiệu Phầần phần bào là một phần kiếến thức khó, nội dung kiếến th ức xuyến suốết phầần sinh học THPT, đặc biệt thi học sinh giỏi lớp 10, l ớp 12 và thi THPT quốếc gia là phầần kiếến thức trọng tầm, chiếếm sốế lượng cầu hỏi nhiếầu. Mặt khác, phầần lý thuyếết học trến lớp chỉ có 2 tiếết trong chương trình sinh h ọc l ớp 10, v ới sốế tiếết nh ư vậy học sinh khó có thể nắếm bắết và hiểu được một khốếi l ượng kiếến th ức kh ổng lốầ và khó như vậy. Trong chuyến đếầ này tối chủ yếếu đếầ cập đếến các kiếến thức ph ục v ụ cho quá trình bốầi dưỡng học sinh giỏi lớp 10, khống đếầ cập đếến phầần kiếến th ức phần bào liến quan đếến các quy luật di truyếần ở lớp 12. Xuầết phát từ những lý do trến tối đã chọn “ Chuyên đêề bồềi dưỡng học sinh giỏi sinh học 10 - phầền phần bào”, nhắầm giúp cho bản thần hiểu rõ và sầu hơn vếầ phầần kiếến thức phần bào từ đó giảng dạy và bốầi dưỡng h ọc sinh gi ỏi hi ệu quả hơn, đốầng thời cũng mong chia sẻ với các đốầng nghi ệp cùng chuyến mốn. 2. Tên sáng kiêến: “Chuyên đêề bồềi dưỡng học sinh giỏi sinh học 10 - phầền phần bào” 3. Tác giả sáng kiêến: - Họ và tến: Trầần Thị Thu Huyếần - Địa chỉ tác giả sáng kiếến: trường THPT Tam Dương II – Tam D ương – Vĩnh Phúc - Sốế điện thoại: 0967607860 - E_mail: [email protected] 4. Chủ đầầu tư tạo ra sáng kiêến: Trầần Thị Thu Huyếần – Giáo viến trường THPT Tam Dương II – Tam Dương – Vĩnh Phúc. 5. Lĩnh vực áp dụng sáng kiêến: Áp dụng trong bốầi dưỡng học sinh giỏi cầếp tỉnh và học chuyến đếầ buổi chiếầu mốn sinh học lớp 10 nắm học 2018 – 2019. 6. Ngày sáng kiêến được áp dụng: Từ ngày 01 tháng 01 nắm 2019 7. Mô tả bản chầết của sáng kiêến: VẾỀ NỘI DUNG SÁNG KIẾẾN A – Lý thuyêết phần bào 1. Chu kì têế bào và các hình thức phần bào 1.1. Chu kì têế bào 1.1.1. Khái niệm vếầ chu kì tếế bào 1 - Chu kì tếế bào là khoảng thời gian giữa hai lầần nguyến phần liến tiếếp, nghĩa là từ khi tếế bào được hình thành nagy sau lầần nguyến phần th ứ nhầết cho t ới khi nó kếết thúc lầần nguyến phần thứ hai. - Thời gian của chu kì tếế bào tùy thuộc từng loại tếế bào trong c ơ th ể và tùy thuộc vào từng loài: Ví dụ: + Tếế bào ở giai đoạn sớm của phối: 15 – 20 phút. + Tếế bào ruột: một ngày phần bào 2 lầần. + Tếế bào gan: một nắm phần bào 2 lầần. + Tếế bào thầần kinh: hầầu như khống phần bào. - Chu kì của đa sốế tếế bào chỉ kéo dài trến 20 giờ, khi các tếế bào chuy ển sang tr ạng thái phần hóa sớm thì chúng seẽ mầết khả nắng phần chia (nh ư tếế bào thầần kinh và tếế bào sợi cơ vần). - Chu kì tếế bào gốầm kì trung gian và quá trình nguyến phần. 1.1.2. Kì trung gian (giai đoạn chuẩn bị cho phần bào) Kì trung gian bao gốầm ba pha: G1, S, G2. * Pha G1: + Là thời kì sinh trưởng chủ yếếu của tếế bào. + Diếẽn ra sự gia tắng của tếế bào chầết, hình thành thếm các bào quan khác nhau, sự phần hóa vếầ cầếu trúc và chức nắng c ủa tếế bào (t ổng h ợp các prốtếin) và chuẩn bị các tiếần chầết, các điếầu kiện cho s ự tổng h ợp ADN. + Độ dài thời gian tùy thuộc vào chức nắng sinh lí của tếế bào. Ví dụ: Ở tếế bào phối thời gian của pha G1 rầết ngắến, ở tếế bào thầần kinh kéo dài suốết đời sốếng cơ thể. + Điểm kiểm soát R: Diếẽn ra cuốếi pha G 1, nếếu tếế bào vượt qua điểm kiểm soát R mới tiếếp tục đi vào pha S và diếẽn ra nguyến phần, nếếu khống v ượt qua điểm kiểm soát R tếế bào seẽ đi vào quá trình biệt hóa, khống phần chia. Điểm kiểm soát chu kỳ têế bào được têế bào sử dụng nhằềm giám sát và điêều tiêết diêễn biêến chu kỳ têế bào. Điểm kiểm soát có vai trò ngằn chặn chu kỳ têế bào tại một sồế điểm nhầết định, nhờ đó têế bào có thể kiểm định lại một sồế diêễn biêến và quá trình cầền thiêết và sửa chữa những chồễ sai hỏng của ADN. Têế bào khồng thể thực hiện pha kêế tiêếp của chu kỳ cho đêến khi nó thỏa mãn các yêu cầều mà điểm kiểm soát đặt ra. Lưu ý: - Ở người, có nhiếầu nguyến nhần làm cho tếế bào bị dừng lại ở pha G 1, trong đó có nguyến nhần từ sự sai hỏng của ADN do các tác nhần phóng xạ, hoặc hóa chầết. Quá trình nhần biếết sai hỏng ADN và điếầu chỉnh chu kì tếế bào ở giai đo ạn này được thực hiện bởi protein p53. 2 + Nếếu ADN hư hỏng nhẹ, protein p53 làm cho chu kì tếế bào t ạm d ừng l ại ở pha G1 để sửa chữa ADN. + Nếếu ADN hư hỏng nặng thì protein p53 hoạt hóa các gen dầẽn đếến quá trình tự chếết của tếế bào theo chương trình. Những tếế bào chứa đột biếến gen p53 ở dạng đốầng hợp (cả 2 alen), tếế bào seẽ vượt qua G1 kể cả khi ADN có sai hỏng nhẹ và khống tự chếết khi có sai h ỏng nặng tạo đột biếến và tái sắếp xếếp lại ADN dầẽn đếến phát triển thành tếế bào ung thư gầy ra bệnh ưng thư. - Đốếi với các tếế bào phối sớm, chu kì tếế bào kéo dài kho ảng 30 phút đếến 1 gi ờ và chúng khống có pha G1. Các yếếu tốế cầần thiếết của pha G1 đã được chuẩn bị trước và có sắẽn trong tếế bào chầết của tếế bào trứng. - Trong quá trình phát triển phối thai, ở pha G 1 các gen trong hệ gen hoạt hóa khác nhau và seẽ tổng hợp nến các protein đặc thù và t ừ đó t ạo nến các dòng tếế bào xooma biệt hóa trong các mố và cơ quan khác nhau c ủa c ơ th ể. - Trong cơ thể trưởng thành, trong các mố vầẽn tốần t ại tếế bào gốếc (nh ững tếế bào vầẽn giữ khả nắng sinh trưởng, phần bào và sản sinh ra các tếế bào bi ệt hóa c ủa mố).Ví dụ: Trong tủy xương có dòng tếế bào gốếc máu có tiếầm nắng phần bào và cho ra các tếế bào máu như hốầng cầầu, bạch cầầu các lo ại. * Pha S: + Tiếếp ngay sau pha G1 nếếu tếế bào vượt qua điểm kiểm soát R. + ADN nhần đối la cơ sở cho NST nhần đối, NST từ trạng thái đ ơn chuy ển sang trạng thái kép gốầm 2 sợi crốmatit đính nhau ở tầm đ ộng và ch ứa 2 phần tử ADN con. + Ngoài ra còn có sự nhần đối trung tử (chỉ có ở tếế bào đ ộng v ật), có vai trò hình thành thoi phần bào sau này. Tếế bào vầẽn tiếếp t ục t ổng h ợp các chầết cầần thiếết và gia tắng kích thước. * Pha G2: + Diếẽn ra trong thời gian ngắến. + Tiếếp tục tổng hợp prốtếin có vai trò đốếi với sự hình thành thoi phần bào. + NST giữ nguyến trạng thái như ở cuốếi pha S. + Cuốếi pha G2, có một điểm kiểm soát gọi là điểm kiểm soát G2. Nếếu tếế bào vượt qua điểm kiểm soát này thì seẽ bước vào giai đoạn th ứ hai: nguyến phần. 1.2. Các hình thức phần bào Sự phần bào gốầm hai hình thức: - Phần đối (phần bào trực tiếếp) là hình thức phần bào khống có t ơ hay khống có thoi phần bào. - Gián phần là hình thức phần bào có tơ hay có thoi phần bào. Gián phần gốầm có hai hình thức: nguyến phần và giảm phần. 3 1.3. Phần bào ở têế bào nhần sơ - Hình thức phần bào: Phần đối, là hình thức sinh sản vố tính ở vi khu ẩn. - Có nhiếầu cách phần đối nhưng phổ biếến nhầết là cách phần đối t ạo vách ngắn ở giữa để chia tếế bào mẹ thành hai tếế bào con. 1.4. Phần bào ở têế bào nhần thực - Hình thức gốầm: Nguyến phần và giảm phần. - Nguyến phần là hình thức phần bào nguyến nhiếẽm, nghĩa là t ừ m ột tếế bào m ẹ qua nguyến phần cho hai tếế bào con đếầu có bộ NST giốếng tếế bào m ẹ. - Giảm phần là hình thức phần bào giảm nhiếẽm, nghĩa là các tếế bào con đ ược t ạo thành qua giảm phần đếầu mang bộ NST với sốế lượng đã giảm đi m ột n ửa so v ới tếế bào mẹ. 2. Nguyên phần 2.1. Quá trình nguyên phần Nguyến phần là kiểu phần bào mà từ một tếế bào m ẹ tạo ra 2 tếế bào con có bộ NST hoàn toàn giốếng nhau và giốếng với tếế bào m ẹ ban đầầu. Nguyến phần xảy ra ở các tếế bào sing dưỡng và tếế bào sinh d ục s ơ khai. Nguyến phần là một giai đoạn của chu kì tếế bào, có đặc tr ưng là: - Chỉ xảy ra một lầần nhần đối và một lầần phần chia NST. Các tếế bào con tạo ra sau nguyến phần có th ể tiếếp t ục m ột chu kì nguyến phần tiếếp theo. Gốầm 2 giai đoạn: Phần chia nhần và phần chia tếế bào chầết 2.1.1. Sự phần chia nhần Gốầm 4 kì: Kì đầầu (kì trước), kì giữa, kì sau và kì cuốếi Diếẽn biếến của các kì: Cac ki Ki đầu: Kì giưa: 4 Kì sau: Kì cuối: 2.1.2. Phần chia tếế bào chầết Sau khi hoàn tầết việc phần chia vầt chầết di truyếần, tế bào chầết bắt đầu phần chia thành 2 tế bào con. - Ở tếế bào động vật cùng với sự xuầết hiện giữa nhần con và màng nhần thì tếế bào chầết cũng bắết đầầu phần chia bắầng cách thắết dầần lại ở phầần gi ữa c ủa tếế bào cho đếến khi hình thành 2 tếế bào con tách biệt nhau. - Ở tếế bào thực vật, nguyến phần diếẽn ra tương tự như quá trình nguyến phần ở động vật, chỉ khác ở kì cuốếi tếế bào chầết khống thắết l ại mà hình thành m ột vách ngắn để ngắn tếế bào mẹ thành 2 tếế bào con. 2.1.3. Kếết quả Từ 1 tế bào mẹ ban đầu (2n) sau 1 lần nguyến phần tạo ra 2 tế bào con có bố NST giống nhau và giống mẹ. * Lưu ý: - Khi phần bào, nếếu chỉ phần chia nhần mà khống phần chia tếế bào chầết thì seẽ t ạo ra tếế bào 2 nhần, sau đó tếế bào 2 nhần tạo ra tếế bào đa nhần, ví d ụ nh ư tếế bào gan. - Nếếu ADN và NST được nhần đối nhưng khống hình thành thoi phần bào thì tếế bào bị ách lại ở kì giữa, do đó NST khống được phần chia vếầ các tếế bào con mà ở lại trong tếế bào tạo thành tếế bào đa bội (có sốế l ượng NST tắng nhiếầu lầần) và kì sau, kì cuốếi khống xảy ra. 2.1.4. Ý nghĩa của nguyến phần - Ý nghĩa sinh học: + Nguyến phần là phương thức sinh sản của tếế bào và ở nh ững sinh v ật đơn bào nhần thực. + Nhơ nguyến phần ma giup cho cơ thế đa bao lơn lến và phát tri ển. + Nguyến phần la phương thức truyếần đạt và ổn đinh bố NST đắc tr ưng cua loài từ tế bào này sang tế bào khác, từ thế hệ cơ thế này sang thế h ệ c ơ thế khác ở loài sinh san vố tính. + Sư sinh trưởng cua mố, tái sinh các bố phần bi tổn th ương nh ơ quá trình nguyến phần. 5 -Ý nghĩa thực tiếẽn: Là cơ sở khoa học cho các phương pháp nhần giốếng vố tính ở vật nuối cầy trốầng, tạo ra các giốếng có nắng suầết cao, phẩm chầết tốết, rút ngắến th ời gian thu hoạch... - Được ứng dụng trong y học để chữa bệnh. 3. Điêầu hòa chu kì têế bào Chu kì tếế bào của các loài được kiểm soát một cách chặt cheẽ, đảm b ảo tếế bào phần chia đúng tốếc độ, đúng thời điểm và dừng phần chia đúng lúc. Tếế bào có thể điếầu chỉnh chu kì tếế bào thống qua các đi ểm ki ểm soát chu kì. Điểm kiểm soát chu kì tếế bào là điểm mà ở đó, tếế bào (hay các tín hi ệu điếầu hòa) có thể tác động để làm dừng chu kì hay tiếếp tục chu kì. Có 3 đi ểm ki ểm soát: đi ểm kiểm soát pha G1, điểm kiểm soát pha G2 và điểm kiểm soát pha M. Trong đó, điểm kiểm soát pha G 1 được coi là điểm quan trọng nhầết. Nếếu tếế bào vượt qua pha G 1 thì thường seẽ vượt qua được các pha G2, M. Nếếu tếế bào khống vượt qua được thì seẽ đi vào biệt hóa, khống phần chia (gọi là pha G0). Ở người, các tếế bào thầần kinh và tếế bào cơ trưởng thành khống bao giờ phần chia, tếế bào gan bình th ường ở pha G 0, khi có tín hiệu (nhần tốế sinh trưởng hoặc tổn thưởng) thì quay tr ở l ại chu kì. Sự kiểm soát chu kì tếế bào đảm bảo cho tếế bào và cơ th ể hoạt đ ộng bình thường. Mầết kiểm soát chu kì tếế bào seẽ dầẽn đếến tếế bào phần chia vố t ổ ch ức, hình thành nến các khốếi u xầm lầến các mố, g ọi là ung th ư. 4. Giảm phần 4.1. Khái quát vêề giảm phần Giảm phần là quá trình phần chia tếế bào mà từ m ột tếế bào m ẹ t ạo ra 4 tếế bào con có bộ NST giảm đi một nửa so với tếế bào mẹ. - Giảm phần chỉ xảy ra ở các tếế bào sinh dục chín. Giảm phần là cơ chếế hình thành các giao tử để tham gia th ụ tinh trong sinh sản hữu tính. Vì thếế, có thể coi đầy là quá trình phần bào đ ặc tr ưng c ủa các loài có sinh sản hữu tính. - Đặc trưng của giảm phần là: + NST chỉ nhần đối một lầần nhưng trải qua hai lầần phần chia. + Các tếế bào con tạo ra sau giảm phần khống thể tiếếp t ục giảm phần n ữa. 4.2. Diêễn biêến của quá trình giảm phần Giảm phần trải qua hai lầần phần bào với các diếẽn biếến chính nh ư sau: Thời kì Kì trung gian 6 Giảm phần I K K K Kì trung gian Giảm phần II K K K 4.3. Kêết quả Từ 1 tếế bào mẹ có bộ NST lưỡng bội (2n) qua hai lầần phần bào liến tiếếp tạo ra 4 tếế bào con đếầu mang bộ NST đơn bội (n) => sốế l ượng NST đã gi ảm đi 1 nửa và diếẽn ra theo cống thức: (2n x 2) : 4 = n. Các tếế bào con này là c ơ s ở đ ể hình thành giao tử. 7 * Lưu ý: Giảm phần là cơ chếế để tạo ra các giao tử. Sau giảm phần, các tếế bào con seẽ biệt hóa thành các giao tử. Tuy nhiến quá trình này seẽ khác nhau ở gi ới đ ực và giới cái. 5. Sự phát triển của têế bào sinh dục 5.1. Têế bào sinh dục - Ở loài phần hóa thì tếế bào sinh dục có 2 loại: tếế bào sinh d ục đ ực (giao t ử đ ực) kí hiệu ♂ và tếế bào sinh dục cái (giao tử cái) kí hiệu ♀. - Giao tử đực và giao tử cái có thể trến cùng 1 cơ thế l ưỡng tính (đa sốế ở th ực vật và 1 sốế động vật như giun, sán lá). - Giao tử đực và giao tử cái có thể trến 2 cơ thể đơn tính khác nhau + Cơ thể đực mang cơ quan sinh dục đực. + Cơ thể cái mang cơ quan sinh dục cái. Có ở đa sốế động vật và 1 sốế thực vật bậc cao. - Ở động vật, giao tử cái là trứng được sinh ra từ cơ quan sinh dục cái là buốầng trứng, giao tử đực là tinh trùng được sinh ra từ cơ quan sinh dục đực là tinh hoàn. 5.2. Sự phát triển của têế bào sinh dục ở động vật phần tính Có thể coi tinh hoàn và buốầng trứng là t ập h ợp h ệ thốếng ốếng dầẽn gốầm 3 vùng: Vùng sinh sản, vùng sinh trưởng, vùng chín. * Vùng sinh sản: Các tếế bào sinh dục đực và cái có bộ NST 2n nguyến phần liến tiếếp 1 sốế lầần để tạo ra nhiếầu tếế bào con là 2n. * Vùng sinh trưởng: Các tếế bào sinh dục sơ khai lớn hơn, tắng vếầ kích th ước và khốếi tếế bào chầết đặc biệt là tếế bào sinh dục cái lớn nhanh, khốếi lượng tếế bào chầết nhiếầu, khốếi lượng nhần cũng nhiếầu để dự trữ nhiếầu chầết dinh dưỡng nuối h ợp t ử phát tri ển ở giai đoạn đầầu sau này. * Vùng chín: - Tếế bào sinh dục đực và tếế bào sinh dục cái trở thành tếế bào sinh tinh và tếế bào sinh trứng có bộ NST 2n seẽ thực hiện giảm phần gốầm 2 lầần phần bào nh ưng NST chỉ tự nhần đối 1 lầần. - Kếết quả: + Từ 1 tếế bào sinh tinh 2n qua 2 lầần phần bào t ạo ra đ ược 4 tinh trùng đơn bội n đếầu có khả nắng tham gia thụ tinh. 8 + Từ 1 tếế bào sinh trứng 2n qua 2 lầần phần bào ch ỉ t ạo ra đ ược 1 tr ứng đ ơn bội n có khả nắng tham gia thụ tinh và 3 thể định h ướng n khống có kh ả nắng tham gia thụ tinh. 6. Ý nghĩa của quá trình giảm phần - Ý nghĩa sinh học: + Là khầu tạo thành giao tử mang bộ NST đơn bội, là khầu bắết bu ộc c ủa quá trình sinh sản hữu tính góp phầần ổn định b ộ NST qua các thếế h ệ. + Trong sinh sản hữu tính, giảm phần phốếi hợp v ới th ụ tinh tạo nến s ự đa dạng di truyếần làm nguyến liệu cho tiếến hóa và chọn giốếng. Ý nghĩa thực tiếẽn: Ưu thếế của sinh sản hữu tính so v ới sinh s ản vố tính được ứng dụng trong các phương pháp lai tạo phục vụ cho cống tác t ạo giốếng mới. B - BÀI TẬP VẬN DỤNG I. Công thức thường sử dụng 1. Sốế tếế bào và sốế nguyến liệu liến quan tới nguyến phần 9 Gọi x là sốế lầần nguyến phần của a tếế bào lưỡng b ội 2n ban đầầu. => Sốế tếế bào con được tạo thành = a.2x => Nguyến liệu tương đương với sốế NST mối trường cung cầếp = (2 x - 1).a.2n 2. Sốế lượng và trạng thái NST, sốế tầm động, sốế crốmatit trong mốẽi giai đo ạn khác nhau của quá trình nguyến phần: Kì nguyến phần Cầếu trúc 1. Sốế NST và trạng thái của NST 2. Sốế tầm động 3. Sốế Crốmatit 3. Sốế lượng giao tử tạo ra qua giảm phần Sốế tinh trùng tạo ra = sốế tếế bào sinh tinh . 4 Sốế trứng tạo ra = sốế tếế bào sinh trứng Sốế thể định hướng (thể cực) = sốế tếế bào sinh trứng . 3 4. Loại giao tử được tạo ra qua giảm phần * Nếếu quá trình giảm phần khống xảy ra trao đổi chéo thì: - Sốế loại giao tử tốếi đa có thể xuầết hiện: 2n - Tỷ lệ mốẽi loại giao tử là: 1/2n * Nếếu có trao đổi chéo ở m cặp NST tương đốầng (m ≤ n và mốẽi cặp có trao đ ổi chéo chỉ xảy ra ở 1 điểm) thì: - Sốế loại giao tử tốếi đa có thể xuầết hiện: 2n+m - Tỷ lệ của mốẽi loại giao tử: 1/2n+m II. Bài tập 1. Dạng cầu hỏi lý thuyêết Cầu 1: Trong quá trình giảm phần tạo giao tử, nếu các hi ện tượng làm cho các loại giao tử tạo thành có sự tổ hợp khác nhau vếầ các NST. Trả lời: - Sự trao đổi chéo các NST khống chị em ở kì đầầu của giảm phần I. - Ở kì giữa I, sự sắếp xếếp các NST kép tương đốầng ở mặt phẳng xích đạo theo nhiếầu cách khác nhau. 10 - Ở kì sau I, sự phần li độc lập của các NST có nguốần gốếc từ bốế và m ẹ trong c ặp NST tương đốầng một cách ngầẽu nhiến. Cầu 2: Những cơ chếế nào quyếết định sốế lượng NST của mốẽi tếế bào con trong nguyến phần và giảm phần ? Trả lời: - Trong nguyến phần : cơ chếế nhần đối NST ở kì trung gian và phần li NST ở kì sau. - Trong giảm phần: cơ chếế nhần đối NST ở kì trung gian và phần li NST ở kì sau I và kì sau II. Cầu 3: a. Nếu các đặc điểm khác nhau giữa nhiếẽm sắếc thể ở kì gi ữa c ủa nguyến phần với nhiếẽm sắếc thể ở kì giữa của giảm phần I trong nguyến phần và gi ảm phần bình thường. b. Trong giảm phần, nếếu hai nhiếẽm sắếc thể trong m ột c ặp nhiếẽm sắếc th ể t ương đốầng khống tiếếp hợp với nhau ở kì đầầu giảm phần I thì sự phần li c ủa các nhiếẽm sắếc thể vếầ các tếế bào con seẽ như thếế nào? Trả lời: a. Nguyến phần: nhiếẽm sắếc thể kép xếếp thành một hàng trến m ặt ph ẳng phần bào, mốẽi nhiếẽm sắếc thể có 2 nhiếẽm sắếc tử (cromatit) giốếng h ệt nhau. Giảm phần I: nhiếẽm sắếc thể kép xếếp thành hai hàng trến m ặt ph ẳng phần bào, mốẽi nhiếẽm sắếc thể kép thường chứa 2 nhiếẽm sắếc tử (cromatit) khác nhau vếầ m ặt di truyếần do trao đổi chéo xảy ra ở giảm phần I. b. Nếếu tiếếp hợp khống xuầết hiện giữa hai nhiếẽm sắếc th ể trong cặp nhiếẽm sắếc th ể tương đốầng thì chúng seẽ sắếp xếếp sai (khống thành 2 hàng) trến m ặt ph ẳng phần bào, dầẽn đếến sự phần li ngầẽu nhiến (thường khống đúng) vếầ các tếế bào con trong giảm phần I. Kếết quả của hiện tượng này là các giao tử hình thành th ường mang sốế lượng nhiếẽm sắếc thể bầết thường. Cầu 4: a. Hoạt động bình thường của nhiếẽm sắếc thể trong giảm phần seẽ hình thành lo ại biếến dị di truyếần nào và xảy ra ở kì nào ? b. Nếu 2 cách để nhận biếết 2 tếế bào con sinh ra qua 1 lầần phần bào bình th ường t ừ 1 tếế bào mẹ có bộ NST 2n của ruốầi giầếm đực là kếết qu ả của nguyến phần hay gi ảm phần. Trả lời: a. Loại biêến dị di truyêần và kì xảy ra : 11 Đó là biếến dị tổ hợp do hoán vị gen thống qua hiện t ượng bắết chéo trao đ ổi đoạn của từng cặp NST tương đốầng xảy ra ở kỳ đầầu của giảm phần I; do phần li độc lập, tổ hợp tự do giữa các cặp NST tương đốầng xảy ra ở kỳ sau của gi ảm phần I. b. Cách nhận biêết : - Quan sát hình thái NST dưới kính hiển vi : + Nếếu các NST trong tếế bào con ở trạng thái đơn, tháo xoắến => 2 tếế bào con đó sinh ra qua nguyến phần. + Nếếu các NST trong tếế bào ở trạng thái kép còn đóng xoắến => 2 tếế bào con đó sinh ra sau giảm phần I. - Phần biệt qua hàm lượng ADN trong tếế bào con : + Nếếu 2 tếế bào con sinh ra có hàm lượng ADN trong nhần bắầng nhau và bắầng tếế bào mẹ => tếế bào đó thực hiện phần bào nguyến phần. + Nếếu 2 tếế bào con sinh ra có hàm lượng ADN trong nhần khác nhau (do tếế bào con chứa NST X kép có hàm lượng ADN lớn hơn tếế bào con có ch ứa NST Y kép) và khác tếế bào mẹ (chứa cặp NST XY) thì tếế bào đó phần bào gi ảm phần. Cầu 5: a. Nếu điểm khác nhau cơ bản trong sự phần chia tếế bào chầết ở tếế bào đ ộng v ật và tếế bào thực vật. Sự xuầết hiện vách ngắn trong quá trình phần chia tếế bào chầết ở tếế bào thực vật được giải thích như thếế nào? b. Ở một tếế bào có bộ nhiếẽm sắếc thể lưỡng bội 2n = 16. Hãy xác đ ịnh sốế s ợi crốmatit, sốế nhiếẽm sắếc thể khi tếế bào đang ở kì gi ữa , kì sau c ủa quá trình nguyến phần. Trả lời: a. * Điểm khác nhau : - Ở tếế bào động vật là sự hình thành eo thắết ở vùng xích đạo c ủa tếế bào bắết đầầu co thắết từ ngoài ( màng sinh chầết) vào trung tầm.. - Ở tếế bào thực vật là sự hình thành vách ngắn từ trung tầm đi ra ngoài (vách tếế bào). * Giải thích sự hình thành vách ngắn: Vì tếế bào th ực vật có thành (vách) tếế bào bắầng xenlulốzơ, làm cho tếế bào khống vận động đ ược. - Tếế bào động vật phần bào có sao do tơ vố sắếhànc được hình thành từ trung thể - Tếế bào thực vật sự phần bào khống có sao tơ vố sắếc được hình thành t ừ vi sợi (khống có trung thể). b. 12 Kì giữa Kì sau Cầu 6: Nếu đặc điểm các pha trong kỳ trung gian của quá trình phần bào. Em có nhận xét gì vếầ kỳ trung gian của các l ọai tếế bào sau: Tếế bào vi khu ẩn, tếế bào hốầng cầầu, tếế bào thầần kinh, tếế bào ung th ư? Trả lời: * Đặc điểm của các pha trong kỳ trung gian: - Pha G1: gia tắng tếế bào chầết, hình thành nến các bào quan t ổng h ợp các ARN và các protein chuẩn bị các tiếần chầết cho sự tổng hợp ADN. Thời gian pha G1 rầết khác nhau giữa các loại tếế bào. Cuốếi pha G1 có điểm kiểm soát R, tếế bào nào v ượt qua R thì đi vào pha S, tếế bào nào khống v ượt qua R thì đi vào quá trình bi ệt hóa. - Pha S: có sự nhần đối của ADN và sự nhần đối NST, nhần đối trung t ử, t ổng hợp nhiếầu hợp chầết cao phần tử, các hợp chầết nhiếầu nắng lượng. - Pha G2: Tiếếp tục tổng hợp protein, hình thành thoi phần bào. * Sự khác nhau ở các kì trung gian của các loại tếế bào: - Tếế bào vi khuẩn: phần chia kiểu trực phần nến khống có kỳ trung gian. - Tếế bào hốầng cầầu: khống có nhần, khống có khả nắng phần chia nến khống có kỳ trung gian. - Tếế bào thầần kinh: Kỳ trung gian kéo dài suốt đ ời sốếng c ơ th ể. - Tếế bào ung thư: ky trung gian rầết ngắến. Cầu 7: Nói kì trung gian là thời gian tếế bào nghỉ ngơi gi ữa 2 lầần nguyến phần đúng hay sai? Trả lời : Nói kì trung gian là thời gian tếế bào nghỉ ng ơi gi ữa 2 lầần nguyến phần là khống đúng, vì: Kì trung gian gốầm 3 pha (G1, S, G2) chiếếm đếế 90% thời gian của một chu kì tếế bào. Trong kì trung gian xảy ra các ho ạt đ ộng sốếng rầết m ạnh meẽ: ho ạt đ ộng trao đổi chầết, tổng hợp và phần giải các chầết, hình thành các bào quan m ới, tếế bào tắng lến vếầ kích thước. Kì trung gian là thời kì sinh trưởng của tếế bào chuẩn bị cho quá trình phần bào tiếếp theo. Cầu 8: Mố tả sự biếến đổi hình thái của NST qua chu kì tếế bào. Nếu ý nghĩa c ủa sự biếến đổi đó? Trả lời: Pha/kì Hình thái NST Ý nghĩa của sự biêến đổi hình thái 13 G1 S G2 Kì đầầu Kì giữa M Kì sau Kì cuôếi Cầu 9: So sánh nguyến phần và giảm phần? Trả lời: Giôếng nhau: - NST nhần đối 1 lầần - Đếầu là sự phần bào có thoi phần bào - Xảy ra các giai đoạn tương nhau: kì trước, kì giữa, kì sau, kì cuốếi - Đếầu có hiện tượng nhần đối, đóng xoắến, tháo xoắến của NST - Đếầu có hiện tượng sắếp xếếp NST, phần li, di chuyển NST vếầ 2 cực c ủa têế bào Khác nhau Ngy -1l -Ở của Cơ chếế -Ở thàn xích -Ở của độn bào -1t tạ o - Tế Kếết quả 14 giốếng nhau và giốếng hệt bộ NST nguốần gốế khác nhau của tếế bào mẹ Cầu 10: Tại sao cầy sinh sản bắầng hạt lại có nhiếầu biếến dị hơn cầy sinh s ản bắầng giầm, chiếết, ghép? Trả lời: Cầy sinh sản bắầng hạt là hình thức sinh sản hữu tính, cầy con đ ược t ạo ra có sự kếết hợp của giao tử đực và cái nhờ quá trình thụ tinh. + Trong quá trình tạo giao tử ở kỳ đầầu có sự tiếếp hợp, trao đ ổi chéo gi ữa các cromatit trong cặp NST kép tương đốầng, có thể xảy ra s ự trao đ ổi chéo t ạo nến những tổ hợp gen mới. + Cầy được tạo ra bắầng hình thức giầm, chiếết, ghép, là hình thức sinh s ản vố tính nhờ cơ chếế nguyến phần cầy con được tạo ra giốếng hoàn toàn với cầy m ẹ. Cầu 11: (Đêầ HSG 2016 -2017) a. Trong điếầu kiện: Tếế bào có bộ NST bình thường, quá trình nguyến phần, gi ảm phần diếẽn ra bình thường. So sánh cầếu trúc NST ở kì giữa của nguyến phần v ới cầếu trúc ở kì giữa của giảm phần II. b. Tại sao trong quá trình phần đối cuả vi khuẩn (phần bào tr ực tiếếp) khống cầần hình thành thoi vố sắếc vầẽn có thể chia đốầng đếầu vùng nhần c ủa tếế bào m ẹ cho 2 tếế bào con? Trả lời: a. So sánh: * Giốếng nhau: - NST đếầu ở trạng thái kép. - Các NST co xoắến cực đại. - Các NST xếếp thành 1 hàng trến mặt phẳng xích đạo. * Khác nhau: - Kì giữa nguyến phần: NST gốầm 2 nhiếẽm sắếc tử giốếng h ệt nhau. - Kì giữa giảm phần II: NST có thể gốầm 2 nhiếẽm sắếc t ử khác bi ệt nhau vếầ m ặt di truyếần do trao đổi chéo xảy ra ở giảm phần I. b. Vì: - Vùng nhần (phần tử ADN) gắến vào nếếp gầếp của màng sinh chầết (mezoxom) và nhần đối. - Sự di chuyển nếếp gầếp màng sinh chầết vếầ 2 bến dầẽn đếến phần chia đốầng đếầu vùng nhần cho 2 tếế bào. Cầu 12: Trong quá trình nguyến phần hãy cho biếết ý nghĩa của các hi ện tượng sau: 15 a. NST đóng xoắến cực đại vào kì giữa và nhả xoắến tốếi đa vào kì cuốếi. b. Màng nhần biếến mầết vào kì đầầu và xuầết hiện tr ở l ại vào kì cuốếi. Trả lời: a. NST đóng xoắến cực đại vào kì giữa và nh ả xoắến tôếi đa vào kì cuôếi có ý nghĩa: - Vào kì sau, NST trượt vếầ 2 cực tếế bào. Vì v ậy s ự đóng xoắến c ực đ ại c ủa NST vào kì giữa seẽ giúp cho quá trình phần li của NST vếầ 2 c ực tếế bào khống b ị đ ứt gãy (tránh đột biếến NST). - Vào kì cuốếi, NST tháo xoán cực đại là để thực hiện chức nắng. Khi tháo xoắến, các enzim mới tiếếp xúc được với phần tử ADN để thực hiện nhần đối ADN và phiến mã. b. Màng nhần biêến mầết vào kì đầầu và xuầết hi ện tr ở l ại vào kì cuôếi có ý nghĩa: - Sự biếến mầết của màng nhần là để giải phóng NST vào tếế bào chầết đ ể NST tiếếp xúc trực tiếếp với thoi tơ vố sắếc và thực hiện việc phần chia NST cho các tếế bào con. - Sự xuầết hiện của màng nhần vào kì cuốếi là để bảo quản NST tr ước các tác nhần của mối trường và để điếầu hòa hoạt động của các gen trến NST. Cầu 13: Tếế bào của người có những hình thức phần bào nào? Vì sao đ ược g ọi là nguyến phần? Được gọi là giảm phần? Trả lời: - Tếế bào của người có 2 hình thức phần bào là nguyến phần và gi ảm phần. Nguyến phần diếẽn ra ở tếế bào sinh dưỡng và giảm phần diếẽn ra ở tếế bào sinh d ục chín để tạo nến giao tử. - Được gọi là nguyến phần vì tếế bào con có bộ NST giữ nguyến giốếng nh ư tếế bào mẹ. - Được gọi là giảm phần vì tếế bào con có bộ NST giảm đi m ột n ửa so v ới b ộ NST của tếế bào mẹ (tếế bào mẹ là 2n, tếế bào con là n) Cầu 14: Tại sao lại nói giảm phần II có bản chầết giốếng nguyến phần? Trả lời: Giảm phần II vếầ cơ bản cũng giốếng như nguyến phần, đếầu bao gốầm các kì: kì đầầu, kì giữa, kì sau và kì cuốếi. Diếẽn biếến ho ạt đ ộng c ủa NST c ơ b ản cũng giốếng nhau: NST co xoắến, tập trung thành một hàng trến mặt ph ẳng xích đ ạo, các NST kép tách nhau ở tầm động, mốẽi NST đơn di chuy ển vếầ m ột c ực c ủa tếế bào. So với nguyến phần, giảm phần II có một sốế điểm khác bi ệt: NST khống nhần đối, 2 tếế bào con có bộ NST đơn b ội ( n ). Cầu 15: Hiện tượng các NST tương đốầng bắết đối với nhau có ý nghĩa gì? Trả lời: Các NST kép trong cặp tương đốầng bắết đối với nhau suốết theo chiếầu d ọc có thể diếẽn ra tiếếp hợp trao đổi chéo giữa các nhiếẽm sắếc tử khống ch ị em. S ự trao đổi những đoạn tương ứng trong cặp tương đốầng đưa đếến sự hoán v ị của các gen tương ứng, do đó tạo ra sự tái tổ hợp của các gen khống tương ứng. Đó chính là cơ 16 sở tạo nến các giao thử khác nhau vếầ tổ hợp NST, cung cầếp nguyến li ệu cho tiếến hoá và chọn giốếng. Cầu 16: Thếế nào là NST kép? Thếế nào là cặp NST tương đốầng? Phần bi ệt NST kép và cặp NST tương đốầng. Trả lời: - NST kép là NST được tạo ra từ sự nhần đối NST đơn. Mốẽi NST kép gốầm 2 cromatit giốếng hệt nhau và dính với nhau ở tầm đ ộng. - Cặp NST tương đốầng gốầm 2 NST độc lập với nhau, giốếng nhau vếầ hình d ạng, kích thước, một chiếếc có nguốần gốếc từ bốế, một chiếếc có nguốần gốếc t ừ m ẹ. - Phần biệt NST kép và cặp NST tương đốầng: NST kép - Chỉ là 1 NST gốầm 2 cromatit giốếng nhau, dính ở tầm động. - Mang tính chầết 1 nguốần gốếc. - 2 cromatit hoạt động như một thể thốếng nhầết 2. Dạng cầu hỏi bài tập Dạng 1: Bài tập vêề nguyên phần Bài 1: Có 1 tếế bào của người tiếến hành nguyến phần 3 lầần. Hãy xác đ ịnh: a. Sốế tếế bào con được tạo ra. 17 b. Sốế NST có trong tầết cả các tếế bào con. c. Sốế NST mà mối trường cung cầếp cho quá trình nguyến phần. Hướng dầẫn giải a. Sốế tếế bào con tạo ra là: 23 = 8 tếế bào. b. Bộ NST người 2n = 46, mốẽi tếế bào đếầu có bộ NST 2n = 46 => Sốế NST có trong tầết cả các tếế bào con = 8 . 2n = 8 . 46 = 368 NST. c. Sốế NST mà mối trường cung cầếp cho quá trình nguyến phần = t ổng sốế NST có trong các tếế bào con – sốế NST có trong tếế bào ban đầầu = 8 . 46 – 46 = 322 NST. Bài 2: Một tếế bào của Ruốầi giầếm tiếến hành nguyến phần liến tiếếp 5 lầần. Hãy xác định: a. Sốế NST mà mối trường cung cầếp cho nguyến phần. b. Sốế NST có trong tầết cả các tếế bào khi đang ở kì gi ữa c ủa lầần nguyến phần th ứ 3. Hướng dầẫn giải a. Sốế NST mà mối trường cung cầếp cho nguyến phần = 8 . (2 5 - 1) = 248 b. – Sốế tếế bào đang ở kì giữa của lầần nguyến phần th ứ 3 = 2 2 = 4 tếế bào. - Ở kì giữa của nguyến phần, mốẽi tếế bào của Ruốầi giầếm có sốế NST là 2n kép 8. - Sốế NST có trong tầết cả các tếế bào khi đang ở kì giữa của lầần th ứ 3 = 8 . 4 = 32 Bài 3: Có 10 hợp tử cùng loài, nguyến phần một sốế lầần bắầng nhau và đã s ử d ụng của mối trường nội bào nguyến liệu tương đương với 2480 NST đơn. Trong các tếế bào con được tạo thành, sốế NST được cầếu tạo hoàn toàn t ừ nguyến li ệu mối trường là 2400. a. Xác định bộ NST của loài. b. Tính sốế lầần nguyến phần của mốẽi hợp tử nói trến. c. Sốế thoi vố sắếc xuầết hiện trong quá trình nguyến phần. Hướng dầẫn giải a. Bộ NST của loài Gọi k là sốế lầần nguyến phần của loài. Ta có: Sốế NST mối trường cung cầếp = 2n . 10 (2k - 1) = 2480 => 2n. (2k - 1) = 248 (1) Sốế NST hoàn toàn mới: 2n . 10 (2k - 2) = 2400 => 2n . (2k - 2) = 240 (2) Từ (1) và (2) ta có 2n = 8 => Loài sinh vật này là Ruốầi giầếm. b. Từ (1) 2n. (2k - 1) = 248 => 8.(2k - 1) = 248 => 2k = 32 => k = 5 Mốẽi hợp tử nguyến phần 5 lầần. c. Sốế thoi vố sắếc 18