Bài 18: Chu kì tế bào và quá trình nguyên phân

Khi sinh trưởng đến một kích thước nhất định, ở những tế bào có khả năng phân chia thì  chúng sẽ tiến hành quá trình phân bào. Phân bào gồm có hai loại là nguyên phân và giảm phân. Bài học này chúng ta sẽ tìm hiểu về chu kì tế bào và quá trình nguyên phân.

I. Nội dung 1: Chu kì tế bào

1. Chu kì tế bào là gì? 

 Chu kì tế bào là khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào. 

 Chu kì tế bào bao gồm kì trung gian và quá trình nguyên phân. 

2. Đặc điểm chu kì tế bào

	Kì trung gian	Nguyên phân
Thời gian	Dài (chiếm gần hết thời gian của chu kì)	Ngắn
Đặc điểm	Gồm 3 pha:  Pha G1: tế bào tổng hợp các chất cần thiết cho sự sinh  trưởng  Pha S: nhân đôi ADN tạo tiền đề cho NST nhân đôi. Mỗi  NST đơn sau khi nhân đôi tạo thành NST kép gồm 2 nhiễm  sắc tử (crômatit) dính nhau ở tâm động. Pha G2: tiếp tục tổng hợp các chất còn lại cần cho sự phân bào.	Gồm 2 giai đoạn: Phân chia nhân gồm 4 kì  Phân chia tế bào chất

3. Sự điều hoà chu kì tế bào 

Tế bào phân chia khi nhận biết tín hiệu bên trong và bên ngoài tế bào. Thời gian và tốc độ phân chia tế bào ở các bộ phận khác nhau trên cùng 1 cơ thể và khác  nhau ở các loài. 

Chu kì tế bào được kiểm soát và điều khiển chặt chẽ đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển bình thường của cơ thể. 

Ung thư là một nhóm các bệnh liên quan đến việc phân chia tế bào một cách vô tổ chức và  những tế bào đó đã thoát khỏi cơ chế điều hòa phân bào → phân chia liên tục tạo nên các khối u  xâm lấn những mô khác bằng cách phát triển trực tiếp vào mô lân cận hoặc di chuyển đến nơi xa  (di căn). Cần lưu ý rằng không phải tất cả các khối u là ung thư.  

II. Nội dung 2: Quá trình nguyên phân 

• Nguyên phân xảy ra ở tế bào sinh dưỡng và tế bào sinh dục sơ khai. 
• Trao đổi chéo có thể xảy ra trong nguyên phân nhưng rất hiếm. 
• Nguyên phân gồm 2 giai đoạn: phân chia nhân và phân chia tế bào chất. 

1. Phân chia nhân:

Diễn biến gồm 4 kì là kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối.

Quá trình nguyên phân diễn ra như sau:

(A. Kì trung gian; B. Đầu kì đầu; C. Cuối kì đầu; D. Kì giữa; E. Kì sau; F. Kì cuối) 

Các kì	Diễn biến	Số lượng NST
Kì đầu	- Các NST kép dần co xoắn, màng nhân và nhân con dần tiêu  biến.  - Thoi vô sắc dần xuất hiện.	2n NST kép
Kì giữa	- Các NST kép co xoắn cực đại tập trung thành một hàng ở mặt phẳng xích đạo và có hình dạng đặc trưng.  - Thoi vô sắc đính vào 2 phía của NST tại tâm động.	2n NST kép
Kì sau	Các nhiễm sắc tử tách nhau ở tâm động và di chuyển về 2 cực  của tế bào.	4n NST đơn
Kì cuối	NST đơn dần dãn xoắn, màng nhân và nhân con xuất hiện.	2n NST đơn

2. Phân chia tế bào chất 

 Phân chia tế bào chất ở đầu kì cuối. 

 Tế bào chất phân chia dần và tách tế bào mẹ thành 2 tế bào con: 

• Ở tế bào động vật, màng tế bào co thắt lại ở vị trí mặt phẳng xích đạo → 2 tế bào con. 
• Ở tế bào thực vật, hình thành vách ngăn ở mặt phẳng xích đạo chia tế bào mẹ thành 2 tế bào con.

3. Kết quả của nguyên phân 

Từ 1 tế bào mẹ ban đầu (2n) qua nguyên phân tạo 2 tế bào con có bộ NST giống nhau (2n)  và giống tế bào mẹ ban đầu.  

III. Nội dung 3: Ý nghĩa của nguyên phân 

1. Ý nghĩa sinh học 

• Với sinh vật nhân thực đơn bào, nguyên phân là cơ chế sinh sản. 
• Với sinh vật nhân thực đa bào, nguyên phân làm tăng số lượng tế bào giúp cơ thể sinh  trưởng và phát triển, giúp cơ thể tái sinh các mô hay tế bào bị tổn thương…

2. Ý nghĩa thực tiễn 

Nguyên phân là cơ sở sinh học của các phương pháp nhân giống vô tính như giâm, chiết,  ghép cành; nuôi cấy mô tế bào… tạo ra các cá thể con có kiểu gen giống với kiểu gen của cá thể mẹ ban đầu.

3. Sơ đồ tóm tắt nội dung bài học

IV. Bài tập và hướng dẫn giải của hệ thống trường Nguyễn Khuyến – Lê Thánh Tông

1. Bài tập tự luận

Câu 1: Có 3 tế bào sinh dưỡng của một loài cùng nguyên phân liên tiếp 3 đợt, số tế bào con tạo thành là bao nhiêu? 

Hướng dẫn giải: 

Một tế bào trải qua một lần nguyên phân tạo thành 2 tế bào, qua lần nguyên phân thứ 2 tạo thành 4 tế bào, qua lần thứ 3 tạo thành 8 tế bào... qua n lần nguyên phân tạo thành  tế bào. 

Nếu ban đầu không phải là 1 tế bào mà là a tế bào thì sau n lần nguyên phân số tế bào con được tạo thành là  

⇒ 3 tế bào sau 3 lần nguyên phân tạo thành  tế bào. 

Câu 2: Một số tế bào nguyên phân 4 lần liên tiếp, số thoi phân bào bị phá hủy cả quá trình là 180.

1. Tính số tế bào ban đầu tham gia vào quá trình nguyên phân? 
2. Nếu số NST chứa trong các tế bào con là 7296 thì bộ NST lưỡng bội của loài là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải: 

a. Số tế bào tham gia nguyên phân: 

Gọi a là số tế bào tham gia nguyên phân, ta có:

b. Số NST của bộ lưỡng bội: 

Gọi 2n là bộ NST lưỡng bội của loài (n nguyên, dương). Ban đầu có 12 tế bào thì sau 4 lần nguyên phân số tế bào con được tạo thành là 4 

. Mà mỗi tế bào con đều chứa 2n.  

Nên ta có:

Câu 3: Có 10 tế bào cùng loài đều nguyên phân với số đợt bằng nhau, được môi trường nội bào  cung cấp 980 NST đơn. Số NST đơn chứa trong các tế bào con sinh ra cuối quá trình là 1120.  Hãy xác định: 

1. Bộ NST lưỡng bội của loài, tên loài? 
2. Số lần nguyên phân của mỗi tế bào bằng bao nhiêu? 

Hướng dẫn giải: 

Gọi k là số lần nguyên phân của mỗi tế bào; bộ NST lưỡng bội của loài.

Theo đề bài, ta có hệ phương trình sau:

Vì nên loài trên là đậu Hà Lan.

Câu 4: Ở gà có . Quan sát dưới kính hiển vi thấy một nhóm tế bào đang nguyên phân, các NST đang xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo. Khi đó, mỗi tế bào trên có bao nhiêu NST,  crômatit và tâm động? 

Hướng dẫn giải: 

Cần lưu ý: 

• NST nhân đôi ở kì trung gian trở thành NST kép, tồn tại trong tế bào đến cuối kì giữa. Vào kì sau, NST kép bị tách nhau (chẻ dọc) ở tâm động thành 2 NST đơn, phân li đồng đều về hai cực của tế bào. 
• Crômatit chỉ tồn tại ở NST kép, mỗi NST kép có 2 crômatit. Mỗi NST dù ở trạng thái kép  hay đơn đều mang 1 tâm động. Vậy, có bao nhiêu NST trong tế bào thì có bấy nhiêu tâm động. 

Kì	Số NST	Số crômatit	Số tâm động
Trung gian	2n (kép)	4n	2n
Đầu	2n (kép)	4n	2n
Giữa	2n (kép)	4n	2n
Sau	4n (đơn)	0	4n
Cuối	2n (đơn)	0	2n

Xác định số NST, số crômatit, số tâm động trong một tế bào qua mỗi kì nguyên phân:

Theo đề bài, các NST đang xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo

⇒ Các tế bào đang ở kì giữa của quá trình nguyên phân. Mà nên mỗi tế bào sẽ chứa 78 NST kép, 156  crômatit, 78 tâm động.

2. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Loại tế bào nào sau đây không thực hiện quá trình nguyên phân? 

1. Tế bào vi khuẩn.
2. Tế bào thực vật.
3. Tế bào động vật.
4. Tế bào nấm.

Câu 2: Khi nói về kì trung gian, những phát biểu nào sau đây đúng? 

(1) Có 3 pha: G1, S và G2. 

(2) Ở pha G1 tế bào tổng hợp các chất cần cho sự sinh trưởng. 

(3) Ở pha G2, ADN nhân đôi, NST đơn nhân đôi thành NST kép. 

(4) Ở pha S, tế bào tổng hợp những gì còn lại cần cho phân bào. 

(5) Pha S là pha nhân đôi ADN. 

(6) Kì trung gian chiếm phần lớn chu kì tế bào.

1. (1),(2),(3),(4).
2. (1), (3),(4),(6).
3. (1), (2), (5), (6).
4. (1), (2), (3), (6).

Câu 3: Bệnh ung thư là 1 ví dụ về 

1. sự điều khiển chặt chẽ chu kì tế bào của cơ thể. 
2. hiện tượng tế bào thoát khỏi các cơ chế điều hòa phân bào của cơ thể. 
3. chu kì tế bào diễn ra ổn định. 
4. sự phân chia tế bào được điều khiển bằng một hệ thống điều hòa rất tinh vi.

Câu 4: Bộ nhiễm sắc thể đặc trưng của loài là 2n. Số NST trong tế bào ở kì giữa của quá trình nguyên phân là 

1. n nhiễm sắc thể đơn.
2. n nhiễm sắc thể kép. 
3. 2n nhiễm sắc thể đơn.
4. 2n nhiễm sắc thể kép. 

Câu 5: Trong những kì nào sau đây của nguyên phân, NST ở trạng thái kép?

1. Kì trung gian, kì đầu và kì cuối.
2. Kì đầu, kì giữa, kì cuối. 
3. Kì trung gian, kì đầu và kì giữa.
4. Kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối.

Câu 6: Khi nói về chu kì tế bào, phát biểu nào sau đây không đúng? 

1. Chu kì tế bào là khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào. 
2. Chu kì tế bào gồm kì trung gian và quá trình nguyên phân. 
3. Kì trung gian chiếm phần lớn chu kì tế bào. 
4. Chu kì tế bào của mọi tế bào trong một cơ thể đều bằng nhau. 

Câu 7: Trong nguyên phân, sự phân chia vật chất di truyền trong nhân được thực hiện nhờ

1. màng nhân.
2. nhân con.
3. ti thể.
4. thoi vô sắc.

Câu 8: Số NST trong tế bào ở kì sau của quá trình nguyên phân là

1. 2n NST đơn.
2. 2n NST kép.
3. 4n NST đơn.
4. 4n NST kép.

Câu 9: Bào quan nào sau đây tham gia vào việc hình thành thoi phân bào?

1. Trung thể.
2. Không bào.
3. Ti thể.
4. Bộ máy Gôngi.

Câu 10: Khi nói về sự phân chia tế bào chất, phát biểu nào sau đây không đúng?

1. Tế bào động vật phân chia tế bào chất bằng cách thắt màng tế bào ở vị trí mặt phẳng xích đạo. 
2. Tế bào thực vật phân chia tế bào chất từ trung tâm mặt phẳng xích đạo và tiến ra hai bên.
3. Sự phân chia tế bào chất diễn ra rất nhanh ngay sau khi phân chia nhân hoàn thành.
4. Tế bào chất được phân chia đồng đều cho hai tế bào con. 

GIÁO VIÊN BIÊN SOẠN: LÊ THỊ DUNG - Trường TH – THCS – THPT Lê Thánh Tông