CHUYÊN đề PHÂN bào (3)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH YẾN BÁI TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TẤT THÀNH CHUYÊN ĐỀ: PHÂN BÀO Tác giả: Ngô Thị Phương Thanh Phân bào Phân bào không tơ Trực phân Phân bào có tơ Nguyên phân Giảm phân I. KHÁI NIỆM CHU KÌ TẾ BÀO - Chu kì tế bào được xác định bằng khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào nguyên phân liên tiếp, nghĩa là từ khi TB được hình thành ngay sau lần nguyên phân thứ nhất cho tới khi nó kết thúc lần phân bào thứ hai tiếp theo. - Trong cơ thể đa bào các TB đã được biệt hóa khác nhau để thực hiện chức năng khác nhau nên thời gian kéo dài của CKTB khác nhau từng loại TB và phụ thuộc vào từng loài. VD: CKTB giai đoạn sớm của phôi: 15 – 20p TB ruột: 2 lần/ ngày TB gan: 2 lần/năm TB TK: không phân bào. II. DIỄN BIẾN CỦA NGUYÊN PHÂN: VD bộ NST của tế bào ban đầu: AaBb Các giai đoạn Diễn biến I. Kì trung gian Pha G1 Đây là pha sinh trưởng chủ yếu của tế bào - Tổng hợp ARN, protein, gia tăng tế bào chất, hình thành thêm các bào quan, tăng kích thước và khối lượng TB - Chuẩn bị các tiền chất, điều kiện cho nhân đôi AND * Thời gian: Tùy loại tế bào + TB phôi: G1 = 1h 1 Số lượng NST Kí hiệu bộ NST 2n đơn AaBb + TB gan động vật có vú: duy trì khả năng phân chia nhưng luôn tĩnh cho tới khi xuất hiện nhu cầu (phục hồi thương tổn) + TB thần kinh: G1 có thể kéo dài suốt đời sống cơ thể + TB ung thư: G1 rất ngắn + TB hồng cầu người: không có pha G1 (vì nó không nhân) Pha S NST nhân đôi -> NST kép gồm 2 cromatit (nhiễm sắc tử) dính 2n nhau ở tâm động. kép Đặc điểm của NST kép: 2 nhiễm sắc tử bám dọc nhau theo chiều dài bằng các phức hệ pr dính gọi là Cohesin + tâm động: là nơi 2 nhiễm sắc tử bám nhau chặt nhất. Pha G2 - Trung thể nhân đôi (mỗi trung thể gồm 2 trung tử) 2n - Tổng hợp Cyclin B có vai trò quan trọng trong việc tạo vi ống kép tubulin để tạo thoi vô sắc. II. Nguyên phân Màng nhân, Nhiễm sắc thể Thoi phân bào nhân con Kì đầu - bắt đầu co xoắn - bắt đầu hình thành Tiêu 2n - thoi bao gồm: biến kép + Các trung thể + Các vi ống phát dài ra từ chúng (bằng cách trùng hợp các tubulin) + Sao ánh xạ: 1 bộ tỏa tia của các vi ống ngắn, phát ra từ mỗi trung thể - Các trung thể rời xa nhau về 2 cực do các vi ống giữa chúng dài ra Kì giữa - Co xoắn cực đại, - Các trung thể ở 2 cực đối lập của 2n tập trung 1 hàng ở tế bào kép mặt phẳng xích - 1 số vi ống bám vào thể động đạo. của các nhiễm sắc tử (gọi là vi - Mỗi nhiễm sắc ống thể động) tử của NST kép - Các vi ống khác không bám vào có 1 thể động (1 thể động, kéo dài ra và cài răng cấu trúc pr liên lược, tương tác với các vi ống kết với 1 đoạn đặc không thể động từ cực đối lập của hiệu của ADN thoi. tâm động) Kì sau - Các nhiễm sắc - Hoạt động của các vi ống thể 2 x 2n tử chị em của mỗi động trong phân li NST: có 2 cơ đơn cặp tách nhau ra chế, cần sự tham gia của pr động (Do pr cohesin cơ. tách nhau). + Các pr động cơ đã cõng các -Mỗi nhiễm sắc tử NST bước đi dọc theo vi ống và trở thành 1 nhiễm các đoạn vi ống ở phía thể động sẽ sắc thể đầy đủ. giải trùng hợp khi các pr đi qua - 2 NST con đã + Các NST bị guồng bởi các pr tách nhau di động cơ tại các cực của thoi và chuyển về 2 cực các vi ống phân rã sau khi đi qua 2 AAaaBBbb AAaaBBbb AAaaBBbb AAaaBBbb 2 bộ AaBb ở 2 cực tế bào của tế bào Kì cuối Kết quả Ý nghĩa các pr động cơ . - Các vi ống không thể động dài ra giúp tế bào dài ra. + cơ chế : các vi ống không thể động phát sinh từ các cực đối lập lồng vào nhau trong kì giữa. kì sau các đoạn lồng vào nhau ngắn đi khi các pr động cơ bám vi ống đẩy chúng ra xa nhau nhờ ATP => khi chúng đẩy nhau , các cực của thoi cũng bị đẩy ra xa làm tế bào dài ra. Đồng thời, các vi ống dài ra do sự trùng hợp thêm các tubulin vào các đầu chồng nhau, các vi ống tiếp tục lồng vào nhau - Dãn xoắn Tiêu biến Hình thành - ở TBĐV: Dấu hiệu bắt đầu của phân cắt là xuất hiện rãnh phân cắt. Ở phía tế bào chất của rãnh có 1 vòng các vi sợi actin liên kết với các phân tử protein Myosin, chúng tương tác với nhau làm cho vòng co lại, rãnh phân cắt ăn sâu xuống cho tới khi tế bào ban đầu tách làm hai. - ở TBTV: Các túi tải xuất phát từ Golgi di chuyển dọc theo các vi ống đi tới trung tâm tế bào, liên kết lại tạo nên tấm ngăn tế bào. Các nguyên liệu của thành tế bào trong các túi tải tập hợp khi tấm ngăn lớn lên. Tấm ngăn lan rộng cho tới khi chúng dung hợp với màng tế bào dọc theo chu vi tế bào. Kết quả là 2 tế bào con đều có màng riêng, thành tế bào cũng hình thành giữa các tế bào con từ chất chứa của tấm ngăn. (chú ý: Các túi tải chứa pectin và các polisaccarit không phải xenlulo; các chất này lồng ghép với xenlulo tạo nên thành tế bào (các sợi xenlulo do các enzim xenlulo syntaza nằm trong màng tế bào tạo ra, màng trực tiếp dự trữ xenlulo ở mặt ngoài)) Từ 1 TB mẹ (2n) -> 2 TB con (2n) - Là phương thức truyền đạt TTDT từ TB mẹ sang TB con tạo nên bộ NST đặc trưng cho loài được di truyền ổn định. - Là phương thức sinh sản của TB ở cơ thể đơn bào; cơ thể đa bào sinh sản sinh dưỡng. - trong cơ thể đa bào nhờ nguyên phân 1 số loại TB được đổi mới (tủy đỏ xương, biểu mô da, ruột…) TB chết thay thế bằng TB mới nhờ sự phân bào của TB gốc. - Là phương thức sinh trưởng của các mô, cơ quan trong cơ thể do sự tăng số lượng TB qua phân bào nguyên nhiễm. III. PHÂN ĐÔI Ở VI KHUẨN 3 2n đơn AaBb - Quá trình phân chia tế bào bắt đầu khi NST của VK nhân đôi tại một điểm đặc biệt trên NST gọi là điểm khởi đầu nhân đôi, tạo ra 2 điểm khởi đầu. - ngay sau đó, 1 điểm bắt đầu nhanh chóng di chuyển về 1 đầu đối lập của tế bào (cơ chế chưa rõ) - Sự nhân đôi tiếp tục diễn ra tại mỗi đầu của tế bào, đồng thời tế bào dài ra. - Nhân đôi kết thúc, MSC lõm vào chia tế bào mẹ thành 2 tế bào con. * Vai trò của các pr trong việc di chuyển NST và tách riêng 2 TB: - pr giống actin của nhân thực: có vai trò trong di chuyển nhiễm sắc thể - pr giống tubulin: giúp tác riêng 2 TB con. IV. TIẾN HÓA CỦA NGUYÊN PHÂN - Nhân sơ: phân bào không hình thành thoi vô sắc, nhưng có các pr tương tự như pr của nhân thực giúp cho việc di chuyển NST và tách riêng tế bào. - Nhân thực: + Ở trùng 2 roi: Màng nhân ko tiêu biến, các NST kép bám vào màng nhân, phân ly khi nhân dài ra; các vi ống xuyên qua nhân, định hướng trong không gian cho nhân, nhân chia theo kiểu phân đôi ở vi khuẩn. + Tảo silic và nấm men: màng nhân ko tiêu biến, các vi ống hình thành thoi trong nhân, phân ly NST và nhân tách ra thành 2 nhân con + Đa số nhân thực: màng nhân tiêu biến, thoi hình thành bên ngoài nhân đóng vai trò phân ly NST, màng nhân mới lại hình thành 4 V. ĐIỀU HÒA CHU KÌ TẾ BÀO 1. Hệ thống kiểm soát chu kì tế bào: các phức hệ cdk – cyclin (bao gồm cyclin và các kinaza phụ thuộc cyclin) - Cyclin là những protein được tích lũy và biến mất theo chu trình tế bào, có 4 nhóm cyclin: + Cyclin D và E được tạo ra ở G1, giảm dần vào pha S. + Cyclin A: tạo ra ở cuối pha G1, hoạt hóa tổng hợp AND, biến mất vào cuối pha S + Cyclin B: Tạo ra ở cuối G2, được tích lũy đến kì đầu phân bào. Phân hủy vào giữa pha M. - Cdk là 1 loại kinaza chỉ hoạt động được khi gắn với cyclin. (kinaza phụ thuộc cyclin) - Khi cyclin hình thành phức hợp với cdk thì hoạt tính kinaza của cdk hoạt hóa.  Các phức hợp cyclin – kinaza thực hiện các phản ứng chính trong chu trình tế bào như sau: - Làm tan màng nhân, gây các biến đổi lớn như hình thành thoi phân bào. - Cô đặc NST (VD: gây photphoril hóa histon H1) - Hoạt hóa sự phiên mã để tạo các pr quan trọng của chu trình. 2. Các nhân tố khác ảnh hưởng đến phân bào - Các TB muốn phân bào phải có tín hiệu phân bào từ các yếu tố tăng trưởng thích hợp hoặc các tín hiệu ngoại bào khác. VD: (SHTB bồi dưỡng) Nguyên bào sợi ở da bị giữ ở pha G 0 (TB bị dừng ở điểm R) cho tới khi chúng được kích thích phân chia như khi cần chữa lành vết thương. Sự phân chia này được khởi động nhờ yếu tố tăng trưởng PDGF được tiết ra từ tiểu cầu trong quá trình đông máu. PDGF sẽ liên kết vào các thụ thể trên màng sinh chất của nguyên bào sợi (thụ thể kinaza tiroxin) kích hoạt con đường truyền tín hiệu cho phép tế bào đi qua điểm kiểm soát của G1 và phân chia. Đối với các TB Limpho thì sự có mặt của kháng nguyên đã kích thích tế bào của mô limpho phân bào để tạo tế bào limpho B và T Như vậy: Sự có mặt của yếu tố tăng trưởng có tác dụng kiểm soát chu kì TB ở điểm chốt G1. Nếu trong G1, yếu tố tăng trưởng không có mặt thì TB đi vào trạng thái nghỉ G0. - Ngoài ra, phân bào còn sự chịu tác động của các yếu tố vật lý bao gồm: 5 + Sự phụ thuộc neo bám: có nghĩa là để phân chia được thì các tế bào phải bám vào giá thể. + Sự ức chế phụ thuộc mật độ: Các tế bào phân chia bình thường cho tới khi hình thành 1 lớp đơn liên tục thì dừng lại. => Tế bào ung thư ko biểu hiện cả ức chế phụ thuộc mật độ và phụ thuộc neo bám, thậm chí ko ngừng phân chia khi thiếu các yếu tố tăng trưởng, có chu kì tế bào bị rối loạn (tức là chúng dừng phân bào ở các điểm ngẫu nhiên trong chu kì chứ ko ở các điểm kiểm soát bình thường) 3. Các protein ức chế và vai trò của chúng CKI là các chất ức chế hoạt tính của cdk-cyclin => ức chế chu kì TB. ở ĐV có vú có 3 lớp CKI là p21, p27 và p57. - p21: đáp ứng lại sự hư hỏng của AND, ức chế tăng sinh tế bào trong giai đoạn phôi sinh. - p27: ức chế chu kì TB trong cơ thể ở giai đoạn phôi và thai. - p57: ức chế chu kì TB trong các TB được biệt hóa của đa số mô của cơ thể trưởng thành - Ngoài ra còn có p53: có vai trò ức chế tế bào khi có sai hỏng AND, nó đóng vai trò 1 yếu tố phiên mã 4. Các chốt kiểm soát ở tế bào động vật a. Chốt R kiểm soát G1: Chuẩn bị và đi vào pha S, khi môi trường thuận lợi. - Nhân tố điều chỉnh để vượt qua R là phức hệ cdk – cyclin gồm cyclin D, E và cdk => Vai trò: Kiểm tra các chức năng tổng hợp pr hay ARN đã hoàn tất chưa. Khi hoàn tất có thể chuyển tiếp sang pha S. - Nhiều nguyên nhân gây tác động làm tế bào bị ách lại ở G1. VD 1: Sự sai hỏng của ADN: + Nếu sai hỏng nhẹ: p53 sẽ kích thích phiên mã 1 số gen trong đó có gen mã hóa cho p21 -> ức chế cdk-cyclin -> TB ách lại ở G1 để sửa chữa. + Nếu AND hư hại quá nặng thì p53 sẽ hoạt hóa các gen dẫn đến quá trình tự chết. VD 2: Sự có mặt của yếu tố tăng trưởng Nếu trong G1, yếu tố tăng trưởng không có mặt thì TB đi vào trạng thái nghỉ G0. (xem vd mục 2) b. Chốt kiểm soát G2: trước khi bước vào nguyên phân. 6 + Nhân tố điều chỉnh là phức hệ cdk – cyclin B => Kiểm soát sự hoàn tất quá trình nhân đôi AND ở pha S. Ngăn cản không để tế bào bước vào pha M hoặc bước vào giảm phân khi sự nhân đôi AND chưa hoàn tất. + Kích thích sự tạo thành vi ống tubulin. c. Chốt kiểm soát M: Sự chuyển tiếp từ kì giữa sang kì sau của nguyên phân. Điều kiện tiên quyết là tất cả các NST đều gắn vào thoi phân bào và ở đúng vị trí trong kì nguyên phân. + Kiểm tra việc xếp hành của NST trên thoi phân bào. Lưu ý: pha S và pha M phụ thuộc vào nhau vì khi AND đã nhân đôi, trong TB có cơ chế kiểm soát để ngăn TB bắt đầu một pha S mới trước khi diễn ra nguyên phân. Cơ chế kiểm soát này không cho TB ở pha G 2 quay lại pha S và chặn AND nhân đôi tiếp khi chưa qua nguyên phân. Sau nguyên phân TB lại bắt đầu pha G1 của chu trình tiếp theo. VD: (SHTB bồi dưỡng) lai TB ở pha G1 với TB ở pha S, nhân G1 ngay lập tức tổng hợp AND => TBC của TB ở pha S, đủ các yếu tố khởi động quá trình nhân đôi AND trong nhân TB pha G1. Lai TB ở pha G2 với TB ở pha S thì nhân G 2 không thể bắt đầu tổng hợp AND, chứng tỏ việc tổng hợp AND ở G2 đã ngăn cản cho tới khi nguyên phân thành công. Lai TB ở pha M với TB ở pha G1, nhân G1 ngay lập tức bắt đầu pha M: hình thành thoi, nhiễm sắc thể cô đặc mặc dù chưa nhân đôi. VI. MẤT KIỂM SOÁT CHU KÌ TẾ BÀO TRONG CÁC TB UNG THƯ - Trong pha G1: Nếu p53 không hoạt động, các TB có AND sai hỏng sẽ vượt qua G1 vào S, hoàn thành chu kì TB sẽ cho ra các TB con có thể chuyển thành TB ung thư. Vì vậy gen mã hóa cho p53 gọi là gen ức chế ung thư. - mất tính ức chế phụ thuộc mật độ và phụ thuộc neo bám, các TB vẫn không ngừng phân chia kể các khi môi trường thiếu các yếu tố tăng trưởng => ung thư. - Rối loạn chu kì tế bào: TB ung thư dừng phân bào ở các điểm ngẫu nhiên trong chu kì chứ không ở các điểm kiểm soát bình thường. - TB ung thư có thể phân chia vô hạn nếu được cung cấp chất dinh dưỡng liên tục VII. GIẢM PHÂN Các giai Diễn biến Số 7 Kí hiệu bộ đoạn Kì trung gian Giống nguyên phân Thoi phân bào Nhiễm sắc thể Kì đầu 1 Kì giữa I Kì sau I Kì cuối I - các NST kép tương đồng bắt đôi với nhau suốt chiều dài (tiếp hợp). - Có thể xảy ra trao đổi chéo các đoạn tương ứng giữa 2 trong 4 nhiễm sắc tử không chị em. - Các NST kép tương đồng xếp 2 hàng ở mặt phẳng xích đạo. (các NST được giữ với nhau bởi sự gắn kết giữa các vai của nhiễm sắc tử trong các vùng mà ở đó ADN đã được trao đổi) + Mỗi cặp được định hướng hoặc 1 NST có nguồn gốc từ bố hoặc 1 NST có nguồn gốc từ mẹ hướng về 1 cực. + Mỗi cặp định hướng độc lập nhau -xuất hiện (giống trong nguyên phân). Vi ống thể động từ mỗi cực gắn vào 1 bên thể động của nhiễm sắc thể kép - Mỗi NST kép trong từng cặp tương đồng Phân ly độc lập nhau về 2 cực của TB. - pr shugoshin giúp bảo vệ cohesin khỏi bị phân hủy ở tâm động trong suốt giảm phân I. Phân chia tế bào chất tạo nên 2 tế bào đơn bội Xuất hiện Kết quả Kì đầu II 1 tế bào mẹ (2n) -> 2 TB con (n kép) Do có thể xảy ra trao đổi chéo ở kì đầu I nên 1 nhiễm sắc tử chị em có thể không Xuất hiện giống hệt nhau về mặt di truyền Kì giữa II NST kép xếp thành 1 hàng Vi ống thể động gắn vào thể động của các nhiễm sắc tử. Kì sau II Enzim giúp phân hủy cohesin làm cho các nhiễm sắc tử chị em tách nhau ra, di chuyển về 2 cực tế bào Kì cuối II Phân chia tế bào chất Kết quả Màng nhân, nhân con Tiêu biến Tiêu biến Tiêu biến lượng NST 2n kép AAaaBBbb XXYY 2n kép AAaaBBbb XXYY 2n kép AAaaBBbb XXYY 2xn kép AABBXX và aabbYY hoặc… n kép AABBXX và aabbYY hoặc… n kép AABBXX và aabbYY hoặc… AABBXX và aabbYY hoặc… n kép 2xn đơn Xuất hiện n đơn NST 2 bộ đơn ABX Và 2 bộ abY ABX và abY hoặc. 1 tế bào mẹ (2n) → 4 tế bào con (n) * Đặc điểm của các TB con được tạo ra sau giảm phân I và sau giảm phân II 8 Từ 1 TB sinh tinh trùng khi kết thúc giảm phân tạo ra 2 TB con kích thước bằng nhau. Kết thúc giảm phân II tạo ra 4 TB có kích thước bé. Ở thực vật sau khi kết thúc giảm phân 1 tạo ra 2 TB đơn bội, lần 2 chỉ 1 trong 2 TB nguyên phân. Kết quả 2 lần nguyên phân từ 1 TB đơn bội tạo ra 3 TB hình thành hạt phấn chín gồm 2 tinh tử và 1 TB nhân ống phấn. - Từ 1 TB sinh trứng, kết thúc giảm phân 1 tạo ra 2 TB con có kích thước khác nhau, kết thúc giảm phân 2 tạo 4 TB đơn bội, trong đó 3 TB bé không có khả năng tham gia thụ tinh gọi là 3 thể định hướng, 1 TB lớn, lượng TB chất nhiều. Ở TV tế bào có kích thước lớn này tiếp tục nguyên phân liên tiếp 3 đợt tạo ra 8 TB đơn bội tạo thành túi phôi. Trong túi phôi có 3 TB đối cực, 2 trợ bào, 1 TB trứng, 2 TB nhân trung tâm hợp nhất lại thành nhân thứ cấp 2n. * Ý nghĩa: - Là 1 trong những cơ chế đảm bảo sự phục hồi và duy trì ổn định bộ NST đặc trưng của loài sinh sản hữu tính qua các thế hệ → TTDT được truyền đạt ổn định qua các đời, đảm bảo cho thế hệ sau sinh ra mang đặc điểm của thế hệ trước - Do sự phân ly độc lập và tổ hợp tự do của các NST tương đồng đã tạo ra nhiều loại giao tử có bộ NST đơn bội khác nhau về nguồn gốc và sự kết hợp ngẫu nhiên của các loại giao tử ♂, ♀ đã tạo ra các hợp tử có các tổ hợp NST khác nhau + Số loại giao tử được tạo thành: 2n + Số kiểu tổ hợp giao tử: 3n + Số lượng các kiểu tổ hợp giao tử: 4n - Tăng nguồn biến dị tổ hợp Câu hỏi luyện tập phần nguyên phân – giảm phân Câu 1: Hãy so sánh vai trò của tubulin và actin trong phân bào nhân thực với vai trò của các protein giống tubulin và giống actin trong phân đôi của VK? Tubulin Actin Trong NP ở nhân thực Tham gia vào hình thành thoi phân bào và di chuyển NST Tham gia vào phân chia TBC 9 Trong phân đôi ở VK Tham gia vào tách các TB con Tham gia vào di chuyển NST về các cực đối lập của TB VK. Câu 2. Hãy nêu 3 nét giống nhau giữa NST vi khuẩn và NST nhân thực, chú ý tới cả cấu trúc và hoạt động trong phân bào. - Thành phần: Mỗi kiểu nhiễm sắc thể gồm một phân tử ADN gắn với các protein. - Kích thước: Nếu kéo dãn ra chúng sẽ dài hơn, gấp nhiều lần chiều dài tế bào. - Hoạt động: trong quá trinh phân bào, hai bản sao của mỗi kiểu nhiễm sắc thể chủ động tách nhau ra và mỗi bản sao đi về một tế bào con. Câu 3: Tế bào hồng cầu gà có nhân nhưng nhân bị bất hoạt. Tế bào Hela- các tế bào được tách ra từ mô ung thư của một người bệnh, có khả năng tích cực tổng hợp protein, phân chia không ngừng. Nêu thí nghiệm sử dụng hai tế bào này để thấy được sự liên quan mật thiết giữa nhân và tế bào chất? - Thí nghiệm: Lai hai tế bào với nhau được tế bào lai. - Kết quả: Tế bào lai vừa tổng hợp protein của người, vừa tổng hợp protein của gà - Giải thích: Các nhân tố hoạt hóa gen trong tế bào chất của tế bào Hela đã mở các gen của gà trong tế bào lai nên tế bào lai tổng hợp các pr của gà. Từ đó cho thấy mỗi liên quan mật thiết giữa nhân và tế bào chất. Câu 4: Protein nào có vai trò ngăn cản sự phân hủy cohesin ở tâm động trong khi sự phân hủy lại xảy ra ở vai vào cuối kì giữa I. Đó là pr shugoshin, bảo vệ cohesin không bị phân hủy trong suốt giảm phân I Câu 5. Nêu vai trò của một số prôtêin chủ yếu đảm bảo quá trình phân ly chính xác các nhiễm sắc thể về các tế bào con trong quá trình phân bào có tơ (thoi vô sắc) ở sinh vật nhân thực. - Tubulin là protein cấu trúc lên sợi thoi phân bào, giúp cho sự dịch chuyển của NST trong quá trình phân bào. - Protein liên kết với vùng ADN đặc hiệu tạo nên thể động giúp cho NST có thể đính kết vào sợi thoi vô sắc và dịch chuyển trong quá trình phân bào (CENP-A/CENP-E, ...). - Protein (phi histon) cohesin tạo sự kết dính giữa các nhiễm sắc tử chị em và các nhiễm sắc thể trong cặp tương đồng khi tiếp hợp. - Protein (phi histon) shugoshin bảo vệ cohesin ở vùng tâm động tránh sự phân giải sớm của protein kết dính nhiễm sắc tử ở kỳ sau giảm phân I. 10 - Các protein phi histon khác giúp co ngắn sợi nhiễm sắc trong phân bào. - Enzim phân giải cohesin để phân tách các nhiễm sắc tử chị em và nhiễm sắc thể trong cặp tương đồng ở kỳ sau của nguyên phân và giảm phân. - Protein động cơ (môtơ) liên kết enzym phân giải sợi thoi vô sắc (thành đơn phân tubulin) giúp "kéo" các NST về các cực của tế bào (một cách viết khác: các protein kinesin/dynein di chuyển dọc sợi thoi vô sắc để kéo các NST về các cực của tế bào). Câu 6. Các nhiễm sắc tử đính với nhau trong suốt giảm phân I nhưng lại tách nhau ra trong giảm phân II và trong nguyên phân như thế nào ? - Các nhiễm sắc tử được gắn với nhau dọc theo chiều dài của chúng bằng protein Cohesin. Trong Nguyên phân sự gắn kết này kéo dài tới cuối kì giữa, khi enzim phân hủy Cohesin làm cho các nhiễm sắc tử có thể di chuyển về các cực đối lập. - trong giảm phân, ở kì giữa I các NST được giữ với nhau bởi sự gắn kết giữa các vai của nhiễm sắc tử trong các vùng mà ở đó ADN đã được trao đổi. + Trong kì sau I, cohesin được loại bỏ ở các vai cho phép các NST tương đồng tách nhau ra. + Trong kì sau II, cohesin được loại bỏ ở tâm động cho phép các nhiễm sắc tử tách nhau. Câu 7. a. Nêu các điểm giống và khác nhau giữa NST ở kì giữa của nguyên phân với NST ở kì giữa của giảm phân II trong điều kiện nguyên phân và giảm phân bình thường. b. Trong giảm phân, nếu hai NST trong 1 cặp NST tương đồng không tiếp hợp và tạo thành các thể vắt chéo với nhau ở kì đầu GPI thì sự phân li của các NST về các tế bào con sẽ như thế nào 11 Câu 8. Bộ nhiễm sắc thể của một loài có 2n = 6 và 2n = 5 Điều gì có thể xảy ra trong các trường hợp sau: a. Dùng hóa chất consixin vào thời điểm pha G2 của nguyên phân và giảm phân I b. Trao đổi chéo không bình thường ở một cặp nhiễm sắc thể thường ở kỳ đầu của giảm phân I c. Phân ly không bình thường ở cặp nhiễm sắc thể giới tính tại kỳ sau của giảm phân I d. Phân ly không bình thường ở cặp nhiễm sắc thể giới tính tại kỳ sau của giảm phân II (Biết rằng trong các trường hợp trên các quá trình khác xảy ra bình thường) a. Bộ nhiễm sắc thể loài có công thức 2n = 4 + XX và 2n = 4 + XO - Hóa chất consixin có tác dụng ức chế sự hình thành thoi phân bào, được hình thành tại pha G2 đến kỳ đầu của quá trình phân bào. - Dùng hóa chất vào thời điểm G2 của quá trình nguyên phân => NST tự nhân đôi nhưng không được phân li => kết quả tạo 1 tế bào có bộ NST 4n: 4n = 12 hoặc 4n = 10 - Dùng hóa chất vào thời điểm G 2 của giảm phân: quá trình giảm phân I không xảy ra tạo 1 tế bào có bộ NST 2n kép. => giảm phân II xảy ra bình thường tạo 2 giao tử 2n: 2n = 6 hoặc 2n = 5 12 b. Trao đổi chéo không bình thường ở một cặp NST thường => tạo giao tử bình thường và giao tử bị đột biến cấu trúc NST. c. Phân ly không bình thường ở cặp nhiễm sắc thể giới tính tại kỳ sau của giảm phân I tạo 2 loại giao tử không bình thường: n+1= 4 và n - 1 = 2 hoặc n + 1 = 4 và n - 1 = 1 d. Phân ly không bình thường ở cặp nhiễm sắc thể giới tính tại kỳ sau của giảm phân II có thể tạo 2 loại giao tử không bình thường và 2 loại giao tử bình thường: Giao tử không bình thường: n+1= 4 và n - 1 = 2 hoặc n + 1 = 4 và n - 1 = 1 Giao tử bình thường: n = 3 hoặc n1 = 3 và n2 = 2. Câu 9 a) Cho rằng khối u được xuất phát từ một tế bào bị đột biến nhiều lần dẫn đến mất khả năng điều hoà phân bào, hãy giải thích tại sao tần số người bị bệnh ung thư ở người già cao hơn so với ở người trẻ. Đột biến gen thường phát sinh do sai sót trong quá trình nhân đôi ADN. Do vậy, tế bào càng nhân đôi nhiều càng tích luỹ nhiều đột biến. Ở người già số lần phân bào nhiều hơn so với ở người trẻ nên nhân đôi ADN nhiều hơn, dẫn đến xảy ra nhiều đột biến hơn so với ở người trẻ tuổi. Người già tiếp xúc nhiều hơn với các tác nhân đột biến, và hệ miễn dịch suy yếu không đủ khả năng phát hiện và tiêu diệt các tế bào ung thư khiến các khối u dễ phát triển. b) Thực nghiệm cho thấy, nếu nuôi cấy tế bào bình thường của người trong môi trường nhân tạo trên đĩa petri (hộp lồng) thì các tế bào chỉ tiếp tục phân bào cho tới khi tạo nên một lớp đơn bào phủ kín toàn bộ bề mặt đĩa petri. Tuy nhiên, nếu lấy tế bào bị ung thư của cùng loại mô này và nuôi cấy trong điều kiện tương tự thì các tế bào ung thư sau khi phân bào phủ kín bề mặt đĩa petri vẫn tiếp tục phân chia tạo thành nhiều lớp tế bào chồng lên nhau. Từ kết quả này, hãy cho biết đột biến đã làm hỏng cơ chế nào của tế bào khiến chúng tiếp tục phân chia không ngừng. Giải thích. 13 Các tế bào ung thư khi bị hỏng cơ chế tiếp xúc nên số lượng tế bào đông đúc vẫn không ức chế sự phân bào. Khi đó tế bào vẫn phân chia tạo thành nhiều lớp chồng lên nhau trong khi các tế bào bình thường chỉ phân chia cho tới khi chúng chiếm hết diện tích bề mặt và dừng lại khi tiếp xúc trực tiếp với các tế bào bên cạnh. Câu 10: Các nhà khoa học cho rằng khối u gây bệnh ung thư ở người được phát sinh từ một tế bào bị đột biến. Dựa trên cơ sở này hãy cho biết mô nào trong cơ thể người hay bị ung thư và các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phát sinh ung thư? Giải thích. - Các loại mô biểu bì hay bị ung thư như biểu bì lót trong các cơ quan nội tạng: phổi, ruột vv... Các tế bào của chúng liên tục phân chia để thay thế các tế bào chết hoặc bị tổn thương nên khả năng phát sinh và tích luỹ các đột biến cao hơn các tế bào khác. Vì đột biến gen thường hay phát sinh trong quá trình nhân đôi ADN. Do vậy, tế bào càng nhân đôi nhiều càng tích luỹ nhiều đột biến. - Các yếu tó ảnh hưởng đến khả năng phát sinh ung thư: Tuổi tác: tuổi càng cao thì tế bào phân chia càng nhiều lần cũng như có nhiều thời gian tiếp xúc với tác nhân gây đột biến. - Tác nhân gây đột biến: Nếu tiếp xúc nhiều với tác nhân đột biến các loại sẽ gia tăng tần số đột biến cũng như khả năng tích luỹ đột biến. Câu 11. Cần cho cônsixin tác động ở giai đoạn nào của chu kì tế bào để tạo đa bội thể ? Giải thích. - Cần tác động cônsixin vào giai đoạn G2 của chu kì tế bào. - G2 là giai đoạn trong đó xảy ra sự trùng hợp các prôtêin tubulin tạo nên vi ống. Các vi ống sẽ tập hợp thành các sợi của thoi phân bào. - Thoi phân bào được hình thành trong kì đầu của phân bào có vai trò trong sự hướng dẫn cho các nhiễm sắc tử của nhiễm sắc thể kép phân li về 2 cực tạo tế bào con. - Cônsixin ức chế sự trùng hợp tubulin (xảy ra ở G2) cho nên không hình thành thoi ở kì đầu. Không có thoi phân bào nhiễm sắc thể đã được nhân đôi sẽ không phân li, tạo nên tế bào đa bội. Câu 12. 14 a) Nêu cấu trúc phân tử và chức năng của hạch nhân (nhân con) ở tế bào SV nhân thật. b) Trong giai đoạn đầu quá trình phát triển phôi ở ruồi giấm, giả sử từ nhân của hợp tử đã diễn ra sự nhân đôi liên tiếp 7 lần, nhưng không phân chia tế bào chất. Kết quả thu được sẽ như thế nào? Phôi có phát triển bình thường không? Tại sao? a) Hạch nhân là một cấu trúc có trong nhân tế bào sinh vật nhân thật. Nó gồm có ADN nhân và các phân tử rARN do chính ADN nhân mã hoá, ngoài ra nó còn gồm các protein được “nhập khẩu” từ tế bào chất. Hạch nhân là nơi “lắp ráp” (đóng gói) các phân tử rARN và protein, hình thành các tiểu phần lớn và tiểu phần nhỏ của ribosom, trước khi những cấu trúc này được vận chuyển ra tế bào chất và tham gia vào quá trình dịch mã (tổng hợp protein). b) Nguyên phân thực chất là sự phân chia nhân, còn phân chia tế bào chất là hoạt động tương đối độc lập. Vì vậy, nếu nguyên phân xảy ra mà sự phân chia tế bào chất chưa xảy ra thì sẽ hình thành một tế bào đa nhân (trong trường hợp này là tế bào chứa 128 nhân). Ruồi con sẽ phát triển bình thường, vì tế bào đa nhân nêu trên sẽ phân chia tế bào chất để hình thành phôi nang, rồi phát triển thành ruồi trưởng thành Câu 13 Hình vẽ dưới đây mô tả một giai đoạn (kỳ) trong chu kì phân bào. Anh (chị) hãy cho biết đây là kỳ nào của phân bào nguyên phân hay giảm phân. Dựa vào các đặc điểm trong hình vẽ, hãy giải thích tại sao anh (chị) lại khẳng định như vậy. ∗ ∗ - Đây là kỳ giữa của giảm phân I. 15 - Đây là phân bào giảm phân, vì nếu là nguyên phân thì 4 nhiễm sắc thể kép (NST) phải cùng nằm trên một tấm trung kỳ (mặt phẳng phân bào); trong khi ở đây, 4 nhiễm sắc thể kép xếp thành hai hàng. - Một bằng chứng khác cho thấy đây là giảm phân vì có trao đổi chéo giữa các nhiễm sắc tử (crômatit) trong các cặp NST kép tương đồng. - Đây là kỳ giữa giảm phân I, không phải kỳ giữa giảm phân 2. Bởi vì ở kỳ giữa giảm phân 2 sẽ không có cấu trúc “tứ tử” hay còn gọi là thể “lưỡng trị” gồm 4 nhiễm sắc tử thuộc về hai NST trong cặp NST tương đồng như được vẽ trên hình. Câu 14 a. Dưới đây là hình vẽ minh họa các giai đoạn khác nhau của 1 tế bào động vật đang thực hiện quá trình phân bào nguyên phân. Tế bào 1 Tế bào 2 Tế bào 3 Tế bào 4 Hãy cho biết trình tự nào dưới đây (bằng chữ số tương ứng của mỗi tế bào) phản ánh đúng thứ tự diễn ra trong nguyên phân. A. 1 → 4 → 2 → 3 B. 1 → 3 → 2 → 4 C. 1 → 3 → 2 → 4 D. 1 → 2 → 3 → 4 b. Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên hàm lượng ADN trong nhân tế bào khi tế bào đó đang thực hiện quá trình phân bào nguyên phân c. Hãy nêu 3 sự kiện trong giảm phân dẫn đến việc hình thành các tổ hợp nhiễm sắc thể khác nhau trong các giao tử. Giải thích vì sao mỗi sự kiện đó đều có thể tạo nên các loại giao tử khác nhau như vậy ? a. C b.4-2-- Hàm lượng ADN 16 G1 S G2 đầu giữa sau cuối G1 c. Ba sự kiện …. 1. Sự trao đổi chéo các nhiễm sắc tử (crômatit) ở kỳ đầu giảm phân I dẫn đến sự hình thành các nhiễm sắc thể có sự tổ hợp mới của các alen ở nhiều gen (thậm trí các nhiễm sắc tử chị em cũng có các gen khác nhau). 2. Ở kỳ sau giảm phân I, sự phân ly độc lập của các nhiễm sắc thể có nguồn gốc từ mẹ và bố trong cặp nhiễm sắc thể tương đồng (lúc này đang ở dạng nhiễm sắc tử chị em gắn với nhau ở tâm động) một cách ngẫu nhiên về hai nhân con, dẫn đến sự tổ hợp khác nhau của các nhiễm sắc thể có nguồn gốc từ bố và mẹ (số loại tổ hợp có thể có là 2 n, nếu n = số cặp NST có trong tế bào). 3. Ở kỳ sau giảm phân II, phân ly các nhiễm sắc tử chị em trong cặp nhiễm sắc thể tương đồng (lúc này không còn giống nhau hoàn toàn do trao đổi chéo xảy ra ở kỳ đầu I) một cách ngẫu nhiên về các tế bào con. Câu 15: Sơ đồ chu kỳ tế bào và các điểm chốt: Nêu ý nghĩa các điểm chốt trong sơ đồ trên? - Điểm chôt G1: Kiểm tra các quá trình đã hoàn tất ở G1, phát động sự tái bản AND. - Điểm chốt G2: Kiểm tra sự chính xác khi hoàn tất quá trình tự nhân đôi AND. Phát động sự đóng xoắn NST, hình thành vi ống cho thoi phân bào. 17 - Điểm chốt M: Kiểm tra sự hoàn tất các quá trình tan rã màng nhân, tạo thoi phân bào, gắn NST vào tơ vô sắc. Giúp tế bào chuyển từ kì giữa sang kì sau. Câu 16. Trong tế bào người, 2n chứa lượng AND bằng 6.109 cặp nu . Hãy cho biết các tế bào sau đây chứa bao nhiêu cặp nu? - Tế bào ở G1 - Tế bào ở G2 - Tế bào ở tiền kỳ nguyên phân - Tế bào nơ ron - Tế bào ở G1có 6.109 cặp nu - Tế bào ở G2 6x2.109 cặp nu - Tế bào ở tiền kỳ nguyên phân 6x2.109 cặp nu - Tế bào nơ ron 6.109 cặp nu Câu 17 a. Giai đoạn phân bào nào được vẽ dưới đây? b. Giải thích tại sao nhiễm sắc thể có hình dạng như hình vẽ? c.Có đặc điểm gì giống và khác biệt giữa cặp NST số1 và cặp NST số 2? 1 2 a. Giữa của phân bào giảm nhiễm I b. Tập trung thành 2 hàng dọc trên mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc theo cách mỗi cặp tạo thành 1 nhóm (gồm 2 NST kép khác nguồn) c- Đặc điểm giống nhau: 2 cặp NST đều xảy ra hiện tượng trao đổi đoạn tương đồng của 2 trong 4 sợi cromatit dẫn đến sự đổi chỗ giữa các gen tương ứng trên 2 NST. - Đặc điểm khác biệt: Cặp NST số1 chỉ xảy ra trao đổi chéo ở 1 đầu mút NST, cặp NST số 2 xảy ra trao đổi chéo ở 2 đầu mút NST 18 Câu 18. Kì trung gian ở tế bào vi khuẩn, tế bào hồng cầu, tế bào hợp tử có gì khác nhau? Nêu nguyên nhân của sự khác nhau đó. Sự khác nhau trong kì trung gian ở ba loại tế bào – nguyên nhân: - Tế bào vi khuẩn: kỳ trung gian thường rất ngắn, không chia thành các pha như ở tế bào nhân thực. Nguyên nhân: phân bào trực phân, không cần tơ phân bào; cấu tạo tế bào đơn giản, tốc độ tổng hợp các chất, tốc độ tái bản nhanh … - Tế bào hồng cầu: không có nhân, không có khả năng phân chia nên không có kỳ trung gian. - Tế bào hợp tử: kì trung gian thường ngắn do pha G1 thường rất ngắn (hợp tử phân chia rất nhanh, chủ yếu là phân chia nhân). Câu 19. Có nhận xét gì về kì trung gian của các loại tế bào sau: tế bào vi khuẩn, tế bào hồng cầu, tế bào thần kinh của người trưởng thành, tế bào ung thư. - Tế bào vi khuẩn: phân chia theo kiểu trực phân nên không có kì trung gian - Tế bào hồng cầu: không có nhân nên không có khả năng phân chia → không có kỳ trung gian. - Tế bào thân kinh ở người trưởng thành: kì trung gian kéo dài suốt đời sống cá thể. - Tế bào ung thư: kì trung gian rất ngắn . Câu 20. a. Trong quá trình phân bào, em hiểu như thế nào là vi ống thể động, vi ống không thể động? Chức năng của chúng là gì? b. Tại sao tế bào ung thư lại phân chia không ngừng? c. Ở 1 loài sinh vật, kí hiệu bộ NST là AaBbDdEeXY - Trong quá trình giảm phân ở kì giữa của lần phân bào I, có bao nhiêu cách sắp xếp của bộ NST trên mặt phẳng xích đạo? - Sau khi kết thúc giảm phân, cho biết: Số loại tinh trùng sinh ra ít nhất, số loại tinh trùng sinh ra nhiều nhất, số tế bào sinh tinh tối thiểu để sinh ra số loại tinh trùng tối đa? Giải thích? TL: a. Khái niệm Vi ống thể động Vi ống không thể động - Là những vi ống bám vào thể động - Là những vi ống không bám vào thể động 19 Chức năng (cấu trúc protein đặc biệt nằm tại tâm của NST. động của NST) của NST. - Giúp NST di chuyển về 2 cực của tế bào bằng cách giải trùng hợp ở đầu - Kéo dài tế bào trong kì sau. thể động. b. Bởi vì: - Tế bào ung thư không cần yếu tố tăng trưởng - Mất tính ức chế phụ thuộc mật độ - Không phụ thuộc neo bám - Rối loạn chu kì tế bào, hệ thống điều khiển chu kì tế bào hoạt động không bình thường. c. - Có 24 = 16 cách sắp xếp NST vào kì giữa I. - Số loại tinh trùng sinh ra ít nhất là 2 loại, do ngẫu nhiên mà tất cả các tế bào sinh tinh đều có 1 cách sắp xếp NST vào kì giữa I - Số loại tinh trùng sinh ra ít nhất là 32 loại, do ngẫu nhiên mà các tế bào sinh tinh đều có 16 cách sắp xếp NST vào kì giữa I. - Số tế bào sinh tinh tối thiểu để sinh ra số tinh trùng tối đa là: 16 tế bào, vì cứ 1 tế bào cho tối đa 2 loại tinh trùng. Câu 21. Vinblastin và vincristin là những chất có trong cây dừa cạn được dùng để điều trị bệnh ung thư. Các chất này có vai trò là ức chế sự nhân lên của các tế bào ung thư. Hãy nêu cơ chế tác động của chúng lên các tế bào ung thư? – Thoi phân bào được hình thành từ các vi ống, mỗi vi ống lại được tạo thành từ sự trùng hợp các dimer tubulin - các phân tử vinblastin và vincristin đã liên kết chặt với phân tử tubulin và cản trở sự trùng hợp tubulin làm cho thoi phân bào không được hình thành → cản trở sự phân chia của tế bào ung thư. Câu 22. a. Trong chu kì tế bào, pha nào có biến động nhiều nhất về sinh hóa và pha nào có biến động nhiều nhất về hình thái ? Hai pha này có mối quan hệ với nhau như thế nào và có thuận nghịch không ? 20 b. Có sự khác nhau như thế nào giữa chu kì tế bào của tế bào phôi, tế bào gan, tế bào thần kinh. TL: a. Pha biến động nhiều nhất về sinh hóa : pha S - pha biến động nhiều nhất về hình thái : pha M - Hai pha này có mối qua hệ một chiều , pha S có sự nhân đôi AND -> nhân đôi NST -> là tiền đề cho pha M-> không thuận nghịch b. - Tế bào phôi có chu kì tế bào rất ngắn, không có pha G1 - Tế bào gan : chu kì tế bào dài, rất ít phân chia, thường dừng lại ở pha nghỉ G 0 . tế bào chỉ phân chia khi có tín hiệu phân chia ngoại bào. - Tế bào thần kinh : không bao giờ phân chia. Câu 23. Hãy giải thích tại sao trong nguyên phân không xảy ra sự tiếp hợp của các cặp NST tương đồng còn trong giảm phân thì có sự tiếp hợp của các cặp NST tương đồng. - Trong nguyên phân không có sự phân li của các cặp NST kép tương đồng, chỉ có sự phân li của các NST đơn được sinh ra từ mỗi NST kép để duy trì bộ NST của các tế bào sinh ra, giống nhau và giống bộ NST của tế bào sinh ra nó. (1đ). - Giảm phân cần có bắt cặp, tiếp hợp của các cặp NST tương đồng để các cặp NST tương đồng được phân li đồng đều về 2 cực của tế bào giúp các tế bào sinh ra có bộ NST giảm đi chỉ bằng một nửa tế bào sinh ra nó. (1đ). Câu 24. Trong giảm phân các NST giới tính X và Y có bắt cặp với nhau không ? Nếu có thì tại sao chúng lại bắt cặp với nhau được ? - Các NST giới tính X và Y vẫn bắt cặp với nhau bình thường sau đó lại tách ra nhưng vẫn xếp đôi như các NST khác. - Trên các NST X và Y vẫn có các đoạn tương đồng nên chúng vẫn có thể bắt cặp với nhau bình thường. Câu 25. Cho đồ thị (H1) theo dõi hàm lượng ADN tính trên mỗi tế bào trong quá trình giảm phân. Hãy tìm mối liên hệ giữa các kì của quá trình phân bào giảm phân tại các thời điểm t1, t2 và t3 trong hình vẽ? 21 (H1) * Giai đoạn có đầu t1: - Đặc điểm: Số NST đã nhân đôi nên hàm lượng ADN tăng gấp 4 lần nhưng tế bào con chưa tách ra. - Các kì: Kì trung gian, đầu kì đầu I, kì trước I, kì giữa I, kì sau I, cuối I (tại đúng vị trí t1). * Giai đoạn có đầu t2: - Đặc điểm: Hàm lượng ADN giảm xuống một nửa từ 4 xuống 2 gồm. - Các kì: Kì đầu II, kì giữa II, kì sau II, kì cuối II (thời điểm cuối t2 sắp chuyển sang t3). * Giai đoạn có đầu t3: - Đặc điểm: Hàm lượng ADN giảm một nửa từ 2 xuống 1 - Hàm lượng ADN trong 4 tế bào con được tạo ra từ giảm phân. Câu 26. a. Nêu những sự kiện liên quan đến hình thái nhiễm sắc thể biến đổi chỉ xảy ra trong giảm phân mà không xảy ra trong nguyên phân? a. Các sự kiện: + Sự phân li của NST kép trong giảm phân I + Xảy ra sự tiếp hợp và trao đổi đoạn vào kì đầu I + Kì giữa I các NST kép xếp thành 2 hàng Câu 27. Sơ đồ sau biểu diễn hàm lượng ADN trong 1 tế bào của quá trình phân bào. Trong đó a là hàm lượng ADN trong tế bào. Hàm lượng AND a 22 I II III IV V VI Thời gian Xác định đây là quá trình phân bào gì? Xác định các giai đoạn tương ứng I, II, III, IV, V, VI trong sơ đồ trên? Phân bào giảm phân. Giai đoạn tương ứng: + I: pha G1; II: pha S, G2 + III: kì đầu 1, giữa 1, sau 1; IV: cuối 1 + V: đầu 2, giữa 2, sau 2; VI: kì cuối 2. Câu 28. Trong Sự phát sinh giao tử ở động vật bậc cao: quá trình nguyên phân và giảm phân liên quan với nhau như thế nào - ở vùng sinh sản: TBSD sơ khai (2n) nguyên phân nhiều lần tăng số lượng TB (2n) - ở vùng sinh trưởng: các TB sinh dục sơ khai (2n) biến đổi thành các TB sinh dục chín (2n) - ở vùng chín: các TB sinh dục chín (2n) giảm phân tạo giao tử (n) Câu 29. sự giống nhau và khác nhau giữa tạo trứng và tinh trùng - Giống nhau: + đều xảy ra ở TB sinh dục, sau khi kết thúc giai đoạn sinh trưởng + Đều trải qua 3 giai đoạn: sinh sản, sinh trưởng, chín > sinh sản: các TB sinh dục sơ khai nguyên phân liên tiếp nhiều lần để tạo các TB con > sinh trứng: các TB sinh dục tiếp nhận nguyên liệu ở MT ngoài tạo nên các TB có kích thước lớn > chín: trải qua GP gồm 2 lần phân bào liên tiếp + đều xảy ra hàng loạt các cơ chế hoạt động của NST: nhân đôi, phân li, tổ hợp tự do + đều tạo ra trứng và tinh trùng có NST đơn bội (n) khác nhau về nguồn gốc và chất lượng + Đều là các cơ chế sinh học đảm bảo sự kế tục vật chất di truyền của các thế hệ - Khác nhau: Tạo trứng Tạo tinh trùng - Giai đoạn sinh trưởng dài, lượng vật chất tích - g đ sinh trưởng ngắn, lượng vật chất tích lũy ít, 23 lũy nhiều TB sinh trứng có kích thước lớn - 1 TB sinh trứng khi kết thúc giảm phân tạo 1 TB trứn chín và 3 thể định hướng đều có bọ NST đơn bội n trứng có KT lớn có hình cầu, lượng chất TB nhiều có sự can thiệp của CLTN ngay ở lần phân bào 1 và cả 2 lần phân bào kết quả chỉ giữ lại 1 trứng có khả năng thụ tinh TB sinh tinh có kích thước bé 1 TB sinh tinh GP cho 4 TT đơn bội TT có kích thước bé gồm 3 phần: đầu, vỏ, đuôi, lượng chất TB ít chưa có sự can thiệp của CLTN Câu 30. Giải thích tại sao TB khi sinh trưởng đến một mức độ nhất định thì phân chia - Sinh trưởng -> kích thước TB tăng -> S/V giảm; chuyển hóa vật chất và năng lượng trong TB giảm. - Khi kích thước Tb tăng → kích thước TB chất tăng, kích thước nhân tăng, khi cân bằng giữa V nhân và V tế bào chất bị phá vỡ → nhân không còn khả năng điều hòa các quá trình xảy ra trong tế bào, chính là 1 nguyên nhân kích thíc các cơ chế khởi động sự phân bào. PHẦN BÀI TẬP Bài 1: Tổng hàm lượng ADN của các TB sinh tinh trùng và các tế bào sinh trứng ở ruồi giấm là 68pg(picrogam). Tổng hàm lượng ADN có trong tất cả các tinh trùng được tạo thành nhiều hơn tổng hàm lượng ADN trong tất cả các trứng được tạo thành là 126 pg. Biết rằng tất cả các trứng đều được thụ tinh, hàm lượng ADN có trong mỗi TB 2n của ruồi giấm ở trạng thái chưa nhân đôi bằng 2pg. a. Xác định số lần nguyên phân liên tiếp của mỗi TB sinh dục đực và TB sinh dục cái ban đầu(các TB SD này đã sinh ra các TB SD con để từ đó sinh ra các tinh trùng và các trứng nói trên). b. Nếu tất cả các hợp tử được hình thành đều trải qua một số lần nguyên phân liên tiếp như nhau và tổng hàm lượng ADN chứa trong tất cả các TB con sinh ra sau những lần nguyên phân ấy là 256 pg thì mỗi hợp tử đã nguyên phân liên tiếp mấy lần. Bài giải 24 a. Gọi x là số tế bào sinh dục đực và y là số TB sinh dục cái Ta có hệ PT 2x + 2y = 68 (vì mỗi TB 2n ban đầu có 2pg ADN) 4x – y = 126 Giải hệ ta có: x = 32; y = 2 Vậy TB sinh dục đực đã nguyên phân 5 lần, TB sinh dục cái đã nguyên phân 1 lần b. 2 TBSD cái giảm phân cho 2 trứng. 2 trứng đều được thụ tinh cho 2 hợp tử. Mỗi hợp tử đã cho số TB con chứa tổng số: 256/2 = 128 pg Số TB con 2n = 128/2 = 64 Vậy mỗi hợp tử đã nguyên phân 6 đợt liên tiếp. Bài 2. Xét 4 tế bào A, B, C, D cùng loài có 2n = 8, tại vùng sinh sản của cơ quan sinh dục, 4 tế bào đều nguyên phân, số đợt nguyên phân của tế bào A > B > C > D đã cần môi trường cung cấp tất cả 832 NST đơn. Xác định số đợt nguyên phân của mỗi tế bào A, B, C, D. Cách giải. Gọi a, b, c, d lần lượt là số lần nguyên phân của tế bào A, B, C, D (a, b, c, d ∈ Z+; a > b> c> d) Ta có: (2a – 1) . 8 + (2b – 1) . 8 + (2c – 1) . 8 + (2d – 1) . 8 = 832 → 2a + 2b + 2c + 2d = 108 ⇔ 2d (2a – d + 2b – d + 2c – d + 1) = 108 = 22 . 27 ⇔ 2d = 22 → d = 2 → 2a + 2b + 2c = 108 – 4 = 104 ⇔ 2c (2a – c + 2b – c + 1) = 104 = 23 . 13 ⇔ 2c = 23 → c = 3 → 2a + 2b = 104 – 8 = 96 ⇔ 2b (2a – b + 1) = 96 = 25 . 3 ⇔ 2b = 25 → b = 5 → 2a = 96 – 32 = 64 = 26 → a = 6 25 Bài 3 Một tế bào 2n của một loài nguyên phân tạo ra bốn tế bào kí hiệu là A, B, C, D. Tế bào A nguyên phân liên tiếp 1 số lần tạo ra số tế bào mới bằng số NST trong bộ 2n của loài. Tế bào B cũng nguyên phân liên tiếp một số lần tạo ra số tế bào mới với bộ nhiễm sắc thể đơn gấp 4 lần số NST đơn trong bộ 2n của loài. Tế bào C và D đều nguyên phân một số lần đã lấy nguyên liệu từ môi trường tế bào tạo ra tương đương với 16 nhiễm sắc thể đơn. Tổng số tế bào mới được tạo thành từ bốn tế bào nói trên khi kết thúc kì trung gian mang 256 cromatit. a. Xác định bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của loài? b. Để tạo ra các tế bào mới mang 256 cromatit, các tế bào đã phải trải qua tất cả bào nhiêu lần phân bào? c. Biết rằng các tế bào tạo thành đều trở thành tế bào sinh trứng. Xác định số hợp tử tối đa tạo ra? Giải: a. Bộ NST lưỡng bội của loài: Gọi kA, kB, kC, kD lần lượt là số lần nguyên phân của tế bào A, B, C, D. - Số tế bào mới do tế bào A nguyên phân: 2kA = 2n (1) - Tổng số NST đơn trong các tế bào mới do tế bào B đã nguyên phân: 2kB . 2n = 4. 2n → 2kB = 4 (2) - Nguyên liệu từ môi trường tế bào cần cung cấp cho tế bào C và D nguyên phân: (2kC + 2kD - 2) . 2n = 16 (3) - Kết thúc kì trung gian NST ở trạng thái kép nên tổng số NST kép của tất cả tế bào mới (2kA + 2kB + 2kC + 2kD) . 2n = 256 B128 2 (4) Thay (1), (2), (3) vào (4) sẽ có: (2n + 4 + 16 + 2) . 2n = 128 2n → n2 + 3n - 28 = 0 (n : nguyên dương) →n=4 26 Vậy bộ NST lưỡng bội của loài 2n = 8 (NST) b. Số lần nguyên phân các tế bào đã trải qua: - Số lần nguyên phân của: + Tế bào A: : 2kA = 8 → kA = 3 (lần) + Tế bào B: : 2kB = 4 → kB = 2 (lần + Tế bào C và D: (2kC + 2kD - 2) . 8 = 16 → 2kC + 2kD = 4 → kC = kD = 1 (lần) - Số lần nguyên phân của tế bào tạo 4 tế bào A, B, C, D: 2k1 = 4 → k1 = 2 (lần) - Tổng số lần nguyên phân các tế bào đã trải qua là: k = k1 + kA + kB + kC + kD = 9 (lần) c. số hợp tử tạo ra - Tổng số tế bào (2n) tạo thành: 256 256 = = 16 (tế bào) 2.2n 2.8 - số trứng (n) được tạo thành là 16.1 = 16 (trứng) - số hợp tử tối đa được tạo ra là 16 (hợp tử) Bài 4: Một tế bào sinh dưỡng của lúa 2n = 24 NST. Nguyên phân liên tiếp 6 lần. Nhưng khi kết thúc lần phân bào 3; trong số tế bào con, do tác nhân đột biến có 1 tế bào bị rối loạn phân bào xảy ra trên tất cả các cặp nhiễm sắc thể. a/. Tìm số lượng tế bào con hình thành? b/. Tính tỉ lệ tế bào đột biến với tế bào bình thường. c/. Trong các lần phân bào môi trường tế bào đã cung cấp nguyên liệu tương đương để tạo ra bao nhiêu nhiễm sắc thể đơn mới? Giải: a/. Kết thúc nguyên phân lần 3 tạo 8 tế bào: 7 tế bào vẫn nguyên phân bình thường, còn 1 tế bào bị rối loạn.7 tế bào bình thường nguyên phân tiếp 3 lần tạo ra: 7 x 2 3 = 56 tế bào. 27 Một tế bào bị rối loạn phân bào lần thứ 4 tạo ra bộ nhiễm sắc thể 4n = 48 nhiễm sắc thể tồn tại trong 1 tế bào. Tế bào này tiếp tục trải qua lần phân bào 5 và 6 tạo nên 4 tế bào tứ bội. Vậy tổng số tế bào con hình thành: 56 + 4 = 60 tế bào. b/. Tỉ lệ tế bào đột biến với tế bào bình thường bằng 4/56 = 1/14. c/. Số lượng NST đơn cần cung cấp: [(2 3 – 1) x 24] + [(23 – 1) x 24 x 7] + [ (22 – 1) 24 x 2] = 1488 NST. Bài 5: ở 1 loài ong mật 2n = 32; trứng khi được thụ tinh sẽ phát triển thành ong chúa hoặc ong thợ, còn trứng không được thụ tinh thì vẫn nở, nhưng phát triển thành con đực. Một ong chúa đẻ được 1 số trứng gồm trứng được thụ tinh và trứng không được thụ tinh, nhưng chỉ có 80% trứng được thụ tinh là nở thành ong thợ, 50% trứng không thụ tinh là nở thành ong đực, các trứng nở thành các ong con đó chứa tổng số 161600 NST đơn ở trạng thái chưa tự nhân đôi, số ong đực con bằng 2% số ong thợ con. a. Tìm số ong đực con và số ong thợ con b. Tổng số trứng được ong chúa đẻ ra trong lần nói trên là bao nhiêu c. Nếu số tinh trùng trực tiếp thụ tinh với các trứng chiếm 1% so với tổng số tinh trùng hình thành thì tổng số NST đơn trong các tinh trùng và TB trứng dư thừa là bao nhiêu; tổng số NST bị tiêu biến trong toàn bộ quá trình thụ tinh? Bài giải: a. Gọi x là trứng được thụ tinh Y là trứng không được thụ tinh Ta có hệ pt 32. 0,8x + 16 . 0,5y = 161600 0,5y = 0,02 . 0,8 x  X= 6250; y = 200  Số ong đực con: 100; số ong thợ con là 5000 b. Tổng số trứng được ong chúa đẻ ra là 6250 + 200 = 6450 c. Tổng số tinh trùng hình thành là: 6250 x 100 = 625000 28 Số tinh trùng dư thừa là 625000 – 6250 = 618750 Số trứng thụ tinh không nở là 6250 – 5000 = 1250 Số trứng không được thụ tinh dư thừa là 100 Tổng số NST dư thừa là: 618750 x 16 + 100 x 16 = 9901600 Tổng số NST tiêu biến: 9901600 + 1250 x 32 = 9941600 Bài 6: Quá trình giảm phân tạo thành trứng của 1 gà mái đòi hỏi MT nội bào cung cấp nguyên liệu tương đương 1950 NST đơn. Các trứng đó đều được gà mái đẻ ra, nhưng khi ấp chỉ nở được 18 gà con. Các hợp tử nở thành gà con có 1404 NST, số trứng còn lại không nở Các tinh trùng hình thành để phục vụ cho sự giao phối chứa tất cả là 78.10 4 NST, nhưng chỉ có 1/1000 số TT này là trực tiếp thụ tinh với các trứng của gà mái a. Cho biết bộ NST lưỡng bội của gà b. Tìm số trứng được thụ tinh c. Tìm số trứng không nở? bộ NST của những trứng này có thể như thế nào? Bài giải: a. 1404 / 18 = 78 b.Tổng số TT được hình thành: 78.104/39 = 2. 104 Số TT được thụ tinh = 2.104/1000 = 20  Số trứng được thụ tinh là 20 c.Số trứng được thụ tinh nhưng không nở là 2 Số TB sinh trứng là a => 78a = 1950 => a = 25  Số trứng được sinh ra là 25 => số trứng không được thu tinh (không nở) là 25 – 20 = 5  Tổng số trứng không nở là 7 trong đó 2 trứng là 2n và 5 trứng là n Bài 7 Gà trống là XX; Gà mái là XY. Có 1 gà mái đẻ được 1 số trứng. Các trứng nở thành gà con có tổng số NST giới tính là 52 với số NST giới tính X nhiều gấp 2,25 lần số NST giới tính Y. Giả thiết các trứng được thụ tinh khi được ấp đều nở thành 29 gà con. Tỉ lệ số tinh trùng trực tiếp thụ tinh với trứng chiếm 1/1000 so với tổng số tinh trùng hình thành và mỗi trứng chỉ thụ tinh với 1 TT a. Tìm số cá thể đực và cái trong đàn gà con b. Số TB sinh tinh đã tạo ra các TT nói trên c. Nếu tỉ lệ thụ tinh của trứng X là 62,5% và tỉ lệ thụ tinh của trứng Y là 100% thì số TB sinh trứng đã tạo nên các trứng nói trên là bao nhiêu? Bài giải: a. X + Y = 52 X = 2,25 Y => X = 36; Y = 16 Số cá thể cái là 16, số cá thể đực là 10 b. Số tinh trùng được tạo ra là: 26000 => số TB sinh tinh là 6500 c. Số trứng X được tạo ra là 10 x 100/62.5 = 16 Tổng số trứng là 16 + 16 = 32 Số TB sinh trứng là 32 Bài 8: Giả thiết trong các cặp NST tương đồng của 1 bộ NST lưỡng bội đều chứa các cặp gen dị hợp tử và hiện tượng trao đổi đoạn tại 1 điểm chỉ xảy ra đối với 1 cặp NST tương đồng. Cho biết không có hiện tượng đột biến và số loại giao tử được sinh ra từ các điều kiện trên là 32. Giả thiết TB mỗi kì trong phân bào nguyên phân hết 5 phút, giữa 2 lần phân bào (kì trung gian) hết 10 phút, quá trình nguyên phân tiến hành 1 cách liên tục, các TB con sinh ra đều tiếp tục nguyên phân a. Bộ NST lưỡng bội nói trên ở trạng thái chưa nhân đôi bằng bao nhiêu? b. Để hợp tử thực hiện được nguyên phân, MT TB đã cung cấp nguyên liệu tương đương với bao nhiêu NST đơn vào các thời điểm - Kết thúc 20 phút - Kết thúc 32 phút - Kết thúc 100 phút Biết rằng khi hợp tử bước vào kì trước được tính là thời gian bắt đầu 30 Bài giải a. Số loại giao tử là 2n+m = 32 -> n = 4; 2n = 8 b. Thời gian của 1 chu kì nguyên phân là 4 x 5 + 10 = 30 phút - ở thời điểm 20 phút: chưa qua 1 chu kì nguyên phân, nhưng các NST đều đã tự nhân đôi 1 lần: 8 (21 - 1) = 8 - thời điểm 32 phút: qua 1 chu kì nguyên phân và đang ở kì đầu của chu kì 2, NST đã nhân đôi 2 lần: 8.3 = 24 - thời điểm 100 phút: đang ở kì giữa của chu kì 4: 8 x 15 = 120 Bài 9: 1/ Ở một loài, trong quá trình phát sinh giao tử nếu có trao đổi chéo tại một điểm trên một cặp nhiễm sắc thể tương đồng thì số loại giao tử tối đa đã có thể đạt được là 32. Hãy xác định tên của loài đó. 2/ Trong vùng sinh sản của ống dẫn sinh dục của một cá thể đực thuộc loài nói trên có một số tế bào sinh dục sơ khai đều nguyên phân 5 lần liên tiếp. Có 87,5% tế bào con tạo ra được chuyển sang vùng chín trở thành tế bào sinh tinh. Trong số các tinh trùng tạo ra chỉ có 25% số tinh trùng chứa X và 12,5% số tinh trùng chứa Y thụ tinh tạo ra tổng số 168 hợp tử. Tính số tế bào sinh dục đực sơ khai đã phát sinh ra các loại tinh trùng nói trên và số nhiễm sắc thể môi trường cung cấp cho quá trình phát sinh đó. 3/ Cho biết hiệu suất thụ tinh của trứng là 75%. Tất cả các trứng được tạo ra phát sinh từ 14 tế bào sinh dục sơ khai cái và tất cả các tế bào con được tạo ra ở vùng sinh sản đều trở thành tế bào sinh trứng. Xác định số lần nguyên phân của của mỗi tế bào sinh dục sơ khai cái. Giải: - 1/ Số loại giao tử được tạo ra khi có trao đổi chéo tại 1 điểm trên 1 cặp NST tương đồng 2 n+1 Ta có : 2 n+1 =32  n = 4 2n = 8 Vậy loài đó là Ruồi giấm 2/ Gọi a là số tinh trùng tạo ra ( số tinh trùng X = số tinh trùng Y = a/2) Ta có : 25% a/2 + 12,5% a/2 = 168  a = 896 tinh trùng - Số TB con đc tạo ra chuyển sang vùng chín : a/4 = 224 TB con 31 - Số TB con thật sự được tạo ra : (224 x 100)/87,5 = 256 TB Ta có một số tế bào sinh dục sơ khai đực (TBSDSK) nguyên phân 5lần tạo ra 256 TB con số TB SDSK : 256/25 = 8 Số NST môi trường cung cấp cho quá trình phát sinh giao tử: (2 5+1 - 1 )* a* 2n = 4032 NST 3/ Số trứng thực sự được tạo ra : 168 x 100/75 = 224 trứng Số tế bào sinh trứng = số trứng = 224 Gọi x là số là NP của 14 TBSDSK cái: Ta có : 14 * 2x =224  x = 4 Vậy số lần nguyên phân của TBSDSK cái là 4. Bài 10: Xét quá trình phát triển của 1 nhóm TB sinh dục sơ khai, các TB nguyên phân với 1 số lần như nhau, các TB con sinh ra đều giảm phân tạo giao tử, trong quá trình đó môi trường đã cung cấp nguyên liệu tương đương 960 NST đơn. Số TB sinh dục sơ khai ban đầu bằng số NST trong bộ lưỡng bội của loài và bằng 12,5% tổng số TB được sinh ra ở thế hệ tế bào cuối cùng tại vùng sinh sản. Hiệu suất thụ tinh của giao tử là 3,125%. Sau quá trình thụ tinh, số hợp tử được tạo thành bằng 1/32 số kiểu tổ hợp giao tử có thể có của loài trong trường hợp mỗi cặp NST gồm 2 chiếc có cấu trúc khác nhau, không có đột biến, không có trao đổi đoạn NST, hãy xác định: a. Bộ NST lưỡng bội của loài b. Số NST đơn môi trường cung cấp cho quá trình giảm phân ở vùng chín c. Giới tính của cá thể đang khảo sát Giải: Gọi a là số TB sinh dục sơ khai ban đầu K là số lần nguyên phân của 1 nhóm TBSD sơ khai ban đầu 2n là bộ NST lưỡng bội của loài Ta có: a x (2k -1) x 2n + a x 2k x 2n = 960 (1) a= 2n = 12,5% x a x 2k (2)  K=3  Thay k = 3; 2n = a vào (1) a2 x (23 - 1) + a2 x 23 = 960 -> a = 8 vậy 2n = 8 32 b. số nst đơn môi trường cung cấp cho quá trình giảm phân ở vùng chín a x 2k x 2n = 8 x 23 x 8 = 512 NST c. Xác định giới tính của cá thể: số kiểu tổ hợp giao tử có thể có trong loài: 22n = 2k = 256 tổng số hợp tử được sinh ra = 1/32 x 256 = 8  Có 8 giao tử được thụ tinh  Số giao tử được sinh ra trong quá trình giảm phân là:8 x 100/3,125 = 256 Theo trên số TB sinh giao tử là a x 2k = 8 x 8 = 64 64 TB sinh giao tử giảm phân tạo 256 giao tử  1 TB sinh giao tử giảm phân tạo : 256 / 64 = 4 giao tử  Vậy cá thể trên là đực Bài 11 Ở vùng sinh trưởng của 1 buồng trứng có 1 số TBSD chứa 1950 NST đơn, nhưng chỉ có 4/5 số TBSD này chuyển sang vùng chín giảm phân cho 20 trứng. Các trứng này đều được sinh ra nhưng số trứng nở thì ít hơn. Tổng số NST trong các hợp tử nở thành con là 1092 NST đơn. ở vùng sinh trưởng của 1 tinh hoàn có 1 so TB sinh dục sơ khai chuyển sang vùng chín giảm phân cho các tinh trùng đã đòi hỏi MTTB cung cấp nguyên liệu tương đương 312.103 NST đơn Trong số TT hình thành thì chỉ có 1/1000 là trực tiếp thụ tinh với các trứng nói trên Sự giảm phân xảy ra bình thường và mỗi trứng chỉ thụ tinh với 1 TT a. Tìm bộ NST lưỡng bội của loài b. Tìm số trứng không được thụ tinh c. Tìm số trứng không nở? bộ NST của những trứng này được viết như thế nào ĐS: 2n = 78; 4; 6 (4 TB n; 2 TB 2n) Bài 12 Ở một loài động vật, cá thể đực thuộc giới đồng giao tử, cá thể cái thuộc giới dị giao tử. Quá trình thụ tinh đã tạo ra một số hợp tử với tổng số nhiễm sắc thể đơn 33 là 2496, trong đó là số nhiễm sắc thể giới tính với số nhiễm sắc thể X gấp 3 lần số nhiễm sắc thể Y. a. Xác định số cá thể đực và cá thể cái được hình thành từ nhóm hợp tử nói trên. Biết rằng tỉ lệ phát triển từ hợp tử trở thành cá thể đực là 50%, từ hợp tử thành cá thể cái là 25%. b. Để có đủ số giao tử thỏa mãn quá trình thụ tinh tạo ra số hợp tử nói trên, môi trường tế bào đã phải cung cấp 31200 nhiễm sắc thể đơn cho quá trình giảm phân tạo tinh trùng và 19968 nhiễm sắc thể đơn cho quá trình giảm phân để tạo ra tế bào trứng. Tính hiệu suất thụ tinh của tế bào tinh trùng và của tế bào trứng. a. Xác định số cá thể đực, cá thể cái: - Tổng số NST giới tính: x 2496 = 192 Số NST giới tính X: x 192 = 144 Số NST giới tính Y: x 192 = 48 - Số hợp tử mang cặp NST XY: 48 - Số hợp tử mang cặp NST XX: = 48 - Số cá thể đực (XX) = 50% x 48 = 24 - Số cá thể cái (XY) = 25% x 48 = 12 b. Tính hiệu suất thụ tinh của tinh trùng và trứng: Bộ NST lưỡng bội của loài: 2n = = 26 Tổng số tinh trùng được sinh ra: x 4 = 4800 - Hiệu suất thụ tinh của tinh trùng: x 100 = 2% Tổng số tế bào trứng được sinh ra: = 768 - Hiệu suất thụ tinh của tế bào trứng: x 100 = 12,5% Bài 13 a. Các nhà khoa học cho rằng khối u gây bệnh ung thư ở người được phát sinh từ một tế bào bị đột biến. Dựa trên cơ sở này hãy cho biết mô nào trong cơ thể người hay bị ung thư và các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phát sinh ung thư? Giải thích? b. Xét hai tế bào sinh dục sơ khai A và B của cùng một loài trong đó A là tế bào sinh dục đực, B là tế bào sinh dục cái. Cả hai tế bào này đều trải qua vùng sinh trưởng, vùng sinh sản 34 và vùng chín (giảm phân tạo giao tử). Biết tại vùng sinh sản tổng số lần nhân đôi của A và B là 9 lần, số giao tử tạo ra do tế bào A gấp 8 lần số giao tử do tế bào B tạo ra. - Xác định số lần nhân đôi của mỗi tế bào? - Biết hiệu suất thụ tinh của giao tử đực là 6.25% và có 50% số hợp tử tạo thành phát triển thành cá thể con, tính số cá thể con sinh ra? Trả lời: a. -Trong cơ thể người, các loại mô biểu bì hay bị ung thư như biểu bì lót trong các cơ quan nội tạng: phổi, ruột vv... Các tế bào của chúng liên tục phân chia để thay thế các tế bào chết hoặc bị tổn thương nên khả năng phát sinh và tích luỹ các đột biến cao hơn các tế bào khác. Vì đột biến gen thường hay phát sinh trong quá trình nhân đôi ADN. Do vậy, tế bào càng nhân đôi nhiều càng tích luỹ nhiều đột biến. - Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phát sinh ung thư: Tuổi tác: tuổi càng cao thì tế bào phân chia càng nhiều lần cũng như có nhiều thời gian tiếp xúc với tác nhân gây đột biến. - Tác nhân gây đột biến: Nếu tiếp xúc nhiều với tác nhân đột biến các loại sẽ gia tăng tần số đột biến cũng như khả năng tích luỹ đột biến. b. + Số lần nhân đôi của tế bào Gọi x là số lần nhân đôi của tế bào A, y là số lần nhân đôi của tế bào B. - Theo bài ra ta có hệ phương trình: x+y = 9 4.2x = 8.2y Giải hệ phương trình ta có x= 4 và y = 5 + Số cá thể con sinh ra: Tổng số giao tử do tế bào A tạo ra là: 4. 25 = 128 hợp tử. - Vì hiệu suất thụ tinh của giao tử đực là 6,25% nên số hợp tử tạo ra là: 128. 6,25/100 = 8 hợp tử - Có 50% số hợp tử phát triển thành con nên số cá thể con sinh ra là 8/2 = 4 Bài 14 a. Ở tế bào phôi, chỉ 15 – 20 phút là hoàn thành 1 chu kì tế bào, trong khi đó ở tế bào thần kinh ở cơ thể người trưởng thành hầu như không phân bào. Em hãy giải 35 thích tại sao? b. Nêu 2 cách để nhận biết 2 tế bào con sinh ra qua 1 lần phân bào bình thường từ 1 tế bào mẹ có bộ NST 2n của ruồi giấm đực là kết quả của nguyên phân hay giảm phân. TL: a. -Vào cuối pha G1 có một thời điểm được gọi là điểm kiểm soát (điểm R). Điểm kiểm soát R là một hệ thống điều hòa rất tinh vi ở cấp độ phân tử. -Nếu tế bào vượt qua điểm R mới tiếp tục phân chia, còn nếu tế bào không vượt qua được điểm R thì sẽ đi vào biệt hóa. -Tế bào phôi liên tục vượt qua được điểm R nên thời gian pha G 1 rất ngắn và có thể phân chia liên tục, cứ 15 – 20 phút là có thể hoàn thành 1 chu kì phân bào. - Tế bào thần kinh không vượt qua được điểm R nên pha G 1 kéo dài suốt cơ thể, tế bào không phân chia trong suốt đời cá thể. b. Cách nhận biết : - Quan sát hình thái NST dưới kính hiển vi : + Nếu các NST trong tế bào con ở trạng thái đơn, tháo xoắn => 2 tế bào con đó sinh ra qua nguyên phân. + Nếu các NST trong tế bào ở trạng thái kép còn đóng xoắn => 2 tế bào con đó sinh ra sau giảm phân I. - Phân biệt qua hàm lượng ADN trong tế bào con : + Nếu 2 tế bào con sinh ra có hàm lượng ADN trong nhân bằng nhau và bằng tế bào mẹ => tế bào đó thực hiện phân bào nguyên phân. + Nếu 2 tế bào con sinh ra có hàm lượng ADN trong nhân khác nhau (do tế bào con chứa NST X kép có hàm lượng ADN lớn hơn tế bào con có chứa NST Y kép) và và khác tế bào mẹ (chứa cặp NST XY) thì tế bào đó phân bào giảm phân. Bài 15. Tổng số tế bào sinh tinh và tế bào sinh trứng ở một loài động vật là 192. Tổng số NST đơn trong các trứng nhiều hơn các NST đơn trong tinh trùng là 2.560. Khi 36 không có đột biến và có xảy ra trao đổi chéo tại 1 điểm diễn ra ở 1 cặp NST thường của giới đồng giao thì có khả năng tạo ra tối đa 2.097.152 loại giao tử. a. Tính số lần nguyên phân của các tế bào sinh dục sơ khai đực và cái ban đầu. b. Tính hiệu suất thụ tinh của tinh trùng. Biết tất cả các trứng đều thụ tinh, 1 trứng thụ tinh với 1 tinh trùng cho 1 hợp tử lưỡng bội bình thường. c. Tính lượng nguyên liệu tương đương với các NST đơn mà môi trường nội bào đã cung cấp cho tế bào sinh dục sơ khai cái trong quá trình trên nếu số tế bào sinh dục cái ban đầu là 8 tế bào Giải: Gọi bộ NST lưỡng bội của loài là 2n Số TB sinh tinh , sinh trứng lần lượt là x và y (2n, x, y nguyên dương) a. Ta có : Số loại giao tử = 2n+1= 2.097.152 => n= 20 Lại có: x +y = 192 20( y - 4x)= 2560 => x = 64, y = 128 Số lần nguyên phân của tế bào sinh dục sơ khai đực: Số TBSD sơ khai ban đầu Số lần NP 1 6 2 5 4 4 8 3 16 2 32 1 Số lần nguyên phân của tế bào sinh dục sơ khai cái: Số TBSD sơ khai ban đầu Số lần NP 1 7 2 6 4 5 8 4 16 3 32 2 64 1 b. H= 128/64x4=0,5 hay 50% c. 9920 Bài 16. Nguyên phân và giảm phân 1. Nêu những sự kiện liên quan đến hình thái nhiễm sắc thể biến đổi chỉ xảy ra trong giảm phân mà không xảy ra trong nguyên phân? 2. Ở bò khi quan sát một tế bào sinh dục đực đang ở kì giữa của nguyên phân, người ta đếm được 60 nhiễm sắc thể kép a) Tế bào đó nguyên phân 5 đợt liên tiếp đã đòi hỏi mội trường cung cấp nguyên liệu để tạo ra bao nhiêu nhiễm sắc thể đơn mới ? 37 b) Giả thiết rằng có 1000 tế bào sinh tinh trùng giảm phân bình thường, hiệu suất thụ tinh của tinh trùng là 1/1000, còn của trứng là 20%, mỗi tinh trùng chỉ thụ tinh với một trứng. Xác định số tế bào sinh trứng. c) Các hợp tử được tạo thành đã nguyên phân liên tiếp nhiều đợt với số lần bằng nhau, môi truờng nội bào đã cung cấp nguyên liệu để tạo ra 3600 nhiễm sắc thể đơn mới. Xác định số tế bào con sinh ra và số đợt nguyên phân của mỗi hợp tử. 1. Các sự kiện: + Sự phân li của NST kép trong giảm phân I + Xảy ra sự tiếp hợp và trao đổi đoạn vào kì đầu I + Kì giữa I các NST kép xếp thành 2 hàng 2. a. Số NST cung cấp: - Ở kì giữa của nguyên phân, mỗi NST trong bộ NST 2n của tế bào đều tự nhân đôi thành một NST kép. Đếm được lúc đó có 60 NST kép thì => 2n = 60 - Số NST tương đương với nguyên liệu được cung cấp: 2n (2x – 1 ) = 60(25 – 1 ) = 1860 b. Số tế bào sinh trứng - Số tinh trùng hình thành: 4 . 1000 = 4000 - Số tế bào trứng thụ tinh = số tinh trùng thụ tinh: 4000.1/1000 = 4 - Số tế bào sinh trứng = số trứng hình thành: 4.100/20 = 20 c. Số tế bào con - số đợt nguyên phân - Số hợp tử tạo thành = số trứng thụ tinh = số tinh trùng thụ tinh = 4 Gọi x là số đợt nguyên phân của mỗi hợp tử  số nhiễm sắc thể tương đương mội trường nội bào cung cấp 4 .2n(2x – 1) = 3600 => phương trình 4.60(2x – 1 ) = 3600 ; giải ra ta được x = 4 Số tế bào con sinh ra: 4.24 = 64 Bài 17. Một loài động vật đẻ ra một số trứng, trứng nở được 2000 con con. Tất cả trứng thụ tinh đều nở thành con và trong quá trình thụ tinh có 50% tinh trùng tham gia thụ tinh, 80% noãn thụ tinh. Tổng số NST đơn của các hợp tử tạo thành nhiều hơn số NST ở các giao tử đực và cái thừa là 21000. 38 1. Tính số lượng tế bào sinh tinh và tế bào sinh trứng từ các tế bào sinh dục sơ khai. 2. Tìm bộ NST lưỡng bội Tổng số giao tử đực tạo thành: 2000 x100/50 = 4000 Tổng số tế bào sinh tinh là : 4000: 4 = 1000 Tổng số giao tử cái bằng số lượng tế bào sinh noãn: 2000 x 100/80 = 2500 (tế bào) 2. Gọi x là số lượng NST 2n của loài ( x nguyên dương) Tổng số NST của 2000 hợp tử là: 2000x (1) Số lượng giao tử đực không tham gia thụ tinh là: 4000 -2000 = 2000 Số lượng giao tử cái không tham gia thụ tinh là: 2500 -2000 = 500 Tổng số NST ở giao tử đực và cái dư thừa : (2000 + 500). x/2 (2) Từ (1) và (2) ta có phương trình: 2000x - (2000 + 500). x/2 = 21000 Giải ra được x = 28 Vậy bộ NST của loài là: 28 Bài 18 : Ở một loài thực vật, nếu các gen trên một NST đều liên kết hoàn toàn thì khi tự thụ phấn nó có khả năng tạo nên 1024 kiểu tổ hợp giao tử.Trong một thí nghiệm người ta thu được một số hợp tử.Cho 1/4 số hợp tử phân chia 3 lần liên tiếp,2/3 số hợp tử phân chia 2 lần liên tiếp, còn bao nhiêu chỉ qua phân chia 1 lần.Sau khi phân chia số NST tổng cộng của tất cả các hợp tử là 580.Hỏi số noãn được thụ tinh Giải +Vì là thực vật tự thụ phấn nên có số kiểu giao tử √1024 = 32 Số NST trong bộ 2n = 10 + Gọi x là số hợp tử thu được trong thí nghiệm ( x cũng là số noãn được thụ tinh ) có phương trình : ( 1/4) x.23 + (2/3)x. 22 + [x – (x/4 + 2x/3)].2 = 580 :10 = 58 ( 29/6) x = 58 ==> x= 12 + Số noãn được thụ tinh là: 12. 39 [...]... nguyên phân bình thường, còn 1 tế bào bị rối loạn.7 tế bào bình thường nguyên phân tiếp 3 lần tạo ra: 7 x 2 3 = 56 tế bào 27 Một tế bào bị rối loạn phân bào lần thứ 4 tạo ra bộ nhiễm sắc thể 4n = 48 nhiễm sắc thể tồn tại trong 1 tế bào Tế bào này tiếp tục trải qua lần phân bào 5 và 6 tạo nên 4 tế bào tứ bội Vậy tổng số tế bào con hình thành: 56 + 4 = 60 tế bào b/ Tỉ lệ tế bào đột biến với tế bào bình... lần phân bào 3; trong số tế bào con, do tác nhân đột biến có 1 tế bào bị rối loạn phân bào xảy ra trên tất cả các cặp nhiễm sắc thể a/ Tìm số lượng tế bào con hình thành? b/ Tính tỉ lệ tế bào đột biến với tế bào bình thường c/ Trong các lần phân bào môi trường tế bào đã cung cấp nguyên liệu tương đương để tạo ra bao nhiêu nhiễm sắc thể đơn mới? Giải: a/ Kết thúc nguyên phân lần 3 tạo 8 tế bào: 7 tế bào. .. nhân, tạo thoi phân bào, gắn NST vào tơ vô sắc Giúp tế bào chuyển từ kì giữa sang kì sau Câu 16 Trong tế bào người, 2n chứa lượng AND bằng 6.109 cặp nu Hãy cho biết các tế bào sau đây chứa bao nhiêu cặp nu? - Tế bào ở G1 - Tế bào ở G2 - Tế bào ở tiền kỳ nguyên phân - Tế bào nơ ron - Tế bào ở G1có 6.109 cặp nu - Tế bào ở G2 6x2.109 cặp nu - Tế bào ở tiền kỳ nguyên phân 6x2.109 cặp nu - Tế bào nơ ron 6.109... các NST trong tế bào con ở trạng thái đơn, tháo xoắn => 2 tế bào con đó sinh ra qua nguyên phân + Nếu các NST trong tế bào ở trạng thái kép còn đóng xoắn => 2 tế bào con đó sinh ra sau giảm phân I - Phân biệt qua hàm lượng ADN trong tế bào con : + Nếu 2 tế bào con sinh ra có hàm lượng ADN trong nhân bằng nhau và bằng tế bào mẹ => tế bào đó thực hiện phân bào nguyên phân + Nếu 2 tế bào con sinh ra có... thực hiện quá trình phân bào nguyên phân Tế bào 1 Tế bào 2 Tế bào 3 Tế bào 4 Hãy cho biết trình tự nào dưới đây (bằng chữ số tương ứng của mỗi tế bào) phản ánh đúng thứ tự diễn ra trong nguyên phân A 1 → 4 → 2 → 3 B 1 → 3 → 2 → 4 C 1 → 3 → 2 → 4 D 1 → 2 → 3 → 4 b Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên hàm lượng ADN trong nhân tế bào khi tế bào đó đang thực hiện quá trình phân bào nguyên phân c Hãy nêu 3 sự... Bài 3 Một tế bào 2n của một loài nguyên phân tạo ra bốn tế bào kí hiệu là A, B, C, D Tế bào A nguyên phân liên tiếp 1 số lần tạo ra số tế bào mới bằng số NST trong bộ 2n của loài Tế bào B cũng nguyên phân liên tiếp một số lần tạo ra số tế bào mới với bộ nhiễm sắc thể đơn gấp 4 lần số NST đơn trong bộ 2n của loài Tế bào C và D đều nguyên phân một số lần đã lấy nguyên liệu từ môi trường tế bào tạo ra tương... lượt là số lần nguyên phân của tế bào A, B, C, D - Số tế bào mới do tế bào A nguyên phân: 2kA = 2n (1) - Tổng số NST đơn trong các tế bào mới do tế bào B đã nguyên phân: 2kB 2n = 4 2n → 2kB = 4 (2) - Nguyên liệu từ môi trường tế bào cần cung cấp cho tế bào C và D nguyên phân: (2kC + 2kD - 2) 2n = 16 (3) - Kết thúc kì trung gian NST ở trạng thái kép nên tổng số NST kép của tất cả tế bào mới (2kA + 2kB... giai đoạn (kỳ) trong chu kì phân bào Anh (chị) hãy cho biết đây là kỳ nào của phân bào nguyên phân hay giảm phân Dựa vào các đặc điểm trong hình vẽ, hãy giải thích tại sao anh (chị) lại khẳng định như vậy ∗ ∗ - Đây là kỳ giữa của giảm phân I 15 - Đây là phân bào giảm phân, vì nếu là nguyên phân thì 4 nhiễm sắc thể kép (NST) phải cùng nằm trên một tấm trung kỳ (mặt phẳng phân bào) ; trong khi ở đây, 4 nhiễm... tế bào vi khuẩn, tế bào hồng cầu, tế bào hợp tử có gì khác nhau? Nêu nguyên nhân của sự khác nhau đó Sự khác nhau trong kì trung gian ở ba loại tế bào – nguyên nhân: - Tế bào vi khuẩn: kỳ trung gian thường rất ngắn, không chia thành các pha như ở tế bào nhân thực Nguyên nhân: phân bào trực phân, không cần tơ phân bào; cấu tạo tế bào đơn giản, tốc độ tổng hợp các chất, tốc độ tái bản nhanh … - Tế bào. .. năng phân chia nên không có kỳ trung gian - Tế bào hợp tử: kì trung gian thường ngắn do pha G1 thường rất ngắn (hợp tử phân chia rất nhanh, chủ yếu là phân chia nhân) Câu 19 Có nhận xét gì về kì trung gian của các loại tế bào sau: tế bào vi khuẩn, tế bào hồng cầu, tế bào thần kinh của người trưởng thành, tế bào ung thư - Tế bào vi khuẩn: phân chia theo kiểu trực phân nên không có kì trung gian - Tế bào ... cho biết tế bào sau chứa cặp nu? - Tế bào G1 - Tế bào G2 - Tế bào tiền kỳ nguyên phân - Tế bào nơ ron - Tế bào G1có 6.109 cặp nu - Tế bào G2 6x2.109 cặp nu - Tế bào tiền kỳ nguyên phân 6x2.109... nguyên phân tiếp lần tạo ra: x = 56 tế bào 27 Một tế bào bị rối loạn phân bào lần thứ tạo nhiễm sắc thể 4n = 48 nhiễm sắc thể tồn tế bào Tế bào tiếp tục trải qua lần phân bào tạo nên tế bào tứ... thành pha tế bào nhân thực Nguyên nhân: phân bào trực phân, không cần tơ phân bào; cấu tạo tế bào đơn giản, tốc độ tổng hợp chất, tốc độ tái nhanh … - Tế bào hồng cầu: nhân, khả phân chia nên