TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI - LỚP 10 LƯU HÀNH NỘI BỘ CHUYÊN ĐỀ 5: CHU KỲ TẾ BÀO I KHÁI NIỆM: Định nghĩa: Là khoảng thời gian lần phân bào, bao gồm kì trung gian trình nguyên phân * Các hình thức phân bào: Sự phân bào gồm hình thức sau: - Phân đơi (phân bào trực tiếp) hình thức phân bào khơng có tơ hay khơng có thoi phân bào + Là hình thức phân bào tế bào nhân sơ + Là hình thức sinh sản vơ tính vi khuẩn + Diễn theo số cách, phổ biến cách nhân đơi (tạo vách ngăn chia tế bào mẹ thành hai tế bào con) - Gián phân: Là hình thức phân bào có tơ hay có thoi phân bào Gồm: Nguyên phân giảm phân Đặc điểm: - Tốc độ phân chia tế bào mô, quan phận khác khác - Được điều khiển đảm bảo sinh trưởng phát triển bình thường thể - Thời gian chu kì tế bào phụ thuộc vào loại tế bào thể tùy thuộc vào lồi VD: Chu kì tế bào giai đoạn sớm phôi 15 – 20 phút, tế bào ruột ngày phân bào lần, tế bào gan phân bào lần năm, tế bào thần kinh thể người trưởng thành khơng phân bào II Q TRÌNH Chu kì tế bào gồm kì, chia thành hai giai đoạn: Giai đoạn chuẩn bị (Kỳ trung gian): Với pha: a Pha G1: Là thời kì sinh trưởng chủ yếu tế bào - Diễn biến: + Gia tăng tế bào chất, hình thành thêm bào quan khác nhau, phân hoá cấu trúc chức tế bào (tổng hợp protein) chuẩn bị tiền chất, điều kiện cho tổng hợp ADN - Thời gian: Tuỳ thuộc vào chức sinh lí tế bào VD: Ở tế bào phôi ngắn, tế bào thần kinh kéo dài suốt đời sống thể - Kết quả: Vào cuối pha G1 có thời điểm gọi điểm kiểm sốt (điểm R) Nếu tế bào vượt qua điểm R tiếp tục vào pha S diễn nguyên phân Nếu không vượt qua điểm R, tế bào vào q trình biệt hố b Pha S: - Diễn biến: + ADN nhân đôi → NST nhân đôi + Trung tử nhân đơi → có vai trò hình thành thoi phân bào sau + Tổng hợp nhiều hợp chất cao phân tử, hợp chất giàu lượng - Kết quả: Nhiễm sắc thể từ thể đơn chuyển sang thể kép gồm hai sợi cromatit hay nhiễm sắc tử chị em giống hệt đính với tâm động c Pha G2: - Diễn biến: + Tổng hợp tất lại cho q trình phân bào Trong đặc biệt tổng hợp protein chuẩn bị cho hình thành thoi phân bào + Nhiễm sắc thể giữ nguyên trạng thái cuối pha S - Kết quả: Sau pha G2, tế bào diễn trình nguyên phân Giai đoạn phân chia tế bào (Nguyên phân): Gồm: a Phân chia nhân: Các kì Đặc điểm - NST bắt đầu co xoắn, màng nhân, nhân biến Kì đầu - Thoi phân bào dần xuất (kì - Ở thực vật bậc cao khơng thấy trung tử có vùng đặc trách hình thành thoi trước) phân bào Các NST co xoắn cực đại tập trung thành hàng mặt phẳng xích đạo có hình dạng Kì đặc trưng, quan sát rõ Kì sau Các NS tử tách tâm động dây tơ vô sắc kéo cực TB Kì cuối NST dãn xoắn, màng nhân, nhân xuất TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI - LỚP 10 LƯU HÀNH NỘI BỘ b Phân chia tế bào chất: - Tế bào động vật: Màng TB thắt lại vị mặt phẳng xích đạo từ vào - Tế bào thực vật: Hình thành vách ngăn Xenlulozo mặt phẳng xích đạo từ chia tế bào mẹ Kết quả: Từ tế bào mẹ → Hình thành nên tế bào giống giống hệt tế bào mẹ III Ý NGHĨA Ý nghĩa lý luận: *Ở sinh vật nhân thực đơn bào: chế sinh sản *Ở sinh vật nhân thực đa bào: - Làm tăng số lượng TB giúp thể sinh trưởng phát triển - Giúp thể tái sinh mô hay TB bị tổn thương - Là phương thức truyền đạt ổn định NST đặc trưng loài qua hệ tế bào trình phát sinh cá thể qua hệ thể loài sinh sản sản sinh dưỡng Ý nghĩa thực tiễn: - Giâm, chiết, ghép cành… - Nuôi cấy mơ, cấy truyền phơi, nhân vơ tính có hiệu cao → tạo số lượng giống lớn thời gian ngắn với độ đồng cao GIẢM PHÂN I Q TRÌNH Là hình thức phân bào diễn tế bào sinh dục chín Gồm giai đoạn chuẩn bị (kì trung gian) lần phân bào liên tiếp Giai đoạn chuẩn bị (kì trung gian): Giống nguyên phân - Thời gian: Chiếm phần lớn khác loài - Diễn biến: NST đơn nhân đôi thành NST kép, gồm cromatit dính với qua tâm động Tổng hợp chất → Kích thước tế bào tăng - Kết quả: Tế bào chứa NST 2n kép Hai lần phân bào: a Giảm phân I *Kỳ đầu I: - Đầu kỳ: Các NST bắt đôi với theo cặp tương đồng sau tiếp hợp chúng dần co xoắn lại - Giữa kỳ: Thoi phân bào hình thành, NST kép đính với thoi phân bào tâm động Có thể xảy tượng trao đổi đoạn cromatit cặp NST tương đồng kép - Cuối kỳ: Màng nhân nhân biến Chú ý: Kì đầu I chiếm phần lớn thời gian giảm phân Tùy lồi, Kì đầu kéo dài vài ngày trí vài chục năm người *Kỳ I: - Các cặp NST kép tương đồng co xoắn cực đại - Các cặp NST kép tương đồng xếp thành hai hàng mặt phẳng xích đạo thoi tơ vô sắc *Kỳ sau I: Mỗi NST kép cặp NST tương đồng di chuyển theo dây tơ vô sắc cực tế bào *Kỳ cuối I: - Tại cực, NST kép dãn xoắn, màng nhân nhân co dần xuất - Thoi vô sắc tiêu biến - Màng tế bào thắt lại hình thành nên tế bào có NST kép giảm nửa (n kép) Kết quả: Phân chia thành hai tế bào có n NST kép b Giảm phân II Diễn biến trình nguyên phân Các kì Đặc điểm - Màng nhân, nhân biến Kì đầu II - Thoi phân bào dần xuất - Ở thực vật bậc cao không thấy trung tử có vùng đặc trách hình thành thoi Các NST tập trung thành hàng mặt phẳng xích đạo có hình dạng đặc trưng, Kì II quan sát rõ Kì sau II Các NS tử tách tâm động dây tơ vô sắc kéo cực TB TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI - LỚP 10 LƯU HÀNH NỘI BỘ Kì cuối II NST dãn xoắn, màng nhân, nhân xuất Kết quả: Từ tế bào phân chia thành tế bào có n NST đơn II Ý NGHĨA - Trong phát sinh giao tử: + Tế bào sinh giao tử đực → tb → giao tử đực + Tế bào sinh giao tử → tb → giao tử + thể cực (Thể định hướng) - Cùng với trình thụ tinh tạo vô số biến dị tổ hợp, nguồn ngun liệu cho q trình tiến hố chọn giống - NP, GP TT góp phần trì NST đặc trưng cho loài NGUYÊN PHÂN GIẢM PHÂN TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI - LỚP 10 LƯU HÀNH NỘI BỘ MỘT SỐ CÂU HỎI ÔN TẬP Mô tả ngắn gọn hoạt động tế bào kỳ trung gian ? Tại kỳ đầu nguyên phân, NST lại co xoắn trước màng nhân dần tan biến? Vẽ hình minh hoạ biến đổi hình thái NST qua kỳ trình nguyên phân ? Cơ chế đảm bảo cho NST ổn định qua q trình ngun phân? - NST nhân đơi kì trung gian tạo thành NST kép gồm cromatit đính với tâm động - NST phân So sánh phân chia tế bào chất thực vật động vật ? So sánh nguyên phân giảm phân ? Cơ chế đảm bảo cho NST giảm nửa qua trình giảm phân ? So sánh trình tạo trứng trình tạo tinh trùng ? Sau trình giảm phân từ tế bào mẹ tạo thành tế bào có hồn tồn giống khơng ? 10 Trình bày chế ổn định NST qua hệ thể loài sinh sản hữu tính, giao phối ? 11 Mơ tả ngắn gọn trình khác xảy vòng đời hữu tính lại làm tăng tính đa dạng di truyền hệ sau ? 12 Muốn gây ĐB gen tế bào sử dụng tác nhân gây đột biến tác động vào giai đoạn chu kỳ tế bào ? 13 Muốn gây dột biến số lượng NST tế bào sử dụng tác nhân gây ĐB tác động vào giai đoạn chu kỳ tế bào đạt hiệu cao ? 14 VK phân bào với quy mô nhanh tế bào nhân thực Một số VK phân chia 20 phút lần, thời gian tối thiểu mà tế bào nhân thực phôi phát triển nhanh cần phân bào khoảng 1h lần Thử nêu lý để giải thích xem VK lại phân chia nhanh tế bào nhân chuẩn khác ? 15 Ở ruồi giấm 2n=8 Hàm lượng ADN tế bào sinh dưỡng 2pg Hãy: a Vẽ đồ thị biểu diễn biến đổi hàm lượng ADN qua pha trình nguyên phân, giảm phân? b Vẽ đồ thị biểu diễn biến đổi số lượng NST qua pha trình nguyên phân ? 16 Ở đậu Hà Lan 2n=14 Một tế bào đậu Hà Lan trải qua lần nguyên phân a Tính số tế bào tạo thành ? b Tính số NST đơn mà mơi trường cung cấp cho q trình ngun phân ? TÀI LIỆU ÔN THI HỌC SINH GIỎI - LỚP 10 LƯU HÀNH NỘI BỘ 17 Ở thỏ 2n=44 Có 10 tế bào sinh dục sơ khai quan sinh sản thỏ đực nguyên phân lần Các tế bào tạo trở thành tế bào sinh tinh, giảm phân cho tinh trùng Các tinh trung tạo thành tham gia thụ tinh tạo thành hợp tử với hiệu suất thụ tinh 3125% a Hãy tính số NST đơn mà mơi trường tế bào cung cấp cho q trình ngun phân nói ? b Tính số lượng NST đơn mà mơi trường tế bào cung cấp cho trình giảm phân tạo tinh trùng nói ? c Tính số hợp tử tạo thành Tính số tế bào sinh trứng tham gia hình thành trứng nói Biết hiệu suất thụ tinh trứng 50% d Tính số lượng NST đơn mà môi trường nội bào cung cấp cho trình hình thành trứng nói Tính số NST có thể định hướng tạo thành ? 18 Ở mèo 2n=38 Tổng số tế bào sinh trứng tinh trùng 320 Tổng số NST đơn tinh trùng tạo nhiều trứng 18240 Các trứng tạo thụ tinh Nếu tế bào sinh tinh sinh trứng tạo từ tế bào sinh dục sơ khai loại tế bào trải qua đợt nguyên phân ? Tính hiệu suất thụ tinh tinh trùng ? 19 Các tế bào hồng cầu đảm trách chở oxy tới mô thể sống khoảng 120 ngày Các tế bào hồng cầu thay sản xuất tuỷ xương Phải lần phân bào giây tuỷ xương để thay đủ tế bào hồng cầu ? Sau số thơng tin sở để tìm câu trả lời: Có khoảng triệu tế bào hồng cầu/m3 máu Người trưởng thành trung bình có khoảng 5l máu (5000cm3) 20 La lai ngựa lừa đực Tinh trùng lừa chứa 31 NST trứng ngựa chứa 32 NST nên hợp tử chứa 63 NST phát triển bình thường Tổ hợp NST nguyên phân không thành vấn đề la tổ hợp số đặc tính tốt lồi ngựa lừa Tuy nhiên la lại vô sinh, giảm phân khơng thể xảy cách bình thường tinh hồn hay buồng trứng chúng Giải thích nguyên phân xảy bình thường tế bào la lại không giảm phân ? ... TÀI LIỆU ƠN THI HỌC SINH GIỎI - LỚP 10 LƯU HÀNH NỘI BỘ 17 Ở thỏ 2n=44 Có 10 tế bào sinh dục sơ khai quan sinh sản thỏ đực nguyên phân lần Các tế bào tạo trở thành tế bào sinh tinh, giảm phân... NGHĨA Ý nghĩa lý luận: *Ở sinh vật nhân thực đơn bào: chế sinh sản *Ở sinh vật nhân thực đa bào: - Làm tăng số lượng TB giúp thể sinh trưởng phát triển - Giúp thể tái sinh mô hay TB bị tổn thương... HỌC SINH GIỎI - LỚP 10 LƯU HÀNH NỘI BỘ Kì cuối II NST dãn xoắn, màng nhân, nhân xuất Kết quả: Từ tế bào phân chia thành tế bào có n NST đơn II Ý NGHĨA - Trong phát sinh giao tử: + Tế bào sinh