CHUYÊN ĐỀ 1 : PHÂN BÀO
II. QUÁ TRÌNH NGUYÊN PHÂN
- Nguyên phân : Là hình thức phân chia tế bào (sinh dưỡng và sinh dục sơ khai), xảy ra phổ biến ở các sinh vật nhân thực.
- Nguyên phân gồm 2 giai đoạn: Phân chia nhân và phân chia tế bào chất.
1. Phân chia nhân (phân chia vật chất di truyền), được chia thành 4 kì: Kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối.
+ Kì đầu: NST kép bắt đầu co xoắn ; Trung tử tiến về 2 cực của tế bào, thoi vô sắc hình thành; Màng nhân và nhân con biến mất.
+ Kì giữa: NST kép co xoắn cực đại và tập trung thành một hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc. NST có hình dạng và kích thước đặc trưng cho loài.
+ Kì sau: Mỗi NST kép tách nhau ra ở tâm động, hình thành 2 NST đơn đi về 2 cực của tế bào.
+ Kì cuối: NST dãn xoắn dần, màng nhân và nhân con xuất hiện; thoi vô sắc biến mất.
2. Phân chia tế bào chất: Sau khi hoàn tất việc phân chia vật chất di truyền, tế bào chất bắt đầu phân chia thành 2 tế bào con.
- Kết quả : Từ 1 tế bào mẹ ban đầu (2n) sau 1 lần nguyên phân tạo ra 2 tế bào con có bộ NST giống nhau và giống mẹ.
- Ý nghĩa:
* Về mặt lí luận: + Nhờ nguyên phân mà giúp cho cơ thể đa bào lớn lên
+ Nguyên phân là phương thức truyền đạt và ổn định bộ NST đặc trưng của loài từ tế bào này sang tế bào khác, từ thế hệ cơ thể này sang thế hệ cơ thể khác ở loài sinh sản vô tính.
+ Sự sinh trưởng của mô, tái sinh các bộ phận bị tổn thương nhờ quá trình nguyên phân
* Về mặt thực tiễn: Phương pháp giâm, chiết, ghép cành và nuôi cấy mô đều dựa trên cơ sở của quá trình nguyên phân.
Tiết 2 Nội dung hoạt động
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Năng lực hướng tới
Hoạt động 3 : Quan sát diễn biến của quá trình nguyên phân (Dạy học thông qua nghiên cứu khoa học)
Bước 1 : Quan sát và xác định vấn đề nghiên cứu (4 phút)
- GV chiếu đoạn phim về quá trình lớn lên của cây đậu và đặt câu hỏi gợi ý vấn đề : Sự lớn lện của những cây đậu có cơ chế giống sự tái tạo đuôi ở thằn lằn không?
- HS quan sát và trả lời cá nhân là giống vì đều có cơ sở là cơ chế nguyên phân của tế bào.
→ HS và đặt tên vấn đề :
“Quan sát các giai đoạn nguyên phân”.
-Năng lực tự học -Năng lực giải quyết vấn đề -Năng lực sáng tạo -Năng lực tự chủ, tự quản lí
-Năng lực làm việc nhóm – quan hệ với người khác -Năng lực giao tiếp, làm chủ ngôn ngữ
-Năng lực tính toán
-Năng lực đọc – viết
-Năng lực sử dụng công nghệ thông tin – và truyền thông
-Năng lực chuyên biệt, tri thức về sinh học
Bước 2 : Đặt câu hỏi nêu vấn đề (4 phút)
- GV kiểm tra bài cũ : Hãy cho biết kết quả nguyên phân của một tế bào ban đầu có 2n NST?
- HS : Tạo 2 tế bào con, mỗi tế bào con đều có 2n NST.
- HS đặt câu hỏi thắc mắc : Tại sao kết quả của nguyên phân tạo 2 tế bào con có số NST bằng nhau và bằng tế bào mẹ? Tại sao NST phải co xoắn và dãn xoắn theo chu kì trong nguyên phân?
Bước 3 : Nêu giả thuyết nghiên cứu (3 phút)
- GV : Vậy để tìm hiểu rõ hơn về cơ chế nguyên phân cần phải làm gì?
- HS : Để tìm hiểu rõ hơn về cơ chế nguyên phân phải quan sát diễn biến của các giai đoạn thông qua tiêu bản, phim.
Bước 4 : Nghiên cứu tài liệu (5 phút)
- GV hỗ trợ HS, phát hiện và giúp đỡ những HS yếu, kém, chưa hòa đồng hoạt động nhóm.
- HS : Nghiên cứu SGK và tài liệu rút ra kết luận:
+ NST nhân đôi và phân li đồng đều về 2 tế bào con
→ 1 tế bào mẹ (2n) → 2 tế bào con (2n).
+ Dãn xoắn để thực hiện chức năng, xoắn lại để dễ dàng di chuyển trong phân bào.
Bước 5 : Thiết kế thí
nghiệm, thu thập dữ liệu và phân tích kết quả (20 phút)
- GV : Quan sát NST qua tiêu bản rễ hành sẽ giúp các em hiểu sâu hơn về cơ chế nguyên phân và được thao tác thực hành, tuy nhiên trong điều kiện trường đang xây dựng nên không thể thực hiện làm tiêu bản thay vào đó chúng ta sẽ xem phim về cơ chế nguyên phân do các tác giả khác thực hiện.
GV chiếu đoạn phim về quá trình nguyên phân yêu cầu HS lưu ý quan sát về diễn biến trạng thái NST.
- GV tiếp tục đặt vấn đề : Vậy nếu NST không phân li thì dẫn đến hậu quả gì? GV hỗ trợ HS bằng cách chiếu phim về sự không phân li của NST trong nguyên phân.
- GV nhấn mạnh : Sự biến đổi khí hậu có thể tạo ra những tác nhân gây rối loạn quá trình phân li nhiễm sắc thể trong quá trình
- HS : Theo dõi phim và vẽ lại hình quan sát theo yêu cầu của GV.
- HS : Theo dõi phim và kết luận được : số lượng NST trong tế bào tăng gấp đôi → tạo thể tứ bội (đột biến số lượng NST).
nguyên phân thường gây những hậu quả làm biến đổi đặc tính của cơ thể, tạo ra thể khảm mang những đặc điểm khó thích nghi với môi trường → cần có khả năng ứng phó với sự biến đổi khí hậu, có ý thức bảo vệ môi trường...
Bước 6 : Kết luận vế vấn đề nghiên cứu (4 phút)
- GV chốt vấn đề và khái quát công thức tính số tế bào sau nguyên phân.
- HS : Vận dụng giải bài tập tính số tế bào sau nguyên phân do GV yêu cầu.
Bước 7 : Viết báo cáo và thuyết trình (5 phút)
-GV thu sản phẩm và nhận xét, đánh giá các hoạt động của HS.
HS : Báo cáo và nộp sản phẩm.
Tiết 3
Nội dung hoạt động Hoạt động của GV Hoạt động của HS Năng lực hướng tới Hoạt động 4 : Tìm hiểu diễn biến, kết quả, ý nghĩa của quá trình giảm phân (Dạy học bằng phương pháp bàn tay nặn bột)
Bước 1 : Tình huống xuất phát (4 phút)
- GV chiếu tranh vẽ quá trình phát triển ở người (không có chú thích), gợi ý và yêu cầu HS quan sát sơ đồ và liệt kê những giai đoạn chính của quá trình hình thành và phát triển ở người.
- HS quan sát, suy luận và trả lời : Thụ tinh → hợp tử → phôi → cơ thể.
-Năng lực tự học
-Năng lực giải quyết vấn đề -Năng lực sáng tạo -Năng lực tự chủ, tự quản lí
- GV đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ : Giai đoạn từ hợp tử → phôi → cơ thể là kết quả của quá trình nào đã học?
- GV : Vậy các giai đoạn chính trên sơ đồ trên gồm : Giảm phân → Thụ tinh → Nguyên phân. GV nhấn mạnh : quá trình hình thành giao tử (n) từ tế bào (2n) gọi là quá trình giảm phân → vào bài mới.
- GV đặt vấn đề : Nguyên phân là hình thức phân bào xảy ra ở tế bào sinh dưỡng và tế bào sinh dục sơ khai. Vậy giảm phân diễn ra ở nhóm tế bào nào trong cơ thể?
- HS nhớ lại kiến thức về nguyên phân đã học ở tiết trước và trả lời : quá trình nguyên phân.
- HS : Tế bào sinh tinh (hoặc sinh trứng) → tế bào sinh dục vùng chín (2n).
-Năng lực làm việc nhóm – quan hệ với người khác -Năng lực giao tiếp, làm chủ ngôn ngữ -Năng lực tính toán
-Năng lực đọc – viết
-Năng lực sử dụng công nghệ thông tin – và truyền thông -Năng lực chuyên biệt, tri thức về sinh học
Bước 2 : Hình thành câu hỏi của học sinh (4 phút)
- GV đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ : Trong quá trình nguyên phân, 1 tế bào mẹ tạo 2 tế bào con vẫn có bộ NST (2n) được giữ nguyên như ở tế bào mẹ là nhờ cơ chế nào?
- GV tiếp tục đặt vấn đề : Vậy quá trình giảm phân hình thành giao tử có bộ NST giảm đi một
- HS nhắc lại được : NST nhân đôi 1 lần vào kì trung gian và phân chia 1 lần vào kì sau.
- HS có thể đặt ra những câu hỏi :
+Tại sao kết quả về số
nửa (n) thì nhờ cơ chế nào?
- GV tổng kết : nhờ 1 lần nhân đôi, 2 lần phân chia → giảm phân I, giảm phân II.
lượng NST trong tế bào con sau nguyên phân và giảm phân lại khác nhau?
+Tại sao tế bào (2n) NST qua nguyên phân tạo 2 tế bào vẫn có (2n) NST nhưng giảm phân lại tạo 4 tế bào nhưng mỗi tế bào lại chỉ có (n) NST?
+Nếu qua giảm phân vẫn tạo tế bào (2n) như trong nguyên phân thì qua thụ tinh điều gì sẽ xảy ra?
- HS suy luận, dự đoán và trả lời : NST nhân đôi 1 lần vào kì trung gian và phân chia 2 lần.
- HS thắc mắc : Vậy diễn biến các kì ở giảm phân phải được diễn ra như thế nào?
Bước 3 : Xây dựng giả
thuyết và thiết kế phương án thực hiện (6 phút)
3.1.Hình thành giả thuyết về diễn biến quá trình giảm phân I
GV giới thiệu về bộ mô hình mô tả diễn biến của quá trình giảm phân. Sau đó, chia HS thành 4 nhóm và phát cho mỗi nhóm một bộ mô hình mô tả các kì của giảm phân I, yêu cầu HS thảo luận trong 2 phút và sắp xếp cho đúng thứ tự các kì theo suy đoán của mình; sau đó đại diện mang lên bảng gắn
HS thảo luận trong 2 phút và sắp xếp cho đúng thứ tự các kì theo những giả thuyết ban đầu đặt ra; sau đó đại diện mang lên bảng gắn theo thứ tự.
(3 phút) theo thứ tự.
3.2.Hình thành giả thuyết về diễn biến quá trình giảm phân II (3 phút)
- GV tiếp tục phát cho mỗi nhóm một bộ mô hình mô tả các kì của giảm phân II, yêu cầu HS thảo luận trong 2 phút và sắp xếp cho đúng thứ tự các kì; sau đó đại diện mang lên bảng gắn theo thứ tự.
- GV nhận xét và đánh giá kết quả HS.
- HS thảo luận trong 2 phút và sắp xếp cho đúng thứ tự các kì; sau đó đại diện mang lên bảng gắn theo thứ tự.
- HS nhận xét và đánh giá kết quả lẫn nhau theo giải thích ban đầu của GV.
Bước 4 : Tiến hành thực nghiệm tìm tòi – nghiên cứu (25 phút)
4.1.Tìm hiểu diễn biến quá trình giảm phân I (9 phút)
- GV yêu cầu HS trong mỗi nhóm đọc SGK phần I trang 76 và thảo luận nhóm để hoàn thành PHT số 1 (GV chiếu PHT số 1), lưu ý diễn biến trạng thái NST qua các kì giảm phân trong 4 phút.
- GV chốt kiến thức bằng cách vừa chiếu vừa đồng thời giải thích từng hình vẽ mô tả từng kì và đáp án nội dung PHT số 1.
- GV tiếp tục đặt câu hỏi:
+ Sự tiếp hợp và trao đổi chéo của các NST vào kì đầu I có ý nghĩa gì về mặt tiến hóa?
+ Nếu kì sau I không có thoi vô sắc hoặc gặp trục trặc ở 1 hoặc một số cặp NST thì có thể dẫn đến hậu quả gì về số lượng NST trong tế vào con?
- HS đọc SGK, thảo luận và hoàn thành PHT.
- HS đánh giá chéo giữa các nhóm.
- HS ghi nhận kiến thức ở nội dung PHT.
- HS thảo luận nhanh và giành quyền trả lời:
+ Tạo biến dị tổ hợp → nhiều loại giao tử → đa dạng.
+ Tạo đột biến số lượng NST (lệch bội, đa bội)
4.2.Tìm hiểu
- GV yêu cầu HS trong mỗi nhóm đọc SGK phần II trang
- HS đọc SGK, thảo luận và hoàn thành
diễn biến quá trình giảm phân II (6 phút)
79 và thảo luận nhóm để hoàn thành PHT số 2 (GV chiếu PHT số 2), lưu ý diễn biến trạng thái NST qua các kì giảm phân trong 4 phút.
- GV chốt kiến thức bằng cách chiếu đồng thời giải thích từng hình vẽ mô tả từng kì và nội dung PHT số 2.
- GV đặt câu hỏi : Nếu kì sau II không có thoi vô sắc hoặc gặp trục trặc ở 1 hoặc một số cặp NST thì có thể dẫn đến hậu quả gì về số lượng NST trong tế vào con?
- GV liên hệ thực tiễn về giảm nhân gây đột biến số lượng NST.
Lưu ý 1 số câu hỏi:
+ Số cách sắp xếp các NST kép trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào.
+ Nhận xét sự biến đổi trạng thái NST qua các kì → ý nghĩa.
- GV : Từ việc xác định số lượng NST/các kì → tính số tâm động, crômatit.
PHT.
- HS đánh giá chéo giữa các nhóm.
- HS ghi nhận kiến thức ở nội dung PHT.
- HS thảo luận nhanh và giành quyền trả lời : Tạo đột biến số lượng NST (lệch bội, đa bội)
- HS :
+ Dãn xoắn → co xoắn
→ co xoắn cực đại → dãn xoắn.
+ Dãn xoắn: các gen được biểu hiện.
+ Co xoắn : dễ phân li không bị rối…
- HS : Hoàn thành công thức tổng quát trong PHT
4.3.Tìm hiểu kết
- GV : Vậy sau 2 lần phân bào 1 tế bào mẹ (2n) NST tạo mấy
- HS suy luận, tính toán và trả lời : 1 tb (2n
quả của quá trình giảm phân (4 phút)
tế bào con? Số lượng NST trong tế bào con như thế nào?
- GV chiếu đoạn phim cho HS quan sát hiện tượng xảy ra khi có trao đổi chéo → nhận xét số loại tế bào tạo ra. So sánh với trường hợp không trao đổi chéo (quay lại hình)
- GV nhấn mạnh : Sự biến đổi khí hậu có thể tạo ra những tác nhân gây rối loạn quá trình phân li nhiễm sắc thể trong quá trình giảm phân → thường gây những hậu quả làm biến đổi đặc tính của cơ thể, tạo ra thể đột biến mang những đặc điểm khó thích nghi với môi trường, làm mất cân bằng hệ gen, cơ thể thường giảm sức sống, chết hoặc giảm khả năng sinh sản.
Ví dụ ở người : Hội chứng Đao, Tơcnơ, Claiphentơ…→
có ý thức tránh nguồn tác nhân gây đột biến.
đơn) → 2 tb (n) kép → 4 tb (n) đơn.
- HS : 4 tế bào, thuộc 4 loại.
-HS theo dõi và phát hiện hiện tượng.
4.4.Tìm hiểu quá trình hình thành tinh trùng và trứng (3 phút)
GV chiếu tranh mô tả quá trình hình thành tinh trùng và trứng.
HS quan sát, phân tích và đưa ra kết luận : 1 tế bào sinh tinh → 4 tinh trùng; 1 tế bào sinh trứng → 1 trứng + 3 thể cực
4.5.Tìm hiểu ý nghĩa của quá trình giảm phân (3 phút)
-GV chiếu phim kết hợp tranh mô tả quá trình trao đổi chéo và sự phát sinh nhiều màu hoa từ sinh sản hữu tính → ý nghĩa.
-GV nhấn mạnh : giảm phân cùng với thụ tinh tạo cơ thể mới → có ý thức trong việc tránh mang thai ngoài ý muốn.
HS quan sát và đọc SGK phần III trang 79 để trả lời.
Bước 5 : Kết luận và hợp thức hóa kiến thức (3 phút)
-GV tóm tắt, kết luận, đánh giá và hệ thống lại kiến thức cho HS.
-GV chiếu đáp án PHT.
HS ghi nhận kiến thức.
* Củng cố: GV sử dụng bài tập tình huống (3 phút):
Khi quan sát hình sau, bạn An cho rằng hình này mô tả kì giữa của quá trình nguyên phân vì các NST kép đang xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo. Nhưng bạn Bình không đồng ý, bạn Bình nói rằng đây là kì giữa II của quá trình giảm phân. Em đồng ý với ý kiến của bạn nào ? Tại sao? Biết rằng tế bào ban đầu của hình đang quan sát có 2n = 4.
(Hướng dẫn : Dựa vào số lượng NST : Đồng ý với ý kiến bạn An)
* Hướng dẫn về nhà (2 phút): Đối với HS khá, giỏi cần: Phân biệt nguyên phân và giảm phân theo các tiêu chí ở bảng sau:
PHỤ LỤC CỦA CHUYÊN ĐỀ
Điểm phân biệt Nguyên phân Giảm phân
Loại tế bào tham gia Diễn biến
Kết quả Ý nghĩa