CHUYÊN ĐỀ 2: NHIỄM SẮC THỂ (TIẾP)
PHẦN 2: NGUYÊN PHÂN
A. LÝ THUYẾT
1 Khái niệm:
Là hình thức phân chia tế bào mà trong đó từ 1 tế bào mẹ chia thành 2 tế bào con có bộ NST giống như tế bào mẹ.
- Sơ đồ: 1 tế bào mẹ 2n ----> 1 tế bào 2n (kép) ----> 2 tế bào con 2n (đơn)
2. Cơ chế:
Gồm 5 kì: kì trung gian (giai đoạn chuẩn bị), kì đầu, kì giữa, kì sau, kì cuối.
Cụ thể là:
+ Kì trung gian: Các NST ở dạng sợi mảnh (do tháo xoắn tối đa), rất khó quan sát chúng. Mỗi NSt đơn tự nhân đôi thành 1 NST kép gồm 2 cromatit giống hệt nhau và dính nhau ở tâm động. Trung thể tự nhân đôi.
+ Kì giữa: Các NST kép đóng xoắn tối đa, có hình dạng và kích thước đặc trưng, dễ quan sát. Lúc này các NST kép tập trung thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc và dính với sợi tơ vô sắc qua tâm động. Thoi vô sắc được hình thành, trung thể tách ra làm 2 và tiến về 2 cực. Màng nhân và nhân con tiêu biến.
+ Kì sau: Mỗi NST kép tách làm hai NST đơn và phân li đồng đều về 2 cực của tế bào.
+ Kì cuối: Tại mỗi cực của tế bào, các NSt đơn tháo xoắn trở lại dạng sợi mảnh như ban đầu, rất khó quan sát chúng . Thoi vô sắc biến mất, màng nhân và nhân con xuất hiện trở lại. Tế bào chất phân chia và hình thành vách ngăn ngang chia tế bào mẹ thành 2 tế bào con. Mỗi tế bào con đều có bộ NST 2n.
*Các công thức cơ bản:
1- Số tế bào con được tạo ra sau k lần nguyên phân:
- Từ 1 tế bào mẹ ban đầu: 2k
- Từ x tế bào mẹ ban đầu: x . 2k
( ĐK : Mỗi tế bào mẹ đều nguyên phân k lần)
2- Số tế bào con được tạo thêm sau k lần nguyên phân:
- Từ 1 tế bào mẹ ban đầu: 2k – 1
-Từ x tế bào mẹ ban đầu: x (2k – 1)
( ĐK : Mỗi tế bào mẹ đều nguyên phân k lần)
3- Tổng số NST đơn có trong các tế bào con được tạo ra:
- Từ 1 tế bào mẹ ban đầu: 2n . 2k
- Từ x tế bào mẹ ban đầu: x . 2n . 2k
( ĐK : Mỗi tế bào mẹ đều nguyên phân k lần)
4- Tổng số tâm động trong các tế bào con được tạo ra sau k lần nguyên phân:
- Từ 1 tế bào mẹ ban đầu: 2n . 2k
- Từ x tế bào mẹ ban đầu: x . 2n . 2k
( ĐK : Mỗi tế bào mẹ đều nguyên phân k lần)
5- Tổng số tâm động trong các tế bào con được tạo thêm sau k lần nguyên phân:
- Từ 1 tế bào mẹ ban đầu: 2n (2k – 1)
- Từ x tế bào mẹ ban đầu: x . 2n (2k – 1)
( ĐK: Mỗi tế bào mẹ đều nguyên phân k lần)
6- Tổng số NST đơn mới tương đương môi trường nội bào phải cung cấp cho:
- 1 tế bào mẹ nguyên phân k lần: 2n (2k – 1)
- x tế bào mẹ đều nguyên phân k lần: x.2n (2k – 1)
7- Tổng số NST đơn mới hoàn toàn môi trường nội bào phải cung cấp cho:
- 1 tế bào mẹ nguyên phân k lần : 2n (2k – 2 )
- x tế bào mẹ đều nguyên phân k lần: x.2n (2k – 2)
8- Tổng số lần NST tự nhân đôi trong k lần nguyên phân:
- Từ 1 tế bào mẹ ban đầu: k
- Từ x tế bào mẹ ban đầu: x . k
9- Tổng số thoi dây tơ vô sắc xuất hiện trong k lần nguyên phân:
- Từ 1 tế bào mẹ ban đầu: 2k – 1
- Từ x tế bào mẹ ban đầu: x (2k – 1)
( ĐK : Mỗi tế bào mẹ đều nguyên phân k lần)
B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
I.Câu hỏi tự luận
Câu 1: Bộ NST 2n của loài được duy trì ổn định từ thế hệ này sang thế hệ khác nhờ vào quá trình nào? Giải thích.
Trả lời
a. Đối với các loài sinh sản sinh dưỡng
- Nhờ cơ chế nguyên phân mà bản chất là sự nhân đôi của ADN, NST và sự phân li đồng đều NST cho hai tế bào con đã đảm bảo cho bộ NST 2n của loài được duy trì ổn định qua các thế hệ.
b. Đối với các loài sinh sản hữu tính.
Nhờ sự kết hợp giữa các cơ chế giảm phân – thụ tinh – nguyên phân
- Cơ chế giảm phân bao gồm các quá trình nhân đôi, phân li đồng đều các NST cho các giao tử đơn bội.
- Cơ chế thụ tinh mà thực chất là việc tái tổ hợp NST theo từng đôi của các NST trong giao tử đực và cái, phục hồi lại bộ NST 2n cho hợp tử.
- Cơ chế nguyên phân làm cho các thế hệ tế bào trong cơ thể được phát sinh từ hợp tử có bộ NST 2n được đặc trưng.
Câu 2: Quá trình nguyên phân có ý nghĩa gì đối với di truyền và sự sinh trưởng phát triển của cơ thể?
Trả lời: Ý nghĩa nguyên phân:
- Nguyên phân duy trì ổn định bộ nhiễm sắc thể của loài qua các thế hệ.
- Nguyên phân làm tăng số lượng tế bào là cơ sở của sự sinh trưởng của các mô, cơ quan, cơ thể, thay thế tế bào già, tế bào bị tổn thương.
Câu 3: Một tế bào sinh dục sơ khai gà 2n = 78. Sau một số đợt nguyên phân liên tiếp môi trường nội bào cung cấp 19812 NST nguyên liệu mới hoàn toàn. Các tế bào con đều trở thành tế bào sinh trứng. Biết hiệu suất thụ tinh của trứng là 25% và của tinh trùng là 3,125%. Tìm số đợt nguyên phân của tế bào trên?
Trả lời:
Gọi số lần nguyên phân của tế bào trên là x (x nguyên đương)
Ta có: 2n(2x – 2) = 19812
2x = 256 => x = 8
Vậy số đợt nguyên phân của tế bào sinh dục sơ khai là 8 đợt.
Câu 4: Ở một loài thực vật có 2n = 20, người ta thấy trong 1 tế bào có 19 NST bình thường và 1 NST có tâm động có vị trí khác thường so với các NST còn lại. Hãy cho biết NST có tâm động vị trí khác thường này có thể được hình thành bằng cơ chế nào?
Trả lời:
- Đột biến đảo đoạn NST có chứa tâm động.
- Đột biến chuyển đoạn trên 1 NST hoặc chuyển đoạn không tương hỗ giữa 2 NST.
- Đột biến mất đoạn NST không chứa tâm động.
- Đột biến lặp đoạn NST.
Câu 5: Một nhóm tế bào sinh dục đực sơ khai chứa 720NST đơn, các tế bào này thực hiện nguyên phân liến tiếp một số lần bằng nhau. Số đợt nguyên phân của mỗi tế bào bằng số NST đơn trong bộ NST lưỡng bội của loài. Các tế bào tạo ra đều trở thành tế bào sinh tinh trùng. Biết hiệu suất thụ tinh của tinh trùng là 10%. Khi giảm phân các cá thể tạo hợp tử với số NST đơn 4608 lúc chưa nhân đôi. Tìm bộ NST lưỡng bội của loài? Tên loài là gì? Vì sao?
Trả lời:
Gọi số tế bào trong nhóm tế bào trên là A, bộ NST lưỡng bội của loài là 2n và số lần nguyên phân là x
Ta có: A.2n = 720 (1)
Số NST trong các tinh trùng với trứng là: 4608 : 2 = 2304 ( NST)
Số lượng NST đơn trong 10% số tinh trùng được thụ tinh là:
Từ (1) và (2) ta có: 720.2.2x = 2304 => 2x = 16 => x = 4
-
- 2n = 8 => Đây là bộ NST ruồi giấm. Vì dựa vào tính đặc trưng về số lượng NST của loài.
II. Bài tập trắc nghiệm
(Check đáp án ở cuối bài)
Câu 1: Từng NST kép tách nhau ở tâm động thành 2 NST đơn phân li về 2 cực của tế bào. NST bắt đầu tháo xoắn. Qúa trình này là ở kì nào của nguyên phân?
A. Kì đầu
B. Kì giữa
C. Kì sau
D. Kì cuối
Câu 2: Trong quá trình nguyên phân, sự tự nhân đôi của NST diễn ra ở kì nào?
A. Kì trung gian
B. Kì đầu
C. Kì giữa
D. Kì sau
Câu 3: Ở kì giữa của quá trình nguyên phân, các NST kép xếp thành mấy hàng trên mặt phẳng xích đạo?
A. 1 hàng
B. 2 hàng
C. 3 hàng
D. 4 hàng
Câu 4: Trạng thái của NST ở kì cuối của quá trình Nguyên phân như thế nào?
A. Đóng xoắn cực đại
B. Bắt đầu đóng xoắn
C. Dãn xoắn
D. Bắt đầu tháo xoắn
Câu 5: Kết thúc quá trình Nguyên phân, số NST có trong mỗi tế bào con là:
A. Lưỡng bội ở trạng thái đơn
B. Lưỡng bội ở trạng thái kép
C. Đơn bội ở trạng thái đơn
D. Đơn bội ở trạng thái kép
Câu 6: Ở cà chua 2n=24. Số NST có trong một tế bào của thể một khi đang ở kỳ sau của nguyên phân là:
A. 12.
B. 48.
C. 46.
D. 45.
Câu 7: Ý nghĩa cơ bản của quá trình nguyên phân là gì?
A. Sự phân chia đồng đều chất nhân của tế bào mẹ cho 2 tế bào con.
B. Sự sao chép nguyên vẹn bộ NST của tế bào mẹ cho 2 tế bào con.
C. Sự phân li đồng đều của các crômatit về 2 tế bào con.
D. Sự phân chia đồng đều chất tế bào của tế bào mẹ cho 2 tế bào con.
Câu 8: Ở ruồi giấm 2n=8. Một tế bào ruồi giấm đang ở kì sau của nguyên phân. Số NST trong tế bào đó bằng bao nhiêu trong các trường hợp sau?
A. 4
B. 8
C. 16
D. 32
Sử dụng đoạn câu dưới đây để trả lời câu hỏi 9, 10
Một hợp tử loài ngô có 2n = 20 đã nguyên phân số đợt liên tiếp. Tại một thời điểm, người ta đếm được 1280 crômatit trong các tế bào đang ở kì giữa của nguyên phân.
Câu 9: Hợp tử đó đã trải qua bao nhiêu lần nguyên phân để tạo ra nhóm tế bào trên?
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
Câu 10: Có bao nhiêu thoi phân bào được hình thành trong cả quá trình trên?
A. 31
B. 32
C. 33
D. 63
Câu 11: Sự đóng xoắn của các NST trong quá trình phân bào có ý nghĩa gì ?
A. Thuận lợi cho sự tự nhân đôi của NST.
B. Thuận lợi cho sự phân li của NST.
C. Thuận lợi cho sự tiếp hợp các NST.
D. Thuận lợi cho sự trao đổi chéo giữa các NST.
Câu 12: Câu khẳng định nào dưới đây liên quan đến một tế bào nsười có 22 + X NST ?
A. Đó là tế bào vừa trải qua giảm phân.
B. Đó là tế bào vừa trải qua nguyên phân.
C. Đó là tế bào trứng đã được thụ tinh.
D. Đó là tế bào sinh dưỡng.
Câu 13: Ở một loài thực vật, bộ lưỡng bội là 24. Một tế bào cùa cá thể B nguyên phân liên tiếp 3 đợt đã lấy từ môi trường nội bào nguvẽn liêu tạo ra với 175 NST đơn. Số lượng NST trong mỗi tế bào là bao nhiêu
A. 24.
B. 23.
C. 25.
D. 22.
Câu 14: Tại kì giữa, mỗi NST có
A. 1 sợi crômatit.
B. 2 sợi crômatit tách rời nhau.
C. 2 sợi crômatit đính với nhau ở tâm động.
D. 2 sợi crômatit bện xoắn với nhau.
Câu 15: Cà độc dược có bộ NST 2n = 24. Quá trình nguyên phân từ một tế bào lá lưỡng bội của cà độc dược diễn ra liên tiếp 3 đợt. Nếu các tế bào được tạo ra đang ở kì giữa thì có bao nhiêu crômatit ?
A. 184 crômatit.
B. 284 crômatit.
C. 354 crômatit.
D. 384 crômatit.
ĐÁP ÁN
1C. 2A. 3A. 4C. 5B. 6B. 7B. 8C. 9C. 10D. 11B. 12B. 13C. 14C. 15D ./.
