NGUYÊN PHÂN – GIẢM PHÂN
Ng.M.N Loga.vn
Nội dung chính:
1. Chu kỳ tế bào và nguyên phân.
2. Giảm phân
I. CHU KỲ TẾ BÀO VÀ NGUYÊN PHÂN
1. Các giai đoạn của chu kỳ tế bào
Kì trung gian: Gồm 3 pha là ${{G}_{1}},S,{{G}_{2}}$
- Pha ${{G}_{1}}$: Tế bào tổng hợp các chất cho sự sinh trưởng
- Pha S: Nhân đôi AND, NST ở trạng thái kép
- Pha ${{G}_{2}}$: Tổng hợp nốt các chất cần thiết để chuẩn bị cho quá trình nguyên phân diễn ra.
Chu kì tế bào được điều khiển một cách rất chặc chẽ. Thời gian và tốc độ phân chia tế bào ở các bộ phận khác nhau của cùng một cơ thể động vật, thực vật là rất khác nhau và được điều khiển nhằm đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển bình thường của cơ thể.
|
Trong chu kì tế bào, kì trung gian chiếm phần lớn thời gian diễn ra chu kì tế bào |
2. Nguyên phân
- Nguyên phân diễn ra ở tế bào sinh dưỡng và vùng sinh sản của tế bào sinh dục.
- Trao đổi chéo có thể xảy ra ở nguyên phân nhưng rất rất hiếm.
- Gồm kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối.
Quá trình nguyên phân diễn ra như sau:
- Kì đầu: NST đần co xoắn, màng nhân và nhân con dần tiêu biến, thoi phân bào xuất hiện. NST ở trạng thái kép (2n).
- Kì giữa: NST kép co xoắn cực đại và tập trung thành một hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. NST ở trạng thái kép (2n).
- Kì sau: Các nhiễm sắc tử tách nhau về hai cực của tế bào. NST ở trạng thái đơn (4n).
- Kì cuối: NST dãn xoắn, màng nhân và nhân con xuất hiện. NST ở trạng thái đơn (2n).
|
LƯU Ý Các NST xoắn tới mức cực đại rồi mới phân chia nhiễm sắc tử để dễ di chuyển trong quá trình phân bào và phân chia đồng đều vật chất di truyền mà không bị rối loạn. |
Ý nghĩa của nguyên phân:
+ Đối với sinh vật đơn bào: nguyên phân là cơ chế sinh sản.
+ Đối với sinh vật đa bào: nguyên phân giúp cơ thể sinh trưởng, phát triển, tái sinh mô và các bộ phận bị tổn thương.
Kết quả: Qua quá trình nguyên phân, từ một tế bào mẹ tạo ra hai tế bào con có bộ NST giống nhau và giống với bộ NST của tế bào mẹ.
|
STUDY TIP Sau khi phân chia xong, NST tháo xoắn về dạng sợi mảnh (như trên hình) giúp thực hiện việc nhân đôi ADN, tổng hợp ARN và protein, chuẩn bị cho chu kì sau.. |
II. GIẢM PHÂN
Giảm phân là cơ chế hình thành các tế bào sinh dục đực và cái với số lượng NST giảm đi một nửa, tham gia vào quá trình thụ tinh tạo thành hợp tử phát triển thành cơ thể mới mang bộ NST đặc trưng cho loài.
|
STUDY TIP Giảm phân là hình thức phân bào xảy ra ở vùng chín của tế bào sinh dục. Gồm 2 lần phân bào liên tiếp nhưng chỉ có 1 lần NST nhân đôi. Từ 1 tế bào mẹ ban đầu qua giảm phân cho 4 tế bào con có bộ NST giảm đi một nửa. |
1. Giảm phân 1
Trước khi đi vào giảm phân, NST nhân đôi thành NST kép
Kì đầu 1:
- NST kép bắt đôi nhau theo từng cặp tương đồng, các NST dần dần co xoắn lại.
- Các NST kép đẩy nhau ra từ phía tâm động
- Trong quá trình bắt chéo giữa các NST tương đồng có thể có trao đổi các đoạn crômatit cho nhau.
- Màng và nhân con biến mất, thoi vô sắc hình thành. NST lúc này là 2n (kép).
Kì giữa 1:
- NST tập trung thành hai hàng trên mặt phẳng xích đạo. Đây là kì nhìn rõ nhiễm sắc thể nhất.
- Thoi vô sắc từ hai cực tế bào đính vào một phía của mỗi NST kép.
Kì sau 1:
- Mỗi NST kép trong cặp tương đồng di chuyển theo thoi vô sắc về một cực của tế bào. NST ở trạng thái kép 2n (kép).
Kì cuối 1:
- NST kép dần dần tháo xoắn.
- Màng nhân và nhân con dần được hình thành, thoi vô sắc dần tiêu biến. NST ở trạng thái kép n (kép).
|
STUDY TIP Kì giữa nguyên phân và giảm phân II NST kép chỉ xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo. Còn kì giữa giảm phân I các NST kếp xếp thành 2 hàng trên mặt phẳng xích đạo. |
2. Giảm phân 2
Kì đầu 2:
- NST đóng xoắn cực đại, màng và nhân con biến mất.
- Thoi vô sắc xuất hiện.
Kì giữa 2:
- NST kép tập trung thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào.
- Thoi vô sắc đính vào 2 phía của NST kép.
Kì sau 2:
NST tại tâm động trượt trên thoi vô sắc về 2 cực của tế bào.
Kì cuối 2
NST dãn xoắn. Màng nhân và nhân con xuất hiện, màng tế bào hình thành.
Kết quả: Từ 1 tế bào có bộ NST 2n qua phân chia giảm phân tạo ra 4 tế bào con có bộ NST là n.
|
STUDY TIP Sauk hi kết thúc giảm phân 1 tế bào tiếp tục đi vào giảm phân 2 mà không nhân đôi NST. Giai đoạn chuẩn bị cho tổng hợp các chất cần thiết cho quá trình phân bào. |
So sánh nguyên phân và giảm phân
Giống nhau:
|
- Có thoi phân bào. - Ở kì giữa lần phần II của giảm phân NST có trạng thái giống các NST ở kì giữa nguyên phân: Các cặp NST kép xếp thành 1 hàng tại mặt phẳng xích đạo. - NST đều trải qua biến đổi: nhân đôi, đóng xoắn, tập hợp ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào, phân li về hai cực của tế bào, tháo xoắn. - Đều là một trong những cơ chế giúp duy trì sự ổn định bộ NST của loài qua các thế hệ. |
Khác nhau:
|
Nguyên phân |
Giảm phân |
|
- Xảy ra ở tế bào sinh dưỡng và vùng sinh sản của tế bào sinh dục. - Gồm 1 lần phân bào và 1 lần 1 NST nhân đôi. - Là quá trình nguyên nhiễm từ 1 tế bào mẹ tạo ra 2 tế bào con giống nhau và giống với mẹ có bộ NST 2n. - Là cơ sở hình thức sinh sản vô tính ở sinh vật |
- Xảy ra ở vùng chín của tế bào sinh dục.
- Gồm 2 lần phân bào với 2 lần NST nhân đôi. - Là quá trình giảm nhiễm từ 1 tế bào mẹ tạo ra 4 tế bào con với bộ NST n. - Là cơ sở hình thức sinh sản hữu tính ở sinh vật. |
CÂU HỎI ÔN TẬP
Câu 1. Khi nhuộm các tế bào được tách ra từ vùng sinh sản ở ống dẫn sinh dục đực của một cá thể động vật, người ta quan sát thấy ở có khoảng 20% số tế bào có hiện tượng được mô tả ở hình sau đây:
Một số kết luận được rút ra như sau:
(1) Tế bào trên đang ở kỳ sau của quá trình nguyên phân.
(2) Trong cơ thể trên có thể tồn tại 2 nhóm tế bào lưỡng bội với số lượng NST khác nhau.
(3) Giao tử đột biến có thể chứa 3 hoặc 5 NST.
(4) Đột biến này không di truyền qua sinh sản hữu tính.
(5) Cơ thể này không bị ảnh hưởng đến khả năng sinh sản.
(6) Loài này có bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội bình thường là 2n = 4.
Số kết luận đúng là:
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Câu 1. Đáp án B
- đúng vì vùng sinh sản là vùng mà các tế bào sơ khai thực hiện nguyên phân và các nhiễm sắc thể đang phân ly về hai cực tế bào nên đây là kì sau.
- sai, trong cơ thể này tồn tại 3 nhóm tế bào có số lượng NST khác nhau vì hiện tượng rối loạn này chỉ xảy ra ở một số tế bào tạo ra 2n + 1, 2n -1 và các tế bào khác bình thường tạo ra 2n.
- sai vì sự rối loạn này xảy ra ở tế bào 2n (2n = 4), giao tử đột biến có thể chứa 1 hoặc 3 NST.
- sai vì đột biến này xảy ra ở các tế bào sinh dục sơ khai nên vẫn có thể truyền qua sinh sản hữu tính.
- sai vì khi tạo ra các giao tử bất thường ở 20% tế bào, cơ thể này có thể bị giảm khả năng sinh sản.
- đúng vì theo hình trên là rối loạn ở kỳ sau của nguyên phân và 1 NST kép không phân li tổng số NST trong tế bào là 4n = 8 nên 2n = 4.
Câu 2. Hình vẽ sau đây mô tả hai tế bào ở hai cơ thể lưỡng bội đang phân bào:
Biết rằng không xảy ra đột biến; các chữ cái A, a, B, b, c, D, M, n kí hiệu cho các nhiễm sắc thể. Xét các phát biểu sau:
- Tế bào 1 đang ở kì sau của nguyên phân với bộ NST 2n = 4.
- Tế bào 2 đang ở kì sau của giảm phân 2 với bộ NST 2n = 8.
- Cơ thể mang tế bào 1 có thể có kiểu gen đồng hợp hoặc dị hợp.
- Cơ thể mang tế bào 2 có kiểu gen AaBb.
- Tế bào 1 và tế bào 2 đều ở kì sau của quá trình nguyên phân với bộ NST 2n = 4.
Số phát biểu không đúng là:
A. 3 B. 4 C. 2 D. 1
Câu 2. Đáp án A
Quan sát hình vẽ ta thấy:
+ Ở tế bào 1, các NST kép vừa tách thành các NST đơn nhưng ta thấy không tồn tại các cặp tương đồng nên đây là kì sau của lần giảm phân 2.
+ Ở tế bào 2, các NST kép vừa tách thành các NST đơn (như tế bào 1) nhưng ta thấy tồn tại các cặp tương đồng (A và a hay B và b) nên đây là kì sau của nguyên phân.
+ Tế bào 1 đang ở kì sau của giảm phân II, cơ thể mang tế bào 1 có bộ NST 2n = 4, có kiểu gen dị hợp hoặc đồng hợp.
+ Tế bào 2 đang ở kì sau của nguyên phân, cơ thể mang tế bào 2 có bộ NST 2n = 4, có kiểu gen là AaBb.
- Ý (1), (2), (5) không đúng.
Câu 3. Cho hình ảnh về một giai đoạn trong quá trình phân bào của một tế bào lưỡng bội 2n bình thường (tế bào A) trong cơ thể đực ở một loài và một số nhận xét tương ứng như sau:
- Tế bào A mang có chứa ít nhất là hai cặp gen dị hợp.
- Bộ NST lưỡng bội bình thường của loài là 2n = 8.
- Tế bào A có xảy ra trao đổi chéo trong quá trình giảm phân 1.
- Tế bào A tạo ra tối đa là 4 loại giao tử khác nhau về các gen đang xét.
- Tế bào A không thể tạo được giao tử bình thường.
Biết đột biến nếu có chỉ xảy ra 1 lần, số phát biểu đúng là:
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Câu 3. Đáp án C
- đúng, vì ta thấy có 2 cặp alen A và a, B và b trong cùng 1 tế bào.
- sai, vì ta thấy có tất cả 4 gen mà hai gen A và B lại cùng nằm trên 1 NST nên suy ra tế bào này có 3 cặp NST $\to $ 2n = 6.
- đúng, quan sát tế bào này cho thấy cặp ở các NST số 1 và số 3 từ trên xuống, hai NST có thành phần gen không giống nhau nên đã có sự trao đổi chéo trong giảm phân 1.
- sai, tế bào đang được quan sát trong hình là tế bào (n+1) kép đang thực hiện giảm phân 2, kết quả từ tế bào này cho được 2 loại giao tử là AB aB De và Ab ab De, tế bào còn lại là tế bào (n-1) kép chỉ chứa 2 NST kép thuộc 2 cặp khác nhau (D kép hoặc d kép và E kép hoặc e kép) nên chỉ cho được 2 tế bào giao tử giống nhau về kiểu gen. Vậy, tế bào A chỉ có thể cho tối đa là 3 loại giao tử.
- đúng, tế bào A đã bị rối loạn giảm phân 1 nên không thể tạo được giao tử bình thường mà có 2 giao tử (n+1) và 2 giao tử (n -1).
Câu 4. Khi quan sát quá trình phân bào của các tế bào (2n) thuộc cùng một mô ở một loài sinh vật, một học sinh vẽ lại được sơ đồ với đầy đủ các giai đoạn khác nhau như sau:
Cho các phát biểu sau đây:
- Quá trình phân bào của các tế bào này là quá trình nguyên phân.
- Bộ NST lưỡng bội của loài trên là 2n = 8.
- Ở giai đoạn (b), tế bào có 8 phân tử ADN thuộc 4 cặp nhiễm sắc thể.
- Thứ tự các giai đoạn xảy ra là (a) $\to $ (b) $\to $ (d) $\to $(c) $\to $ (e).
- Các tế bào được quan sát là các tế bào của một loài động vật.
Số phát biểu đúng là:
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Câu 4. Đáp án A
- đúng. Hình ảnh này mô tả quá trình nguyên phân vì quá trình phân bào này bao gồm đầy đủ các giai đoạn nhưng chỉ có 1 lần nhiễm sắc thể kép tách nhau và phân li về 2 cực (hình c). Quan sát hình c cũng thấy được ở mỗi phía của tế bào, các NST bao gồm từng đôi có hình thái giống nhau, gồm 2 chiếc lớn và 2 chiếc bé, nên ở mỗi cực NST vẫn tồn tại thành cặp tương đồng, đây cũng là một dấu hiệu phân biệt được quá trình nguyên phân với giảm phân 2.
- sai, vì quan sát hình (d) dễ dàng xác định được bộ NST ở hình d (kỳ đầu) là 2n kép = 4 nên bộ NST của loài là 2n = 4.
- sai, ở giai đoạn (b) là kỳ giữa, tế bào có 8 phân tử ADN nhưng chỉ thuộc 2 cặp nhiễm sắc thể kép.
- sai, thứ tự các giai đoạn xảy ra là (a) $\to $ (d) $\to $ (b) $\to $ (c) $\to $ (e).
- sai, các tế bào được quan sát là các tế bào của một loài thực vật. Các chỉ tiết có thể giúp nhận ra tế bào thực vật này là:
- Ở hình (a) có vách tế bào.
- Các giai đoạn đều không nhận thấy có sự xuất hiện trung thể (cơ quan phát sinh thoi vô sắc ở tế bào động vật).
- Có sự hình thành vách ngăn ở kì cuối (hình e).
Câu 5. Theo đõi sự phân bào của 1 cơ thể lưỡng bội, người ta vẽ được sơ đồ minh họa sau đây:
Hình này mô tả:
A. Rối loạn phân ly NST ở kì sau của giảm phân I hoặc rối loạn phân li NST ở kì sau nguyên phân.
B. Rối loạn phân ly NST ở kì sau của giảm phân II hoặc rối loạn phân li NST ở kì sau nguyên phân.
C. Rối loạn phân ly NST ở kì sau của giảm phân I.
D. Rối loạn phân ly NST ở kì sau của giảm phân II.
Câu 5. Đáp án D
Từ hình vẽ trên ta thấy, các NST đơn đang phân li về 2 cực của tế bào, và xảy ra rối loạn, khi đó 1 cặp NST kép đi hết về cùng 1 phía tay phải $\to $ sơ đồ trên minh họa rối loạn phân ly NST ở kì sau của giảm phân II.
Chúc các bạn học tốt!
Ng.M.N
