Chuyên đề: Chu kì tế bào và quá trình nguyên phân, giảm phân

Chuyên đề: Chu kì tế bào và quá trình nguyên phân, giảm phân A.Chu kì tế bào: 1.Khái niệm: chu kì tế bào là khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào. 2.Giai đoạn chu kì tê bào: - Gồm 2 giai đoạn: +Kì trung gian: chiếm phần lớn thời gian của chu kì tế bào. Pha G1: tổng hợp các chất cần cho sự sinh trưởng. Pha S: nhân đôi ADN tạo NST kép gồm 2 crômatit dính nhau ở tâm động. Pha G2: hoàn thiện quá trình chuẩn bị cho nguyên phân. +Nguyên phân. Phân chia nhân Phân chia tế bào chất Chu kì tế bào được điều khiển bởi một cơ chế hết sức tinh vi và chặt chẽ. Tại cuối pha G1 và G2 có các điểm kiểm soát ( checkpoint) nếu tế bào chưa sẵn sàng thì sẽ không được bước tiếp vào giai đoạn tiếp theo và phân chia. Tốc độ và thời gian phân chia giữa các tế bào ở các cơ quan khác nhau của cùng một cơ thể động vật, thực vật là khác nhau. Ví dụ: ở người, các tế bào ở giai đoạn phôi cứ 15-20' phân chia 1 lần, ở người trưởng thành thì tế bào ruột 1 ngày phân chia 2 lần, tế bào gan 1 năm phân chia 2 lần, còn ở tế  bào thần kinh hầu như không phân chia. Các tế bào trong cơ thể đa bào chỉ phân chia khi có tín hiệu phân bào. Nếu cơ chế điều khiển sự phân bào trục trặc hoặc bị hư hỏng thì các tế bào phân chia liên tiếp tạo thành các khối u chèn ép các cơ quan khác. Bệnh ung thư cũng là một ví dụ, các tê bào ung thư phân chia vô hạn và có khả năng di chuyển trong máu tới các cơ quan khác. B. Nguyên phân: 1. Đối tượng xảy ra: + Xảy ra ở tế bào sinh dưỡng, xô ma, bộ NST lưỡng bội. + Tế bào sinh dục sơ khai (2n). 2.Diễn biến: 2n=48: AaBb Nguyên phân bao gồm sự phân chia nhân và sự phân chia tế bào chất. Phân chia nhân gồm 4 kỳ: kỳ đầu, kỳ giữa, kỳ sau, kỳ cuối. *Phân chia tế bào chất : - Sau khi kì sau hoàn tất TBC phân chia dần và tách TB mẹ thành 2 TB con. - Ơ TBĐV màng TB co thắt lại ở vị trí giữa TB → 2TB con. - Ở TBTV hình thành vách ngăn ở mặt phẳng xích đạo chia tế bào mẹ → 2 TB con. *Kết quả và cơ sở: 1TB (2n) -> 2 TB con (2n) giống nhau và giống hệt mẹ - Cơ sở do NST nhân đôi 1 lần ở kì trung gian và phân li đồng đều ở kì sau. *Tính số NST, số cromatit, số tâm động qua các kì nguyên phân Kì trung gian Kì đầu Kì giữa Kì sau Kì cuối Số NST đơn 0 0 0 4n 2n Sô NST kép 2n 2n 2n 0 0 Số crômatit 4n 4n 4n 0 0 Số tâm động 2n 2n 2n 4n 2n 3. Ý nghĩa: * Ý nghĩa sinh học: - Với sinh vật nhân thực đơn bào; nguyên phân là cơ chế sinh sản. - Với sinh vật nhân thực đa bào: làm tăng số lượng TB giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển. - Giúp cơ thể tái sinh các mô hay TB bị tổn thương. -Với loài động vật sinh sản: NP là cơ chế sinh sản để duy trì ổn định bộ NST loài qua các thế hệ. * Ý nghĩa thực tiễn: - Ứng dụng để giâm, chiết, ghép cành - Nuôi cấy mô có hiệu quả cao. C. Giảm Phân: 1. Loại tế bào: xảy ra ở tế bào sinh dục chín (tế bào sinh giao tử) 2. Quá trình giảm phân: 2n= AaBb Giảm phân I: Kết quả GP1: Tế bào 2n => 2 tb con n kép Giảm phân II: 2 tb con được tạo ra từ GPI bước tiếp vào GPII 1 TB n kép => 2 TB giống nhau (2 đơn) 2 TB n kép => 4 TB con chia thành 2 loại tỉ lệ mỗi loại bằng nhau. *Xét cả quá trình GP: 1 TB 2n (AaBb) GPI>> 2TB n kép GPII>> 4 TB trạng thái đơn Các TB con được tạo ra sau GP có bộ NST giảm đi 1 nửa so với TB mẹ ban đầu là do NST nhân đôi 1 lần ở kì TG và phân li đồng đều 2 lần kì sau 1 và kì sau 2. *Tính số NST, số cromatit, số tâm động qua các kì giảm phân: Giảm phân I Giảm phân II Kì trung gian Kì đầu I Kì giữa I Kì sau I Kì cuối I Kì đầu II Kì giữa II Kì sau II Kì cuối II Số NST đơn 0 0 0 0 0 0 0 2n n Sô NST kép 2n 2n 2n 2n n n n 0 0 Số crômatit 4n 4n 4n 4n 2n 2n 2n 0 0 Số tâm động 2n 2n 2n 2n n n n 2n n 3. Ý nghĩa: - Giảm phân kết hợp với thụ tinh, nguyên phân giúp duy trì ổn định bộ NST của loài qua các thế hệ cơ thể (với loài sinh sản hữu tính) Biến dị - Tạo sự đa dạng di truyền cho thể hệ sau, cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa cở động vật. Đột biến số lượng Đột biến cấu trúc Đột biến NST Đột biến gen Đột biến Biến dị tổ hợp Biến dị không di truyền (thường biến) (9 Biến dị di truyền D.Câu hỏi mở rộng: Câu 1: Phân biệt quá trình trực phân và nguyên phân? ND Trực phân Nguyên phân Đối tượng Sinh vật nhân sơ. TB sinh dưỡng, TB sinh dục sơ khai của sinh vật nhân thực. Đặc điểm Không hình thành thoi phân bào. Diễn biến đơn giản không phân rõ thành kỳ. Có hình thành thoi phân bào Phân bào phức tạp hơn, phân ra thành 4 kì: đầu, giữa, sau cuối. Câu 2: So sánh quá trình nguyên phân ở tê bào thực vật và động vật? *Giống nhau: - Đều đủ 2 giai đoạn: giai đoạn chuẩn bị và giai đoạn phân chia ( NP). - Diễn biến 4 kì cơ bản là giống nhau. *Khác nhau: Động vật Thực vật Ở TB động vật trung thế là bộ phận hình thành lên thoi phân bào. Ở thực vật không có trung thế nên sao phân bào không được hình thành nhưng có vùng tbc đặc thù nằm sát màng sinh chất hình thành lên 2 cực tb và từ đó hình thành thoi phân bào. Màng chất co thắt lại ở Tâm của tb chia tb thành 2 phần. TBC phân chhia do sự hình thành vách ngăn ở trung tâm của TB và phát triển rộng ra các phía cho đến khi chạm đến màng sinh chất thì chia TB làm 2 phần. Câu 3: So sánh Nguyên Phân và Giảm phân: *Giống nhau:  - Đều nhân đôi ADN trước khi vào phân bào - Đều phân thành 4 kỳ - Đều có sự phân đều mỗi loại NST về các tế bào con - Màng nhân và nhân con biến mất cho đến gần cuối - Đều là hình thức phân bào có tơ tức là có sự hình thành thoi vô sắc. *Khác nhau: Câu 4: Trong giảm phân, nếu hai nhiễm sắc thể trong một cặp nhiễm sắc thể tương đồng không tiếp hợp và tạo thành các thể vắt chéo (trao đổi chéo) với nhau ở kì đầu I thì sự phân licủa các nhiễm sắc thể về các tế bào con sẽ như thế nào? -NST sắp xếp sai (không thành 2 hàng) trên mặt phẳng xích đạo -Rối loạn phân li NST tạo ra các giao tử bất thường về số lượng NST. Câu 5: Trình bày sự khác nhau cơ bản về sự vận động của NST giữa kỳ đầu I và kỳ đầu II của quá trình giảm phân bình thường? Kì đầu I Kì đầu II Các NST kép của cặp tương đồng xảy ra, tiếp hợp và cơ thể dẫn tới sự trao đổi chéo giữa 2 cromatit không phải chị em trong 4 cromatit của cặp NST tương đồng. NST không xảy ra hiện tượng tiếp hợp, không xảy ra hiện tượng trao đổi chéo. Diễn ra phức tạp, mất nhiều thời gian. Diễn ra đơn giản, mất ít thời gian.