Bài 19: Quá trình phân bào

>> Xem chi tiết: Lý thuyết phân bào - Sinh 10 Chân trời sáng tạo

Mở đầu

Câu 1: Cơ chế nào giúp một hợp từ phát triển thành cơ thể gồm rất nhiều tế bào có bộ nhiễm sắc thể giống nhau và giống bộ nhiễm sắc thể trong hợp từ ban đầu?

Câu 2: Cơ chế nào giúp cơ thể tạo được sự đa dạng di truyền ở thế hệ sau của các loài sinh vật sinh sản hữu tính?

Hướng dẫn giải:

Phân bào ở tế bào nhân thực gồm hai quá trình: nguyên phân và giảm phân.

+ Nguyên phân là quá trình nguyên phân, các tế bào con giống hệt nhau và giống hệt tế bào con.

+ Giảm phân là quá trình phân bào giảm nhiễm, các tế bào con tạo ra giảm đi một nửa so với tế bào mẹ.

Lời giải chi tiết:

Câu 1: Nguyên phân là cơ chế giúp một hợp từ phát triển thành cơ thể gồm rất nhiều tế bào có bộ nhiễm sắc thể giống nhau và giống bộ nhiễm sắc thể trong hợp từ ban đầu.

Câu 2: Giảm phân là cơ chế giúp cơ thể tạo được sự đa dạng di truyền ở thế hệ sau của các loài sinh vật sinh sản hữu tính.

Câu hỏi

Quan sát Hình 19.1 và cho biết:

Câu 1: Quá trình nguyên phân gồm mấy kì?

Câu 2: Sau một lần nguyên phân thì thu được bao nhiêu tế bào từ một tế bào ban đầu?

Hướng dẫn giải:

Quan sát các kì trong quá trình nguyên phân và nêu câu trả lời.

Lời giải chi tiết:

Câu 1: Quá trình nguyên phân gồm 4 kì.

Câu 2: Sau một lần nguyên phân thì thu được 2 tế bào mới từ một tế bào ban đầu.

Câu hỏi

Quan sát Hình 19.2 và cho biết:

Câu 3: Giai đoạn phân chia nhân ở quá trình nguyên phân gồm các kì nào?

Câu 4: Trong các kì của nguyên phân, nhiễm sắc thể, thoi phân bào và màng nhân có sự thay đổi như thế nào?

Câu 5: Quan sát Hình 19.3 và cho biết quá trình phân chia tế bào chất trong nguyên phân có gì khác nhau ở tế bào động vật và thực vật.

Hướng dẫn giải:

Quan sát đặc điểm các kì trong quá trình nguyên phân và đưa ra câu trả lời.

Lời giải chi tiết:

Câu 3: Giai đoạn phân chia nhân ở quá trình nguyên phân gồm 4 kì: Kì đầu, kì giữa, kì sau, kì cuối.

Câu 4: Sự thay đổi nhiễm sắc thể, thoi phân bào và màng nhân trong các kì của nguyên phân:

Câu 5: Sự khác nhau ở tế bào động vật và thực vật trong quá trình phân chia tế bào chất trong nguyên phân:

- Ở tế bào động vật, màng tế bào co thắt lại ở vị trí giữa tế bào (tạo eo thắt).

- Ở tế bào thực vật, hình thành vách ngăn ở mặt phẳng xích đạo.

Câu hỏi 

Hãy quan sát Hình 19.4 và cho biết nguyên phân có ý nghĩa như thế nào đối với sự sinh trưởng, phát triển của cây.

Hướng dẫn giải:

Mô phân sinh đỉnh có ở đỉnh của thân và rễ. Các tế bào này sẽ dần dần dài ra và biến đổi thành các thứ mô khác nhau của thân hoặc rễ, giúp cây mọc dài ra ở rễ và ngọn thân.

Lời giải chi tiết:

Nguyên phân làm gia tăng chiều dài của thân và rễ, làm phát sinh thêm cành nhánh

cho cây, tham gia vào quá trình sinh trưởng sơ cấp của cây.

Câu hỏi 

Quan sát Hình 19.6 và cho biết:

Câu 7: Giảm phân là gì? Giảm phân gồm mấy giai đoạn chính?

Câu 8: Kể tên các kì của quá trình giảm phân.

Câu 9: Trong các kì phân bào giảm phân, nhiễm sắc thể, thoi phân bào và màng nhân có sự thay đổi như thế nào?

Hướng dẫn giải:

Quan sát đặc điểm các kì trong quá trình giảm phân và đưa ra câu trả lời.

Lời giải chi tiết:

Câu 7: Giảm phân là quá trình phân bào giảm nhiễm xảy ra trong quá trình hình thành giao tử.

Câu 8: Giai đoạn phân chia nhân ở quá trình nguyên phân gồm: Kì đầu I, kì giữa I, kì sau I, kì cuối I, kì đầu II, kì giữa II, kì sau II, kì cuối II.

Câu 9: Sự thay đổi nhiễm sắc thể, thoi phân bào và màng nhân trong các kì của giảm phân:

- Giảm phân I

- Giảm phân II:

Câu hỏi 

Câu 10: Hãy quan sát quá trình hình thành giao tử ở Hình 19.7 và cho biết ý nghĩa của quá trình giảm phân.

Hướng dẫn giải:

Giảm phân đảm bảo giao tử được tạo thành mang bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n), thông qua thụ tinh bộ nhiễm sắc thể (2n) của loài được khôi phục.

Lời giải chi tiết:

Ý nghĩa của quá trình giảm phân:

- Sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp nhiễm sắc thể trong quá trình giảm phân đã tạo ra nhiều biến dị tổ hợp giúp giới sinh vật đa dạng và phong phú, là nguyên liệu của chọn lọc tự nhiên và tiến hoá, giúp các loài có khả năng thích nghi với điều kiện sống mới và khẳng định sinh sản hữu tính (chủ yếu là do các biến dị tổ hợp) có ưu thế hơn sinh sản vô tính.

- Giảm phân kết hợp với quá trình thụ tinh tạo ra nhiều biến dị tổ hợp, tạo nguồn nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên và đảm bảo cho sinh vật thích nghi với điều kiện sống mới.

- Giảm phân tạo giao tử mang bộ nhiễm sắc thể đơn bội của loài, qua thụ tinh bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của loài được khôi phục và cùng với nguyên phân góp phần duy trì ổn định bộ nhiễm sắc thể đặc trưng cho loài.

Luyện tập

Lập bảng so sánh số lượng nhiễm sắc thể trong các giai đoạn khác nhau của quá trình nguyên phân và giảm phân.

Hướng dẫn giải:

Đặc điểm của NST ở các kì;

- Kì trung gian: NST nhân đôi.

- Nguyên phân:

+ Kì đầu: Nhiễm sắc thể co xoắn.

+ Kì giữa: Các nhiễm sắc thể kép co xoắn cực đại tập trung thành một hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào và có hình dạng đặc trưng cho loài.

+ Ki sau: Các nhiễm sắc tử (chromatid) tách nhau ở tâm động và được thoi phân bào kéo về hai cực của tế bào.

+ Kì cuối: Nhiễm sắc thể dãn xoắn.

- Giảm phân:

+ Kì đầu l : Các nhiễm sắc thể kép bắt đôi với nhau theo từng cặp tương đồng. Sau khi tiếp hợp, các nhiễm sắc thể kép có thể trao đổi các đoạn chromatid cho nhau, sau đó xoắn lại.

+ Kì giữa I: Các cặp nhiễm sắc thể kép tương đồng sau khi bắt đôi và co xoắn cực đại di chuyển về mặt phẳng xích đạo của tế bào và xếp thành hai hàng.

+ Ki sau I: Mỗi nhiễm sắc thể kép trong cặp nhiễm sắc thể kép tương đồng được dây tơ phân bào kéo về mỗi cực của tế bào (phân li về hai cực tế bào).

+ Kì cuối I: Ở mỗi cực của tế bào, các nhiễm sắc thể kép dần dãn xoắn tạo thành hai tế bào con có bộ nhiễm sắc thể đơn bội kép (n nhiễm sắc thể kép).

+ Ki đầu II: Các nhiễm sắc thể dần co xoắn lại.

+ Kì giữa II: Các nhiễm sắc thể kép tập trung thành một hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào.

+ Ki sau II: Các chromatid tách nhau ở tâm động và được thoi phân bào kéo về hai cực của tế bào.

+ Kì cuối II: Nhiễm sắc thể dãn xoắn, tạo thành hai tế bào con có bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n nhiễm sắc thể đơn).

Lời giải chi tiết:

- Số lượng nhiễm sắc thể trong các giai đoạn khác nhau của quá trình nguyên phân:

- Số lượng nhiễm sắc thể trong các giai đoạn khác nhau của quá trình giảm phân:

Câu hỏi

Câu 12: Hãy cho biết những khác biệt cơ bản của hai quá trình phân bào: nguyên phân và giảm phân theo Hình 19.8.

Câu 13: Hãy lập bảng so sánh điểm giống và khác nhau của hai quá trình phân bào này. 

Hướng dẫn giải:

Quan sát các đặc điểm của các kì ở hai quá trình phân bào và nêu các điểm khác nhau của hai kì phân bào.

Lời giải chi tiết:

Câu 12: Những khác biệt cơ bản của hai quá trình phân bào: nguyên phân và giảm phân:

- Nguyên phân trải qua 1 lần phân bào, giảm phân trải qua hai lần phân bào.

- Ở kì đầu của nguyên phân không có sự trao đổi chéo, ở kì đầu của giảm phân có sự tiếp hợp và trao đổi chéo của các cặp NST tương đồng.

- Ở kì giữa của nguyên phân, các cặp NST kép xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo. Ở kì giữa của giảm phân I, các cặp NST tương đồng xếp thành 2 hàng trên mặt phẳng xích đạo.

- Ở kì sau của nguyên phân, mỗi NST kép phân li thành hai NST đơn. Ở kì sau của giảm phân I, các cặp NST tương đồng phân li thành hai NST kép.

- Kết quả của nguyên phân tạo ra hai tế bào con, tế bào con có bộ nhiễm sắc thể như tế bào mẹ (2n → 2n). Kết quả của giảm phân tạo ra bốn tế bào con, tế bào con có bộ nhiễm sắc thể bằng một nửa tế bào mẹ (2n → n).

Câu 13: Bảng so sánh điểm giống và khác nhau của hai quá trình phân bào:

Bài tập

Câu 1: Tại sao quá trình giảm phân tạo ra các tế bào con có số lượng nhiễm sắc thể giảm đi một nửa?

Câu 2: Hãy thiết kế một mô hình thể hiện các kì của quá trình phân bào nguyên phân hoặc giảm phân bằng các vật liệu, dụng cụ gợi ý sau: len (ít nhất ba màu, để thể hiện hai nhiễm sắc thể trong cặp tương đồng và thoi phân bào), keo dán, giấy roki, bút lông,... Trình bày mô hình đã thiết kế được.

Hướng dẫn giải:

- Các quá trình phân bào của tế bào nhân thực gồm hai giai đoạn: giai đoạn chuẩn bị (kì trung gian) giúp tế bào tích lũy vật chất, nhân đôi DNA và nhiễm sắc thể; (2) giai đoạn phân chia tế bào (pha M).

- Có hai quá trình phân bào là quá trình nguyên phân và giảm phân. Quá trình nguyên phân trải qua một lần phân bào. Quá trình giảm phân gồm hai lần phân bào liên tiếp.

Lời giải chi tiết:

Câu 1: Quá trình giảm phân tạo ra các tế bào con có số lượng nhiễm sắc thể giảm đi một nửa vì sự nhân đôi NST chỉ xảy ra một lần nhưng sự phân ly lại diễn ra hai lần.

Câu 2:  Em có thể thiết kế theo hướng dẫn sau:

- Dùng len để làm NST. Chú ý ở kì trung gian, sau và giữa của nguyên phân và giảm phân II, các kì của giảm phân I cần hai màu len đan vào nhau để thể hiện hai nhiễm sắc thể trong cặp tương đồng.

- Màu len thứ ba được sử dụng làm thoi phân bào.

- Dán NST lên giấy bằng keo dán.

- Sử dụng bút lông (nhiều màu) để thể hiện màng tế bào, nhân tế bào, tế bào chất. Chú ý màng tế bào dần biến mất ở kì đầu, biến mất hoàn toàn ở kì sau và kì giữa, hình thành lại dần ở kì cuối.