Chương IV: Phân Bào – Sinh Học Lớp 10
Bài 18: Chu Kì Tế Bào Và Quá Trình Nguyên Phân
Nội dung Bài 18: Chu Kì Tế Bào Và Quá Trình Nguyên Phân thuộc Chương IV: Phân Bào môn Sinh Học Lớp 10. Qua bài học này giúp bạn hiểu rõ khái niệm chu kì tế bào. Mô tả được các giai đoạn khác nhau của chu kì tế bào. Trình bày được diễn biến các kì của nguyên phân phù hợp với từng giai đoạn. So sánh được sự khác nhau trong phân chia tế bào chất ở tế bào động vật và tế bào thực vật. Hiểu rõ quá trình phân bào được điều khiển như thế nào và những rối loạn trong quá trình phân bào sẽ để lại hậu quả gì. Phân tích được ý nghĩa của quá trình nguyên phân trong lí luận và trong thực tiễn. Mời các bạn theo dõi ngay dưới đây.
Nguyên nhân là hình thức phân chia tế bào ở sinh vật nhân thực, trong đó vật chất di truyền được phân chia đồng đều cho các tế bào con.
Nguyên nhân giúp các cơ thể sinh vật nhân thực thực hiện các chức năng sinh sản, sinh trưởng và tái sinh các mô và các bộ phận bị tổn thương.
Nguyên nhân và toàn bộ chu kì tế bào được cơ thể kiểm soát và điều khiển một cách chặt chẽ giúp cơ thể sinh vật sinh trưởng và phát triển bình thường.HocTapHay.Com
I. Chu Kì Tế Bào
Chu kì tế bào (hình 18.1) là khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào. Chu kì tế bào bao gồm kì trung gian và quá trình nguyên phân. Kì trung gian chiếm phần lớn chu kì tế bào. Ví dụ, tế bào người nuôi cấy trong ống nghiệm có chu kì tế bào kéo dài khoảng 24 giờ thì kì trung gian chiếm 23 giờ còn nguyên phân chiếm 1 giờ.
Kì trung gian được chia thành các pha nhỏ là \(\)\(G_1, S\) và \(G_2\). Ngay sau khi vừa mới phân chia xong, tế bào bước vào pha \(G_1\). Trong pha này, tế bào tổng hợp các chất cần cho sự sinh trưởng. Ở những tế bào có khả năng phân chia, khi tế bào sinh trưởng đạt được một kích thước nhất định thì chúng tiến hành nhân đôi ADN để chuẩn bị cho quá trình phân bào. Pha nhân đôi ADN và nhiễm sắc thể (NST) được gọi là pha S. Các NST được nhân đôi nhưng vẫn còn đính với nhau ở tâm động tạo nên 1 NST kép bao gồm 2 nhiễm sắc tử (crômatit). Kết thúc pha S, tế bào sẽ chuyển sang pha \(G_2\). Lúc này tế bào sẽ tổng hợp tất cả những gì còn lại cần cho quá trình phân bào.
Chu kì tế bào được điều khiển một cách rất chặt chẽ. Thời gian và tốc độ phân chia tế bào ở các bộ phận khác nhau của cùng một cơ thể động, thực vật là rất khác nhau và được điều khiển nhằm đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển bình thường của cơ thể.
Các tế bào trong cơ thể đa bào chỉ phân chia khi nhận được các tín hiệu từ bên ngoài cũng như bên trong tế bào. Chu kì tế bào được điều khiển bằng một hệ thống điều hoà rất tinh vi mà hiện nay các nhà sinh học mới biết được phân nào ở mức độ phân tử (công trình nghiên cứu về điều hoà chu kì tế bào đã được trao giải thưởng Nôben về Y học năm 2002). Nếu các cơ chế điều khiển phân bào bị hư hỏng hoặc trục trặc, cơ thể có thể bị lâm bệnh. Bệnh ung thư là một ví dụ cho thấy, tế bào ung thư đã thoát khỏi các cơ chế điều hoà phân bào của cơ thể nên nó phân chia liên tục tạo nên các khối u chèn ép các cơ quan khác.
II. Quá Trình Nguyên Phân
1. Phân chia nhân
Nguyên nhân là hình thức phân chia tế bào phổ biến ở các sinh vật nhân thực. Quá trình này bao gồm 2 giai đoạn: phân chia nhân và phân chia tế bào chất. Phân chia nhân (phân chia vật chất di truyền) thực chất là một quá trình liên tục nhưng dựa vào một số đặc điểm người ta có thể chia thành 4 kì là kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối (hình 18.2).
Kì đầu: Các NST kép sau khi nhân đôi ở kì trung gian dần được co xoắn. Màng nhân dân tiêu biến, thoi phân bào dần xuất hiện. Đây có thể xem như giai đoạn “bao gói” vật liệu di truyền và chuẩn bị phương tiện chuyên chở (thoi phân bào).
Kì giữa: Các NST kép co xoắn cực đại và tập trung thành 1 hàng ở mặt phẳng xích đạo. Thoi phân bào được đính vào 2 phía của NST tại tâm động.
Kì sau: Các nhiễm sắc tử tách nhau ra và di chuyển trên thoi phân bào về 2 cực của tế bào.
Kì cuối: NST dãn xoắn dần và màng nhân xuất hiện.
2. Phân chia tế bào chất
Sau khi kì sau hoàn tất việc phân chia vật chất di truyền, tế bào chết bắt đầu phân chia thành 2 tế bào con. Các tế bào động vật phân chia tế bào chất bằng cách thắt màng tế bào ở vị trí mặt phẳng xích đạo, còn tế bào thực vật lại tạo thành tế bào ở mặt phẳng xích đạo.
Câu hỏi 1 bài 18 trang 74 SGK sinh học lớp 10: Dựa vào hình 18.2, hãy giải thích do đâu nguyên phân lại có thể tạo ra được 2 tế bào con có bộ NST giống y hệt tế bào mẹ.
Giải:
Nguyên phân tạo ra 2 tế bào con có bộ NST y hệt của mẹ là do các cơ chế:
– Nhân đôi ADN dẫn tới nhân đôi NST
– Sự phân ly đồng đều của các NST đơn trong NST kép về 2 tế bào con.
III. Ý Nghĩa Của Quá Trình Nguyên Phân
Đối với các sinh vật nhân thực đơn bào, nguyên phân là cơ chế sinh sản. Từ 1 tế bào mẹ qua nguyên nhân tạo ra 2 tế bào con giống y hệt nhau.
Đối với các cơ thể sinh vật nhân thực đa bào, nguyên nhân làm tăng số lượng tế bào giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển. Ngoài ra, nguyên nhân cũng đóng vai trò quan trọng giúp cơ thể tái sinh những mô hoặc các cơ quan bị tổn thương. Ở các sinh vật sinh sản sinh dưỡng, nguyên nhân là hình thức sinh sản tạo ra các cá thể con có kiểu gen giống kiểu gen của cá thể mẹ.
Câu Hỏi Và Bài Tập
Hướng dẫn giải bài tập SGK Bài 18: Chu Kì Tế Bào Và Quá Trình Nguyên Phân thuộc Chương IV: Phân Bào môn Sinh Học Lớp 10. Các bài giải có kèm theo phương pháp giải và cách giải khác nhau.
Bài Tập 1 Trang 75 SGK Sinh Học Lớp 10
Chu kì tế bào bao gồm những giai đoạn nào, nêu ý nghĩa của việc điều hòa chu kì tế bào.
Bài Tập 2 Trang 75 SGK Sinh Học Lớp 10
Tại sao các NST phải có xoắn tối đa trước khi bước vào kì sau?
Bài Tập 3 Trang 75 SGK Sinh Học Lớp 10
Điều gì sẽ xảy ra nếu ở kì giữa của nguyên phân, thoi phân bào bị phá hủy?
Bài Tập 4 Trang 75 SGK Sinh Học Lớp 10
Nêu ý nghĩa của nguyên phân.
Tóm Tắt Lý Thuyết
Lý thuyết Bài 18: Chu kì tế bào và quá trình nguyên phân Sách giáo khoa Sinh học 10 ngắn gọn, đầy đủ, dễ hiểu có sơ đồ tư duy.
I. Chu Kì Tế Bào
1. Khái niệm
– Chu kì tế bào là khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào.
– Chu kì tế bào gồm 2 thời kì: Kì trung gian và quá trình nguyên phân.
2. Đặc điểm chu kì tế bào
a. Kì trung gian
– Thời gian dài, chiếm gần hết thời gian của chu kì.
– Gồm 3 pha:
+ \(G_1\): Tế bào tổng hợp các chất cần thiết cho sự sinh trưởng.
+ S: Nhân đôi ADN, NST; các NST dính nhau ở tâm động tạo thành NST kép.
+ \(G_2\): Tổng hợp các chất cho tế bào.
b. Nguyên phân
– Thời gian ngắn.
– Gồm 2 giai đoạn:
+ Phân chia nhân gồm 4 kì.
+ Phân chia tế bào chất.
3. Sự điều hòa chu kì tế bào
– Tế bào phân chia khi nhận biết tín hiệu bên trong và bên ngoài tế bào.
– Tế bào được điều khiển đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển bình thường của cơ thể.
II. Quá Trình Nguyên Phân
1. Phân chia nhân
– Kì trung gian: NST ở dạng sợi mảnh.
– Kì đầu:
+ NST co xoắn, màng nhân dần dần biến mất.
+ Thoi phân bào dần xuất hiện.
– Kì giữa: Các NST co xoắn cực đại tập trung ở mặt phẳng xích đạo và có hình dạng đặc trưng (hình chữ V).
– Kì sau: Các nhiễm sắc tử tách nhau ở tâm động và di chuyển về 2 cực của tế bào.
– Kì cuối: NST dãn xoắn, màng nhân xuất hiện.
2. Phân chia tế bào chất
– Phân chia tế bào chất ở đầu kì cuối.
– Tế bào chất phân chia dần và tách tế bào mẹ thành 2 tế bào con.
– Ở tế bào động vật, màng tế bào co thắt lại ở vị trí giữa tế bào ⟶ 2 tế bào con.
– Ở tế bào thực vật, hình thành vách ngăn ở mặt phẳng xích đạo chia tế bào mẹ thành 2 tế bào con.
III. Ý Nghĩa Của Quá Trình Nguyên Phân
1. 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 tế bào, giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển.
– Giúp cơ thể tái sinh các mô hay tế bào bị tổn thương.
2. Ý nghĩa thực tiễn
– Ứng dụng để giâm, chiết, ghép cành…
– Nuôi cấy mô có hiệu quả cao.
Câu Hỏi Trắc Nghiệm
Câu 1: Trình tự các giai đoạn mà tế bào trải qua trong khoảng thời gian giữa hai lần nguyên phân liên tiếp được gọi là:
A. Quá trình phân bào
B. Chu kỳ tế bào
C. Phát triển tế bào
D. Phân chia tế bào
Câu 2: Thời gian của một chu kỳ tế bào được xác định bằng:
A. Thời gian giữa hai lần nguyên phân liên tiếp
B. Thời gian kì trung gian
C. Thời gian của quá trình nguyên phân
D. Thời gian của các quá trình chính thức trong một lần nguyên phân
Câu 3: Khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào gọi là
A. Chu kì tế bào
B. Phân chia tế bào
C. Phân cắt tế bào
D. Phân đôi tế bào
Câu 4: Nói về chu kỳ tế bào, phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Chu kỳ tế bào là khoảng thời gian giữa hai lần phân bào
B. Chu kỳ tế bào gồm kỳ trung gian và quá trình phân bào.
C. Trong chu kỳ tế bào có sự biến đổi hình thái và số lượng NST.
D. Chu kì tế bào của mọi tế bào trong một cơ thể đều giống nhau
Câu 5: Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Chu kỳ tế bào là khoảng thời gian giữa hai lần giảm bào
B. Chu kỳ tế bào gồm kỳ trung gian và quá trình phân bào
C. Trong chu kỳ tế bào không có sự biến đổi hình thái và số lượng NST.
D. Chu kì tế bào của mọi tế bào trong một cơ thể đều giống nhau
Câu 6: Chu kỳ tế bào nào ở người có thời gian ngắn nhất
A. Tế bào ruột
B. Tế bào gan
C. Tế bào phôi
D. Tế bào cơ
Câu 7: Tế bào nào ở người có chu kỳ ngắn nhất trong các tế bào dưới đây?
A. Tế bào thần kinh
B. Tế bào phôi
C. Tế bào sinh dục
D. Tế bào giao tử
Câu 8: Chu kỳ tế bào bao gồm các pha theo trình tự
A. \(G_1, G2, S,\) nguyên phân.
B. \(G_1, S, G_2,\) nguyên phân.
C. \(S, G_1, G_2,\) nguyên phân.
D. \(G_2, G_1, S,\) nguyên phân.
Câu 9: Trong 1 chu kỳ tế bào, kỳ trung gian được chia làm:
A. 1 pha
B. 3 pha
C. 2 pha
D. 4 pha
Câu 10: Thứ tự lần lượt trước – sau của tiến trình 3 pha ở kỳ trung gian trong một chu kỳ tế bào là:
A. \(G_1, S, G_2\)
B. \(G_2, G_2, S\)
C. \(S, G_2, G_1\)
D. \(S, G_1, G_2\)
Câu 11: Có các phát biểu sau về kì trung gian:
(1) Có 3 pha: \(G_1, S\) và \(G_2\)
(2) Chiếm phần lớn thời gian trong chu kỳ tế bào.
(3) Tổng hợp các chất cần thiết cho tế bào.
(4) NST nhân đôi và phân chia về hai cực của tế bào.
Những phát biểu đúng trong các phát biểu trên là
A. (1), (2)
B. (3), (4)
C. (1), (2), (3)
D. (1), (2), (3), (4)
Câu 12: Có các phát biểu sau về kì trung gian:
(1) Phân chia tế bào chất
(2) Thời gian dài nhất trong chu kỳ tế bào.
(3) Tổng hợp tế bào chất và bào quan cho tế bào ở pha G1.
(4) NST nhân đôi và phân chia về hai cực của tế bào.
Những phát biểu đúng trong các phát biểu trên là
A. (1), (2)
B. (2), (3)
C. (3), (4)
D. (1), (2), (3), (4)
Câu 13: Trong chu kỳ tế bào, ADN và NST nhân đôi ở pha
A. \(G_1\).
B. \(G_2\).
C. S.
D. Nguyên phân
Câu 14: Hoạt động xảy ra trong pha S của kì trung gian là:
A. Tổng hợp các chất cần cho quá trình phân bào.
B. Nhân đôi ADN và NST.
C. NST tự nhân đôi.
D. ADN tự nhân đôi.
Câu 15: Trong chu kỳ tế bào, thời điểm dễ gây đột biến gen nhất là:
A. Pha S
B. Pha \(G_1\)
C. Pha M
D. Pha \(G_2\)
Câu 16: Trong một chu kì tế bào thời gian dài nhất là:
A. Kì trung gian.
B. Kì đầu.
C. Kì giữa.
D. Kì cuối.
Câu 17: Trong chu kỳ tế bào, pha M bao gồm hai quá trình liên quan chặt chẽ với nhau là:
A. Phân chia NST và phân chia tế bào chất
B. Nhân đôi và phân chia NST
C. Nguyên phân và giảm phân
D. Nhân đôi NST và tổng hợp các chất
Câu 18: Trong chu kỳ tế bào, pha M còn được gọi là pha:
A. Tổng hợp các chất
B. Nhân đôi
C. Phân chia NST.
D. Phân bào
Câu 19: Các tế bào trong cơ thể đa bào chỉ phân chia khi:
A. Sinh tổng hợp đầy đủ các chất.
B. NST hoàn thành nhân đôi.
C. Có tín hiệu phân bào.
D. Kích thước tế bào đủ lớn
Câu 20: Tín hiệu phân bào khiến cho tế bào trong cơ thể đa bào…
A. Sinh tổng hợp các chất.
B. Nhân đôi NST.
C. Ngừng hoạt động.
D. Phân chia tế bào
Ở trên là nội dung Bài 18: Chu Kì Tế Bào Và Quá Trình Nguyên Phân thuộc Chương IV: Phân Bào môn Sinh Học Lớp 10. Trong bài này các bạn được tìm hiểu về chu kì tế bào; diễn biến và đặc điểm của các thành phần trong tế bào qua từng giai đoạn trong chu kì từ đó nhận thấy được vai trò quan trọng của chu kì tế bào trong thực tiễn. Chúc các bạn học tốt Sinh Học Lớp 10.
Trả lời