1. Chu kỳ tế bào
1.1. Khái niệm chu kỳ tế bào
Chu kì tế bào là khoảng thời gian kéo dài giữa 2 lần phân bào. Chu kì tế bào bao gồm 2 thời kì là kì trung gian và quá trình nguyên phân.
1.2. Đặc điểm chu kỳ tế bào
a) Kì trung gian
Thời gian kéo dài, chiếm hầu hết thời gian của một chu kì. Kì trung gian có 3 pha:
+ G1: Tế bào tổng hợp các chất cần thiết để sinh trưởng tại pha này.
+ S: Diễn ra quá trình nhân đôi ADN, NST; các NST dính với nhau ở tâm động và hình thành nên NST kép.
+ G2: Tổng hợp các chất còn lại giúp tế bào.
b) Nguyên phân
Quá trình nguyên phân kéo dài trong thời gian ngắn. Nguyên phân có 2 giai đoạn: Phân chia nhân bao gồm 4 kì (đầu, giữa, sau, cuối) và phân chia tế bào chất.
c) Đặc điểm chính
Chu kì tế bào được điều khiển vô cùng chặt chẽ giúp đảm bảo quá trình sinh trưởng và phát triển bình thường của một cơ thể
Trên cùng một cơ thể, tốc độ phân chia của các tế bào ở các bộ phận khác nhau thì khác nhau.
Các tế bào trong cơ thể đa bào chỉ xảy ra phân chia khi xuất hiện tín hiệu. Nếu tín hiệu xảy ra lỗi → tế bào sẽ có hiện tượng tăng sinh liên tục → gây nên bệnh ung thư.
1.3. Điều hoà chu kỳ tế bào
Điểm điều hoà chu kì tế bào (kí hiệu là R) là điểm kiểm soát mà ở đó cho phép chu kì tế bào sẽ tiếp tục diễn ra hay dừng lại. Các điểm điều hoà chu kì tế bào sẽ giúp kiểm soát được thời gian cũng như tốc độ phân chia cho tế bào.
Điểm R xuất hiện ở pha G1 và G2 trong kì trung gian. Nếu vượt qua điểm kiểm soát R đó thì tế bào sẽ được tiếp tục chu kì, còn không thì tế bào sẽ phải đi vào quá trình biệt hoá. Nếu các cơ chế điều khiển phân bào mà xảy ra sai hỏng, trục trặc thì cơ thể có thể sẽ bị bệnh
2. Quá trình nguyên phân trong chu kỳ tế bào
2.1. Khái niệm nguyên phân
Nguyên phân (còn có tên gọi khác là phân bào nguyên nhiễm) là một hình thức sinh sản của tế bào mà khi đó vật chất di truyền sẽ được chia đều vào các tế bào con.
>>> Xem thêm: Bài 19 Sinh 10 VUIHOC: Quá trình giảm phân – trọn bộ lý thuyết và bài tập
2.2. Diễn biến quá trình nguyên phân
Nguyên phân xảy ra ở cả tế bào sinh dục sơ khai và tế bào sinh dưỡng.
Diễn biến của quá trình nguyên phân có thể chia làm 2 giai đoạn là giai đoạn phân chia nhân và phân chia tế bào chất.
2.2.1. Phân chia nhân
– Kì trung gian: NST tồn tại ở dạng sợi mảnh.
– Kì đầu:
+ NST bắt đầu co xoắn, màng nhân thì dần dần biến mất.
+ Thoi phân bào từ từ xuất hiện.
– Kì giữa: Các NST co xoắn cực đại và tập trung xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo, mang hình dạng đặc trưng (hình chữ V).
– Kì sau: Các nhiễm sắc tử bắt đầu tách nhau ra ở tâm động và di chuyển đều về 2 cực của tế bào.
– Kì cuối: NST dãn xoắn và bắt đầu xuất hiện màng nhân.
2.2.2. Phân chia tế bào chất
Phân chia tế bào chất diễn ra ở đầu kì cuối. Tế bào chất phân chia dần dần và sau đó tách tế bào mẹ trở thành 2 tế bào con.
– Ở tế bào động vật thì màng tế bào co thắt lại ở chính giữa tế bào tạo ra 2 tế bào con.
– Ở tế bào thực vật, không thắt lại ở giữa mà hình thành vách ngăn ở mặt phẳng xích đạo và cũng chia tế bào mẹ thành 2 tế bào con.
2.3. Ý nghĩa quá trình nguyên phân lớp 10
Quá trình nguyên phân là một hình thức sinh sản diễn ra ở cấp độ tế bào, giúp cơ thể có khả năng sinh trưởng, phát triển, tái sinh mô và các cơ quan tổn thương, nguyên phân là cơ sở của quá trình sinh sản vô tính.
Ngoài ra, quá trình nguyên phân còn được ứng dụng trong quá trình nuôi cấy mô.
3. Bài tập nguyên phân – Luyện tập bài 18 Sinh 10
3.1. Bài tập SGK cơ bản và nâng cao
Lời giải:
– Chu kì tế bào là khoảng thời gian kéo dài giữa 2 lần phân bào, bao gồm 2 thời kì là kì trung gian và quá trình nguyên phân.
Kì trung gian sẽ là giai đoạn chiếm phần lớn chu kì tế bào, được chia thành 3 pha nhỏ là G1, S và G2:
+ Pha G1: tế bào tổng hợp các chất cần cho quá trình sinh trưởng, quá trình này sẽ bắt đầu từ khi tế bào được sinh ra đến khi tế bào đạt được kích thước tiêu chuẩn.
+ Pha S: Diễn ra quá trình nhân đôi ADN và nhiễm sắc thể. Các nhiễm sắc thể được nhân đôi nhưng chúng vẫn dính với nhau ở tâm động hình thành nên một nhiễm sắc thể kép chứa 2 nhiễm sắc tử (hay còn gọi là crômatit).
+ Pha G2: tế bào tổng hợp các chất còn lại cần cho quá trình phân bào ở pha này.
– Ý nghĩa của sự điều hòa chu kì tế bào: chu kì tế bào được điều hòa một cách vô cùng chặt chẽ nhằm đảm bảo quá trình sinh trưởng, phát triển bình thường và cả quá trình ổn định của cơ thể.
Câu 2: Dựa vào các kiến thức đã học, hãy giải thích vì sao quá trình nguyên phân lại có thể tạo ra được 2 tế bào con với bộ NST giống y hệt như ở tế bào mẹ?
Lời giải:
– Ở kì trung gian, tại pha S, Các nhiễm sắc thể được nhân đôi nhưng chúng vẫn dính với nhau ở tâm động hình thành nên một nhiễm sắc thể kép chứa 2 nhiễm sắc tử (hay còn gọi là crômatit).
– Trong quá trình nguyên phân:
+ Ở kì giữa: Các NST kép co xoắn cực đại và chúng xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo. Thoi phân bào sẽ đính vào 2 phía của mỗi NST kép tại vị trí tâm động.
+ Ở kì sau: Diễn ra quá trình các nhiễm sắc tử của các NST kép tách nhau ra tại vị trí tâm động hình thành các NST đơn, phân li đồng đều về 2 phía của tế bào.
→ Như vậy, sau nguyên phân thì từ 1 tế bào mẹ ban đầu với bộ NST lưỡng bội (2n) sẽ tạo ra 2 tế bào con với bộ NST (2n) giống y như tế bào mẹ.
Câu 3: Hãy trình bày ý nghĩa của quá trình nguyên phân?
Lời giải:
Ý nghĩa quá trình nguyên phân:
– Đối với các loài sinh vật nhân thực đơn bào thì nguyên phân chính là cơ chế sinh sản. Từ 1 tế bào mẹ ban đầu qua quá trình nguyên phân hình thành nên 2 tế bào con giống y như tế bào mẹ.
– Đối với các loài sinh vật nhân thực đa bào:
+ Nguyên phân giúp làm tăng số lượng tế bào để cơ thể sinh trưởng, phát triển, tái sinh các mô cùng với các bộ phận bị tổn thương.
+ Ở các sinh vật có hình thức sinh sản sinh dưỡng thì nguyên phân là một hình thức sinh sản giúp tạo ra các cá thể với kiểu gen giống hệt như kiểu gen của cá thể mẹ (đó là sự truyền đạt ổn định bộ NST đặc trưng của loài).
Câu 4: Vì sao trước khi bước vào kì sau thì các NST phải co xoắn tối đa?
Lời giải:
Trước khi bước vào kì sau thì các NST phải co xoắn tối đa là vì:
– Giúp tạo nên một cấu trúc gọn gàng hết sức có thể (tránh được sự cồng kềnh), dễ dàng di chuyển để thuận lợi diễn ra quá trình phân bào.
– Vào kì sau, NST sẽ di chuyển đồng đều về hai cực của tế bào. Vì vậy ở kì sau, sự đóng xoắn cực đại của NST sẽ giúp thuận lợi cho quá trình di chuyển của NST về hai cực tế bào mà không xảy ra hiện tượng đứt gãy => tránh gây các đột biến liên quan đến NST.
Câu 5: Dựa vào các kiến thức đã được học, hãy so sánh nguyên phân và giảm phân
Lời giải:
* Giống nhau
– Đều thuộc vào các hình thức phân bào.
– Đều diễn ra một lần nhân đôi ADN.
– Đều bao gồm kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối.
– NST đều có những biến đổi tương tự nhau như: tự nhân đôi, tháo xoắn, đóng xoắn,…
– Màng nhân và nhân con đều bị tiêu biến ở kì đầu và xuất hiện lại vào kì cuối.
– Thoi phân bào bị tiêu biến ở kì cuối và xuất hiện lại vào kì đầu.
– Diễn biến của các kì trong giảm phân II rất giống với quá trình nguyên phân.
* Khác nhau:
Nguyên phân Giảm phân Diễn ra ở cả tế bào sinh dưỡng và tế bào sinh dục sơ khai. Chỉ diễn ra ở các tế bào sinh dục chín. Chỉ có duy nhất một lần phân bào. Có tới hai lần phân bào. Kì đầu không có hiện tượng bắt cặp và trao đổi chéo. Kì đầu I có hiện tượng bắt cặp và trao đổi chéo. Kì giữa NST xếp thành một hàng trên mặt phẳng của xích đạo. Kì giữa I NST xếp thành hai hàng trên mặt phẳng của xích đạo. Kì sau mỗi NST kép tách ra tạo thành hai NST đơn và phân li về 2 cực của tế bào. Kì sau I, mỗi NST kép trong cặp NST kép tương đồng phân li về 2 cực của tế bào. Kết quả từ một tế bào mẹ ban đầu cho ra hai tế bào con giống y mẹ. Kết quả từ một tế bào mẹ ban đầu tạo ra bốn tế bào con. Trong tế bào con, số lượng NST được giữ nguyên. Trong tế bào con, số lượng NST giảm đi một nửa. Tế bào con mang KG giống KG của tế bào mẹ → Duy trì sự giống nhau Tạo ra nhiều biến dị tổ hợp, cơ sở cho sự đa dạng và phong phú của các loài sinh vật, giúp sinh vật tăng khả năng thích nghi và tiến hóa.
>>> Xem thêm: Nguyên Phân Giảm Phân Khác Nhau Ở Điểm Nào Và Cách Phân Biệt
3.2. Bộ câu hỏi trắc nghiệm về nguyên phân Sinh học 10
Câu 1: Một chu kỳ tế bào được xác định thời gian bằng:
A. Thời gian giữa 2 lần diễn ra nguyên phân liên tiếp
B. Thời gian diễn ra kì trung gian
C. Thời gian diễn ra quá trình nguyên phân
D. Thời gian diễn ra các quá trình chính thức trong 1 lần nguyên phân
Câu 2: Khi nói về chu kỳ tế bào, phát biểu nào dưới đây là sai?
A. Chu kỳ tế bào được định nghĩa là khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào
B. Chu kỳ tế bào bao gồm 2 giai đoạn là kì trung gian và quá trình phân bào.
C. Trong chu kỳ tế bào có sự biến đổi về cả hình thái lẫn số lượng NST.
D. Chu kì tế bào của mọi tế bào trong một cơ thể sống đều diễn ra giống nhau
Câu 3: Các pha của chu kì tế bào diễn ra theo thứ tự:
A. Pha G1, pha G2, pha S, quá trình nguyên phân.
B. Pha G1, pha S, pha G2, quá trình nguyên phân .
C. Pha S, pha G1, pha G2, quá trình nguyên phân.
D. Pha G2, pha G1, pha S, quá trình nguyên phân.
Câu 4: Kì trung gian của 1 chu kì tế bào được chia làm mấy pha
A. 1 pha
B. 3 pha
C. 4 pha
D. 6 pha
Câu 5: Cho các phát biểu dưới đây về kì trung gian:
(1) Diễn ra sự phân chia tế bào chất
(2) Thời gian kéo dài nhất trong chu kì tế bào.
(3) Tổng hợp nên tế bào chất và các bào quan cho tế bào diễn ra ở pha G1.
(4) Diễn ra quá trình nhân đôi của NST và sự di chuyển về hai cực của tế bào.
Trong các ý trên, những phát biểu đúng là
A. (1), (3)
B. (2), (3)
C. (1), (3), (4)
D. (1), (2), (3), (4)
Câu 6: Trong pha S của kì trung gian diễn ra hoạt động gì?
A. Tổng hợp các chất cần thiết để quá trình phân bào diễn ra thuận lợi.
B. ADN và NST được nhân đôi.
C. NST tự được nhân đôi.
D. ADN tự được nhân đôi.
Câu 7: Pha M trong chu kì tế bào bao gồm 2 quá trình liên quan chặt chẽ với nhau đó là:
A. Sự phân chia NST với sự phân chia tế bào chất
B. Quá trình nhân đôi và phân chia NST
C. Quá trình nguyên phân và giảm phân
D. Quá trình nhân đôi NST và tổng hợp các chất
Câu 8: Trong cơ thể đa bào, các tế bào chỉ phân chia khi:
A. Sinh tổng hợp được đầy đủ các chất cần thiết.
B. NST được nhân đôi hoàn toàn.
C. Nhận được tín hiệu phân bào.
D. Kích thước của tế bào đạt tiêu chuẩn
Câu 9: Pha G1 ở kì trung gian diễn ra quá trình gì?
I. ADN và sợi nhiễm sắc được nhân đôi.
II. Tạo ra thêm các bào quan.
III. Trung thể được nhân đôi.
IV. Nhiễm sắc thể kép bắt đầu co ngắn lại.
V. Sự tăng nhanh của tế bào chất.
VI. Hình thành nên thoi vô sắc.
A. I, VI
B. II, V.
C. II, III, VI
D. I, III, V.
Câu 10: Nguyên phân xảy ra ở loại tế bào nào dưới đây ?
A. Các tế bào hợp tử
B. Các tế bào sinh dưỡng
C. Các tế bào thuộc loại sinh dục sơ khai
D. Tất cả các ý trên đều đúng
Câu 11: Loại tế bào nào KHÔNG xảy ra quá trình nguyên phân?
A. Cả tế bào sinh dưỡng, tế bào sinh dục sơ khai và tế bào hợp tử.
B. Các tế bào sinh dưỡng.
C. Các tế bào có khả năng sinh giao tử
D. Các tế bào thuộc loại sinh dục sơ khai.
Câu 12: Sắp xếp thứ tự đúng các kỳ với trình tự phân chia nhân trong quá trình nguyên phân?
A. Đầu → Sau → Cuối → Giữa.
B. Sau → Giữa → Đầu → Cuối.
C. Đầu → Giữa → Sau → Cuối.
D. Giữa → Sau → Đầu → Cuối.
Câu 13: Ở kì đầu của nguyên phân không xảy ra sự kiện nào dưới đây ?
A. Màng nhân bắt đầu tiêu biến.
B. NST dần dần co xoắn lại.
C. Các nhiễm sắc tử bắt đầu tách nhau ra và phân li về 2 cực của tế bào một cách đồng đều.
D. Thoi phân bào dần được hình thành.
Câu 14: Hai giai đoạn chính của nguyên phân diễn ra theo trật tự là
A. Tế bào chất phân chia rồi nhân mới phân chia
B. Nhân phân chia rồi tế bào chất mới phân chia
C. Nhân và tế bào chất phân chia đồng thời
D. Chỉ có nhân diễn ra phân chia, còn tế bào chất thì không.
Câu 15: NST ở trạng thái kép ở những kì nào của nguyên phân?
A. Kì đầu và kì cuối, kì trung gian
B. Kì giữa, kì cuối, kì đầu
C. Kì đầu và kì giữa, kì trung gian
D. kì sau và kì cuối, kì đầu, kì giữa
Câu 16: Trong nguyên phân, NST dãn xoắn có ý nghĩa gì?
A. Sự phân li, tổ hợp NST diễn ra thuận lợi
B. Sự nhân đôi ADN, NST diễn ra thuận lợi
C. Sự tiếp hợp NST diễn ra thuận lợi
D. Thuận lợi cho quá trình trao đổi chéo NST
Câu 17: Trong kì sau nguyên phân thì sự kiện cơ bản nhất là:
A. Sự phân li của hai NST kép của mỗi cặp tương đồng về hai cực của tế bào.
B. Các NST phân li độc lập và tổ hợp tự do
C. Sự phân li của hai NST đơn từ mỗi NST kép về hai cực đối diện
D. Sự bắt chéo và tách tâm động của các NST.
Câu 18: Trong nguyên phân, thoi vô sắc đóng vai trò là nơi:
A. Giúp gắn NST.
B. Tạo ra màng nhân và nhân con cho các tế bào con.
C. Tâm động của NST được bám vào và trượt về 2 cực của TB.
D. Diễn ra sự tự nhân đôi của NST.
Câu 19: Ở kỳ cuối nguyên phân không xảy ra hiện tượng gì?
A. Sự biến mất của thoi phân bào
B. Sự dãn xoắn của các nhiễm sắc thể đơn
C. Sự xuất hiện của màng nhân và nhân con
D. Nhiễm sắc thể tiếp tục diễn ra quá trình nhân đôi
Câu 20: Tế bào động vật phân chia chất tế bào trong nguyên phân bằng cách nào?
A. Hình thành vách ngăn trên mặt phẳng xích đạo.
B. Màng tế bào được kéo dài ra.
C. Màng tế bào được thắt lại ở giữa tế bào.
D. Cả 3 ý A, B, C.
Bảng đáp án:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A D B B B B A C B D 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C C C B C B B C D C
VUIHOC đã tổng hợp đầy đủ và chi tiết tất cả các kiến thức về quá trình nguyên phân và các bài tập giúp các em ôn tập tốt nhất phần kiến thức quan trọng này. Để học thêm được nhiều các kiến thức hay và thú vị về Sinh học 10 cũng như Sinh học THPT thì các em hãy truy cập vuihoc.vn hoặc đăng ký khoá học với các thầy cô VUIHOC ngay bây giờ nhé!
