BÀI 43. NGUYÊN PHÂN VÀ GIẢM PHÂN
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 43. NGUYÊN PHÂN VÀ GIẢM PHÂN
Mở đầu
Mở đầu
Mở đầu
Tại sao từ một quả trứng gà ban đầu chỉ chứa một tế bào hợp tử, sau thời gian được gà mẹ ấp sẽ nở ra một gà con gồm hàng tỉ tế bào?
Trả lời
Trả lời
Từ một quả trứng gà ban đầu chỉ chứa một tế bào hợp tử, sau thời gian được gà mẹ ấp sẽ nở ra một gà con gồm hàng tỉ tế bào vì: Trong thời gian được gà mẹ ấp, tế bào hợp tử trong trứng nguyên phân liên tiếp và biệt hóa sẽ tạo ra số lượng lớn tế bào hình thành các cơ quan như mắt, da, lông,… và dần hình thành gà con hoàn chỉnh.
Nguyên phân
Khái niệm nguyên phân
Khái niệm nguyên phân
Ở sinh vật nhân thực, các tế bào được sinh ra và lớn lên thường đến một giới hạn nhất định sẽ phân chia bằng hình thức nguyên phân để tạo ra các tế bào mới. Nguyên phân là hình thức phân bào có ở hầu hết tế bào sinh dưỡng và tế bào sinh sản đang ở giai đoạn sinh trưởng. Quá trình nguyên phân diễn ra qua hai giai đoạn: phân chia nhân và phân chia tế bào chất. Phân chia nhân diễn ra qua bốn kì (Hình 43.1), trong đó các NST nhân đôi trước khi bước vào kì đầu. Phân chia tế bào chất diễn ra đồng thời với kì cuối của phân chia nhân.
Ảnh
Hoạt động
Hoạt động
Đọc thông tin trên kết hợp quan sát Hình 43.1, thực hiện các yêu cầu sau: 1. Cho biết từ một tế bào mẹ, qua một lần nguyên phân tạo ra bao nhiêu tế bào con. 2. So sánh bộ NST ở các tế bào con với bộ NST ở tế bào mẹ. 3. Cho biết nguyên phân là gì.
Trả lời
Trả lời
1. Từ một tế bào mẹ, qua một lần nguyên phân tạo ra hai tế bào con. 2. So sánh bộ NST ở các tế bào con với bộ NST ở tế bào mẹ: Các tế bào con có bộ NST giống nhau và giống tế bào mẹ. 3. Khái niệm nguyên phân: Nguyên phân là hình thức phân chia tế bào mà trong đó các tế bào con được tạo ra có bộ NST giống nhau và giống tế bào mẹ ban đầu.
Qua mỗi lần nguyên phân
Qua mỗi lần nguyên phân, từ một tế bào mẹ tạo ra hai tế bào con. Các tế bào con này có thể lại bước vào những đợt nguyên phân tiếp theo để tạo ra nhiều thế hệ tế bào con mới, các tế bào này cấu trúc nên các mô, cơ quan hoặc thay thế các tế bào bị thương, tế bào già bị chết. Ví dụ về nguyên phân: Ở thực vật, khi hạt nảy mầm, tế bào phôi ở trong hạt nguyên phân liên tiếp và biệt hoá tạo ra số lượng lớn tế bào hình thành các cơ quan như rễ, thân, lá,... Ở người, tế bào ở tầng tế bào sống của da nguyên phân liên tục để tạo các tế bào mới thay thế các tế bào da bị chết.
Câu hỏi
Câu hỏi
Nêu thêm ví dụ về nguyên phân mà em biết.
Trả lời
Một số ví dụ khác về nguyên phân: - Sự hình thành chồi bên ở thực vật. - Sự tái sinh đuôi mới thay cho đuôi bị đứt ở thạch sùng. - Sự sinh sản ở thủy tức: Các tế bào ở bề mặt của thủy tức trải qua nguyên phân và tạo thành một khối tế bào được gọi là một chồi. Nguyên phân sẽ tiếp tục trong các tế bào chồi và nhờ vậy, chồi này sẽ phát triển thành một cá thể mới. - Khi bị thương, tế bào ở tầng tế bào sống của da nguyên phân liên tục để tạo ra các tế bào mới giúp làm lành vết thương. - Khi nuôi cấy mô thực vật, các tế bào trong mô nguyên phân liên tiếp và biệt hóa tạo ra số lượng lớn tế bào hình thành các cơ quan để tạo ra cây hoàn chỉnh.
Ý nghĩa di truyền học của nguyên phân
Ý nghĩa di truyền học của nguyên phân
Đối với cơ thể đa bào, trong quá trình sinh trưởng và phát triển, nhờ nguyên phân, các thế hệ tế bào của cơ thể luôn nhận được bộ NST giống nhau và giống với tế bào mẹ. Ở những loài sinh sản vô tính, vật chất di truyền (bộ NST) của cơ thể mẹ cũng được truyền nguyên vẹn cho các thế hệ con cháu nhờ nguyên phân. Đối với cơ thể đơn bào nhân thực, nguyên phân là hình thức sinh sản của tế bào mẹ để sinh ra các thế hệ con cháu có vật chất di truyền giống tế bào mẹ.
Giảm phân
Khái niệm giảm phân
Khái niệm giảm phân
Trong sinh sản hữu tính, vật chất di truyền của hợp tử là sự tổ hợp vật chất di truyền của bố và mẹ. Để duy trì bộ NST đặc trưng của loài qua các thế hệ con cháu thì quá trình giảm phân ở bố mẹ phải tạo ra giao tử có số lượng NST giảm đi một nửa so với tế bào sinh dưỡng.
Hoạt động
Hoạt động
Quan sát Hình 43.2 và thực hiện các yêu cầu sau: 1. Cho biết từ một tế bào mẹ, qua giảm phân tạo ra bao nhiêu tế bào con. 2. So sánh bộ NST ở các tế bào con so với bộ NST ở tế bào mẹ. 3. Cho biết giảm phân là gì.
Ảnh
Trả lời
Trả lời
1. Từ một tế bào mẹ, qua giảm phân tạo ra bốn tế bào con. 2. So sánh bộ NST ở các tế bào con so với bộ NST ở tế bào mẹ: Bộ NST ở các tế bào con giảm đi một nửa so với bộ NST ở tế bào mẹ. 3. Khái niệm giảm phân: Giảm phân là hình thức phân bào diễn ra ở các tế bào tham gia sinh sản hữu tính, từ một tế bào mẹ ban đầu tạo ra bốn tế bào con có số lượng NST giảm đi một nửa, các tế bào con chứa tổ hợp NST khác nhau.
Giảm phân diễn ra ở các tế bào tham gia sinh sản hữu tính
Giảm phân diễn ra ở các tế bào tham gia sinh sản hữu tính (tế bào sinh dục giai đoạn chín). Quá trình giảm phân gồm hai lần phân chia tế bào kế tiếp nhau (giảm phân I và giảm phân II), trong đó NST chỉ nhân đôi một lần trước khi tế bào bước vào giảm phân I. Ví dụ về giảm phân: Ở nam giới, khi đến tuổi dậy thì, các tế bào sinh tinh (2n) trong tinh hoàn giảm phân tạo ra các tinh trùng (n). Ở cây ngô, sự hình thành tế bào trứng (n) diễn ra ở noãn nằm trong bầu nhuỵ; trong noãn, mỗi tế bào mẹ đại bào tử (2n) tiến hành giảm phân cho ra bốn đại bào tử (n).
Câu hỏi
Câu hỏi
Nêu thêm ví dụ về giảm phân mà em biết.
Trả lời
Một số ví dụ khác về giảm phân: - Sự hình thành hạt phấn (giao tử đực) trong nón đực của cây thông. - Sự hình thành tinh trùng (giao tử đực) trong tinh hoàn của gà trống. - Sự hình thành trứng (giao tử cái) trong buồng trứng của các loài thú.
Ý nghĩa di truyền học của giảm phân
Ý nghĩa di truyền học của giảm phân
Quá trình giảm phân tạo ra các giao tử đơn bội. Trong thụ tinh, sự kết hợp giữa giao tử đực với giao tử cái sẽ khôi phục lại bộ NST lưỡng bội ở các hợp tử. Nhờ có giảm phân kết hợp với thụ tinh đã giúp thế hệ con nhận được vật chất di truyền của cả bố và mẹ. Mặt khác, giảm phân tạo ra các giao tử chứa tổ hợp NST khác nhau nên trong thụ tinh, các giao tử đực và giao tử cái kết hợp với nhau một cách ngẫu nhiên sẽ tạo ra vô số kiểu tổ hợp NST trong các hợp tử (biến dị tổ hợp), dẫn tới xuất hiện nhiều loại kiểu gene và kiểu hình ở đời con. Sự đa dạng về kiểu gene và kiểu hình cung cấp nguồn biến dị di truyền phong phú cho quần thể sinh vật.
Câu hỏi
Câu hỏi
Quan sát Hình 43.3 kết hợp kiến thức đã học, trả lời các câu hỏi sau: 1. Thế hệ F1 có bao nhiêu loại kiểu gene và kiểu hình mới được tạo thành do tổ hợp lại các allele của bố mẹ? 2. Những quá trình nào đã làm xuất hiện các biến dị tổ hợp ở phép lai này? Giải thích.
Ảnh
Trả lời
Trả lời
1. Quan sát Hình 43.3, thế hệ F1 có 4 loại kiểu gene (AABb, AAbb, aaBb, aabb) và 2 loại kiểu hình (thân thấp, hoa tím; thân thấp, hoa trắng) mới được tạo thành do tổ hợp lại các allele của bố mẹ. 2. Có 2 quá trình làm xuất hiện biến dị tổ hợp ở phép lai này: - Trong giảm phân, các cặp NST tương đồng phân li độc lập và tổ hợp tự do với nhau trong các giao tử, do đó các cặp gene trên các cặp NST tương đồng cũng phân li độc lập và tổ hợp tự do với nhau trong các giao tử, mỗi giao tử mang tổ hợp các allele khác nhau. - Trong thụ tinh, giao tử đực và giao tử cái kết hợp với nhau một cách ngẫu nhiên, qua đó các allele cũng tổ hợp với nhau một các ngẫu nhiên trong các hợp tử, nhờ đó làm xuất hiện nhiều tổ hợp gene mới không có ở thế hệ bố mẹ.
Xét phép lai hai cặp gene quy định
Xét phép lai hai cặp gene quy định chiều cao cây và màu hoa ở đậu hà lan. Quy ước: A: thân cao B: hoa tím a: thân thấp b: hoa trắng Hai cặp gene này nằm trên hai cặp NST tương đồng.
Phân biệt nguyên phân, giảm phân và mối quan hệ giữa nguyên phân, giảm phân
Phân biệt nguyên phân, giảm phân
Phân biệt nguyên phân, giảm phân
Trong cơ thể đa bào, phần lớn các tế bào chỉ có duy nhất kiểu phân bào nguyên phân. Tuy nhiên, các tế bào tham gia sinh sản hữu tính có thể thực hiện cả phân bào nguyên phân và giảm phân. Hai quá trình phân bào này có những điểm khác biệt nhưng cũng có mối quan hệ qua lại với nhau.
Hoạt động
Hoạt động
Cho các từ khóa sau: bộ NST n; bộ NST 2n; khác tế bào mẹ; giống tế bào mẹ; hai tế bào con; bốn tế bào con; tế bào sinh dưỡng; tế bào sinh dục giai đoạn chín. Dựa vào kiến thức đã học, sử dụng các từ khóa đã cho để hoàn thành vào vở bảng phân biệt nguyên phân, giảm phân theo mẫu Bảng 43.1.
Ảnh
Trả lời
Trả lời
Bảng 43.1. Phân biệt nguyên phân, giảm phân
Ảnh
Mối quan hệ giữa nguyên phân và giảm phân trong sinh sản hữu tính
Mối quan hệ giữa nguyên phân và giảm phân trong sinh sản hữu tính
Ở sinh vật sinh sản hữu tính, bộ NST đặc trưng của loài được duy trì ổn định qua các thế hệ cơ thể nhờ các quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh. Mối quan hệ giữa ba quá trình này được thể hiện trong Hình 43.4
Ảnh
Câu hỏi
Câu hỏi
Nêu mối quan hệ giữa nguyên phân, giảm phân trong sinh sản hữu tính.
Trả lời
Trả lời
Mối quan hệ giữa nguyên phân, giảm phân trong sinh sản hữu tính: - Trong sinh sản hữu tính, nhờ giảm phân, các giao tử đực và cái được sinh ra có bộ NST giảm đi một nửa (mang bộ NST đơn bội) so với các tế bào của cơ thể bố mẹ. Sự kết hợp giữa giao tử đực (n) và giao tử cái (n) trong thụ tinh đã khôi phục lại bộ NST 2n trong các hợp tử được tạo thành. - Thông qua nguyên phân, bộ NST 2n trong hợp tử được di truyền cho các thế hệ tế bào con. Kết hợp với sự biệt hóa tế bào đã hình thành các mô, cơ quan và hệ cơ quan của cơ thể mang bộ NST 2n đặc trưng của loài.
Câu hỏi
Câu hỏi
Đúng hay sai khi nói rằng NST vừa là vật chất mang thông tin di truyền vừa là đơn vị truyền đạt vật chất di truyền qua các thế hệ tế bào và thế hệ cơ thể? Giải thích
Trả lời
Trả lời
- NST vừa là vật chất mang thông tin di truyền vừa là đơn vị truyền đạt vật chất di truyền qua các thế hệ tế bào và thế hệ cơ thể. - Giải thích: + Về cấu trúc, NST được cấu tạo từ DNA, do đó trong nhân tế bào, các gene được sắp xếp trong các NST. Vì vậy, NST là vật chất mang thông tin di truyền. + Trong nguyên phân, giảm phân và thụ tinh, nhờ các quá trình nhân đôi, phân li và tổ hợp của các NST mà bộ NST mang thông tin di truyền của loài được truyền đạt cho các thế hệ tế bào của cơ thể và các thế hệ con cháu. Vì vậy, NST là đơn vị truyền đạt vật chất di truyền qua các thế hệ tế bào và thế hệ cơ thể.
Ứng dụng của nguyên phân và giảm phân trong thực tiễn
Ứng dụng của nguyên phân và giảm phân trong thực tiễn
Ứng dụng của nguyên phân và giảm phân trong thực tiễn
Nguyên phân và giảm phân là những quá trình giúp sinh vật sinh trưởng, phát triển và sinh sản. Con người đã và đang ứng dụng các quá trình này vào thực tiễn trên những đối tượng sinh vật khác nhau.
Câu hỏi
Câu hỏi
Quan sát Hình 43.5, cho biết công nghệ nào ứng dụng nguyên phân, công nghệ nào ứng dụng giảm phân và thụ tinh.
Ảnh
Trả lời
Trả lời
Dựa vào Hình 43.5, ta thấy: - Công nghệ ứng dụng nguyên phân gồm: (a) Nuôi cấy mô thực vật giúp nhân số lượng cây lớn cùng kiểu gene, (b) Nuôi cấy tế bào phôi tạo ngân hàng tế bào gốc sử dụng trong điều trị bệnh ở người, (d) Nuôi cấy tế bào ung thư phục vụ nghiên cứu khoa học. - Công nghệ ứng dụng giảm phân và thụ tinh: (c) Thụ tinh trong ống nghiệm phục vụ chuyên khoa y học hiếm muộn.
Cảm ơn
Cảm ơn
Ảnh