Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.
Bài học
Nguyên phân
Mục tiêu bài học
Sau bài này, em trình bày đúng trình tự các kì của nguyên phân theo diễn biến NST, giải thích được vì sao nguyên phân tạo ra đúng hai tế bào con giống hệt nhau và giống hệt tế bào mẹ, và nêu được ý nghĩa của nguyên phân đối với cơ thể.
Kiến thức nền cần nhớ
Bài trước em đã phân biệt NST đơn với NST kép, và biết tế bào sinh dưỡng mang bộ lưỡng bội 2n theo từng cặp tương đồng (same-grade bridge). Bài này theo dõi chính bộ NST đó qua một lần tế bào sinh dưỡng phân chia, gọi là nguyên phân — kiểu phân chia diễn ra liên tục trong suốt đời sống của em, từ lúc còn là một hợp tử cho tới khi cơ thể trưởng thành.
Khởi động
Một vết xước trên da liền lại sau vài ngày. Một chiếc lá non lớn dần từ một chồi rất nhỏ. Quá trình nào bên trong tế bào tạo ra ngày càng nhiều tế bào mới, mà tế bào nào sinh ra cũng mang đúng bộ NST như tế bào ban đầu?
Kiến thức trọng tâm
Nguyên phân là hình thức phân chia của tế bào sinh dưỡng, gồm một lần phân chia duy nhất, từ một tế bào mẹ tạo ra hai tế bào con. Trước khi phân chia, ở kì trung gian, mỗi NST đơn của tế bào mẹ tự nhân đôi thành một NST kép — số lượng NST không đổi, chỉ trạng thái đổi từ đơn sang kép, đúng cơ chế NST kép mà bài trước đã học. Một tế bào 2n NST đơn ở đầu kì trung gian trở thành 2n NST kép trước khi bước vào phân chia thật sự.
Ở kì đầu, các NST kép bắt đầu co xoắn dần, chuyển từ dạng sợi mảnh sang dạng que ngắn quan sát được rõ dưới kính hiển vi; đồng thời màng nhân mờ dần rồi biến mất. Ở kì giữa, NST kép co xoắn cực đại và xếp thành một hàng duy nhất trên mặt phẳng giữa tế bào, mỗi NST kép gắn với thoi phân bào tại tâm động — đây là thời điểm NST dễ quan sát và đếm số lượng nhất, vì chúng co ngắn và tách rời rõ ràng.
Ở kì sau, tâm động của từng NST kép tách đôi cùng lúc, khiến hai nhiễm sắc tử chị em tách rời thành hai NST đơn độc lập; thoi phân bào kéo mỗi NST đơn về một cực đối diện của tế bào. Vì mọi NST kép đều tách đồng loạt, mỗi cực nhận đúng 2n NST đơn — giống hệt nhau về số lượng lẫn thành phần allele, vì hai nhiễm sắc tử chị em vốn là bản sao giống hệt nhau tạo ra từ kì trung gian. Ở kì cuối, NST dãn xoắn trở lại dạng sợi mảnh, màng nhân hình thành quanh mỗi nhóm NST, và tế bào chất phân chia thành hai tế bào con riêng biệt.
Kết quả cuối cùng của nguyên phân là hai tế bào con, mỗi tế bào mang đúng 2n NST đơn — bằng bộ NST của tế bào mẹ ban đầu — và giống hệt nhau về mặt di truyền, vì cả hai đều nhận nhiễm sắc tử được nhân đôi từ cùng một NST mẹ. Nhờ tạo ra tế bào mới giống hệt tế bào cũ, nguyên phân đảm nhiệm ba vai trò trong cơ thể: giúp cơ thể lớn lên bằng cách tăng số lượng tế bào (sinh trưởng), thay thế những tế bào già hoặc tổn thương bằng tế bào mới cùng loại (tái tạo mô, như vết xước da liền lại), và ở một số sinh vật, tạo ra cá thể con giống hệt cá thể mẹ mà không cần thụ tinh (sinh sản vô tính).
Thời điểm NST thực sự tách thành hai NST đơn là kì sau — trước đó NST vẫn ở dạng kép, dù đã co xoắn và xếp hàng.
Ví dụ
Tính số NST qua các kì của nguyên phân
1
Một tế bào người (2n = 46) bước vào nguyên phân. Tính số NST và trạng thái NST (đơn hay kép) ở kì giữa, tổng số NST đơn ở kì sau, và số NST của mỗi tế bào con sau kì cuối.
2
Ở kì trung gian, 46 NST đơn đã tự nhân đôi thành 46 NST kép — số lượng NST không đổi vì mỗi NST đơn chỉ tạo một NST kép, không tách thành hai NST riêng. Vậy ở kì giữa, tế bào có 2n = 46 NST kép. (1)
3
Từ (1), ở kì sau, mỗi trong 46 NST kép tách tâm động thành hai NST đơn, nên tổng số NST đơn trong tế bào tăng gấp đôi: $46 \times 2 = 92$ NST đơn, chia đều 46 NST đơn về mỗi cực.
4
Sau kì cuối, tế bào chất phân chia theo đúng ranh giới hai cực đã hình thành ở kì sau, nên mỗi tế bào con nhận đúng 46 NST đơn — bằng 2n của tế bào mẹ ban đầu.
5
Vậy: kì giữa có 46 NST kép; kì sau có tổng 92 NST đơn (46 NST đơn mỗi cực); mỗi tế bào con sau nguyên phân mang 2n = 46 NST đơn, giống hệt tế bào mẹ.
Ví dụ
Sắp xếp thứ tự các kì từ mô tả tiêu bản (dạng đề kiểm tra)
1
Bốn mô tả sau ghi lại hình ảnh quan sát được ở bốn tế bào khác nhau đang nguyên phân, không theo thứ tự: (1) NST kép xếp thành một hàng ở giữa tế bào; (2) NST dãn xoắn, hai nhân mới hình thành, tế bào chất bắt đầu thắt eo; (3) NST kép bắt đầu co xoắn, màng nhân mờ dần; (4) từng NST kép tách tâm động, hai nhóm NST đơn di chuyển về hai cực. Sắp xếp đúng thứ tự các kì, và xác định thời điểm NST THỰC SỰ tách thành hai NST đơn.
2
Mô tả (3) — NST bắt đầu co xoắn, màng nhân mờ dần — đúng đặc điểm kì đầu. Mô tả (1) — NST kép xếp một hàng ở giữa — đúng đặc điểm kì giữa. Mô tả (4) — tâm động tách, NST đơn di chuyển về hai cực — đúng đặc điểm kì sau. Mô tả (2) — NST dãn xoắn, hai nhân mới, tế bào chất thắt eo — đúng đặc điểm kì cuối. (1)
3
Từ (1), thứ tự đúng của bốn kì là: (3) kì đầu → (1) kì giữa → (4) kì sau → (2) kì cuối.
4
Trong bốn mô tả, chỉ mô tả (4) — kì sau — nói tới việc tâm động tách và NST đơn hình thành. Ở kì đầu và kì giữa, NST vẫn ở dạng kép, chưa hề tách.
5
Vậy thứ tự đúng là (3) → (1) → (4) → (2); và NST chỉ thực sự tách thành hai NST đơn ở kì sau, khi tâm động phân đôi — không phải ở kì giữa như nhiều học sinh nhầm tưởng vì thấy NST đã "xếp hàng gọn gàng" ở đó.
Sai lầm thường gặp
Một nhầm lẫn phổ biến là nghĩ nguyên phân tạo ra BỐN tế bào con — có lẽ do nhầm với giảm phân sẽ học ở bài sau. Nguyên phân chỉ có MỘT lần phân chia, nên chỉ tạo ra HAI tế bào con, không hơn. Một nhầm lẫn khác là nghĩ NST đã tách thành hai ngay từ kì giữa vì thấy chúng xếp thành hàng gọn gàng — thực ra ở kì giữa, NST vẫn là NST KÉP, và chỉ tách tâm động thật sự ở kì sau.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Kiểm tra nhanh
Ghi nhớ
Nguyên phân gồm kì trung gian (NST nhân đôi thành kép), kì đầu, kì giữa (NST kép xếp hàng), kì sau (tâm động tách, NST đơn phân li), và kì cuối. Kết quả: hai tế bào con mang 2n NST đơn, giống hệt nhau và giống hệt tế bào mẹ — phục vụ sinh trưởng, tái tạo mô, và sinh sản vô tính.
Bài tiếp theo học một kiểu phân chia hoàn toàn khác — giảm phân — tạo ra tế bào con với bộ NST giảm đi một nửa, và khác nhau về mặt di truyền.
Nguyên phân là hình thức phân chia của tế bào sinh dưỡng, gồm một lần phân chia duy nhất, từ một tế bào mẹ tạo ra hai tế bào con. Trước khi phân chia, ở kì trung gian, mỗi NST đơn của tế bào mẹ tự nhân đôi thành một NST kép — số lượng NST không đổi, chỉ trạng thái đổi từ đơn sang kép, đúng cơ chế NST kép mà bài trước đã học. Một tế bào 2n NST đơn ở đầu kì trung gian trở thành 2n NST kép trước khi bước vào phân chia thật sự.
Ở kì đầu, các NST kép bắt đầu co xoắn dần, chuyển từ dạng sợi mảnh sang dạng que ngắn quan sát được rõ dưới kính hiển vi; đồng thời màng nhân mờ dần rồi biến mất. Ở kì giữa, NST kép co xoắn cực đại và xếp thành một hàng duy nhất trên mặt phẳng giữa tế bào, mỗi NST kép gắn với thoi phân bào tại tâm động — đây là thời điểm NST dễ quan sát và đếm số lượng nhất, vì chúng co ngắn và tách rời rõ ràng.
Ở kì sau, tâm động của từng NST kép tách đôi cùng lúc, khiến hai nhiễm sắc tử chị em tách rời thành hai NST đơn độc lập; thoi phân bào kéo mỗi NST đơn về một cực đối diện của tế bào. Vì mọi NST kép đều tách đồng loạt, mỗi cực nhận đúng 2n NST đơn — giống hệt nhau về số lượng lẫn thành phần allele, vì hai nhiễm sắc tử chị em vốn là bản sao giống hệt nhau tạo ra từ kì trung gian. Ở kì cuối, NST dãn xoắn trở lại dạng sợi mảnh, màng nhân hình thành quanh mỗi nhóm NST, và tế bào chất phân chia thành hai tế bào con riêng biệt.
Kết quả cuối cùng của nguyên phân là hai tế bào con, mỗi tế bào mang đúng 2n NST đơn — bằng bộ NST của tế bào mẹ ban đầu — và giống hệt nhau về mặt di truyền, vì cả hai đều nhận nhiễm sắc tử được nhân đôi từ cùng một NST mẹ. Nhờ tạo ra tế bào mới giống hệt tế bào cũ, nguyên phân đảm nhiệm ba vai trò trong cơ thể: giúp cơ thể lớn lên bằng cách tăng số lượng tế bào (sinh trưởng), thay thế những tế bào già hoặc tổn thương bằng tế bào mới cùng loại (tái tạo mô, như vết xước da liền lại), và ở một số sinh vật, tạo ra cá thể con giống hệt cá thể mẹ mà không cần thụ tinh (sinh sản vô tính).
Từ (1), ở kì sau, mỗi trong 46 NST kép tách tâm động thành hai NST đơn, nên tổng số NST đơn trong tế bào tăng gấp đôi: 46×2=92 NST đơn, chia đều 46 NST đơn về mỗi cực.
Bốn mô tả sau ghi lại hình ảnh quan sát được ở bốn tế bào khác nhau đang nguyên phân, không theo thứ tự: (1) NST kép xếp thành một hàng ở giữa tế bào; (2) NST dãn xoắn, hai nhân mới hình thành, tế bào chất bắt đầu thắt eo; (3) NST kép bắt đầu co xoắn, màng nhân mờ dần; (4) từng NST kép tách tâm động, hai nhóm NST đơn di chuyển về hai cực. Sắp xếp đúng thứ tự các kì, và xác định thời điểm NST THỰC SỰ tách thành hai NST đơn.
Một nhầm lẫn phổ biến là nghĩ nguyên phân tạo ra BỐN tế bào con — có lẽ do nhầm với giảm phân sẽ học ở bài sau. Nguyên phân chỉ có MỘT lần phân chia, nên chỉ tạo ra HAI tế bào con, không hơn. Một nhầm lẫn khác là nghĩ NST đã tách thành hai ngay từ kì giữa vì thấy chúng xếp thành hàng gọn gàng — thực ra ở kì giữa, NST vẫn là NST KÉP, và chỉ tách tâm động thật sự ở kì sau.