I. Lý thuyết trọng tâm

1. Chu kì tế bào ở sinh vật nhân thực

1.1. Khái niệm

Chu kì tế bào là khoảng thời gian từ khi một tế bào được sinh ra, trải qua giai đoạn lớn lên cho đến khi phân chia thành hai tế bào con. Chu kì tế bào được mô tả dưới dạng vòng tròn khép kín gồm hai giai đoạn chính: kì trung gian và quá trình nguyên phân.

Thời gian hoàn thành một chu kì rất khác nhau tùy loại tế bào: tế bào phôi động vật chỉ cần khoảng 20 phút; nguyên bào sợi người nuôi cấy cần khoảng 24 giờ; tế bào gan người có thể kéo dài hơn một năm.

1.2. Kì trung gian

Kì trung gian là giai đoạn sinh trưởng của tế bào, chiếm phần lớn thời gian chu kì. Gồm 3 pha:

Lưu ý: Một số tế bào sau pha $G_1$ không tiếp tục đi vào pha S mà chuyển sang trạng thái “nghỉ” gọi là pha $G_0$ (ví dụ: tế bào thần kinh, tế bào cơ trưởng thành).

1.3. Hệ thống kiểm soát chu kì tế bào

Các giai đoạn trong chu kì liên hệ chặt chẽ với nhau, được điều khiển nghiêm ngặt bởi hệ thống kiểm soát chu kì tế bào thông qua các điểm kiểm soát – nơi tín hiệu tế bào quyết định đi tiếp hay dừng chu kì.

Ba điểm kiểm soát chính:

2. Nguyên phân

Nguyên phân (phân bào nguyên nhiễm) là kiểu phân chia tế bào xảy ra ở tế bào sinh dưỡng và tế bào sinh dục sơ khai của sinh vật nhân thực. Quá trình gồm hai phần: phân chia nhân và phân chia tế bào chất.

2.1. Cấu trúc NST trong nguyên phân

• Mỗi NST đơn chứa 1 phân tử DNA dạng mạch thẳng.
• Sau pha S (kì trung gian): mỗi NST đơn nhân đôi thành NST kép gồm 2 chromatid (nhiễm sắc tử chị em) đính nhau ở tâm động. Mỗi chromatid chứa 1 phân tử DNA.

2.2. Phân chia nhân – Diễn biến 4 kì

Ý nghĩa của co xoắn và dãn xoắn:

• NST co xoắn (kì giữa): thuận lợi cho sự phân li NST về hai cực.
• NST dãn xoắn (kì cuối): thuận lợi cho quá trình nhân đôi DNA ở chu kì tiếp theo.
• Màng nhân tiêu biến (kì đầu): thuận lợi cho sự di chuyển và phân li NST.

2.3. Phân chia tế bào chất

• Tế bào động vật: Vùng giữa tế bào dần co thắt lại (tạo eo thắt), chia thành 2 tế bào con.
• Tế bào thực vật: Vách ngăn xuất hiện ở mặt phẳng xích đạo, chia tế bào thành 2 tế bào con (vì có thành cellulose cứng, không thể co thắt).

Nguyên phân gồm 2 quá trình theo trình tự: phân chia nhân → phân chia tế bào chất.

2.4. Kết quả và ý nghĩa của nguyên phân

Kết quả: Từ 1 tế bào mẹ (2n) → 2 tế bào con có bộ NST lưỡng bội (2n), ở trạng thái đơn, giống nhau và giống tế bào mẹ.

Ý nghĩa:

• Duy trì ổn định bộ NST qua các thế hệ tế bào (nhờ nhân đôi NST ở kì trung gian + phân li đồng đều ở kì sau).
• Sinh vật đơn bào: Nguyên phân là hình thức sinh sản tạo cá thể mới.
• Sinh vật đa bào: Tăng số lượng tế bào → cơ thể lớn lên; thay thế tế bào già, tổn thương; tái sinh bộ phận cơ thể.
• Là cơ chế tạo cơ thể mới ở các loài sinh sản vô tính.

3. Bệnh ung thư

3.1. Cơ sở khoa học

Sự phân chia tế bào được điều tiết bởi hai loại tín hiệu: kích thích và kìm hãm phân bào. Khi tín hiệu kích thích sản sinh quá nhiều hoặc tín hiệu kìm hãm quá ít → tế bào phân chia không kiểm soát → hình thành khối u.

Nguyên nhân: Khối u xuất hiện từ một tế bào bị đột biến nhiều lần, làm rối loạn cơ chế điều hòa phân bào.

Tác nhân gây đột biến:

• Bên ngoài: Khói thuốc lá, độc tố vi sinh vật (thực phẩm mốc), tia tử ngoại, tia phóng xạ, hóa chất (chất độc da cam),…
• Bên trong: Virus gây bệnh mãn tính (viêm gan B, viêm tử cung), gốc tự do trong tế bào, sản phẩm chuyển hóa, chất độc hấp thụ qua thức ăn hoặc từ vi sinh vật ký sinh.

Hầu hết ung thư do đột biến gene phát sinh trong tế bào cơ thể → không di truyền. Chỉ khoảng hơn 10% do gene đột biến truyền từ bố mẹ.

3.2. Tình trạng ung thư ở Việt Nam và cách phòng tránh

Theo Bộ Y tế (2020), Việt Nam xếp thứ 91/185 nước về tỉ lệ mắc ung thư mới. Các loại ung thư phổ biến nhất: gan, phổi, dạ dày, đại trực tràng, tuyến tiền liệt (nam) và tuyến vú (nữ).

Nguyên nhân gia tăng: Tuổi thọ tăng, ô nhiễm môi trường, thói quen ăn uống không khoa học (rượu bia, mỡ động vật, thực phẩm mốc, thuốc lá, thịt hun khói, nướng cháy,…), lối sống ít vận động.

Biện pháp phòng tránh:

• Hạn chế tiếp xúc nguồn chứa tác nhân gây ung thư.
• Tích cực rèn luyện thể dục thể thao.
• Thăm khám sức khỏe định kì, tầm soát phát hiện sớm khối u.
• Chữa trị triệt để bệnh viêm nhiễm mãn tính do virus.

Biện pháp điều trị: Phẫu thuật cắt bỏ khối u, chiếu xạ, hóa trị, dùng tế bào gốc hỗ trợ, liệu pháp miễn dịch. Nếu phát hiện sớm (chưa di căn), nhiều loại ung thư hoàn toàn có thể chữa khỏi.

II. Phương pháp giải các dạng bài tập

Dạng 1: Xác định diễn biến các kì của nguyên phân

Phương pháp giải:

• Bước 1: Nhớ trình tự 4 kì: Kì đầu → Kì giữa → Kì sau → Kì cuối.
• Bước 2: Nắm từ khóa đặc trưng cho mỗi kì:
  • Kì đầu: thoi hình thành, NST co xoắn, màng nhân tiêu biến.
  • Kì giữa: NST co xoắn tối đa, xếp 1 hàng ở mặt phẳng xích đạo.
  • Kì sau: chromatid tách ở tâm động → 2 NST đơn → 2 cực. Kì ngắn nhất.
  • Kì cuối: NST dãn xoắn, màng nhân tái xuất hiện, thoi phân bào tiêu biến.
• Bước 3: Đối chiếu mô tả trong đề bài với từ khóa để xác định kì tương ứng.

Bài mẫu: Trình bày diễn biến các kì của nguyên phân. Nêu kết quả và ý nghĩa.

Hướng dẫn giải:

• Kì đầu: Thoi phân bào bắt đầu hình thành. Các NST kép dần co xoắn. Màng nhân và hạch nhân tiêu biến.
• Kì giữa: Các NST kép co xoắn tối đa, xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo. Các vi ống của thoi phân bào đính vào 2 phía tâm động của NST.
• Kì sau: Hai chromatid chị em tách nhau ở tâm động thành 2 NST đơn, di chuyển trên thoi phân bào về hai cực đối diện. Đây là kì ngắn nhất.
• Kì cuối: Các NST dãn xoắn. Hạch nhân và màng nhân tái xuất hiện, hình thành hai nhân mới. Thoi phân bào tiêu biến.
• Kết quả: 1 tế bào mẹ (2n) → 2 tế bào con (2n), NST ở trạng thái đơn, giống nhau và giống tế bào mẹ.
• Ý nghĩa: Duy trì ổn định bộ NST qua các thế hệ tế bào. Ở sinh vật đơn bào: là hình thức sinh sản. Ở sinh vật đa bào: giúp cơ thể lớn lên, thay thế tế bào già/tổn thương, tái sinh bộ phận, là cơ chế sinh sản vô tính.

Dạng 2: Xác định số NST, số chromatid, số tâm động ở các kì của nguyên phân

Phương pháp giải:

Cho bộ NST lưỡng bội 2n. Xác định trạng thái NST tại mỗi thời điểm:

Công thức nhanh:

• Kì giữa: 2n NST kép, 4n chromatid, 2n tâm động.
• Kì sau: 4n NST đơn, 0 chromatid, 4n tâm động.
• Kết thúc (mỗi TB con): 2n NST đơn.

Lưu ý quan trọng:

• Ở kì sau, NST đơn = gấp đôi bộ 2n vì cả 2 bộ chưa tách thành 2 tế bào con.
• Nếu đề cho số NST đơn ở kì sau nguyên phân → $2n = \dfrac{\text{số NST đơn}}{2}$.
• Nếu đề cho số NST ở kì cuối (mỗi TB con) → đó chính là 2n.

Bài mẫu 1: Ở ruồi giấm (2n = 8). Một tế bào đang ở kì sau nguyên phân. Số NST trong tế bào đó là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Kì sau nguyên phân: các chromatid tách nhau → số NST đơn = 2 × 2n = 2 × 8 = 16 NST đơn.

→ Đáp án: C. 16

Bài mẫu 2: Ở gà (2n = 78). Quan sát một tế bào đang nguyên phân, các NST xếp thành 1 hàng ở mặt phẳng xích đạo. Trong tế bào đó có bao nhiêu NST, chromatid, tâm động?

Hướng dẫn giải:

NST xếp 1 hàng ở mặt phẳng xích đạo → kì giữa nguyên phân.

• Số NST = 2n = 78 NST kép.
• Số chromatid = 2 × 78 = 156 chromatid.
• Số tâm động = 78 tâm động (mỗi NST kép có 1 tâm động).

→ Đáp án: B. 78 NST kép, 156 chromatid, 78 tâm động

Dạng 3: Tính số tế bào con sau nguyên phân

Phương pháp giải:

• Sau k lần nguyên phân, từ 1 tế bào mẹ tạo ra: $2^k$ tế bào con.
• Từ a tế bào ban đầu, mỗi tế bào nguyên phân k lần: $a \times 2^k$ tế bào con.

Công thức:

$$\text{Số tế bào con} = a \times 2^k$$

Trong đó: $a$ = số tế bào ban đầu, $k$ = số lần nguyên phân.

Bài mẫu: Ở cà chua (2n = 24). Số NST có trong một tế bào của thể một khi đang ở kì sau nguyên phân là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

• Thể một có bộ NST: 2n – 1 = 24 – 1 = 23 NST.
• Ở kì sau nguyên phân, các chromatid tách nhau → số NST đơn = 2 × 23 = 46 NST đơn.

→ Đáp án: C. 46

Dạng 4: Phân biệt u lành tính và u ác tính, giải thích cơ chế ung thư

Phương pháp giải:

• Bước 1: Nắm bản chất: Ung thư là hậu quả của việc mất kiểm soát phân bào do đột biến gene nhiều lần → rối loạn tín hiệu kích thích/kìm hãm.
• Bước 2: Phân biệt u lành tính (cố định 1 vị trí) và u ác tính (tế bào có khả năng di căn).
• Bước 3: Liên hệ tác nhân gây đột biến (bên ngoài và bên trong cơ thể).
• Bước 4: Nêu biện pháp phòng tránh: hạn chế tác nhân, TDTT, tầm soát, chữa viêm nhiễm mãn tính.

Bài mẫu: Nguyên nhân gây rối loạn quá trình điều hòa phân bào dẫn đến phát sinh ung thư là gì? Giải thích.

Hướng dẫn giải:

Nguyên nhân chính là đột biến gene xảy ra nhiều lần trong tế bào, làm rối loạn cơ chế điều hòa phân bào:

• Khi đột biến khiến tín hiệu kích thích phân bào sản sinh quá nhiều và/hoặc tín hiệu kìm hãm phân bào sản sinh quá ít → tế bào phân chia không kiểm soát → hình thành khối u.
• Nếu tế bào khối u tiếp tục đột biến, có khả năng tách khỏi vị trí ban đầu và di chuyển theo mạch máu, bạch huyết đến vị trí mới tạo khối u mới → u ác tính (ung thư).
• Tác nhân gây đột biến: khói thuốc lá, tia UV, phóng xạ, hóa chất độc hại, virus (viêm gan B, viêm tử cung), gốc tự do trong tế bào, thực phẩm mốc,…

III. Bảng sai lầm thường gặp

IV. Sơ đồ tư duy

BÀI 16: CHU KÌ TẾ BÀO VÀ NGUYÊN PHÂN
│
├── 1. CHU KÌ TẾ BÀO
│   ├── Khái niệm: TB sinh ra → lớn lên → phân chia → 2 TB con
│   ├── Kì trung gian (sinh trưởng)
│   │   ├── Pha G₁: Tăng kích thước, tổng hợp bào quan & chất
│   │   ├── Pha S: Nhân đôi DNA → NST đơn → NST kép (2 chromatid)
│   │   └── Pha G₂: Tiếp tục tăng KT, chuẩn bị phân chia
│   └── Điểm kiểm soát
│       ├── G₁/S: Quyết định nhân đôi DNA hay không
│       ├── G₂/M: Kiểm tra nhân đôi DNA hoàn tất, sai sót đã sửa
│       └── Thoi phân bào: Kiểm tra NST gắn vi ống đầy đủ chưa
│
├── 2. NGUYÊN PHÂN
│   ├── Đối tượng: TB sinh dưỡng, TB sinh dục sơ khai
│   ├── Phân chia nhân (4 kì)
│   │   ├── Kì đầu: Thoi hình thành, NST co xoắn, màng nhân tiêu biến
│   │   ├── Kì giữa: NST co xoắn tối đa, xếp 1 HÀNG ở mp xích đạo
│   │   ├── Kì sau: Tách tâm động → 2 NST đơn → 2 cực (NGẮN NHẤT)
│   │   └── Kì cuối: NST dãn xoắn, màng nhân tái xuất hiện, 2 nhân mới
│   ├── Phân chia tế bào chất
│   │   ├── ĐV: Co thắt eo giữa
│   │   └── TV: Vách ngăn ở mp xích đạo
│   ├── Kết quả: 1 TB mẹ (2n) → 2 TB con (2n), NST đơn, giống TB mẹ
│   └── Ý nghĩa: Duy trì bộ NST, sinh trưởng, tái sinh, sinh sản vô tính
│
└── 3. BỆNH UNG THƯ
    ├── Nguyên nhân: Mất cân bằng tín hiệu kích thích/kìm hãm phân bào
    │   → Đột biến nhiều lần → Phân chia không kiểm soát
    ├── U lành tính (cố định) ↔ U ác tính = Ung thư (di căn)
    ├── Tác nhân: Thuốc lá, tia UV, phóng xạ, hóa chất, virus,...
    └── Phòng tránh: Hạn chế tác nhân, TDTT, tầm soát định kì

Cô Nguyễn Ngọc Châu

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Sinh Học THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Sinh học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ AT sinh học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 9+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Trần Phú