Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Câu hỏi mở đầu
Đề bài: Cơ chế nào giúp các loài sinh sản hữu tính duy trì được bộ NST của loài qua các thế hệ?
Lời giải:
Các loài sinh sản hữu tính duy trì được bộ NST đặc trưng qua các thế hệ nhờ sự phối hợp của 3 cơ chế:
- Giảm phân: tạo ra các giao tử (tinh trùng, trứng) có bộ NST giảm đi một nửa so với tế bào sinh dưỡng → bộ NST đơn bội (n).
- Thụ tinh: sự kết hợp giữa giao tử đực (n) và giao tử cái (n) → tạo thành hợp tử (2n) → khôi phục bộ NST lưỡng bội đặc trưng của loài.
- Nguyên phân: hợp tử nguyên phân nhiều lần → phát triển thành cơ thể, duy trì bộ NST 2n trong các tế bào sinh dưỡng.
→ Nhờ sự phối hợp này, bộ NST 2n đặc trưng của loài được duy trì ổn định qua các thế hệ.
I. Diễn biến của giảm phân
Câu 1 trang 106
Đề bài: Cơ chế nào dẫn đến số lượng NST giảm đi một nửa sau giảm phân?
Lời giải:
- Trước khi tế bào bước vào giảm phân I, ở kì trung gian, mỗi NST được nhân đôi tạo NST kép → tế bào có $2n$ NST kép.
- Ở kì sau I của giảm phân I: hai NST kép trong mỗi cặp NST tương đồng tách rời nhau và đi về 2 cực của tế bào → mỗi cực chỉ nhận 1 NST kép từ mỗi cặp tương đồng.
- Kết thúc giảm phân I → mỗi tế bào con chỉ chứa $n$ NST kép (giảm đi một nửa so với $2n$ NST kép ban đầu).
- Ở giảm phân II: hai chromatid của mỗi NST kép tách rời → mỗi tế bào con cuối cùng nhận $n$ NST đơn.
→ Cơ chế chính: sự phân li của các cặp NST tương đồng ở kì sau I (mỗi cực chỉ nhận 1 NST kép từ mỗi cặp tương đồng).
Câu 2 trang 106
Đề bài: Kết quả của giảm phân tạo ra bốn tế bào con có vật chất di truyền giống hệt nhau hay không? Giải thích.
Lời giải:
Không. Bốn tế bào con sau giảm phân có vật chất di truyền khác nhau.
Giải thích:
- Trong giảm phân I, các cặp NST tương đồng phân li ngẫu nhiên về các tế bào con → tạo ra các tổ hợp NST khác nhau.
- Ở kì đầu I, các chromatid của các NST tương đồng có thể xảy ra trao đổi chéo (trao đổi đoạn) với nhau → tạo ra các tổ hợp gene mới trên NST.
→ Do đó, 4 tế bào con sau giảm phân chứa các bộ gene đơn bội khác nhau.
II. Các yếu tố ảnh hưởng đến giảm phân
Câu 1 trang 106
Đề bài: Quá trình giảm phân chịu ảnh hưởng của những yếu tố nào? Giải thích.
Lời giải:
Quá trình giảm phân chịu ảnh hưởng của các yếu tố chính sau:
- Yếu tố di truyền: quyết định đặc điểm cơ bản của quá trình giảm phân ở mỗi loài.
- Yếu tố môi trường bên ngoài:
- Nhiệt độ, ánh sáng: nhiều loài cây chỉ ra hoa khi gặp điều kiện thời tiết và chế độ chiếu sáng thích hợp. Ví dụ: nông dân thắp đèn cho cây thanh long ra hoa trái vụ.
- Hormone sinh dục: đóng vai trò quan trọng trong giảm phân và sinh sản của động vật. Có thể tiêm hormone sinh dục để kích thích vật nuôi sinh sản theo ý muốn.
- Tuổi tác: ở người, phụ nữ càng lớn tuổi (đặc biệt từ 35 trở lên), quá trình giảm phân hình thành giao tử càng dễ bị rối loạn → tỉ lệ sinh con bị các hội chứng do rối loạn NST (như hội chứng Down – thừa 1 NST 21) càng tăng.
Câu 2 trang 106
Đề bài: Cây hoa giấy trồng trong điều kiện khô cằn so với cây cùng loại được tưới đủ nước, cây nào sẽ ra hoa nhiều hơn? Giải thích.
Lời giải:
Cây hoa giấy trồng trong điều kiện khô cằn sẽ ra hoa nhiều hơn.
Giải thích:
- Khi gặp điều kiện môi trường khắc nghiệt (khô cằn), cây có xu hướng thúc đẩy quá trình sinh sản để duy trì nòi giống → tích cực ra hoa, kết hạt (liên quan đến quá trình giảm phân tạo giao tử).
- Khi được chăm sóc tốt (tưới đủ nước), cây thiên về sinh trưởng dinh dưỡng (phát triển cành, lá) hơn là sinh sản → ít ra hoa hơn.
III. Ý nghĩa của giảm phân
Câu 1 trang 107
Đề bài: Giải thích vì sao quá trình giảm phân kết hợp với thụ tinh và nguyên phân là cơ sở của sinh sản hữu tính ở sinh vật, đảm bảo duy trì bộ NST 2n đặc trưng cho loài?
Lời giải:
Chu trình giảm phân → thụ tinh → nguyên phân giúp duy trì bộ NST 2n đặc trưng cho loài qua các thế hệ:
- Giảm phân: từ tế bào sinh dục chín ($2n$) tạo ra các giao tử có bộ NST giảm đi một nửa ($n$).
- Thụ tinh: giao tử đực ($n$) kết hợp với giao tử cái ($n$) → tạo thành hợp tử có bộ NST $2n$ (khôi phục lại bộ NST 2n đặc trưng cho loài).
- Nguyên phân: từ hợp tử ($2n$), qua nhiều lần nguyên phân và biệt hoá → tạo nên cơ thể trưởng thành mà mọi tế bào đều có bộ NST $2n$ giống tế bào hợp tử ban đầu.
→ Như vậy, quá trình giảm phân kết hợp với thụ tinh và nguyên phân chính là cơ sở của sinh sản hữu tính, đảm bảo duy trì ổn định bộ NST 2n đặc trưng cho loài.
Câu 2 trang 107
Đề bài: Nêu điểm khác nhau cơ bản nhất giữa nguyên phân và giảm phân.
Lời giải:
| Tiêu chí | Nguyên phân | Giảm phân |
|---|---|---|
| Số lần phân bào | 1 lần | 2 lần liên tiếp |
| Số lần nhân đôi DNA | 1 lần | 1 lần |
| Bắt đôi và trao đổi chéo NST | Không có | Có (ở kì đầu I) |
| Loại tế bào | Tế bào sinh dưỡng và tế bào sinh dục sơ khai | Tế bào sinh dục chín |
| Kết quả | 1 tế bào mẹ ($2n$) → 2 tế bào con ($2n$), giống nhau và giống tế bào mẹ | 1 tế bào mẹ ($2n$) → 4 tế bào con ($n$), khác nhau về bộ gene |
→ Điểm khác nhau cơ bản nhất: giảm phân tạo ra các tế bào con có bộ NST giảm đi một nửa ($n$), trong khi nguyên phân tạo ra các tế bào con có bộ NST giống hệt tế bào mẹ ($2n$).
Câu 3 trang 107
Đề bài: Trao đổi chéo giữa các NST tương đồng trong giảm phân I có vai trò gì?
Lời giải:
Trao đổi chéo (xảy ra ở kì đầu I) là sự trao đổi đoạn giữa các chromatid của 2 NST tương đồng → tạo ra các tổ hợp gene mới trên các NST.
Vai trò:
- Tạo ra nhiều loại giao tử khác nhau về bộ gene.
- Khi giao tử đực và cái kết hợp với nhau trong thụ tinh → tạo ra vô số biến dị tổ hợp ở đời con.
- → Cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hoá và chọn giống.
Luyện tập và vận dụng
Câu 1 trang 107
Đề bài: Hãy xếp các ảnh chụp các giai đoạn của giảm phân dưới kính hiển vi (ở hình bên) theo đúng trình tự các kì của quá trình giảm phân.
Lời giải:
Để sắp xếp đúng thứ tự, các em dựa vào đặc điểm hình thái NST đặc trưng cho từng kì của giảm phân:
a) Giảm phân I:
| Kì | Đặc điểm nhận biết |
|---|---|
| Kì đầu I | NST kép bắt đôi tương đồng với nhau và bắt đầu co xoắn |
| Kì giữa I | Các cặp NST kép tương đồng xếp thành 2 hàng trên mặt phẳng xích đạo |
| Kì sau I | Hai NST kép trong cặp tương đồng tách nhau đi về 2 cực của tế bào |
| Kì cuối I | Tế bào chia thành 2 tế bào con, mỗi tế bào chứa $n$ NST kép |
b) Giảm phân II:
| Kì | Đặc điểm nhận biết |
|---|---|
| Kì đầu II | NST kép co xoắn rõ rệt, thoi phân bào hình thành |
| Kì giữa II | Các NST kép xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo |
| Kì sau II | Hai chromatid của mỗi NST kép tách rời đi về 2 cực |
| Kì cuối II | Tạo 4 tế bào con, mỗi tế bào chứa $n$ NST đơn |
→ Sắp xếp các ảnh theo trình tự: Kì đầu I → Kì giữa I → Kì sau I → Kì cuối I → Kì đầu II → Kì giữa II → Kì sau II → Kì cuối II.
Câu 2 trang 107
Đề bài: Bạn có một cây cam cho quả rất ngon và sai quả. Nếu muốn nhân rộng giống cam của mình, bạn sẽ chọn phương pháp chiết cành hay chọn nhân giống bằng hạt lấy từ quả của cây cam này? Hãy giải thích sự lựa chọn của bạn.
Lời giải:
Nên chọn phương pháp chiết cành.
Giải thích:
- Chiết cành là hình thức sinh sản vô tính dựa trên cơ chế nguyên phân.
- Cây con tạo ra từ chiết cành có bộ NST giống hệt cây mẹ → giữ nguyên các đặc tính tốt (quả ngon, sai quả) của cây mẹ.
- Nhân giống bằng hạt: hạt được hình thành qua quá trình sinh sản hữu tính (gồm giảm phân và thụ tinh).
- Do có sự phân li ngẫu nhiên của các cặp NST tương đồng và trao đổi chéo trong giảm phân → cây con tạo ra từ hạt có thể mang các tổ hợp gene khác cây mẹ.
- → Đặc tính của cây con có thể không giống cây mẹ ban đầu (có thể quả không ngon hoặc không sai quả).
→ Vì vậy, để giữ được giống cây mẹ với đầy đủ các đặc điểm tốt, nên chọn phương pháp chiết cành.
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