Giải Sinh học 10 Bài 16 (Kết nối tri thức): Chu kì tế bào và nguyên phân

Giải bài tập Sinh học lớp 10 Bài 16: Chu kì tế bào và nguyên phân

Mở đầu trang 97 Sinh học 10: Ảnh bên * chụp tế bào ung thư ở cơ thể người. Tế bào ung thư được hình thành như thế nào?

Trả lời:

Tế bào ung thư được hình thành từ sự phân chia liên tục, không kiểm soát của một hoặc một số tế bào trong cơ thể.

Dừng lại và suy ngẫm (trang 98)

Câu hỏi 1 trang 98 Sinh học 10: Chu kì tế bào là gì? Mô tả các sự kiện chính của chu kì tế bào.

Trả lời:

- Chu kì tế bào là khoảng thời gian từ khi tế bào được sinh ra, lớn lên và phân chia thành hai tế bào con.

- Các sự kiện chính của chu kì tế bào: Chu kì tế bào gồm hai giai đoạn chính là kì trung gian và quá trình nguyên phân.

+ Kì trung gian là giai đoạn sinh trưởng chính của tế bào, được chia thành các pha G1, S và G2. Trong đó, pha G1 có sự tăng kích thước tế bào, tổng hợp các bào quan và tổng hợp, tích lũy các chất. Pha S có sự nhân đôi ADN, dẫn đến nhân đôi NST tạo thành NST kép. Pha G2 là pha gia tăng kích thước tế bào và chuẩn bị cho phân chia.

+ Quá trình nguyên phân gồm 2 sự kiện chính là phân chia nhân (trải qua 4 kì: kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối) và phân chia tế bào chất.

Câu hỏi 2 trang 98 Sinh học 10: Kì trung gian là gì? Nêu tên và chức năng của các pha trong kì trung gian.

Trả lời:

- Kì trung gian là giai đoạn sinh trưởng chính của tế bào.

- Tên các pha trong kì trung gian: G1, S và G2. 

- Chức năng của các pha trong kì trung gian là:

+ Pha G1 có sự tăng kích thước tế bào, tổng hợp các bào quan và tổng hợp, tích lũy các chất. 

+ Pha S có sự nhân đôi ADN, dẫn đến nhân đôi NST tạo thành NST kép. Ngoài ra, ở tế bào động vật còn diễn ra sự nhân đôi trung tử.

+ Pha G2 là pha gia tăng kích thước tế bào và chuẩn bị những gì còn lại cho phân chia.

Câu hỏi 3 trang 98 Sinh học 10: Hãy cho biết các giai đoạn của chu kì tế bào có mối quan hệ với nhau như thế nào.

Trả lời:

Các giai đoạn của chu kì tế bào có mối quan hệ chặt chẽ với nhau:

- Giai đoạn kỳ trung gian là để tế bào lớn lên và sao chép nhiễm sắc thể của nó để chuẩn bị cho sự phân chia tế bào diễn ra trong giai đoạn nguyên phân.

- Việc chuyển từ giai đoạn này sang giai đoạn khác trong chu kì tế bào được hệ thống kiểm soát chu kì tế bào điều khiển một cách nghiêm ngặt, đảm bảo các chu kì tế bào diễn ra bình thường.

Câu hỏi 4 trang 98 Sinh học 10: Điểm kiểm soát chu kì tế bào là gì? Giải thích vai trò của các điểm kiểm soát chu kì tế bào.

Trả lời:

- Khái niệm điểm kiểm soát chu kì tế bào: Điểm kiểm soát chu kì tế bào là các thời điểm mà ở đó các tín hiệu kích hoạt quá trình truyền tin tế bào đưa ra các đáp ứng đi tiếp hay dừng chu kỳ tế bào.

- Giải thích vai trò của các điểm kiểm soát chu kì tế bào:

+ Tại điểm kiểm soát G/S, tế bào sẽ đưa ra “quyết định” có nhân đôi DNA để sau đó bước vào phân bào hay không.

+ Ở điểm kiểm soát G2/M – điểm kiểm soát cuối G2 trước khi tế bào bước vào nguyên phân, lúc này hệ thống kiểm soát chu kỳ tế bào “rà soát” quá trình nhân đôi ADN xem đã hoàn tất và mọi sai sót đã được sửa chữa hay chưa.

+ Ở điểm kiểm soát thoi phân bào, hệ thống kiểm soát chu kỳ tế bào “rà soát” xem tất cả các NST đã gắn với vi ống của thoi phân bào hay chưa. Nếu chưa hoàn tất, chu kỳ tế bào cũng sẽ dừng lại. Điều này rất quan trọng, nếu không, các NST có thể sẽ không được phân chia đồng đều cho các tế bào con.

Dừng lại và suy ngẫm (trang 100)

Câu hỏi 1 trang 100 Sinh học 10: Trình bày diễn biến các kì của nguyên phân.

Trả lời:

Nguyên phân có 4 kì với diễn biến như sau:

- Kì đầu (2n kép)

+ Màng nhân và nhân con tiêu biến.

+ NST kép bắt đầu co xoắn.

+ Thoi phân bào hình thành.

- Kì giữa (2n kép)

+ NST xoắn cực đại và xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo.

+ Thoi phân bào đính về 2 phía của NST tại tâm động.

- Kì sau (4n đơn)

+ Mỗi NST kép tách thành 2 NST đơn tại tâm động và di chuyển theo thoi phân bào về 2 cực của tế bào.

- Kì cuối (2n đơn)

+ Màng nhân và nhân con xuất hiện.

+ NST dãn xoắn.

+ Thoi phân bào biến mất.

Câu hỏi 2 trang 100 Sinh học 10: Nêu kết quả của nguyên phân. Nguyên phân có ý nghĩa gì?

Trả lời:

• Kết quả của nguyên phân là: Từ một tế bào mẹ ban đầu tạo ra hai tế bào con có bộ NST giống nhau và giống hệt mẹ. 

• Ý nghĩa của nguyên phân:

- Đối với sinh vật đơn bào: Nguyên phân là cơ chế sinh sản.

- Đối với sinh vật đa bào: Nguyên phân có nhiều ý nghĩa

+ Nguyên phân làm tăng số lượng tế bào, giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển.

+ Nguyên phân tạo ra tế bào mới giúp tái sinh các mô, cơ quan bị tổn thương.

+ Ở sinh vật đa bào sinh sản sinh dưỡng: Nguyên phân là cơ chế sinh sản đảm bảo sự duy trì ổn định vật chất di truyền qua các thế hệ.

- Ứng dụng trong nhân giống vô tính: giâm, chiết, ghép cành, nuôi cấy mô có hiệu suất cao.

Dừng lại và suy ngẫm (trang 102)

Câu hỏi 1 trang 102 Sinh học 10: Phân biệt u lành tính với u ác tính.

Trả lời:

Phân biệt u lành tính và u ác tính như sau:

- U lành tính:

+ Là khối u mà định vị tại một vị trí xác định và các tế bào của nó không phát tán đến nơi khác trong cơ thể.

+ Phát triển rất lâu, có thể mềm hoặc chắc, phân chia rõ ràng, chủ yếu là có vỏ xơ bao bọc, không lan rộng đến các mô, khu vực khác, thực hiện được việc bóc tách hoặc cắt bỏ, rất ít khi tái phát.

- U ác tính:

+ Là khối u mà tế bào của nó có thêm đột biến khiến chúng tách khỏi vị trí ban đầu, di chuyển đến vị trí mới tạo nên nhiều khối u khác trong cơ thể.

+ Phát triển tốc độ nhanh, thường là khối rắn, ranh giới xung quanh thường rất mơ hồ, xâm lấn, lây lan sang các mô, bộ phận khác; có thể thực hiện cắt bỏ nhưng vẫn dễ tái phát trở lại.

Câu hỏi 2 trang 102 Sinh học 10: Nguyên phân gây rối loạn quá trình điều hòa phân bào dẫn đến phát sinh ung thư là gì? Giải thích.

Trả lời:

Nguyên nhân gây rối loạn quá trình điều hòa phân bào dẫn đến phát sinh ung thư là: Hầu hết các bệnh ung thư là do đột biến gen phát sinh trong tế bào của cơ thể nên không di truyền được từ thế hệ này sang thế hệ khác. Chỉ khoảng hơn 10% bệnh ung thư là do gen đột biến được di truyền từ bố mẹ. Những đột biến gen này xảy ra do các tác nhân như:

- Tác nhân gây đột biến ở môi trường bên ngoài cơ thể như khói thuốc lá, các độc tố của vi sinh vật có trong các thực phẩm bị mốc, tia tử ngoại, nhiều loại hóa chất như chất độc màu da cam, tia phóng xạ,... 

- Tác nhân gây đột biến bên trong cơ thể như một số loại virus gây bệnh mãn tính (virus viêm gan B, virus gây viêm tử cung); các gốc tự do trong tế bào, sản phẩm của quá trình chuyển hóa và các chất độc hại mà cơ thể hấp thụ qua thức ăn hoặc từ các vi sinh vật sống kí sinh trong cơ thể.

Câu hỏi 3 trang 102 Sinh học 10: Những loại ung thư nào phổ biến nhất ở người Việt Nam?

Trả lời:

Những loại ung thư phổ biến nhất ở Việt Nam là ung thư ở gan, phổi, dạ dày, đại trực tràng, vú và tuyến tiền liệt.

- Ở nam giới: phần lớn là ung thư ở gan, phổi, dạ dày, đại trực tràng và tuyến tiền liệt.

- Ở nữ giới: phần lớn là ung thư ở gan, phổi, dạ dày, đại trực tràng và vú.

Câu hỏi 4 trang 102 Sinh học 10: Nêu một số biện pháp phòng tránh, chữa trị bệnh ung thư.

Trả lời:

Một số biện pháp phòng tránh bệnh ung thư là:

+ Hạn chế tiếp xúc với các nguồn chứa tác nhân gây ung thư như thuốc lá, rượu bia,…

+ Tích cực tập luyện thể dục thể thao.

+ Có lối sống lành mạnh, ngủ sớm, không thức khuya, ăn nhiều rau củ quả, hạn chế đồ chiên, nướng,…

+ Thường xuyên thăm khám sức khỏe định kì để tầm soát phát hiện sớm khối u.

+ Chữa trị triệt để những bệnh viêm nhiễm mãn tính do virus và các loại vi sinh vật.

- Một số biện pháp chữa bệnh ung thư hiện nay là:

+ Phẫu thuật cắt bỏ khối u.

+ Chiếu xạ hoặc dùng các hóa chất tiêu diệt các tế bào khối u.

+ Dùng tế bào gốc để hỗ trợ quá trình điều trị khối u.

+ Sử dụng liệu pháp miễn dịch tăng cường đề kháng cùng một số biện pháp khác.

Luyện tập và vận dụng (trang 103)

Câu 1 trang 103 Sinh học 10: Trình bày được mối quan hệ giữa các giai đoạn trong chu kì tế bào. Tại sao tế bào lại cần có hệ thống kiểm soát chu kì tế bào?

Trả lời:

- Mối quan hệ giữa các giai đoạn trong chu kì tế bào: Chu kì tế bào có 2 giai đoạn chính là kì trung gian (chiếm thời gian chủ yếu) và quá trình nguyên phân. Hai giai đoạn này có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, trong đó giai đoạn kỳ trung gian là giai đoạn tế bào lớn lên và sao chép nhiễm sắc thể để chuẩn bị cho sự phân bào trong giai đoạn nguyên phân. 

- Cần có hệ thống kiểm soát chu kì tế bào do: Trong chu kì tế bào có thể phát sinh các đột biến khiến sự di truyền ổn định vật chất di truyền bị ảnh hưởng, đe dọa trực tiếp đến sự phát triển bình thường của cơ thể. Có hệ thống kiểm soát chu kì tế bào sẽ giúp điều khiển tế bào chuyển từ giai đoạn này sang giai đoạn khác một cách nghiêm ngặt, đảm bảo các chu kì tế bào diễn ra bình thường. Cụ thể:

+ Tại điểm kiểm soát G/S, tế bào sẽ đưa ra “quyết định” có nhân đôi DNA để sau đó bước vào phân bào hay không.

+ Ở điểm kiểm soát G2/M – điểm kiểm soát cuối G2 trước khi tế bào bước vào nguyên phân, lúc này hệ thống kiểm soát chu kỳ tế bào “rà soát” quá trình nhân đôi DNA xem đã hoàn tất và mọi sai sót đã được sửa chữa hay chưa.

+ Ở điểm kiểm soát thoi phân bào, hệ thống kiểm soát chu kỳ tế bào “rà soát” xem tất cả các NST đã gắn với vi ống của thoi phân bào hay chưa. Nếu chưa hoàn tất, chu kì tế bào cũng sẽ dừng lại. Điều này rất quan trọng, nếu không, các NST có thể sẽ không được phân chia đồng đều cho các tế bào con.

Câu 2 trang 103 Sinh học 10: Các NST co xoắn cực đại và tập trung ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào vào kì giữa có ý nghĩa gì? Nếu các NST không co xoắn lại mà vẫn ở dạng sợi mảnh thì điều gì sẽ xảy ra khi các NST phân li ở kì sau?

Trả lời:

- Các NST co xoắn cực đại và tập trung ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào vào kì giữa có ý nghĩa là: 

+ Các NST co xoắn cực đại giúp NST dễ dàng xếp hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào hơn, dễ dàng di chuyển trong quá trình phân li NST, hạn chế va chạm, đứt gãy gây đột biến.

+ NST xếp thành hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào giúp tâm động của các NST kép dễ dàng gắn đồng đều thoi phân bào ở cả 2 phía, nhờ đó ở kì sau các NST đơn sẽ được phân chia đồng đều về 2 cực đối diện của tế bào theo sự co ngắn của thoi phân bào.

- Nếu các NST không co xoắn lại mà vẫn ở dạng sợi mảnh thì khi NST phân li ở kì sau thì hình dạng này có thể cản trở sự phân li đồng đều của NST về 2 cực đối diện của tế bào, gây ra hiện tượng va chạm, đứt gãy NST, tạo ra tế bào con mang đột biến NST.

Câu 3 trang 103 Sinh học 10: Điều gì sẽ xảy ra khi hai chromatid của một NST nào đó không tách nhau ra ở kì sau của nguyên phân?

Trả lời:

Nếu 2 chromatid của một NST kép nào đó không tách nhau ra ở kì sau của nguyên phân sẽ khiến cho không có sự phân li đồng đều của 2 NST đơn tương ứng về hai cực của tế bào ở kì sau. Kết quả là từ một tế bào mẹ ban đầu đã tạo ra hai tế bào con có bộ NST mang đột biến: một tế bào con sẽ chứa cả 2 chromatid của NST kép ban đầu (tế bào 2n+1) và một tế bào con còn lại không chứa chromatid nào của NST kép đó (tế bào 2n-1).  Như vậy, sự di truyền ổn định bộ NST đặc trưng bị phá vỡ, đe dọa trực tiếp đến sức sống của tế bào và cơ thể mang tế bào đột biến.

Câu 4 trang 103 Sinh học 10: Nếu tế bào đang phân chia được xử lí bởi hóa chất colchicine có chức năng ức chế sự hình thành vi ống trong hệ thống thoi phân bào thì hậu quả sẽ như thế nào?

Trả lời:

Colchicine có chức năng ức chế sự hình thành vi ống trong hệ thống thoi phân bào. Do đó, nếu tế bào đang phân chia được xử lí bởi hóa chất colchicine thì thoi phân bào sẽ không được hình thành. Mà thoi phân bào có vai trò giúp NST di chuyển trong quá trình phân li NST ở kì sau . Như vậy, Nếu tế bào đang phân chia được xử lí bởi hóa chất colchicine thì hậu quả sẽ là không có sự phân chia của các NST về các tế bào con, dẫn đến đột biến đa bội hóa. Ví dụ, tế bào mẹ 2n trải qua quá trình nguyên phân trong điều kiện sử dụng hóa chất colchicine thì sẽ cho ra 1 tế bào con có bộ NST là 4n (tứ bội).

Câu 5 trang 103 Sinh học 10: Không hút thuốc nhưng thường xuyên ngửi khói thuốc lá của những người hút thuốc xung quanh liệu chúng ta có nguy cơ bị bệnh ung thư không? Nếu có thì khả năng bị bệnh ung thư gì là cao nhất?  

Trả lời:

- Khói thuốc lá với hơn 7000 độc chất hóa học (trong đó có hơn 70 chất gây ra ung thư) không chỉ gây độc cho cơ thể người hút mà còn người hút thuốc thụ động (người không hút thuốc nhưng hít phải khói thuốc của người khác), đặc biệt ảnh hưởng tới sức khỏe của trẻ em, người già và phụ nữ.

- Khi hít phải khói thuốc lá thì khói thuốc chủ yếu sẽ đi vào trong phổi, tiếp xúc và tác động trực tiếp lên các tế bào ở đây. Nên nếu có thì khả năng bị bệnh ung thư phổi là cao nhất - 90% số ca bệnh ung thư phổi là do những chất độc trong khói thuốc gây ra.

Xem thêm lời giải bài tập Sinh học lớp 10 Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Bài 16: Chu kì tế bào và nguyên phân

Bài 17: Giảm phân

Bài 18: Thực hành: Làm và quan sát tiêu bản quá trình nguyên phân và giảm phân

Bài 19: Công nhệ tế bào

Bài 20: Dự đa dạng và phương pháp nghiên cứu vi sinh vật