Giáo án Bài 16. Chu kì tế bào và nguyên phân

Huy động hiểu biết ban đầu của HS về sự tạo thành tế bào mới và xác định nhiệm vụ học tập của bài: chu kì tế bào và nguyên phân.

GV đưa tình huống: một vết xước nhỏ trên da em lành lại sau vài ngày. HS trả lời câu hỏi: 'Vết thương lành nhờ điều gì xảy ra trong tế bào?' và 'Tế bào mới được tạo ra từ tế bào cũ theo cách nào, qua những giai đoạn nào?'.

HS nêu được: vết thương lành nhờ các tế bào mới được tạo ra; tế bào mới hình thành từ tế bào cũ thông qua quá trình phân bào. HS ghi vào vở câu hỏi định hướng: 'Tế bào trải qua những giai đoạn nào giữa hai lần phân bào? Nguyên phân diễn ra như thế nào và để lại kết quả gì?'.

HS nêu được cấu trúc chu kì tế bào gồm kì trung gian (G₁, S, G₂) và pha phân bào; xác định được pha DNA nhân đôi và giải thích được vì sao số tâm động, số nhiễm sắc thể chưa tăng khi DNA nhân đôi.

HS làm việc theo cặp đôi, đọc mục 'Bản chất và cơ chế' trong SGK và hoàn thành Phiếu học tập số 1. Câu hỏi GV đặt ra: (1) Chu kì tế bào gồm những giai đoạn nào? (2) DNA nhân đôi ở pha nào? (3) Khi DNA nhân đôi, số phân tử DNA có thay đổi không? Số nhiễm sắc thể tính theo tâm động có thay đổi không? (4) Pha phân bào gồm những gì?

Sơ đồ chu kì tế bào: kì trung gian gồm G₁ → S → G₂, tiếp theo là pha phân bào (nguyên phân). DNA nhân đôi ở pha S: số phân tử DNA tăng, nhưng số nhiễm sắc thể tính theo tâm động chưa tăng. HS rút ra kết luận: chu kì tế bào = kì trung gian + pha phân bào; S là pha tổng hợp DNA trước phân bào.

HS mô tả được những biến đổi của nhiễm sắc thể qua bốn kì của nguyên phân; giải thích được việc các chromatid chị em phân li đều về hai nhân và nêu được cách phân chia tế bào chất ở thực vật và động vật.

Kĩ thuật mảnh ghép: lớp được chia thành 4 nhóm chuyên gia, mỗi nhóm nghiên cứu một kì (kì đầu, kì giữa, kì sau, kì cuối) theo sơ đồ kì giữa mô hình 2n = 4 trong SGK hoặc trong học liệu NeoEdu, sau đó ghép nhóm và chia sẻ. Nhiệm vụ: nhóm chuyên gia điền Phiếu học tập số 2. Câu hỏi GV đặt ra: (1) Nhiễm sắc thể ở kì này thay đổi như thế nào? (2) Vì sao kì giữa các nhiễm sắc thể xếp trên mặt phẳng xích đạo? (3) Ở kì sau, chromatid tách ra thành gì? (4) Ở kì cuối, nhân được tái lập như thế nào và tế bào chất phân chia ra sao ở thực vật và động vật?

Bảng diễn biến các kì nguyên phân: kì đầu, nhiễm sắc thể co xoắn; kì giữa, nhiễm sắc thể kép xếp trên mặt phẳng xích đạo (ví dụ 2n = 4 có 4 nhiễm sắc thể kép, 8 chromatid); kì sau, chromatid tách thành các nhiễm sắc thể đơn và phân li về hai cực; kì cuối, nhân con được tái lập. Kết luận: nguyên phân phân phối đều các chromatid chị em vào hai nhân; phân chia tế bào chất thường tiếp sau phân chia nhân, ở thực vật hình thành vách ngăn, ở động vật có eo thắt.

HS giải thích được vai trò của điểm kiểm soát khi DNA hỏng hoặc thoi phân bào chưa đúng và nêu được giới hạn kết luận: không suy một lần phân bào nhanh là chẩn đoán bệnh.

HS làm việc cá nhân rồi chia sẻ cặp đôi. Câu hỏi GV đặt ra: (1) Điểm kiểm soát có tác dụng gì khi DNA bị hỏng? (2) Điều gì xảy ra nếu thoi phân bào chưa đúng? (3) Mất kiểm soát có liên quan đến bệnh nào? (4) Một tế bào phân chia nhanh có đủ để kết luận đó là bệnh không?

Điểm kiểm soát ngăn chu kì tiếp tục khi DNA hỏng hoặc thoi phân bào chưa đúng, nhờ đó tế bào sửa DNA hoặc bị loại bỏ, giảm truyền sai hỏng cho thế hệ sau. Mất kiểm soát có thể góp phần gây ung thư, nhưng không suy một lần phân bào nhanh là chẩn đoán bệnh. Kết luận: cần có nhiều bằng chứng và dữ liệu, không kết luận chỉ từ một hiện tượng.

HS vận dụng kiến thức về chu kì tế bào và các kì nguyên phân để trả lời nhanh các câu hỏi cơ bản và sửa được nhận định sai.

HS làm bài tập 1 đến 6 theo hình thức trắc nghiệm nhanh (có thể dùng bài tập tương tác trên trang NeoEdu). Đề: (1) DNA nhân đôi ở pha nào? A. Kì sau; B. S; C. G₁. (2) Nhiễm sắc thể xếp trên mặt phẳng xích đạo điển hình ở đâu? A. Kì cuối; B. G₁; C. Kì giữa. (3) Tế bào 2n = 8 ở kì giữa nguyên phân có bao nhiêu chromatid? (4) Sau pha S, một tế bào 2n = 8 lập tức trở thành 4n = 16: đúng hay sai? (5) Xếp các kì nguyên phân theo thứ tự. (6) Một tế bào nguyên phân liên tiếp 4 lần, không chết tế bào thì có bao nhiêu tế bào con?

Đáp án: (1) B, vì S là pha tổng hợp DNA trước phân bào. (2) C, vị trí này thuận lợi cho phân li đều. (3) 16, vì có 8 nhiễm sắc thể kép, mỗi nhiễm sắc thể có 2 chromatid. (4) Sai, vì số tâm động vẫn là 8; lượng DNA tăng nhưng không đổi mức bội. (5) Kì đầu → Kì giữa → Kì sau → Kì cuối. (6) 16 tế bào, vì 2⁴ = 16.

HS vận dụng kiến thức để giải thích vai trò điểm kiểm soát và mô tả đúng số nhiễm sắc thể ở từng cực, từng nhân con sau nguyên phân bình thường.

HS làm bài tập 7 và 8 theo cặp đôi, ghi lời giải ngắn gọn vào Phiếu học tập số 2 (phần Luyện tập). Đề bài 7: Giải thích vai trò của điểm kiểm soát khi DNA bị hỏng; không gọi mọi sai hỏng là ung thư. Đề bài 8: Ở loài 2n = 6, mô tả số nhiễm sắc thể ở mỗi cực kì sau và mỗi nhân con sau nguyên phân bình thường.

Bài 7: Điểm kiểm soát dừng chu kì để sửa DNA hoặc dẫn đến loại bỏ tế bào bị hỏng, nhờ đó giảm truyền sai hỏng; ung thư thường liên quan tích lũy nhiều thay đổi điều hòa, không phải mọi tổn thương đều gây ung thư. (Thang điểm: dừng/sửa 0,4; giảm truyền sai 0,3; giới hạn 0,3.) Bài 8: Mỗi cực kì sau có 6 nhiễm sắc thể đơn; mỗi nhân con có 2n = 6; toàn tế bào ở kì sau có 12 nhiễm sắc thể đơn nhưng không gọi nhân con là 4n. (Thang điểm: mỗi cực 6 là 0,4; nhân con 6 là 0,3; phân biệt toàn tế bào là 0,3.)

HS vận dụng kiến thức về chu kì tế bào, điểm kiểm soát và giới hạn kết luận để phân tích một nhận định thực tế, đưa ra kết luận có căn cứ.

Tình huống: Bạn Lan đọc trên mạng rằng 'tế bào phân chia nhanh tức là bị ung thư', nên bạn lo lắng khi thấy vết thương ở tay mình lành rất nhanh. HS hoạt động nhóm 4, đóng vai ba nhân vật (Lan, bạn Minh là học sinh giỏi Sinh học, cô y tá) để thảo luận. Câu hỏi: (1) Nhận định của Lan đúng hay sai? Vì sao? (2) Điểm kiểm soát chu kì có vai trò gì trong việc bảo vệ cơ thể? (3) Để kết luận về bệnh cần có những điều kiện gì?

Kết luận của nhóm: nhận định của Lan là sai vì vết thương lành nhanh nhờ nguyên phân tạo tế bào mới thay thế; phân bào nhanh không đồng nghĩa với ung thư. Điểm kiểm soát giúp dừng chu kì khi DNA hỏng hoặc thoi phân bào chưa đúng, nhờ đó giảm truyền sai hỏng. Để kết luận về bệnh cần nhiều bằng chứng và kiểm tra khoa học, không suy từ một lần phân bào nhanh.