Nhân và các hoạt động sinh sản của tế bào

Sinh tế bào
Nhân và các hoạt động sinh sản của tế bào
Lớp 11-04. Nhóm 8
Nghiêm thị bích hạnh
Nguyễn thị chung
Nguyễn thị hương
Nguyễn hồng hạnh
Bùi thị thân
Phần I:
Nhân
Nhân là thành phần không thể thiếu ở sinh vật nhân thực, sinh vật nhân sơ tuy chưa có nhân hoàn chỉnh nhưng vùng nhân ở prokaryote thì tương tự như nhân ở sinh vật nhân thực
I.Tổng quan

Số lượng, hình dạng, kích thước của nhân là tùy thuộc vào loại, hình dạng tế bào, trạng thái sinh lí và trạng thái chức năng của tế bào
Vị trí của nhân
Trong tế bào động vật
Trong tế bào thực vật
Vùng nhân ở prokaryote
Cấu trúc
II.Chi tiết
1.màng nhân
ở sv nhân thực: là lớp màng kép , Bao bọc nhân, phân cách nhân và tế bào chất. Sv nhân sơ không có màng nhân .
Được cấu tạo từ lipoprotein giống màng tế bào nhưng có nhiều điểm khác biệt.
Màng nhân bị thủng thì không hàn gắn lại được.
Nuclear envelope and lamina
Nuclear
pore
N. lamina
cytoplasm
heterochromatin
* Lỗ màng nhân
Phân bố tương đối đồng đều trên màng nhân
Làm thông nhân và tế bào chất , vận chuyển trực tiếp các chất qua lại giữa tế bào chất và nhân đồng thời nâng đỡ, đảm bảo sự tồn tại của xoang quanh nhân
Cấu trúc
Chức năng của màng nhân

Phân lập, cách ly NST khỏi tế bào chất
Tham gia tích cực và chọn lọc vào quá trình TĐC giữa nhân và tế bào chất.
Tổng hợp và chuyên chở các chất
Tham gia tích cực vào quá trình tổng hợp protein
2.Hạch nhân

a . Hình thái
Là thành phần có cấu trúc đông đặc nhất của tế bào
Thường có hình cầu, hình ôvan
Độ lớn thay đổi tùy vào trạng thái sinh lí, cường độ tổng hợp protein
b. Cấu trúc
c. thành phần hóa học
ADN hạch nhân: chứa trong chất nhiễm sắc quanh hạch nhân, sợi deoxiribonucleoprotein
rARN: có trong các sợi và hạt ribonucleoprotein như rARN 45s, rARN35s…
Protein hạch nhân gồm histon và pr.riboxom
Ezim hạch nhân: ARN polimeraza, các enzim xử lí quá trình chín của các rARN.
Chức năng

ARN riboxom trong hạch nhân tham gia cấu tạo nên riboxom
Tổng hợp rARN , đóng gói và tích lũy riboxom thông qua các tiền riboxom
Điều chỉnh sự vận chuyển các mARN từ nhân ra TBC và quá trình phân bào.
4.Dịch nhân
Thành phần: nucleoprotein, glicoprotein, phần lớn enzim của nhân, đặc biệt là các enzim tham gia vào tổng hợp và trao đổi A.nucleic: AND polimeraza, ARN polimeraza
Các hạt trong dịch nhân có bản chất là RNPr trong đó rARN chiếm 40-50%.
Về mặt năng lương: Không chứa các enzim hô hấp mà chỉ có các enzim đường phân
5.Nhiễm sắc thể
I. HÌNH THÁI VÀ CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ.
Hình thái nhiễm sắc thể.
a
(1) NST ở kì giữa của nguyên phân là NST kép. Mỗi NST gồm 2 crômatit gắn với nhau ở tâm động. Mỗi crômatit chứa 1 phân tử AND.
(2) NST ở tế bào không phân chia có cấu trúc đơn. Mỗi NST tương ứng với 1 crômatit của NST ở kì giữa.
b. đặc điểm:
ở sv nhân chuẩn: hình thái của NST được nhìn rõ nhất ở kì giữa của quà trình nguyên phân
Mỗi loài đều có bộ NST đặc trưng. Các loài khác nhau có thể có số lượng, hình thái, cấu trúc NST khác nhau
Ở phần lớn các loài sv lưỡng bội, bộ NST trong tb thường tồn tại thánh từng cặp tương đồng giống nhau về hình thái và kính thước cũng như trình tự gen.
c. cấu tạo và chức năng:
Cấu tạo từ protein (60%) và AND(40%). Bao gồm:
Tâm động: là vị trí liên kết với thoi phân bào giúp NST có thể di chuyển về các cực của tb trong quá trình phân bào
Đầu mút: bảo vệ các NST, làm NST không dính vào nhau
Trình tự khởi đầu nhân đôi DNA: những điểm tại đó AND bắt đầu nhân đôi
d. phân loại:
Nst thường và Nst giới tính
Cơ chế xác định giới tính:
Cá thể cái ở giới đồng giao tử XX
Cá thể đực ở giới đồng giao tử XX
cá thể cái 2n, cá thể đực n
2.Cấu trúc siêu vi của NST
a. Sinh vật nhân thực:
Chất dị nhiễm sắc: chiếm đến 90% chất nhiễm sắc, chứa các đoạn AND không hoạt động và rất giàu histon H1.
Chất nhiễm sắc thực: chứa các gen hoạt động, AND thường chứa các gen không lặp và được phiên mã cho ra các mARN, tARN, rARN….

Trong NST,AND liên kết với protein histon tạo nên cấu trúc sợi xoắn nhiều cấp gọi là sợi nhiễm sắc.
Histon thuộc loại protein kiềm, luôn liên kết với ADN tùy theo khối lượng phân tử và hàm lượng các a.a mà chia thành 5 loại histon khác nhau
2. Cấu trúc siêu hiển vi của NST.
- NST được cấu tạo từ ADN và protêin(histôn và phi histôn).
- (AND + prôtêin) Nuclêôxôm (8 pt prôtêin histôn được quấn quanh bởi 1 đoạn AND dài khoảng 146 cặp nuclêôtit, quấn 1 vòng).
-Chuỗi nuclêôxôm (mức xoắn 1) tạo sợi cơ bản có đường kính  11nm.
-Sợi cơ bản xoắn (mức 2) tạo sợi chất nhiễm sắc có đường kính 30nm.
-Sợi chất nhiễm sắc xoắn mức 3 ống siêu xoắn có đường kính  300 nm  Crômatit có đường kính  700nm NST.
Đột biến
nhiễm sắc thể
Mục lục
Giới thiệu
Đột biến số lượng nhiễm sắc thể
Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Giới thiệu
Đột biến nhiễm sắc thể là sự biến đổi về cấu trúc, hình thái hoặc số lượng nhiễm sắc thể. Đột biến có thể xảy ra ở một cặp NST nào đó hoặc ở toàn bộ các cặp NST.
Nguyên nhân: do ngoại cảnh hay do rối loạn trong quá trình trao đổi chất nội bào.
Giới thiệu
Căn cứ vào tính chất xuất hiện đột biến, có thể phân chia thành:
Đột biến số lượng nhiễm sắc thể
Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể
Đột biến số lượng nhiễm sắc thể
Khái niệm:
Sự biến đổi số lượng NST có thể xảy ra ở một hay một cặp NST tạo nên thể dị bội (lệch bội) hay xảy ra trên toàn bộ các cặp NST hình thành thể đa bội.

Thể dị bội (lệch bội)
Là những biến đổi về số lượng NST xảy ra ở 1 hay vài cặp NST.
Ở sinh vật lưỡng bội, ĐB lệch bội thường gặp 4 dạng chính:
- Thể không (2n – 2)
- Thể một (2n – 1)
- Thể ba (2n + 1)
- Thể bốn (2n + 2)
Thể dị bội
Nguyên nhân và cơ chế phát sinh
Do các tác nhân lí hóa của môi trường trong hoặc ngoài cơ thể làm rối loạn sự phân li bình thường của 1 hoặc 1 số cặp NST.
Do thoi vô sắc không hình thành  1 hoặc 1 vài cặp NST không thể phân li trong quá trình giảm phân tạo thành giao tử bất thường.
Một cá thể của loài có thể gặp nhiều trường hợp dị bội khác nhau, vì hiện tượng dị bội ở mỗi cặp NST khác nhau sẽ cho kiểu hình hoàn toàn khác nhau.
Hậu quả và ý nghĩa
Hậu quả: Cơ thể ĐB không sống được hay giảm sức sống, giảm khả năng sinh sản, mất cân bằng toàn hệ gen.
Ý nghĩa:
- Đối với tiến hóa: cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa.
- Đối với chọn giống: có thể sử dụng các thể không để đưa các NST theo ý muốn vào cây lai.
- Đối với nghiên cứu di truyền học: sử dụng các lệch bội để xác định vị trí của gen trên NST.
Một số ví dụ về đột biến lệch bội
Hội chứng down (thể ba cặp NST 21), (2n+1) = 47 NST
Claiphenter (thể ba cặp giới tính XXY), (2n+1) = 47 NST
Siêu nữ (XXX), (2n+1) = 47 NST
Tocnơ (thể một cặp giới tính XO), ( 2n-1) = 45 NST
Thể đa bội
Khái niệm: Là hiện tượng biến đổi số lượng toàn thể bộ NST của tế bào sinh dưỡng.
Gồm:
 Đa bội chẵn (4n, 6n)  tạo ra con lai hữu thụ gồm thể nhị bội và thể song nhị bội.
 Đa bội lẻ (3n, 5n)  tạo ra con lai bất thụ.

Đa bội chẵn
P 2n x 2n
Gp n n
H.Tử 2n

4n
P 2n x 2n
Gp 2n 2n
H.Tử 4n

4n
Ví dụ
Ví dụ
Đa bội lẻ
P 2n x 2n
Gp 2n n
H.tử 3n

3n
Một số hình ảnh minh họa
Dưa hấu không hạt (3n)
Ngô
Một số hình ảnh minh họa
Ớt tam bội
Cải cúc tam bội
Cơ chế hình thành
Trong giảm phân, sau khi bộ NST đã nhân đôi thành các NST kép, nhưng thoi vô sắc không được hình thành tạo các giao tử có 2n.
Giao tử 2n kết hợp với giao tử n bình thường cho hợp tử 3n (thể tam bội).
Đột biến nếu xảy ra vào giai đoạn sớm của hợp tử trong lần nguyên phân đầu tiên tạo nên hợp tử 4n (thể tứ bội).
Cơ chế hình thành thể đa bội
Đặc điểm của thể đa bội
Tế bào đa bội có lượng ADN tăng gấp bội  quá trình tổng hợp chất hữu cơ diễn ra mạnh mẽ.
Cơ thể đa bội có tế bào lớn, cơ quan dinh dưỡng to, phát triển khỏe, chống chịu tốt.
Hiện tượng đa bội phổ biến ở thực vật.
Cơ thể đa bội lẻ hầu như không có khả năng sinh giao tử bình thường  những cây không có hạt.
Các dạng đột biến nhiễm sắc thể
Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể
Khái niệm: Là những biến đổi bất thường về cấu trúc, hình thái hay số lượng NST.
Đột biến cấu trúc NST có các dạng: mất đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn, chuyển đoạn. Nguyên nhân chủ yếu là do tác nhân ngoại cảnh hay trong tế bào.
Nguyên nhân phát sinh
Máy bay Mỹ rải chất độc hóa học xuống miền nam Việt Nam
Mất đoạn
Là NST bị đứt một đoạn (đoạn đó không chứa tâm động)
Làm giảm số lượng gen trên NST, thường gây chết hoặc giảm sức sống
Ý nghĩa: Xác định vị trí gen trên NST, loại bỏ các gen gây hại.
Hội chứng “mèo kêu” (mất đoạn NST số 5)
Thêm đoạn
Một đoạn nào đó của NST được lặp lại một vài lần xen vào NST tương đồng, hay trực tiếp không do bình thường do sự trao đổi chéo giữa các cromatic.
Việc thêm đoạn này là giảm hoặc tăng thêm cường độ biểu hiện tính trạng.
Hậu quả: Làm tăng hoặc giảm số lượng gen trên NST dẫn đến tăng cường hoặc giảm bớt mức biểu hiện của tính trạng.
Ví dụ ở đại mạch
Đảo đoạn
Một đoạn NST nào đó bị đứt rồi quay ngược 180 độ và gắn vào NST (có thể chứa tâm động hoặc không) làm thay đổi trật tự phân bố gen.
Loại đột biến này ít gây ảnh hưởng đến sức sống của cá thể, góp phần tăng cường sự sai khác giữa các NST tương đồng giữa các nơi thuộc một loài vì vật chất di truyền không bị mất mát.
Ý nghĩa: Sắp xếp lại trật tự các gen trên NST -> tăng sự đa dạng giữa các thứ, các nòi trong cùng một nòi, ít ảnh hưởng tới sức sống.
Chuyển đoạn
Một đoạn NST được chuyển dịch trên cùng một NST hay giữa hai NST khác nhau. Cả hai NST cùng cho và nhận một đoạn (chuyển đoạn tương hỗ) hay một bên cho, một bên nhận (chuyển đoạn không tương hỗ).
Đột biến chuyển đoạn thường gây chết hoặc mất khả năng sinh sản. Trong thiên nhiên đã phát hiện được nhiều chuyển đoạn nhỏ (đậu, lúa, chuối) đã vận dụng chen gen cố định nitơ của vi khuẩn vào hệ gen của hướng dương tạo hàm lượng nitơ cao trong dầu hướng dương.
Phần II: Sự sinh sản của tế bào


Prokaryotes
bacterias
Eukaryotes
Plants & animals
copyright cmassengale
A.Sinh vật nhân sơ
Prokaryotes

Chưa có nhân hoàn chỉnh
Nhiễm sắc thể ở dạng đơn
Sinh sản bằng phân hạch nhị phân
Bao gồm cả vi khuẩn
copyright cmassengale
Phân hạch nhị phân

Tế bào tổng hợp các chất tăng khối lượng và kích thước
DNA được nhân đôi và chia đôi cùng với sự chia đôi tế bào chất
Kết quả:từ 1 tb mẹ qua quá trình sinh sản hình thành 2 tb con
copyright cmassengale
Binary Fission of Bacterial Cell
copyright cmassengale
E. Coli Dividing by Binary Fission
copyright cmassengale
B.Sinh vật nhân thực
Eukaryotes

Nhân được bao bọc bởi màng nhân
Nhiễm sắc thể ở dạng kép, có protein histon bảo vệ.
copyright cmassengale
I.Chu trình tế bào
Là khoảng thời gian giữa hai lần phân bào liên tiếp.
Bao gồm:
Kì trung gian:
Pha G1
Pha S
Pha G2
Kì phân bào: M
Cytokinesis
copyright cmassengale
G1 Phase

Là thời kỳ sinh trưởng chủ yếu của tế bào.
Tế bào tăng kích cỡ
tế bào chuẩn bị nhân đôi DNA

Pha S
DNA và NST được nhân đôi
copyright cmassengale
G2 Phase
Tế bào tổng hợp tất cả những gì cần cho phân bào
copyright cmassengale
M Phase
Tế bào ngừng tổng hợp protein
Năng lượng được sử dụng để hình thành 2 tb con
copyright cmassengale
Life Cycle of a Cell
Mitosis is a cycle with no beginning or end.
copyright cmassengale
II.Nguyên phân
Gồm hai giai đoạn: phân chia nhân và phân chia tế bào chất.
Phân chia nhân được chia làm 4 kì: Kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối.
Phân chia tế bào chất xảy ra khi phân chia vật chất di truyền hoàn tất
copyright cmassengale
Tế bào mẹ
Kì trung gian
Kì đầu
Tế bào mẹ
Kì trung gian
Kì đầu
Kì giữa
Tế bào mẹ
Kì trung gian
Kì đầu
Kì giữa
Kì sau
Tế bào mẹ
Kì trung gian
Kì đầu
Kì giữa
Kì sau
Kì cuối
Tế bào mẹ
Kì trung gian
Kì đầu
Kì giữa
Kì sau
Kì cuối
Tế bào mẹ
Kì trung gian
Kì đầu
Kì giữa
Kì sau
Kì cuối
Tế bào mẹ
Kì trung gian
Kì đầu
Kì giữa
Kì sau
Hai t? b�o con
Những diễn biến cơ bản của NST ở các kì của nguyên phân
NST kép bắt đầu đóng xoắn, co ngắn, có hinh thái rõ rệt và đính vào các sợi tơ của thoi phân bào tại tâm động.
Các NST kép đóng xoắn cực đại và xếp thành một hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào.
Từng NST kép chẻ dọc ở tâm động thành 2NST đơn phân li về 2 cực của teá bào.
Cỏc NST don dón xo?n d�i ra ? d?ng s?i m?nh.
Telophase
       Plant            
Animal
copyright cmassengale
Cytokinesis
Cell Plate Forming in Plant Cells
copyright cmassengale
2.Phân chia tế bào chất
Sau khi hoàn thanh phân chia nhân tế bào chất phân chia dần tách tế bào mẹ thành hai tế bào con ,các tế bào động vật phân chia bằng thắt màng tế bào ở vị trí mặt phẳng xích đạo còn tb tv lại tạo thành vách ngăn tb ở mặt phẳng xích đạo
3. kết quả và ý nghĩa
Kết quả: từ một tb mẹ( 2n) --2 tb con(2n) giống nhau và giồng tb mẹ
Ý nghĩa: truyền đạt thông tin di truyền qua các thế hệ tb,
Với sv nhân thực đơn bao Np là cơ chế s. sản
Với sv nhân thực đa bào Np giup cơ thể sinh trưởng và phát triển bao gồm việc tái sinh các mô hay tb bi tổn thương
Trong thực tiễn Np dược ứng dụng trong dâm, chiết, ghép canh, nuôi cấy mô……..
Nuôi cấy mô thực vật trong ống nghiệm
Ghép cành
Ghép gốc
Giảm phân gồm 2 lần phân bào liên tiếp nhưng NST chỉ nhân đôi 1 lần
Mỗi lần phân bào gồm 4 kì: kì đầu, kì giữa, kì sau, kì cuối.
I. NHỮNG DiỄN BiẾN CƠ BẢN CỦA GẢM PHÂN.
1. Giảm phân I
1. Kì đầu I:
NST kép co ngắn, đóng xoắn, đính vào màng nhân.
Các cặp NST tương đồng tiếp hợp và có thể trao đổi chéo.
Cuối kì màng nhân, nhân con biến mất.
Sự tiếp hợp và trao đổi chéo những đoạn tương đồng có ý nghĩa gì trong di truyền?
Sự tiếp hợp và TĐC những đoạn tương đồng trên đó có kí hiệu các gen bằng chữ đã đưa đến sự hoán vị gen tương ứng (alen) và tạo ra tái tổ hợp các gen không alen, là cơ chế tạo nên các loại giao tử khác nhau về tổ hợp gen, từ đó góp phần tăng nguồn biến dị.
I. NHỮNG DiỄN BiẾN CƠ BẢN CỦA GẢM PHÂN.
1. Giảm phân I
Kì đầu I:
Kì giữa II:
- NST kép tập trung thành 2 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi tơ vô sắc.
I. NHỮNG DiỄN BiẾN CƠ BẢN CỦA GẢM PHÂN.
1. Giảm phân I
Kì đầu I:
Kì giữa I:
Kì sau I:
- Mỗi NST kép di chuyển theo thoi tơ vô sắc về hai cực của tế bào.
I. NHỮNG DiỄN BiẾN CƠ BẢN CỦA GẢM PHÂN
Kì đầu I:
Kì giữa I:
Kì sau I:
Kì cuối I:
NST dãn xoắn, màng nhân và nhân con xuất hiện, thoi vô sắc biến mất.
Số lượng NST bằng một nửa TB mẹ
1. Giảm phân I

I. NHỮNG DiỄN BiẾN CƠ BẢN CỦA GẢM PHÂN
1. Giảm phân I
2. Giảm phân II
Cũng gồm các kì giống nguyên phân, nhưng NST không nhân đôi:
+ Kì đầu II: NST kép co ngắn lại, số lượng NST kép đơn bội (n kép)
+ Kì giữa II: NST kép co ngắn cực đại, tập trung thành 1 hàng ở mặt phẳng xích đạo.
+ Kì sau II: Các NST kép tách nhau ở tâm động thành 2 NST đơn, mỗi NST đơn đi về 1 cực của TB.
+ Các nhân mới được tạo thành đều chứa bộ NST đơn bội (n).
Giảm phân I
Giảm phân II
2n
2n
n
n
n
n
n
n
n
3. Kết quả:
- Từ một tế bào mẹ sau 2 lần giảm phân cho 4 tế bào con có số lượng NST giảm đi một nửa.
- Cơ thể đực: từ 1 TB mẹ tạo 4 tinh trùng (n).
- Cơ thể cái: từ 1 TB mẹ tạo ra 1 trứng (n) và 3 thể cực.

II. Ý NGHĨA CỦA GiẢM PHÂN
Sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp NST trong quá trình giảm phân kết hợp với quá trình thụ tinh thường tạo ra nhiều biến dị tổ hợp.
Nhờ quá trình nguyên phân, giảm phân, thụ tinh đã đảm bảo duy trì, ổn định bộ NST đặc trưng của những loài sinh sản hữu tính.
Giảm phân
Nguyên phân
NST nhân đôi
TB phân chia