Bài 14. Giảm phân

Do sự phối hợp của các quá trình giảm phân và thụ tinh đã duy trì bộ nhiễm sắc thể đặc trưng của những loài sinh sản hữu tính qua các thế hệ: giảm phân tạo giao tử mang bộ NST đơn bội (n). Sự thụ tinh giữa giao tử đục và giao tử cái giúp phục hồi bộ NST lưỡng bội (2n) đặc trưng cho loài.

Giảm phân là quá trình phân bào chỉ xảy ra ở các tế bào sinh dục chín (tế bào sinh tinh và sinh trứng), kết quả của giảm phân là tạo ra các giao tử (tinh trùng hoặc trứng) mang một nửa bộ nhiễm sắc thể của tế bào mẹ ban đều. 

a) Để tạo ra 4 tế bào con, cần hai lần phân chia từ một tế bào ban đầu (giảm phân I và giảm phân II) 

b) Bộ NST ban đầu (tế bào mẹ) là 2n. Ở giảm phân I bộ nhiễm sắc thể của tế bào là 2n, giống tế bào mẹ. Ở giảm phân II bộ nhiễm sắc thể của tế bào là n, bằng ½ tế bào mẹ.

- Trước khi bắt đầu giảm phân I, sau khi nhiễm sắc thể được nhân đôi ở pha S của kì trung gian, nhiễm sắc thể trong nhân tế bào ở trạng thái kép gồm hai chromatid đính với nhau ở tâm động.

- Ý nghĩa của sự nhân đôi nhiễm sắc thể tạo nhiễm sắc thể kép trước khi tiến hành giảm phân: Đây là lần nhân đôi duy nhất của nhiễm sắc thể trong giảm phân để đảm bảo cho mỗi tế bào con có bộ nhiễm sắc thể giảm đi một nửa so với tế bào mẹ ban đầu.

a) Giảm phân I gồm 4 kì: Kì đầu I, kì giữa I, kì sau I và kì cuối I. Ở kì đầu I, NST tiếp hợp tương ứng với nhau theo từng vế và xảy ra sự trao đổi chéo.

b) Ở kì giữa I, các NST kép di chuyển về mặt phẳng xích đạo của tế bào thành 2 hàng. Ở kì sau I, mỗi NST kép trong cặp NST tương đồng được thoi vô sắc kéo về 2 cực của tế bào.

c) Kết quả của giảm phân I là tạo ra 2 tế bào có bộ NST đơn bội kép (n NST kép). Như vậy, từ lúc bắt đầu giảm phân đến lúc kết thúc giảm phân, số NSt đã giảm đi một nửa, từ 2n NST kép thành n NST kép.

d) Kết quả của giảm phân II là tạo ra 4 tế bào con có bộ NST đơn bội (n NST). Như vậy, sau khi giảm phân II diễn ra, số lượng NST ở mỗi tế bào đã giảm đi một nửa so với sau giảm phân I, từ n NST kép thành n NST đơn.

Nhận xét về sự phân li và tổ hợp của các cặp nhiễm sắc thể tương đồng khác nhau qua các giai đoạn của giảm phân I: Trong giảm phân I, các nhiễm sắc thể đã phân li độc lập và tổ hợp tự do về 2 cực của tế bào tạo ra các tổ hợp nhiễm sắc thể mới, hình thành nên nhiều loại giao tử khác nhau.

- Giao tử tham gia vào quá trình tạo ra cơ thể mới có bộ nhiễm sắc thể (n đơn) giảm đi một nửa so với số lượng nhiễm sắc thể (2n đơn) trong tế bào sinh dưỡng. 

- Sự hình thành giao tử:

+ Sự hình thành giao tử đực: Tế bào mầm sinh tinh phát triển thành tinh bào bậc một → Tinh bào bậc một tiến hành giảm phân tạo ra tinh tử (tiền tinh trùng) → Các tinh tử hình thành nên giao tử đực (tinh trùng). Từ một tế bào mầm sinh tinh tạo ra 4 tinh trùng.

+ Sự hình thành giao tử cái: Tế bào mầm sinh trứng phát triển thành noãn bào bậc một → Noãn bào bậc một tiến hành giảm phân tạo ra 1 tế bào trứng và 3 thể cực → Tế bào trứng hình thành nên giao tử cái, các thể cực tiêu biến. Từ một tế bào mầm sinh trứng chỉ tạo ra 1 trứng.

* Giống nhau:

- Đều phát sinh từ các tế bào mầm sinh dục.

- Đều lần lượt trải qua 2 quá trình: phát triển của các tế bào mầm và giảm phân tạo ra giao tử.

- Đều xảy ra trong tuyến sinh dục của cơ quan sinh dục.

* Khác nhau:

- Sự biến đổi của giao tử đực tạo thành 4 tinh trùng để tham gia vào thụ tinh, bằng với số lượng sản phẩm của giảm phân. Sự biến đổi của giao tử cái tạo thành 1 trứng tham gia vào thụ tinh và 3 thể cực không tham gia vào thụ tinh, bằng ¼ so với sản phẩm của giảm phân.

- Đối với các tế bào ở cơ quan sinh sản, nguyên phân giúp tạo ra số lượng lớn giao tử để tăng hiệu suất thụ tinh, còn giảm phân giúp tăng số lượng biến dị tổ hợp và đảm bảo sự ổn định bộ NST qua các thế hệ.