Giảm phân

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Buớc tưới chuyển hướng Bước tới tìm kiếm
Trong quá trình giảm phân, nhiễm sắc thể tự nhân đôi (trong kỳ trung gian) và các cặp nhiễm sắc thể tương đông tiếp hợp trao đổi chéo dẫn đến hoán vị gen bộ nhiễm NST (trao đổi chéo nhiễm sắc thể) trong lần phân bào đầu tiên, gọi là quá trình giảm phân I. Các tế bào con được sinh ra sau giảm phân I sẽ tiếp tục phân bào ở quá trình giảm phân II, tự phân đôi nhiễm sắc tử chị em để hình thành giao tử mang bộ NST đơn. Hai giao tử đực và cái khi kết hợp với nhau sẽ được gọi là thụ tinh, dẫn đến quá trình phát sinh giao tử tạo thành hợp tử với bộ NST hoàn chỉnh.

Giảm phân là hình thức phân bào giảm nhiễm trong quá trình hình thành giao tử. Trong quá trình này, tế bào sinh dục (2n NST kép) đã chín (germ cell) trải qua hai lần phân bào liên tiếp gọi là giảm phân I và giảm phân II, nhưng nhiễm sắc thể chỉ nhân đôi có một lần, nên sinh ra giao tử có bộ nhiễm sắc thể giảm đi một nửa: giao tử đực (tinh trùng hoặc tinh tử) và giao tử cái (trứng hoặc noãn) có bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n NST đơn).

Diễn biến các kỳ của quá trình giảm phân[sửa | sửa mã nguồn]

Giảm phân I[sửa | sửa mã nguồn]

Gồm Kỳ trung gian và 4 kỳ phân bào chính thức.

Kỳ trung gian I[sửa | sửa mã nguồn]

Tại kỳ trung gian ADN và NST nhân đôi, NST nhân đôi thành NST kép gồm 2 Crômatit dính với nhau ở tâm động.

Kỳ đầu I[sửa | sửa mã nguồn]

Bước vào kỳ đầu I, các NST kép bắt đôi với nhau theo từng cặp tương đồng. Sau khi tiếp hợp, các NST bắt đầu co xoắn lại. Tiếp đến, các NST kép trong mỗi cặp NST kép tương đồng dần dần đẩy nhau ra bắt đầu từ tâm động. Trong khi NST tiếp tục co xoắn lại thì thoi phân bào cũng được hình thành và một số sợi thoi được đính với tâm động của các NST.

Trong quá trình bắt đôi, các NST kép trong cặp NST kép tương đồng có thể trao đổi các đoạn crômatit cho nhau. Hiện tượng này là hiện tượng trao đổi chéo, dẫn đến hoán vị gen. Cuối kỳ đầu I, màng nhân và nhân con dần tiêu biến, thoi phân bào xuất hiện.

Kỳ đầu I chiếm phần lớn toàn bộ thời gian của quá trình giảm phân. Tùy theo từng loài, kỳ đầu I có thể kéo dài tới vài ngày thậm chí vài chục năm như ở người phụ nữ. [1]

Kỳ giữa I[sửa | sửa mã nguồn]

Các cặp NST kép tương đồng sau khi bắt đôi và co xoắn cực đại di chuyển về mặt phẳng xích đạo của tế bào vầ tập trung thành 2 hàng xếp song song. Dây tờ phân bào từ mỗi cực tế bào chỉ đính vào một phía của mỗi NST kép trong cặp tương đồng.

Kỳ sau I[sửa | sửa mã nguồn]

Mỗi NST kép trong cặp NST kép tương đồng di chuyển theo dây tơ phân ly về hai cực của tế bào trên thoi vô sắc.

Kỳ cuối I[sửa | sửa mã nguồn]

Sau khi đi về cực của tế bào, các NST kép dần dần dãn xoắn. Màng nhân và nhân con dần dần xuất hiện. Thoi phân bào tiêu biến đi để quá trình phân chia tế bào chất bắt đầu diễn ra tạo thành 2 tế bào con có số lượng NST kép giảm đi một nửa (n NST kép)

Giảm phân II[sửa | sửa mã nguồn]

Ngay sau khi kết thúc quá trình giảm phân I, các tế bào bước vào giảm phân II mà không nhân đôi NST. Phân bào giảm phân II cơ bản giống như nguyên phân cũng bao gồm 4 kỳ nhưng diễn biến không bao giờ giống quá trình nguyên phân.

Kỳ đầu II[sửa | sửa mã nguồn]

NST vẫn ở trạng thái n NST kép bắt đầu co ngắn và cho thấy số lượng NST kép (đơn bội)

Kỳ giữa II[sửa | sửa mã nguồn]

Các NST kép xếp 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào

Kỳ sau II[sửa | sửa mã nguồn]

Các NST chẻ dọc ở tâm động thành 2 NST đơn và phân li về 2 cực tế bào

Kỳ cuối II[sửa | sửa mã nguồn]

Các NST đơn nằm gọn trong nhân mới được tạo thành với số lượng bộ đơn bội (n NST)

Kết quả[sửa | sửa mã nguồn]

Sau khi trải qua hai quá trình giảm phân I và giảm phân II, từ 1 tế bào mẹ (2n NST kép) tạo thành 4 tế bào con có số NST đơn = ½ số NST kép của tế bào mẹ (n NST đơn). Các tế bào con sẽ phát triển, lớn lên và biến đổi hình thành các giao tử.

Đối với động vật, ở con đực, 1 tế bào mẹ hình thành 4 tế bào con tạo thành 4 tinh trùng chui vào lòng ống sinh tinh của tinh hoàn để đi vào túi chứa tinh, ở con cái, sau 2 lần giảm phân 1 tế bào mẹ chỉ hình thành 1 tế bào lớn tạo thành tế bào trứng, 3 tế bào nhỏ khác không làm nhiệm vụ sinh sản (tế bào thể cực, hay còn gọi là thể định hướng). Đối thực vật, tế bào tạo thành sau giảm phân lại tiếp tục phân bào để tạo thành hạt phấn hay túi phôi.

Ý nghĩa của quá trình giảm phân[sửa | sửa mã nguồn]

Giảm phân kết hợp với thụ tinh và nguyên phân là cơ chế duy trì bộ NST đặc trưng và ổn định của loài qua các thế hệ. Sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp NST trong quá trình giảm phân đã tạo ra nhiều biến dị tổ hợp giúp giới sinh vật đa dạng, phong phú, là nguyên liệu của chọn lọc tự nhiên và tiến hóa, giúp các loài có khả năng thích nghi với điều kiện sống mới và khẳng định sinh sản hữu tính (chủ yếu là do các biến dị tổ hợp) có ưu thế hơn sinh sản vô tính.

So sánh với nguyên phân[sửa | sửa mã nguồn]

Bảng so sánh dưới đây cho thấy sự khác biệt giữa nguyên và giảm phân.[2]

Giảm phân Nguyên phân
Kết quả Tạo thành bốn tế bào, mỗi tế bào mang một nửa số lượng NST của tế bào mẹ Tạo thành hai tế bào mang bộ NST giống tế bào mẹ
Cơ chế Tạo thành giao tử (tế bào sinh dục) trong sinh sản của sinh vật nhân thực Sinh sản, sinh trưởng và tái tạo tế bào, sinh sản vô tính
Nơi diễn ra Tế bào sinh dục chín Tế bào sinh dưỡng (xôma) và tế bào sinh dục sơ khai
Các giai đoạn Kỳ đầu I, Kỳ giữa I, Kỳ sau I, Kỳ cuối I,
Kỳ đầu II, Kỳ giữa II, Kỳ sau II, Kỳ cuối II
Kỳ trung gian, Kỳ đầu, Kỳ giữa, Kỳ sau, Kỳ cuối
Giống với tế bào mẹ Không
Hiện tượng tiếp hợp Có, thường xảy ra giữa các cặp nhiễm sắc thể tương đồng Rất ít
Bắt cặp nhiễm sắc thể tương đồng? Không
Các NST tách nhau ở tâm động Không xảy ra ở kỳ sau I, nhưng xảy ra ở kỳ sau II Xảy ra ở kỳ sau


Hình ảnh[sửa | sửa mã nguồn]

Chú thích[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ SGK Sinh học 10: Bài 19. Giảm phân. tr. 76. 
  2. ^ “How Cells Divide”. PBS. Public Broadcasting Service. Truy cập 6 tháng 12 năm 2012.