Giảm phân

01Diễn biến của giảm phân

Giảm phân xảy ra ở tế bào sinh dục chín (vùng chín của tuyến sinh dục ở động vật, bao phấn và noãn ở thực vật). Trước giảm phân, NST nhân đôi một lần ở kì trung gian; sau đó tế bào phân chia hai lần liên tiếp (giảm phân I và giảm phân II), tạo bốn tế bào con có bộ NST đơn bội (n).

• Kì đầu I: các NST kép tương đồng bắt cặp với nhau theo chiều dọc (tiếp hợp). Hai chromatid không chị em của cặp tương đồng có thể trao đổi đoạn cho nhau (trao đổi chéo), tạo chromatid mang tổ hợp gene mới.
• Kì giữa I: các cặp NST kép tương đồng xếp thành hai hàng trên mặt phẳng xích đạo. Mỗi cặp sắp xếp theo hướng ngẫu nhiên, độc lập với các cặp khác.
• Kì sau I: hai NST kép trong mỗi cặp tương đồng phân li về hai cực; các chromatid chị em vẫn dính nhau ở tâm động.
• Kì cuối I: tạo hai tế bào con, mỗi tế bào có n NST kép. Bộ NST đã giảm đi một nửa.
• Giảm phân II (diễn ra giống nguyên phân, không có nhân đôi NST trước đó): ở kì sau II, hai chromatid chị em tách nhau thành hai NST đơn đi về hai cực; kết quả là bốn tế bào con, mỗi tế bào có n NST đơn.

02Giảm phân, thụ tinh và nguyên phân trong sinh sản hữu tính

Giảm phân tạo giao tử đơn bội (n). Trong thụ tinh, giao tử đực (n) kết hợp với giao tử cái (n) tạo hợp tử lưỡng bội (2n). Hợp tử nguyên phân nhiều lần để phát triển thành cơ thể. Nhờ phối hợp ba quá trình này, bộ NST đặc trưng của loài được duy trì ổn định qua các thế hệ.

Giảm phân và thụ tinh cũng tạo ra sự đa dạng di truyền: trao đổi chéo ở kì đầu I và sự phân li độc lập của các cặp NST ở kì giữa I tạo nhiều loại giao tử (với n cặp NST, chỉ riêng phân li độc lập đã cho 2ⁿ cách tổ hợp; ở người n = 23, hơn 8 triệu); thụ tinh kết hợp ngẫu nhiên các giao tử. Đây là nguồn biến dị tổ hợp, giúp loài thích nghi với môi trường thay đổi.

03Các nhân tố ảnh hưởng đến giảm phân

• Nhân tố bên trong: đặc điểm di truyền của loài, hormone sinh dục, tuổi của cơ thể. Ví dụ, nguy cơ NST không phân li trong giảm phân tăng theo tuổi của bố mẹ; tỉ lệ trẻ mắc hội chứng Down (thừa một NST 21) liên quan tới tuổi người mẹ.
• Nhân tố bên ngoài: nhiệt độ, chế độ dinh dưỡng, một số hoá chất và tác nhân phóng xạ có thể làm rối loạn sự hình thành thoi phân bào hoặc sự phân li của NST.

04So sánh nguyên phân và giảm phân

05Vận dụng và thực hành

• Giâm, chiết, ghép cành và nuôi cấy mô dựa trên nguyên phân, nên cây con giữ nguyên đặc điểm của cây mẹ.
• Anh chị em ruột (không phải sinh đôi cùng trứng) có nhiều đặc điểm khác nhau vì mỗi người được tạo ra từ những giao tử mang tổ hợp NST khác nhau.
• Tiêu bản giảm phân: thường làm từ tinh hoàn châu chấu đực hoặc bao phấn hoa hành còn non, nhuộm NST rồi ép lên lam kính và quan sát ở vật kính 40×, tìm tế bào ở các kì khác nhau (thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên).

Thực hành và luyện tập