- Quá trình giảm phân được chia thành hai giai đoạn liên tiếp nhau là giảm phân I và giảm phân II . Diến biến của từng kì, sự biến đổi số lượng và trạng thái NST trong các kì của quá trình giảm phân được mô tả bởi bảng sau Bảng : Mô tả diễn biến của quá trình giảm phân trong tế bào
Ý nghĩa của quá trình 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 rất nhiều biến dị tổ hợp. 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 rất nhiều biến dị tổ hợp. Sự đa dạng di truyền ở thế hệ sau của các loài sinh vật sinh sản hữu tính [chủ yếu là do các biến dị tổ hợp] là nguồn nguyên liệu cho quá trình chọn lọc tự nhiên, giúp các loài có khả năng thích nghi với điều kiện sống mới. Các quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh góp phần duy trì bộ NST đặc trưng cho loài. Kết quả của giảm phân : Từ 1 tế bào mẹ có 2n NST kép tạo ra 4 tế bào con có bộ NST n đơn . |
1. Khái niệm : Giảm phân là hình thức phân bào diễn ra ở tế bào sinh dục chính , gồm 2 lần phân bào liên tiếp nhưng nhiễm sắc thể chỉ phân đôi có 1 lần ở kỳ trung gian trước phân bào I [ giảm phân I ]. Lần phân bào II [ giảm phân II ] diễn ra sau kỳ trung gian rất ngắn . Tiến trinh này bảo đảm cho sự tạo ra các giao tử đực [ tinh trùng ] và giao tử cái [ trứng ] có bộ nhiễm sắc thể đơn bội .
2.Giảm phân xảy ra ở loại tế bào nào ?
-> Tại kỳ này có thể xảy ra quá trình trao đổi đoạn giữa các nhiễm sắc thể trong cặp tương đồng [ cơ sở của hiện tượng hoán vị gen ]... Màng nhân và nhân con xuất hiện , tế bào chất phân chia tạo ra 2 tế bào con có bộ nhiễm sắc thể kép đơn bội khác nhau về nguồn gốc .
3. Qúa trình giảm phân gồm :
- Kì trung gian : các nhiễm sắc thể ở trạng thái duỗi xoắn , tự tổng hợp nên một nhiễm sắc thể giống nó dính với nhau tại tâm động để trở thành nhiễm sắc thể kép .
- Kì đầu : các nhiễm sắc thể kép bắt đàu co ngắn . Các nhiễm sắc thể kép trong cặp tương đồng áp sát tiến lại gần nhau xảy ra hiện tượng tiếp hợp . Tại kỳ này có thể xảy ra quá trình trao đổi đọan giữa các nhiễm sắc thể trong cặp tương đồng [ cơ sở của hiện tượng hoán vị gen ].
- Kì giữa :các nhiễm sắc thể kép trong cặp tương đồng tách nhau ra trượt trên tơ phân bào dàn thành hai hàng song song nhau trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào .
- Kì sau : các cặp nhiễm sắc thể kép trong cặp tương đồng tở hợp ngẫu nhiên và phân ly độc lập về hai cực của tế bào .
- Kì cuối : các nhiễm sắc thể kép nằm gọn trong nhân mới của tế bào .
- Màng nhân và nhân con xuất hiện , tế bào phân chia tạo ra 2 tế bào con có bộ nhiễm sắc thể kép đơn bội khác nhau về nguồn gốc .
4. Giảm phân I gồm : kì trung gian và 4 kỳ phân bào chính thức.
a. Kì trung gian I :
- ADN và NST nhân đôi .
- NST nhân đôi thành NST kép gồm 2 Crômatit dính với nhau ở tâm động .
b. Kì đầu I :
- Các NST kép bắt đôi với nhau theo từng cặp tương đồng , có thể xảy ra trao đổi đoạn NST dẫn đến hoán vị gen .
- NST kép bắt đầu đóng xoắn .
- Màng nhân và nhân con tiêu biến .
c. Kì giữa I :
- NST kép đóng xoắn tối đa và xếp thành 2 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào vô sắc , dính với thoi vô sắc ở tâm động .
d. Kì sau I :
- Mỗi NST kép trong mỗi NST kép tương đồng di chuyển về 2 cực của tế bào trên thoi vô sắc .
e. Kì cuối I :
- Thoi vô sắc tiêu biến .
- Màng nhân và nhân con xuất hiện .
- Số NST trong mỗi tế bào con là n kép .
5. Giảm phân II gồm : diễn biến giống nguyên phân .
a. Kỳ trước II : NST vẫn ở trang thái n NST kép .
b. Kỳ giữa II : Các NST kép xếp thành 1 hàng trên mặt phảng xích đạo .
c. Kỳ sau II : Các NST kép tách ra thành NST đơn , phân ly về 2 cực .
d. Kỳ cuối II : Kết quả tạo ra 4 tế bào có bộ NST n đơn .
6. Kết quả của giảm phân :
-Từ 1 tế bào mẹ có 2n NST kép tạo ra 4 tế bào con có bộ NST n đơn.
*Quan sát hình trên và giải thích tại sao giảm phân lại tạo ra được các tế bào con với số lượng NST giảm đi một nữa?
+Giảm phân tạo ra được các tế bào con với số lượng NST giảm đi một nửa.
+ Giảm phân có 2 lần phân bào lien tiếp nhưng NST chỉ nhân đôi 1 lần.
+ Ở kì sau mỗi NST kép trong cặp NST kép tương đồng di truyền theo dây tơ vô sắc về mỗi cực của tế bào.
7. Ý nghĩa của quá trình giảm phân :
Nhờ sự phân li độc lập , tổ hợp tự do của các NST, hiện tượng trao đổi đoạn và hoán vị gen đã tạo ra tính đa dạng và phong phú cho giao tử , từ đó xuất hiện các biến dị tổ hợp ở thế hệ sau.
8. Công thức giảm phân :
=> Gọi x là số TB mẹ ban đầu[ 2n NST] 1. x tế bào sinh dục sơ khai sau k lần nguyên phân = x. 2k TBSD chín 2. Môi trường nội bào cần cung cấp nguyên liệu tương ứng với số NST đơn cho k lần nguyên phân liên tiếp = x. 2n [2k – 1] 3. x. 2k TBSD chín ---- giảm phân ----> 4. x. 2k tbào con [ 4. x. 2k tế bào con thì có 4. x. 2k tinh trùng ở giống đực, x. 2k trứng ở giống cái ] - Tổng NST trong 4. x. 2k tinh trùng = n.4. x. 2k - Tổng NST trong . x. 2k trứng = n. x. 2k 4. Môi trường nội bào cần cung cấp nguyên liệu tương ứng với số NST đơn cho quá trình giảm phân = x. 2n .2k - Tổng nguyên liệu môi trường cung cấp cho x tế bào sinh dục sơ khai sau k lần nguyên phân và giảm phân = x. 2n [ 2.2k – 1] 5. Gọi n là số cặp NST tương đồng có cấu trúc khác nhau, r là số cặp NST tương dồng xảy ra trao đổI chéo tại 1 điểm[ r ≤ n]
**Nếu không xảy ra TĐC : - Số loại giao tử tạo ra = 2n - Tỉ lệ mỗi loại giao tử = 1/2n - Số loại hợp tử tạo ra = 4n **Nếu xảy ra TĐC : - Số loại giao tử tạo ra = 2n r - Tỉ lệ mỗi loại giao tử =1/2n r
- Số loại hợp tử tạo ra phụ thuộc vào TĐC xảy ra ở 1 hay 2 bên đực , cái
*** Hiện tượng NST tương đồng bắt đôi với nhau có ý nghĩa gì?
=> Làm tăng số loại giao tử -> qua thụ tinh xuất hiện biết dị tổ hợp
***Tại sao giảm phân lại tạo ra được các tế bào con với lượng NST giảm đi một nửa?
=> Do NST chỉ nhân đôi 1 lần ở trước giảm phân I. Nhưng chia đôi tới 2 lần
*** Nêu ý nghĩa của quá trình giảm phân.
=>giảm phân kết hợp với thụ tinh và nguyên phân là cơ chế bảo đảm việc duy trì bộ NST đặc trưng và ổn định cảu loài,giúp tạo ra nhiều biến dị tổng hợp ở đời con làm nguyên liệu cho quá trình chọn lọc tự nhiên.