+ Nguyên phân xảy ra ở tế bào sinh dưỡng và tế bào sinh dục sơ khai, giảm phân xảy ra ở tế bào sinh dục chín.
+ Nguyên phân có một lần phân bào, giảm phân có hai lần phân bào.
+ Nguyên phân kì đầu không có sự bắt cặp và trao đổi chéo, giảm phân Kì đầu I có sự bắt cặp và trao đổi chéo.
+ Nguyên phân Kì giữa NST xếp thành một hàng ở mặt phẳng xích đạo, giảm phân Kì giữa I NST xếp thành hai hàng ở mặt phẳng xích đạo.
+ Nguyên phân kết quả từ một tế bào mẹ cho ra hai tế bào con, giảm phân kết quả từ một tế bào mẹ cho ra bốn tế bào con
+ Nguyên phân số lượng NST trong tế bào con được giữ nguyên, giảm phân Số lượng NST trong tế bào con giảm đi một nữa.
+ Nguyên phân duy trì sự giống nhau: tế bào con có kiểu gen giống kiểu gen tế bào mẹ còn giảm phân tạo biến dị tổ hợp, cơ sở cho sự đa dạng và phong phú của sinh vật, giúp sinh vật thích nghi và tiến hóa.
Trong giảm phân cũng xảy ra những biến đổi: do sự tiếp hợp và phân ly không bình thường của các NST, có thể làm phát sinh các giao tử thừa hoặc thiếu NST. Có trường hợp thoi vô sắc không xuất hiện, sẽ tạo thành các giao tử không giảm nhiễm.
- Điều có sự nhân đôi NST và phân li NST
- Đều phân thành 4 kì : Kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối
- Sự phân đều mỗi loại nhiễm sắc thể và các tế bào con.
- Màng nhân và nhân con biến mất cho đến gần cuối
- Hình thành thoi vô sắc.
Đối với những học sinh giỏi chuyên sâu thì tham khảo phần dưới, còn những bạn bình thường thì chỉ cần học bảng ở trên đầu bài là được.
- Xảy ra khi nào? + Nguyên Phân: xảy ra ở Tb sinh dưỡng và tb sdục sơ khai + Giảm Phân: Xảy ra ở tb sinh dục khi chín - Cơ chế: + NP: chỉ 1 lần phân bào +GP: 2 lần phân bào liên tiếp. GP1 gọi là phân bao giảm nhiễm. GP2 là phân bào nguyên nhiễm
- Sự biến đổi hình thái NST:
+ NP: chỉ 1 chu kì biến đổi +GP: trải qua 2 chu kì biến đổi
- Kì đầu:+ NP: Không có sự trao đổi chéo NST. + GP: Có sự trao đổi chéo NST
- Kì giữa+ NP: NST kép xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo + GP: NST kép xếp thành 2 hàng trên mặt phẳng xích đạo[ kì giữa 1]
- Kì sau:+ NP: NST kép tách nhau ra thành 2 NST đơn và phân li về 2 cực TB + GP: NST kép trong cặp đồng dạng tách nhau ra và phân ly về 2 cực TB[ kì sau 1]
- KÌ cuối:+ NP: Hình thành 2 Tb con giống nhau và giống hệt mẹ + GP: Hình thành hai tb con có bộ NST n kép[ kì cuối 1 ] -NP:+ Bộ NST của loài vẫn được giữ nguyên.
1. Nguyên phân
1.1. Thế nào là nguyên phân?
Nguyên phân được hiểu đơn giản là phương thức sinh sản của tế bào và lớn lên của cơ thể, đồng thời giữ nguyên bộ nhiễm sắc thể đặc trưng của loài qua các thế hệ.
Phần lớn các quá trình phân chia tế bào xảy ra trong cơ thể đều liên quan đến nguyên phân. Trong quá trình phát triển và tăng trưởng, nguyên phân giúp thay thế các tế bào hư hỏng, già yếu bằng các tế bào mới.
Nguyên phân diễn ra ở các tế bào sinh dưỡng và tế bào sinh dục sơ khai [tế bào sinh tinh và sinh trứng không có khả năng này].
1.2. Quá trình nguyên phân diễn ra như thế nào?
Trước khi quá trình nguyên phân diễn ra thì tế bào phải trải qua một kỳ trung gian. Xét trong chu kỳ tế bào, kỳ trung gian chiếm gần hết chu kỳ. Ở đây, NST đơn ở trạng thái dãn xoắn để tiến hành nhân đôi, lúc này tế bào thực hiện nhiều hoạt động để tăng kích thước và chuẩn bị cho phân bào.
Sau khi trải qua kỳ trung gian thì tế bào bước vào quá trình nguyên phân diễn ra như sau:
Tên kỳ Những diễn biến chính Kỳ đầu
- NST kép bắt đầu co ngắn lại và đóng xoắn.
- Màng nhân và nhân con dần bị tiêu biến.
- Thoi phân bào đang bắt đầu xuất hiện.
Kỳ giữa
- NST kép lúc này đóng xoắn cực đại, xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào.
- Thoi vô sắc được hình thành ở kỳ này.
Kỳ sau
- Các cromatit trong NST kép tách nhau ra tại tâm động sau đó đi về hai cực của tế bào.
- Các sợi tơ vô sắc co lại, kéo các NST đi về 2 cực tế bào.
Kỳ cuối
- NST dãn xoắn.
- Thoi vô sắc biến mất.
- Màng nhân và nhân con xuất hiện lại, hình thành nên 2 nhân.
- Tế bào chất cũng phân chia và hình thành nên 2 tế bào mới.
2. Giảm phân
2.1. Giảm phân là gì?
Trái lại với nguyên phân, giảm phân là quá trình phân bào chỉ xảy ra ở các tế bào sinh dục chín [tế bào sinh tinh và sinh trứng] tạo ra các giao tử [tinh trùng hoặc trứng], trong đó giao tử chỉ mang một nửa bộ nhiễm sắc thể của tế bào mẹ ban đầu.
Giảm phân gồm 2 lần phân bào liên tiếp nhưng NST chỉ nhân đôi 1 lần ở lần phân bào đầu tiên.
2.2. Diễn biến của quá trình giảm phân
- Giảm phân I
Ở kỳ trung gian, ADN nhân đôi ở pha S, sau đó tế bào chuẩn bị các chất cần thiết cho quá trình phân bào. Kết thúc kỳ trung gian tế bào có bộ NST 2n kép.
Diễn biến quá trình giảm phân I diễn ra như sau:
Tên kỳ Những diễn biến chính Kỳ đầu I
- NST kép sẽ đóng xoắn, co ngắn lại.
- Các cặp NST thể kép trong cặp tương đồng bắt cặp với nhau theo chiều dọc, sau đó tiếp hợp với nhau và có thể xảy ra trao đổi chéo.
- Cuối kì đầu, 2 NST kép sẽ tách nhau ra.
- Màng nhân và nhân con dần bị tiêu biến.
Kỳ giữa I
- NST tiếp tục co xoắn cực đại , NST có hình thái đặc trưng cho loài ở kỳ này.
- Thoi vô sắc đính vào tâm động tại một bên của NST.
- Các cặp NST tương đồng tập trung thành 2 hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào.
Kỳ sau I - Các cặp NST kép tương đồng di chuyển riêng rẽ về hai cực của tế bào và chúng phân li độc lập với nhau. Kỳ cuối I
- Khi đã di chuyển về hai cực của tế bào, NST bắt đầu dãn xoắn
- Lúc này màng nhân và nhân con xuất hiện
- Thoi vô sắc bị tiêu biến
- Giảm phân II
Sau khi kết thúc giảm phân I, tế bào con được tạo thành tiếp tục đi vào giảm phân 2 nhưng không có quá trình nhân đôi NST. Trong tế bào lúc này có n NST kép
Quá trình giảm phân II có những diễn biến chính như sau:
Tên kỳ Những diễn biến chính Kỳ đầu II
- NST bắt đầu đóng xoắn
- Màng nhân và nhân con dần bị tiêu biến
- Thoi vô sắc dần xuất hiện
Kỳ giữa II
- NST kép co xoắn cực đại sau đó tập trung 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc.
- Thoi vô sắc đính vào 2 bên NST kép
Kỳ sau II - NST tách nhau ra tại tâm động trượt trên thoi vô sắc và di chuyển về hai cực của tế bào. Kỳ cuối II
- NST dãn xoắn.
- Màng nhân và nhân con tái xuất hiện, màng tế bào được hình thành.
Đăng ký ngay để được các thầy cô tổng ôn kiến thức thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia
3. Kết quả và ý nghĩa của quá trình nguyên phân giảm phân
3.1. Kết quả nguyên phân, giảm phân
- Kết quả của quá trình nguyên phân
Kết thúc quá trình nguyên phân, một tế bào mẹ mang bộ NST 2n sẽ tạo ra 2 tế bào con có bộ NST giống nhau và giống bộ NST của tế bào mẹ.
- Kết quả của quá trình giảm phân
Kết quả của quá trình giảm phân là từ một tế bào mẹ với 2n NST, qua hai lần phân bào liên tiếp, tạo ra 4 tế bào con đều có bộ NST n. số NST trong tế bào con đã giảm đi một nửa so với tế bào mẹ. Các tế bào con được tạo thành chính là cơ sở của việc hình thành giao tử.
3.2. Ý nghĩa nguyên phân, giảm phân
- Ý nghĩa quá trình nguyên phân
- Ý nghĩa sinh học:
+ Nguyên phân là cơ chế sinh sản ở sinh vật nhân thực đơn bào, từ 1 tế bào mẹ cho 2 tế bào con có bộ nhiễm sắc thể giống tế bào mẹ.
+ Còn với sinh vật nhân thực đa bào thì nguyên phân làm tăng số lượng tế bào, giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển bình thường. Không những thế, nguyên phân còn giúp cơ thể tái tạo các mô hay tế bào bị tổn thương.
- Ý nghĩa thực tiễn
+ Ứng dụng trong cây trồng như giâm, chiết, ghép cành…
+ Nuôi cấy mô cho ra kết quả cao.
- Ý nghĩa quá trình giảm phân
Sự phân ly độc lập và trao đổi chéo của các NST sẽ tạo ra rất nhiều loại giao tử khác nhau. Qua thụ tinh tạo nên nhiều tổ hợp gen mới làm xuất hiện các biến dị tổ hợp. Từ đó sinh giới trở nên đa dạng và có khả năng thích nghi cao.
- Nguyên phân, giảm phân và thụ tinh giúp duy trì bộ NST đặc trưng cho loài
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 làm xuất hiện rất nhiều biến dị tổ hợp. Việc tăng sự đa dạng di truyền ở thế hệ sau của các loài sinh vật sinh sản hữu tính [chủ yếu là các biến dị tổ hợp] chính là nguồn nguyên liệu cung cấp cho quá trình chọn lọc tự nhiên, giúp các loài có khả năng thích nghi với điều kiện sống mới.
Tham khảo ngay bộ sổ tay tổng hợp kiến thức và kỹ năng giải quyết mọi dạng bài tập trong đề thi Sinh THPT Quốc gia
4. Phân biệt nguyên phân và giảm phân
4.1. Nguyên phân và giảm phân khác nhau ở điểm nào?
Hai quá trình nguyên phân và giảm phân thường đi đôi với nhau, bởi vậy rất dễ nhầm lẫn về hai quá trình nay. Vậy sau đây là một số điểm khác nhau giữa quá trình nguyên phân và giảm phân cần nắm được:
Nguyên phân Giảm phân Diễn ra trong tế bào sinh dưỡng và tế bào sinh dục sơ khai. Chỉ diễn ra trong tế bào sinh dục chín. Chỉ có một lần phân bào. Có tới hai lần phân bào. Kỳ đầu không xảy ra tiếp hợp và trao đổi chéo. Kỳ đầu I xảy ra hiện tượng NST tiếp hợp và có thể xảy ra trao đổi chéo. NST chỉ xếp thành 1 hàng ở mặt phẳng xích đạo ở kỳ giữa NST xếp thành hai hàng ở mặt phẳng xích đạo tại kỳ giữa I. Kỳ sau mỗi NST kép phân thành 2 NST đơn và đi về 2 cực của tế bào. Kỳ sau I, mỗi NST kép trong cặp NST kép tương đồng đi về 2 cực của tế bào. Kết quả là từ một tế bào mẹ cho ra hai tế bào con. Kết quả là từ một tế bào mẹ cho ra bốn tế bào con. Số lượng NST trong tế bào con không thay đổi. Số lượng NST trong tế bào con có sự thay đổi, nó bị giảm đi một nửa so với tế bào mẹ. Tế bào con có bộ NST giống tế bào mẹ, duy trì sự giống nhau qua các thế hệ. Giảm phân có ý nghĩa trong quá trình tế bào sinh sản, tạo ra biến dị tổ hợp, tạo sự phong phú của loài để chúng thích nghi với môi trường sống và tiến hóa.
4.2. Nguyên phân và giảm phân giống nhau ở điểm nào?
Ngoài những điểm khác nhau ở trên thì quá trình nguyên phân giảm phân giống nhau ở điểm:
- Cả 2 đều là các hình thức phân bào.
- Đều nhân đôi ADN một lần.
- Đều bao gồm kỳ đầu, kỳ giữa, kỳ sau, kỳ cuối.
- NST đều trải qua những quá trình biến đổi tương tự nhau như tự nhân đôi, đóng xoắn, tháo xoắn,...
- Màng nhân và nhân con bị tiêu biến vào kỳ đầu và tái xuất hiện vào kỳ cuối.
- Thoi phân bào tiêu biến ở kỳ cuối và xuất hiện lại vào kỳ đầu.
- Các diễn biến chính trong các kỳ của giảm phân II khá giống với nguyên phân.
Nguyên phân và giảm phân giống nhau ở đâu?
Ngoài những điểm khác nhau ở trên thì quá trình nguyên phân giảm phân giống nhau ở điểm: - Cả 2 đều là các hình thức phân bào. - Đều nhân đôi ADN một lần. - Đều bao gồm kỳ đầu, kỳ giữa, kỳ sau, kỳ cuối.
Điểm khác nhau giữa nguyên phân và giảm phân là gì?
Điểm khác nhau cơ bản giữa nguyên phân và giảm phân là nguyên phân chỉ có 1 lần phân bào tạo ra 2 tế bào con giống hệt mẹ, còn giảm phân có 2 lần phân bào tạo ra 4 tế bào con có bộ NST giảm đi 1 nửa so với tế bào mẹ.
Điểm khác nhau ở kì giữa của giảm phân 1 và kì giữa của nguyên phân là gì?
Ở kì giữa I của giảm phân NST co xoắn tối đa, các NST đều ở trạng thái kép. Khác với kì giữa của nguyên phân NST xếp thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào thì kì giữa I của giảm phân, NST xếp thàng 2 hàng song song với nhau trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào.
Ý nghĩa cơ bản của nguyên phân là gì so sánh nguyên phân với giảm phân?
Ý nghĩa của nguyên phân cho thấy quá trình hình thành và phát triển của các tế bào sinh dưỡng. Nó là kết quả để duy tì bộ NST của loài trong hệ sinh thái. Ý nghĩa của giảm phân cho thấy quá trìn tạo tế bào sinh sản, sinh ra biến dị tổ hợp, tạo sự phong phú của loài, thích nghi với môi trường sống và tiến hóa.