Lý thuyết mối quan hệ giữa nguyên phân - giảm phân Sinh học 9

LÝ THUYẾT VỀ MỐI QUAN HỆ GIỮA  NGUYÊN PHÂN – GIẢM PHÂN

I. CHU KỲ TẾ BÀO VÀ NGUYÊN PHÂN

1. Các giai đoạn của chu kỳ tế bào

Kì trung gian: Gồm 3 pha là \({G_1},S,{G_2}\) 

• Pha \({G_1}\): Tế bào tổng hợp các chất cho sự sinh trưởng
• Pha S: Nhân đôi ADN, NST ở trạng thái kép
• Pha \({G_2}\): Tổng hợp nốt các chất cần thiết để chuẩn bị cho quá trình nguyên phân diễn ra.

Chu kì tế bào được điều khiển một cách rất chặc chẽ. Thời gian và tốc độ phân chia tế bào ở các bộ phận khác nhau của cùng một cơ thể động vật, thực vật là rất khác nhau và được điều khiển nhằm đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển bình thường của cơ thể.

2. Nguyên phân

• Nguyên phân diễn ra ở tế bào sinh dưỡng và vùng sinh sản của tế bào sinh dục.
• Trao đổi chéo có thể xảy ra ở nguyên phân nhưng rất rất hiếm.
• Gồm kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối.

Quá trình nguyên phân diễn ra như sau:

• Kì đầu: NST đần co xoắn, màng nhân và nhân con dần tiêu biến, thoi phân bào xuất hiện. NST ở trạng thái kép (2n).
• Kì giữa: NST kép co xoắn cực đại và tập trung thành một hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. NST ở trạng thái kép (2n).
• Kì sau: Các nhiễm sắc tử tách nhau về hai cực của tế bào. NST ở trạng thái đơn (4n).
• Kì cuối: NST dãn xoắn, màng nhân và nhân con xuất hiện. NST ở trạng thái đơn (2n).

Ý nghĩa của nguyên phân:

• Đối với sinh vật đơn bào: nguyên phân là cơ chế sinh sản.
• Đối với sinh vật đa bào: nguyên  phân giúp cơ thể sinh trưởng, phát triển, tái sinh mô và các bộ phận bị tổn thương.

Kết quả: Qua quá trình  nguyên phân, từ một tế bào mẹ tạo ra hai tế bào con có bộ NST giống nhau và giống với bộ NST của tế bào mẹ.

II. GIẢM PHÂN

Giảm phân là cơ chế hình thành các tế bào sinh dục đực và cái với số lượng NST giảm đi một nửa, tham gia vào quá trình thụ tinh tạo thành hợp tử phát triển thành cơ thể mới mang bộ NST đặc trưng cho loài.

1. Giảm phân 1

Trước khi đi vào giảm phân, NST nhân đôi thành NST kép

• Kì đầu 1:
  • NST kép bắt đôi nhau theo từng cặp tương đồng, các NST dần dần co xoắn lại.
  • Các NST kép đẩy nhau ra từ phía tâm động
  • Trong quá trình bắt chéo giữa các NST tương đồng có thể có trao đổi các đoạn crômatit cho nhau.
  • Màng và nhân con biến mất, thoi vô sắc hình thành. NST lúc này là 2n (kép).
• Kì giữa 1:
  • NST tập trung thành hai hàng trên mặt phẳng xích đạo. Đây là kì nhìn rõ nhiễm sắc thể nhất.
  • Thoi vô sắc từ hai cực tế bào đính vào một phía của mỗi NST kép.
• Kì sau 1: Mỗi NST kép trong cặp tương đồng di chuyển theo thoi vô sắc về một cực của tế bào. NST ở trạng thái kép 2n (kép).
• Kì cuối 1:
  • NST kép dần dần tháo xoắn.
  • Màng nhân và nhân con dần được hình thành, thoi vô sắc dần tiêu biến. NST ở trạng thái kép n (kép).

2. Giảm phân 2

• Kì đầu 2:
  • NST đóng xoắn cực đại, màng và nhân con biến mất.
  • Thoi vô sắc xuất hiện.
• Kì giữa 2:
  • NST kép tập trung thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào.
  • Thoi vô sắc đính vào 2 phía của NST kép.
• Kì sau 2: NST tại tâm động trượt trên thoi vô sắc về 2 cực của tế bào.
• Kì cuối 2: NST dãn xoắn. Màng nhân và nhân con xuất hiện, màng tế bào hình thành.

→ Kết quả: Từ 1 tế bào có bộ NST 2n qua phân chia giảm phân tạo ra 4 tế bào con có bộ NST là n.

So sánh nguyên phân và giảm phân

• Giống nhau:
  • Có thoi phân bào.
  • Ở kì giữa lần phần II của giảm phân NST có trạng thái giống các NST ở kì giữa nguyên phân: Các cặp NST kép xếp thành 1 hàng tại mặt phẳng xích đạo.
  • NST đều trải qua biến đổi: nhân đôi, đóng xoắn, tập hợp ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào, phân li về hai cực của tế bào, tháo xoắn.
  • Đều là một trong những cơ chế giúp duy trì sự ổn định bộ NST của loài qua các thế hệ.
• Khác nhau: