Tiểu luận về nguyên phân vs giảm phân

MỞ BÀI Nguyên phân giảm phân giai đoạn phân bào diễn thể sinh vật, có ý nghĩa vơ quan trọng tới phát triển, sinh sản trì nịi giống Vậy ngun phân gì? Giảm phân gì? So sánh nguyên phân giảm phân có giống khác nhau? Ngun phân giảm phân có ý nghĩa lớn lao phát triển, tồn sinh vật trái đất Nguyên phân trình phân chia tế bào dạng nguyên nhiễm (sao chép y chang) Sau trình tạo tế có máy di truyền giống với tế bào mẹ ban đầu Giai đoạn nguyên phân xuất hiện, diễn tế bào dinh dưỡng thể Ngồi cịn xuất tế bào sinh dục sơ khai (trừ tế bào tinh tế bào trứng) Giảm phân hiểu trình phân chia tế bào để tạo giao tử (tinh trùng trứng) Kết thúc trình giảm phân thu tế bào mang nửa NST tế bào giảm phân NỘI DUNG I Sự phân bào nguyên nhiễm (Mitosis) Quá trình phân bào nguyên nhiễm trình phức tạp, gồm nhiều thời kỳ nối tiếp nhau: kỳ đầu, kỳ giữa, kỳ sau kỳ cuối Mỗi kỳ có đặc trưng cấu trúc tập tính nhiễm sắc thể, máy phân bào Trong chu kỳ sống tế bào thời kỳ phân bào thời kỳ có nhiều biến đổi sâu sắc cấu trúc tập tính nhiễm sắc thể Qua nhiễm sắc thể nhân đôi kỳ trung gian phân bố đồng cho hai tế bào Các kỳ phân bào a Kỳ đầu (prophase): Trong thời gian kỳ đầu nhờ tăng cao sức ép bào chất mà tế bào có đường nét trịn hơn, tế bào chất nhớt hơn, tăng thêm sức căng bề mặt chiết quang mạnh Nhiễm sắc thể xuất dạng sợi xoắn dọc, mảnh, xếp nhân Về sau nhiễm sắc thể thấy rõ hơn, gồm hai sợi xoắn kép có tên nhiễm sắc tử (chromatide) Hai nhiễm sắc tử nhiễm sắc thể đính lại với tâm động chung Số nhiễm sắc tử nhiễm sắc thể gấp đôi số 2n (2n x 2) Vì kết nhân đơi nhiễm sắc thể giai đoạn S Dần dần nhiễm sắc thể xoắn lai co ngắn lại, dầy lên Ở kỳ đầu nhiễm sắc thể chuyển phía ngồi màng nhân màng nhân dần bị biến Bộ máy phân bào xuất gồm có hai thoi phân bào b Kỳ (metaphase): Các nhiễm sắc thể tập trung vào tế bào, tâm động nằm mặt phẳng xích đạo Thoi vơ sắc hình thành đầy đủ thấy hai dạng sợi Một dạng sợi kéo dài qua suốt tế bào, nối với hai cực tế bào Dạng sợi thứ hai dính đầu mút vào cực tế bào đầu mút vào tâm động thể nhiễm sắc Ở cuối kỳ thể nhiễm sắc phân tách phần tâm c Kỳ sau (anaphase): Kỳ sau lúc nhiễm sắc thể phân tách di chuyển cực khác Bắt đầu tâm động phân đôi, tâm động tách mang theo nhiễm săc tử, nhiễm sắc tử nhiễm sắc thể tách nhờ tâm động di chuyển cực tế bào theo sợi thoi phân bào Và nhiễm sắc tử trở thành nhiễm sắc thể Ở thời kỳ bắt đầu hình thành nhân nhỏ, màng nhân xuất màng ngǎn cách tế bào chị em, quan tử phân phối tế bào d Kỳ cuối ( telophase) Ở giai đoạn nhiễm sắc thể chuyển đến cực, chúng dần mở xoắn ẩn vào dịch tế bào giồng lúc bắt đầu kỳ đầu Màng nhân tái tạo hoàn toàn, hạch nhân xuất Đồng thời xảy trình phân chia tế bào chất Quá trình phân chia tế bào chất xảy động vât thực vật khác - Ở động vật: Ở phần xích đạo tế bào hình thành eo thắt ngày phát triển cuối phân thành tế bào - Ở thực vật: Khác với động vật xích đạo hình thành vách ngăn phân tế bào thành tế bào Người ta cho hình thành vách ngăn thực vật hoạt động di chuyển tích cực mạng lưới nội chất, phức hệ Golgi cấu thành màng khác miền xích đạo tế bào tạo nên vách phân cắt.[1] e Phân tế bào chất (Cytokinesis) Sự phân tế bào chất cuối kỳ sau đầu kỳ cuối diễn suốt kỳ cuối Ở tế bào động vật, phân tế bào chất bắt đầu hình thành eo thắt (ở vùng xích dạo vùng tế bào) Sự hình thành eo thắt lõm sâu eo tiến tới cắt đôi tế bào chất hình thành vịng co rút vùng xích đạo cấu tạo vi sợi actin Khi vòng sợi actin co rút kéo theo phần màng sinh chất lõm thắt vào trung tâm, màng nối với phân tách tế bào chất thành nửa, nửa chứa nhân Mặt phẳng phân cắt tế bào chất thẳng góc với trục thoi phân bào Đối với tế bào thực vật bao thành vỏ xenlulozơ làm cho tế bào không vận động nên phân tế bào chất xảy khác với tế bào động vật Sự phân tế bào chất tế bào thực vật bắt đầu xuất vách ngang vùng trung tâm xích đạo, vách ngang phát triển dần ngoại vi liên kết với vách bao tế bào, phân tách tế bào chất thành nửa chứa nhân Trên vách ngang phân tách tế bào phát triển hệ thống cầu nối tế bào chất tạo thành cấu trúc plasmodesma đặc trưng cho tế bào thực vật Tham gia vào tạo thành vách ngang có phức hệ Golgi, mạng lưới nội chất vi ống cực thoi tồn dư lại vùng xích đạo Ở kỳ sau, bào quan ty thể, lục lap, mạng lưới nội chất v.v phân tế bào Nói chung thời kỳ phân bào, hoạt động tổng hợp chất, hoạt động sinh lý tế bào bị đình giảm bớt nhằm phục vụ cho phân bào.[2]  Tính chất lý hố tế bào thời kỳ phân bào: Trong q trình phân bào nhiều tính chất lý hoá tế bào thay đổi: Độ nhớt tǎng cao kỳ đầu kỳ giữa, giảm kỳ cuối Độ chiết quang tăng cao, pH, tính thầm thấu thay đổi, trình tổng hợp bị ức chế Về mặt thời gian khác nhau: Dài kỳ đầu kỳ cuối, kỳ kỳ sau nhanh  Bộ máy phân bào: Trong nguyên phân xuất máy phân bào gồm: - tạo nên cực tế bào - Thoi phân bào Sao tạo thành trung tử trung cầu, tạo nên cực phân bào Sao có nhiệm vụ định hướng cho phân ly nhiễm sắc thể Thoi tạo thành sợi nối cực Số lượng sợi thay đổi từ hàng chục dến hàng ngàn Sợi thường cấu tạo từ vi ống có kích thước từ 140230 A° Quan sát kỹ người ta thấy có hai loại sợi: - Loại sợi nối lại với - Loại thứ xuất phát từ tâm động dần nối với Loại sợi lôi kéo nhiễm sắc tử cực  Điều kiện cần phải có trình phân bào: Quá trình phân bào q trình phức tạp, tất nhiên phải có chế tự điều hoà diều khiển chung Nhưmg đến người ta chưa biết thật rõ chế phân bào Tuy nhiên người ta khẳng định: điều kiện cần thiết cho phân bào tế bào phải trải qua giai đoạn S Nghĩa phải có tái AND nhân đôi nhiễm sắc thể Lượng AND tăng lên gấp đôi vào trung ký giữ nguyên kỳ sau, kỳ cuối tế bào phân đơi AND trở lại mức ban đầu Và hàng loạt yếu tố nội bào ngoại bào có ảnh hưởng: ức chế, kích thích phân bào Ví dụ chất dinh dưong, hormone, độc tố, tác nhân vật lý: nhiệt độ, tia tử ngoại, tia phóng xạ, yếu tố sinh thái: nhịp độ ngày đêm  Trong thể đa bào: có số tế bào có hoạt động phân chia cao tế bào tuỷ xương …, có tế bào thấp tế bào gan … có tế bào hồn tồn khơng phân chia nơron thần kinh Các mơ ung thư có hoạt tính phân bảo cao [1] Thời gian kỳ điều chỉnh phân bào Trong thể đa bào, quần thể tế bào luôn'được đổi mới, nhờ tế bào gốc trì nhịp điệu phân bào ổn định Bình thường động vật có vú, chu kỳ tế bào kéo dài từ 10 đến 20 thời gian phân bào kéo dài khoảng Tuy nhiên thời gian M không phụ thuộc vào thời gian chu kỳ Thời gian chu kỳ dài nhiều thời gian M tương đối ổn định Kỳ đầu thường kéo dài từ 10 đến 15 phút, kỳ kéo dài từ 25 đến 30 phút Thời gian kỳ sau ngắn nhất, kéo dài từ đến phút, kỳ cuối diễn khoảng 20 đến 25 phút Để xác định nhịp điệu phân bào chủng quần tế bào, người ta xác định số phân bào hay số mitos (mitotic index) Chỉ số mitos tính số phần nghìn số tế bào phân bào (tổng cộng số tế bào kỳ phân bào) 1000 tế bào quan sát với kính hiển vi thường Thật ra, để tính tốn xác định thời gian pha chu kỳ tế bào việc đơn giản Với phương pháp đánh dấu phóng xạ máy phân tích huỳnh quang tu động, người ta xác định tương đối thời gian pha chu kỳ tế bào số chủng quần tế bào nghiên cứu, đặc biệt động vật có vú mà ta nêu phần Chắc chắn rằng, dạng tế bào biệt hóa khác nhau, chủng quần tế bào khác nhau, ảnh hưởng nhân tố điều chỉnh khác nhau, chu kỳ sống nhịp điệu phân bào chúng biến đổi linh hoạt, khác Khi đề cập đến nhân tố kiểm tra phân bào, người ta thấy nhân tố định tế bào phải trải qua pha S, nghĩa DNA nhiễm sắc thể phải nhân đôi: tế bào pha G1 muốn vào pha S phải vượt qua điểm R cuối pha G1 Như điều chỉnh phân bào phụ thuộc vào điều chỉnh chu kỳ tế bào nói chung, có nhiều nhân tố nội bào ngoại bào tham gia, đặc biệt hệ protein cyclin kinaza (xem phần điều chỉnh chu kỳ tế bào) Vượt qua pha G2 điều kiện cần cho phân bào, pha G2, tế bào tổng hợp protein cần thiết cho phân bào, đặc biệt trùng hợp hoá tubulin để tạo thành vi ống Chất ức chế trung kỳ colchicin ức chế trùng hợp vi ống, ức chế tạo thoi phân bào tế bào dừng lại kỳ Sự chuyển tiếp từ pha G2 vào pha M tuỳ thuộc vào protein cyclin B, có tác dụng hoạt hố kinaza, tạo điều kiện cho việc hình thành thoi tiêu biến màng nhân Người ta phát nhiều nhân tố ức chế phân bào: hố chất hóa học, xạ có tác động trực tiếp, gián tiếp lên phân bào; tác động lên tái ADN, lên tạo thành thoi, lên nhiễm sắc thể lên phân tế bào chất Các chất kháng sinh, ví dụ actinomycin D, daunomycin, nogalomycin có tác dụng liên kết với AND, ức chế tổng hợp ADN Các chất cycloheximid, puromycin ức chế tổng hợp protein cách tác động lên riboxom Streptomycin ức chế tế bào pha G2 Các chất chống chuyển hoá (antimetabolite) chất alkylant, thuốc nhuộm có tác động ức chế, làm sai lệch tái ADN, dẫn đến ức chế phân bào Các chất có nguồn gốc thực vật colchicin, colcemid, podophylin, vinblastin v.v có tác dụng ức chế tạo thành thoi phân bào, tế bào dừng lại kỳ giữa, tạo thành nhân đa bội Nhiều chất có tác động lên nhiễm sắc thể làm đứt gãy nhiễm sắc thể, phân ly khơng xác cực, ví dụ, chất yperit, xạ ion hoá v.v lithium, cysteamin, cytochalasin ức chế phân tế bào chất dẫn đến tạo thành tế bào đa nhân.[2] II Sự phần bào giảm nhiễm (meiosis): Như ta biết nhờ phân bào nguyên nhiễm mà có phân bố đồng nhiễm sắc thể tế bào con, tế bào dù hệ thứ mang nhiễm sắc thể lưỡng bội Đối với thể sinh sản vơ tính khơng có vấn đề xảy Nhưng thể sinh sản hữu tính thể phát triển từ hợp tử có vấn đề hợp tử tế bào lưỡng bội (2n) hình thành thụ tinh trình kết hợp nhiễm sắc thể giao tử dực giao tử Và giao tử lưỡng bội 2n hợp tử hệ 4n, hệ 8n v.v Nhưng số lượng nhiễm sắc thể bố mẹ theo quy luật khơng thay đổi Vì thiên nhiên thực tế khơng xảy thể hữu tính có chế phân chia tế bào đặc biệt: Sự phân bảo giảm nhiễm- đặc trưng cho phân chia tế bào sinh dục Do phân bào giảm nhiễm mà giao tử có nhiễm sắc thể đơn bội 1n qua trình thụ tinh hợp tử lại cỏ nhiễm sắc thể lưỡng bội 2n Cơ thể mang tế bào lưỡng bội gọi pha lưỡng bội (diplophase) Ví dụ thực vật bậc cao pha lưỡng bội mang lá, tạo thành quan sinh sản Các gọi mang bào tử -thể bào tử: bào tử tạo thành (tiểu bào tử bao phấn, đại bào tử phôi tâm nỗn) Các bào tử hình thành kết phân bào giảm nhiễm đánh dấu kết thúc pha lưỡng bội tiến sang giai đoạn đơn bội Ở động vật phân bào giảm nhiễm xảy giai đoạn chín (giai đoạn tạo thành nỗn bào tinh trùng) Như thể sinh sản hữu tính q trình hình thành giao tử thụ tinh có khác thay pha bội thể (lưỡng bộiđơn bội- lưỡng bội) Sự thay pha nhóm thể khác mang đặc tính tiến hố rõ rệt Người ta thường phân biệt kiểu phân bào giảm nhiễm: khởi đầu, trung gian, tận - Phân bào giảm nhiễm khởi đầu: gọi phân bào giảm nhiễm hợp tử kiểu mà phân bào giảm nhiễm xảy sau thụ tinh, tức bước đầu phân chia hợp tử (Thấy tảo nguyên sinh động vật) - Phân bào giảm nhiễm trung gian: gọi phân bào giảm nhiễm bào tử xảy trình hình thành bào tử Thời kỳ nằm giai đoạn thể bào tử thể giao tử Kiểu phân chia giảm nhiễm đặc trưng cho phần lớn thực vật - Phân bào giảm nhiễm cuối cùng: gọi phân bào giảm nhiễm giao tử, đặc trưng cho bọn động vật đa bào, số đơn bào thực vật bậc thấp (ví dụ: tảo nâu) Q trình phân bào giảm nhiễm gồm lần phân chia tiếp gọi phân chia I phân chia II Lần phân chia I lần phân chia giảm nhiễm, phân chia II phân chia cân – giống phân bào nguyên nhiễm [1] Sơ đồ chung phân bào giảm nhiễm Phân bào giảm nhiễm (Meiosis) T Boveri phát lần vào năm 1887, đến năm 30-40 kỷ XX nhà tế bào học di truyền hoc làm sáng tỏ vai trò quan trọng chúng.[2] Qua phân bào giảm nhiễm, tế bào có số lượng thể nhiễm sắc giảm l/2 so với tế bào mẹ (do từ meio 1/2) Phân bào giảm nhiễm gồm lần phân bào diễn theo sơ đồ MEIOSIS MEIOSIS I Leptonema Zygonema Kỳ đầu I Pachinema Diplonema Diakinesis Kỳ I Kỳ sau I Kỳ cuối I 10 Kỳ xen kẽ Kỳ đầu II Kỳ II MEIOSIS II Kỳ sau II Kỳ cuối II Phân chia I a Kỳ đầu I Kỳ đầu I kéo dài vài giờ, vài ngày vài tuần lễ, có khéo dài hàng năm trình sinh trứng động vật có vú Sở dĩ kéo dài thời gian giai đoạn sinh trưởng tế bào sinh dục dài hay ngắn tuỳ theo nhóm động vật khác Mặt khác thời kỳ xảy trình phức tạp có liên quan đến tiếp hợp trao đổi chéo nhiễm sắc thể tương đồng nên cần có thời gian  Giai đoạn Leptonem: Ở giai đoạn nhân xuất nhiều sợi nhiễm sắc dài, có hạt nhiễm sắc có vân ngang 11 Số lượng sợi nhiễm sắc tương ứng với số lương nhiễm sắc thể 2n Các sợi có cấu trúc xoắn đơi khó nhận biết nhiễm sắc thể giai đoạn  Giai đoạn Zygonem: Giai đoạn bất đầu nhiễm sắc thể tương đồng liên kết với đôi Một cặp nhiễm sắc thể trương đồng có nguồn gốc từ bố, có nguồn goc từ mẹ (từ giao tử đực giao tử cái) Sự tiếp hợp nhiễm sắc thể tương đồng xảy cách xác Có thể đính với từ đầu mút sau kéo dài dọc nhiễm sắc thể, đính với nhiều đoạn lúc Nhờ tiếp hợp mà hạt nhiễm sắc, điểm sợi nhiễm sắc tương đồng tiếp cận với hạt, điểm sợi tương đồng Trong suốt trình tiếp hợp nhiễm sắc thể giữ nguyên thể toàn vẹn Điểm đặc trưng để nhận biết giai đoạn Zigonem tiếp hợp cặp nhiễm sắc thể tương đồng  Giai đoạn Pachinema: Giai đoạn tương đối dài, giai đoạn tiếp hợp nhiễm sắc thể tương đồng kết thúc Các nhiễm sắc thể tương đồng nằm tiếp cận nhau, chúng dày lên co ngắn lại Các nhiễm sắc thể sợi đôi nhiễm sắc thể tượng đồng dính sát vào theo chiều dọc gọi thể lượng trị (bivalent) gồm đơn trị (mỗi nhiễm sắc thể tương đồng) Chúng có cặp tâm động riêng Mỗi lưỡng trị có hai tâm động gồm sợi nhiễm sắc thể (chromatid) Trong giai đoạn xảy tượng trao đổi chéo cặp nhiễm sắc thể tương đồng Quá trình gọi trao đổi chéo, nhiễm sắc thể tương đồng trao đổi cấu thành có chứa gen cho Hiện tượng trao đổi chéo có ý nghĩa quan trọng mặt di truyền dẫn đến tái tổ hợp gen  Giai đoạn Diplonem: Ở giai đoạn nhiễm sắc thể tiếp tục co ngắn lại 12 Đặc trưng Diplonem xuất lực đẩy thành viên tiếp hợp mà bắt đầu từ tâm đông, kết nhiễm sắc thể tương đồng tách (các đơn vị tách ra) Nhưng tách khơng xảy tồn chiều dọc, mà chúng dính với điểm trao đổi chéo, điểm gọi hình chéo Thường người ta xem hình chéo dẫn chứng tế bào tượng trao đổi chéo xảy Diplonem Ở Diplonem xảy tượng chuyển dịch hình chéo dọc theo nhiễm sắc thể từ tâm động đầu mút Sự chuyển dịch gọi mút hóa Đồng thời có dạng chuyển động quay nhiễm sắc thể  Giai đoạn Diakinesis: Ở giai đoạn nhiễm sắc thể co ngắn lại Các đơn trị tách thường nằm ngoại vị nhân Q trình mút hóa hình chéo tiếp tục, số hình chéo NST dần vào đầu kỳ I nhiễm sắc thể dính với chéo tận b Kỳ I Bắt đầu màng nhân bị phá huỷ, lưỡng trị xếp xích đạo thoi phân chia hình thành Các lưỡng trị xếp xích đạo theo kiểu nhiễm sắc thể cặp tương ứng hướng tâm động cực đối diện Các tâm động đẩy mạnh nhiễm sắc thể bị để phân ly cực c Kỳ sau I Trong (lưỡng trị) đơi nhiễm sắc thể (đơn trị) dính với tâm động tách khỏi đôi lập thành 2, cực cuả tế bào d Kỳ cuối I Ở kỳ cuối đơn trị (bộ 2) - gồm nhiễm sắc từ đến cực Màng nhân, hạch nhân tái tạo vào cuối kì cuối tế bào chất phân chia để hình thành nên hai tế bào 13 Như tế bào có nhân chứa nhiễn sắc thể đơn bội nên người ta gọi lần phân chia I phân chia giảm nhiễm Nghĩa từ nhiễm sắc thể lưỡng bội thành nhiễm sắc thể đơn bội e Kỳ xen kẽ (interkinez): Kỳ xen kẽ kỳ nằm lần phân chia I II giảm phân Kỳ xen kẽ không xảy tượng nhân đôi nhiễm sắc thể khơng có nhân đơi AND kỳ trung gian, kỳ trung gian nói chung ngăn Phân chia II Kỳ đầu II: nói chung ngắn, có khơng có, hai cịn dính với tâm động, vai bắt đầu đẩy Kỳ II: Các nhiễm sắc thể xếp mặt xích đạo Kỳ sau II: Tâm động hai chia đôi, nhiễm sắc thể (nhiễm sắc tử ) trượt thoi, phân ly hai cực nhiễm sắc tử = nhiễm sắc thể Kỳ cuối II: Ở kỳ cuối hai xảy phân chia tế bào chất Vì lần phân chia hai, yếu tố phân chia hai cực nhiễm sắc thể (nhiễm sắc tử) nên gọi phân chia cân Kết ta có tế bào với nhiễm sắc thể đơn bội Ý nghĩa giảm phân: 14 - Nhờ có giảm phân mà giao từ hình thành mang nhiễm sắc thể đơn bội qua thụ tinh số nhiễm sắc thể khôi phục lại thành lưỡng bội hợp tử Giảm phân đóng vai trị quan trọng bảo đảm cho ca thể sinh sản hữu tính - Do tiếp hợp trao đổi gen cặp nhiễm sắc thể tương đồng nên giao tử hình thành khơng chứa gen gốc nghĩa có bố có mẹ, mà chứa gen bố lẫn gen mẹ Như trao đổi chéo tái tạo lại thành phần gen nhiễm sắc thể chế quan trọng bảo đảm cho tổ hợp đa dạng vật chất di truyền - Giảm phân bảo đảm phân bố lại nhiễm sắc thể tế bào Ta thấy phân ly phân tử cặp lưỡng trị (các nhiễm sắc thể tương đồng) xảy cách ngẫu nhiên phân bố cực với xác suất Do qua giảm phân nhiễm sắc thể xếp lại Nghĩa tăng tầng số tổ hợp đa dạng nhiễm sắc thể bố mẹ đơn bội tế bào sinh dục Số lượng tổ hợp nhiễm sắc thể lưỡng bội (2n) 2n (n số NST đơn bội).[1] Vai trò phân bào giảm nhiễm a Phân bào giảm nhiễm tạo giao tử Khâu tạo thành giao tử mang đơn bội nhiễm sắc thể q trình sinh sản hữu tính Khi giao tử đuc giao tử thụ tinh hòa hợp để tạo thành hợp tử, luỡng bội khơi phục, bảo đảm ổn định nhiễm sắc thể qua hệ nhờ luân phiên – phân bào giảm nhiễm (n) thu tinh (2n) phân bào giảm nhiễm (n) thụ tinh (2n) v.v Nếu khơng có phân bào giảm nhiễm theo đà thụ tinh qua hệ, nhiễm sắc thể loài tăng từ 2n → 4n → 8n v.v b Ý nghĩa tiến hóa phân bào giảm nhiễm 15 Là phối hợp với thụ tinh (tức sinh sản hữu tính) để tạo nên đa dạng di truyền cách có quy luật tất yếu, làm sở cho chọn lọc tự nhiên mở hướng tiến hóa mn màu mn vẻ Eucaryota Sự đa dạng di truyền có tưong tái tổ hợp di truyền đem lại Đối với thể đơn bội tế bào lưỡng bội, sinh sản vơ tính phân bào ngun nhiễm qua hệ, genom giữ nguyên khơng đổi, nghĩa khơng có biến di di truyền, có biến dị chúng xảy ngẫu nhiên (do tác nhân bên tác nhân môi trường) khơng theo quy luật, tạo đa dạng di truyền, hạn chế tiến hóa Để khắc phục thiếu sót này, Procaryota Eucaryota bậc thấp xuất hiện tượng tiếp hợp cá thể, qua nhiễm sắc thể cá thể trao đổi gen cho với mục đích đổi genom củamình, tạo đa dạng di truyền Có thể xem hình thức sinh sản hữu tính sơ khai Sự sinh sản hữu tính tiến hóa theo phương cách phối hợp phân bào giảm nhiễm - bảo đảm điều kiện cho trao đổi gen tế bào dòng tế bào sinh dục thụ tinh bảo đảm tái tổ hợp lại toàn genom cá thể - Sự trạo đổi chéo Sự trạo đổi gen qua phân bào giảm nhiễm cặp nhiễm sắc thể tương đồng bảo đảm đổi thành phần gen nhiễm sắc thể bố mẹ Sự trao đổi chéo xảy giai đoạn tiền kỳ I nhờ tiếp hợp xác nhiễm sắc thể tương đồng nhờ phức hệ tiếp hợp, có tổng hợp thêm ADN cần thiết hoạt động protein nhờ SSB protein (protein gây bất ổn định ADN); Rec A protein enzim đặc trưng cho trình trao đổi gen đoạn ADN tương đồng Nhờ tượng trao đổi chéo, giao tử hình thành qua phân bào giảm nhiễm mang genom khác biệt với genom hệ giao tử trước Số lượng giao tử khác biệt xuất qua meios tùy thuộc vào phân ly độc lập thành viên cặp tương đồng, tức tùy thuộc vào số đơn bội (n) 16 - Sự tái tổ hợp lại toàn genom hợp tử thụ tinh: Khi thụ tinh có hịa hợp genom giao tử đực giao tử tạo thành genom chung đặc trưng cho thể tương lai Sự tổ hợp genom xảy cách tự đa dạng di truyền chúng tùy thuộc vào số giao tử tham gia tổ hợp Nếu n = số giao tử khác biệt số hợp tử đa dạng x = 16 Nếu n = số giao tử số hợp tử x = 64 Khái quát hóa ta có số nhiễm sắc thể đơn bội n số giao tử khác biệt 2n số hợp tử đa dạng = 2n x 2n Ví dụ, người, số giao tử khác biệt tạo thành 223 số hợp tử đa dạng 223 x 223.[2] So sánh đặc tính chủ yếu nguyên phân giảm phân Nguyên phân (Mitosis) Giảm phân (Melosis) Xảy tế bào soma tế bào sinh dục Xảy tế bào sinh dục non Một lần phân bào tạo tế bào Hai lần phân bào tạo tế bào Số nhiễm sắc thể giữ nguyên: tế bào Số nhiễm sắc thể giảm nữa: tế 2n cho tế bào 2n bào 2n cho tế bào n Một lần chép ADN, lần chia Một lần chép ADN, hai lần chia Các nhiễm sắc thể tương đồng không Các nhiễm sắc thể tương đồng bắt cặp bắt cặp kỳ trước I Không trao đổi chéo Ít trao đổi chéo cho cặp tương đồng Tâm động chia kỳ Tâm động không chia kỳ I, chia kỳ II Duy trì giống nhau: tế bào có Tạo đa dạng sản phẩm kiểu gen giống với tế bào mẹ giảm phân 17 Tế bào chia nguyên phân Giảm phân luôn xảy tế bào lưỡng bội (2n) hay đơn bội (n) lưỡng bội (2n) đơn bội (>2n) KẾT LUẬN Nhờ có giảm phân, giao từ tạo thành mang nhiễm sắc thể đơn bội Qua thụ tinh tử đực giao tử cái, nhiễm sắc thể lưỡng bội phục hồi Như vậy, phối hợp trình nguyên phân, giảm phân thụ tinh đảm bảo trì ổn định nhiễm sắc thể đặc trưng loài sinh sản hữu tính qua hệ thể Mặt khác, giảm phân tạo nhiều loại giao tử khác nguồn gốc nhiễm sắc thể kết hợp ngẫu nhiên loại giao tử thụ tinh tạo hợp tử mang tổ hợp nhiễm sắc thể khác Đây nguyên nhân chủ yếu làm xuất nhiều biến dị tổ hợp phong phú loài sinh sản hữu tính, tạo nguồn ngun liệu tiến hố chọn giống Do đó, người ta thường dùng phương pháp lai hữu tính để tạo nhiều biến dị tổ hợp nhằm phục vụ cho công tác chọn giống 18 ... chia tiếp gọi phân chia I phân chia II Lần phân chia I lần phân chia giảm nhiễm, phân chia II phân chia cân – giống phân bào nguyên nhiễm [1] Sơ đồ chung phân bào giảm nhiễm Phân bào giảm nhiễm... thường phân biệt kiểu phân bào giảm nhiễm: khởi đầu, trung gian, tận - Phân bào giảm nhiễm khởi đầu: gọi phân bào giảm nhiễm hợp tử kiểu mà phân bào giảm nhiễm xảy sau thụ tinh, tức bước đầu phân. .. đặc tính chủ yếu nguyên phân giảm phân Nguyên phân (Mitosis) Giảm phân (Melosis) Xảy tế bào soma tế bào sinh dục Xảy tế bào sinh dục non Một lần phân bào tạo tế bào Hai lần phân bào tạo tế bào