Sinh sản hữu tính tính ổn định nhiễm sắc thể Trước tiên, ta đề cập chủ yếu phương thức sinh sản hữu tính eukaryote mối liên quan với ổn định số lượng nhiễm sắc thể đặc trưng loài Thực ra, eukaryote có hai kiểu sinh sản chính, vô tính hữu tính Sự sinh sản vô tính (asexual reproduction) xảy cá thể đơn độc tạo cá thể giống nó; phương thức sinh sản phổ biến thực vật động vật đơn giản Sự trinh sinh (parthenogenesis) rệp chẳng hạn trường hợp đặc biệt, sinh không qua thụ tinh Nói chung, sinh cách giống với bố mẹ mặt di truyền Sự sinh sản hữu tính (sexual reproduction) xảy cá thể tạo tế bào sinh dục đực cái, hay giao tử (gametes), đến lượt chúng kết hợp với tạo thành tế bào trứng thụ tinh gọi hợp tử (zygote), tức tế bào hoàn chỉnh mà từ phát triển thành cá thể Hình thức sinh sản xảy toàn kiểu sinh vật, kể động vật đơn giản sum (Balanus) chẳng hạn, thực vật, chí vi khuẩn Ở vi khuẩn, có kiểu trao đổi thông tin di truyền tiếp hợp, biến nạp tải nạp gọi sinh sản cận tính (parasexual; vấn đề trình bày riêng giáo trình Di truyền Vi sinh vật Ứng dụng) Thông thường giao tử đực bắt nguồn từ cá thể khác nhau, đời sinh khác với bố mẹ chúng nhiều chi tiết Đây nội dung mà chương tập trung thảo luận Còn tự thụ tinh xem trường hợp ngoại lệ quan trọng sinh sản hữu tính (xem chương 12) Hợp tử → (N)x → Con trưởng thành → G → Trứng Hợp tử đực → (N)x → Con đực trưởng thành → G → Tinh trùng -[Sinh trưởng] - * [Phát sinh] * [Thụ tinh] giao tử / bào tử Hình 3.1 Sơ đồ tổng quát sinh trưởng sinh sản sinh vật hữu tính Ở cho thấy số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội (2n) đơn bội (n) tương ứng với giai đoạn khác (hàng cùng) Ký hiệu (N)x biểu thị nhiều lần nguyên phân, G - giảm phân Sơ đồ tổng quát sinh trưởng sinh sản sinh vật sinh sản hữu tính trình bày hình 3.1 Trên nguyên tắc, hợp tử nhân hai nhiễm sắc thể đơn bội (haploid) ký hiệu n, từ giao tử đực từ giao tử cái; nên số lượng nhiễm sắc thể hợp tử lưỡng bội (diploid), tức 2n đặc trưng ổn định cho loài Mỗi đơn bội chứa n nhiễm sắc thể khác nhau, hay kiểu nhiễm sắc thể có mặt lần chứa gene khác Tập hợp toàn gene nhiễm sắc thể đơn bội gọi gene nhiếm sắc thể tương đồng (homologous chromosomes) (genome) Như vậy, lưỡng bội đặc trưng tế bào soma, nhiễm sắc thể tồn theo cặp gồm hai giống hình dạng, kích thước trật tự phân bố gene - có nguồn gốc từ bố từ mẹ - gọi Ở sinh vật đa bào, hợp tử tăng số lượng tế bào nhờ trình nguyên phângiảm phân (meiosis), tức kiểu phân chia tế bào tạo giao tử có số lượng nhiễm sắc thể giảm nửa (n) Quá trình gọi phát sinh giao tử (gametogenesis) động vật phát sinh bào tửthụ tinh (fertilization), giao tử hay trứng (egg) giao tử đực hay tinh trùng (sperm) hợp với tạo thành hợp tử đời Các hợp tử lại bắt đầu vào chu kỳ sinh trưởng sinh sản y hệt (mitosis), kiểu phân chia tế bào tạo tế bào có số lượng nhiếm sắc thể 2n giữ nguyên Khi thể đạt tới độ thành thục sinh dục, số tế bào quan sinh sản trải qua (sporogenesis) thực vật Sau đó, trình Bảng 3.1 Số lượng nhiễm sắc thể 2n tế bào soma số loài Loài động vật 2n Loài thực vật 2n Đậu Hà Lan Người (Homosapiens) 46 (Pisumsativum) 14 Chimpanzee (Pantroglodites) 48 Ngô (Zea mays) 20 Bò (Bos taurus) 60 Lúa gạo (Oryza sativa) 24 Ngựa (Equuscaballus) 64 Lúa mạch (Secalcereale) 14 Lừa (Equus asinus) Lúa mỳ 62 (Triticumdurum) Lúa mỳ Chó (Canisfamiliaris) 78 (Triticumvulgare) 28 42 Mèo (Felis catus) Khoai tây 38 (Solanumtuberosum) 48 Chuột nhắt (Musdomesticus) Thuốc 40 (Nicotianatabacum) 48 ~78 12 Gà Loa kèn