Giảm phân là gì? Kết quả và ý nghĩa của Giảm phân

Giảm phân là một trong những phần kiến thức vô cùng quan trọng của bộ môn sinh học mà chúng ta cần nắm rõ. Vậy giảm phân là gì? Hình thức phân bào này xảy ra ở các loại tế bào nào? Đây là những câu hỏi được rất nhiều bạn đọc thắc mắc khi nhắc đến khái niệm giảm phân. Vậy hãy cùng Trang Tài Liệu tìm hiểu câu trả lời để giải đáp những câu hỏi trên qua bài viết dưới đây nhé.

Giảm phân là gì?

Giảm phân là quá trình phân bào chỉ có thể xảy ra ở các tế bào sinh tinh và sinh trứng (hay còn gọi là tế bào sinh dục chín) tạo ra tinh trùng hoặc trứng (các giao tử) mang một nửa bộ NST của tế bào mẹ ban đầu.

Giảm phân tiếng Anh là gì?

Giảm phân tiếng Anh là meiosis

Các đặc điểm của giảm phân

Giảm phân I

Kì đầu I: Nhiễm sắc thể kép bắt đầu co xoắn. Các cặp nhiễm sắc thể có thể trao đổi chéo và xảy ra tiếp hợp

Kì giữa I: Nhiễm sắc thể co xoắn cực đại và xếp thành 2 hàng ở phía trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào

Kì sau I: Các nhiễm sắc thể kép trong các cặp tương đồng phân li độc lập với nhau về phía hai cực của tế bào

Kì cuối I: Các nhiễm sắc thể kép nằm hoàn toàn trong 2 nhân mới được tạo thành.

→ Kết quả của quá trình giảm phân I: Mỗi tế bào mang 2n nhiễm sắc thể qua giảm phân I sẽ tạo thành 2 con chứa n nhiễm sắc thể kép bằng một nửa bộ nhiễm sắc thể của tế bào mẹ.

Giảm phân II

Kì đầu II: Nhiễm sắc thể co xoắn

Kì giữa II: Nhiễm sắc thể co xoắn cực đại và được xếp thành 1 hàng ở phía trên mặt phẳng xích đạo

Kì sau II: 2 cromatit tách nhau tại tâm động tạo thành 2 nhiễm sắc thể đơn và được phân li về phía 2 cực của tế bào

Kì cuối II: Các nhiễm sắc thể nằm hoàn toàn phía trong 2 nhân mới được tạo thành

→ Kết quả của quá trình giảm phân II: Một tế bào mang 2n nhiễm sắc thể trải qua giảm phân sẽ tạo thành 4 tế bào con có n nhiễm sắc thể. 

Kết quả của quá trình giảm phân

Từ một tế bào mẹ có 2n nhiễm sắc thể kép sẽ tạo ra 4 tế bào con có bộ nhiễm sắc thể n đơn.

Ở giới đực: Không xảy ra hiện tượng hoán vị gen bởi 1 tế bào sinh tinh giảm phân bình thường sẽ tạo ra 4 tinh trùng, trong đó có 2 loại tinh trùng với 2 kiểu gen khác nhau. Hoán vị gen thì 1 tế bào sẽ tạo ra 4 loại tinh trùng với các kiểu gen khác nhau. 

Ở giới cái: Các tế bào trứng chỉ có thể tạo ra 1 tế bào trứng và 3 thể định hướng.

Ý nghĩa của quá trình giảm phân

Sự phân li độc lập của các nhiễm sắc thể và trao đổi đoạn giúp tạo nên rất nhiều các loại giao tử khác nhau. Thông qua quá trình thụ tinh, các tổ hợp gen mới được tạo thành gây nên các biến dị tổ hợp → khiến cho sinh giới trở nên đa dạng và có khả năng thích nghi cao hơn. Sự di truyền của thế hệ sau của các loài sinh sản hữu tính trở nên đa dạng hơn là nguồn nguyên liệu phục vụ cho quá trình chọn lọc tự nhiên, giúp các loài dễ dàng thích nghi với điều kiện sống thay đổi. 

Các quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh đều giúp duy trì bộ nhiễm sắc thể đặc trưng của loài.

Phân biệt giảm phân và nguyên phân

Giống nhau

• Đều là hình thức phân bào
• Đều có 1 lần nhân đôi ADN
• Đều có 4 kì: kì đầu, kì giữa, kì sau, kì cuối
• NST đều trải qua những biến đổi tương đồng như: đóng xoắn, tháo xoắn, tự nhân đôi,…
• Nhân con và màng nhân đều tiêu biến vào kì đầu và xuất hiện vào kì cuối
• Thoi phân bào đều tiêu biến vào kì cuối và xuất hiện vào kì đầu

Khác nhau:

• Giảm phân xảy ra ở tế bào sinh dục chín còn nguyên phân xảy ra ở tế bào sinh dục sơ khai và tế bào sinh dưỡng
• Giảm phân có 2 lần phân bào còn nguyên phân có 1 lần phân bào
• Giảm phân kì đầu có sự trao đổi chéo và bắt cặp còn nguyên phân kì đầu không có
• Giảm phân kì giữa NST xếp thành 2 hàng ở mặt phẳng xích đạo còn nguyên phân kì giữa NST xếp thành 1 hàng
• Giảm phân kết quả từ 1 mẹ cho ra 4 tế bào con còn nguyên phân từ 1 mẹ cho ra 2 tế bào con
• Giảm phân số lượng NST trong tế bào con giảm đi ½ còn nguyên phân số lượng NST trong tế bào con được giữ nguyên
• Giảm phân tạo biến dị tổ hợp. Đây được coi cơ sở cho sự đa dạng và phong phú của sinh vật để sinh vật tiến hoá và thích nghi với các môi trường khác nhau. Còn nguyên phân duy trì sự giống nhau giữa tế bào con và tế bào mẹ.

Bài tập vận dụng Giảm phân

Dạng 1: Tính số tế bào con sau nguyên phân:

Nếu số lần nguyên phân của các tế bào bằng nhau:

Gọi: – a là số TB mẹ

– x là số lần nguyên phân

=> Tổng số tế bào con tạo ra = a. 2^x

Vận dụng: Bốn hợp tử của cùng một loài nguyên phân liên tiếp 4 đợt bằng nhau. Tổng số tế bào con được tạo thành là bao nhiêu?

Nếu số lần nguyên phân của các tế bào không bằng nhau:

Giả sử có a tế bào có số lần nguyên phân lần lượt là: x₁, x₂, x₃,….x_a (ĐK: nguyên dương)

=> Tổng số TB con = 2^x₁+ 2^x₂ + 2^x₃ + …+ 2^x_a

Vận dụng: Ba tế bào A, B, C có tổng số lần nguyên phân là 10 và tạo ra 36 tế bào con. Biết số lần nguyên phân của tế bào B gấp đôi số lần nguyên phân của tế bào A. Tìm số lần nguyên phân và số tế bào con tạ ra từ mỗi tế bào A, B, C.

Dạng 2:Tính số NST môi trường cung cấp và số thoi vô sắc hình thành trong nguyên phân:

Số NST môi trường cung cấp cho quá trình nguyên phân:

a. Số NST tương đương với số nguyên liệu môi trường cung cấp:

Có a tế bào (mỗi tế bào chứa 2n NST) mguyên phân x lần bằng nhau, tạo ra a.2x tế bào con

– Số NST chứa trong a tế bào mẹ là: a. 2n

– Số NST chứa trong các tế bào con là: a.2^x. 2n

Do đó, số lượng NST tương đương với số nguyên liệu môi trường cung cấp là: a.2^x. 2n – a. 2n

Vậy tổng số NST môi trường = a. 2n (2^x – 1)

b. Số lượng NST mới hoàn toàn do môi trường cung cấp là: a.2n (2^x – 1)

Vận dụng: Có 10 hợp tử của cùng một loài nguyên phân một số lần bằng nhau và đã sử dụng của môi trường nội bòa nguyên liệu tương đương với 2480 NST đơn. Trong các tế bào con được tạo thành, số NST mới hoàn toàn được tạo ra từ nguyên liệu môi trường là 2400.

– Xác định tên loài

– Tính số lần nguyên phân của mỗi hợp tử nói trên

Tính số thoi vô sắc được hình thành trong quá trình nguyên phân:

Nếu có a tế bào nguyên phân x lần bằng nhau tạo ra a.2^x tế bào con thì số thoi vô sắc được hình thành trong quá trình đó là: a.(2^x – 1)

Dạng 3: Tính thời gian nguyên phân:

Nếu tốc độ của các lần nguyên phân liên tiếp không đổi:

Một tế bào tiến hành nguyên phân x lần liên tiếp với tốc độ không đổi, thì:

Thời gian nguyên phân = thời gian 1 lần nguyên phân.

Nếu tốc độ của các lần nguyên phân liên tiếp không bằng nhau:

– Nếu tốc độ nguyên phân ở các lần giảm dần đều thì thời gian của các lần nguyên phân tăng dần đều.

– Nếu tốc độ nguyên phân ở các lần tăng dần đều thì thời gian của các lần nguyên phân giảm dần đều.

Trong 2 trường hợp trên, thời gian của các lần nguyên phân liên tiếp sẽ hình thành một dãy cấp số cộng và thời gian của cả quá trình nguyên phân là tổng các số hạng trong dãy cấp số cộng đó

Gọi: – x là số lần nguyên phân

– u₁, u₂, u₃,….u_x lần lượt là thời gian của mỗi lần nguyên phân thứ nhất, thứ 2, thứ 3…, thứ x. Thì thời gian của quá trình nguyên phân là:

Thời gian N.P= x/2 (u₁ + u_x )

Gọi d là hiệu số thời gian giữa lần nguyên phân sau với lần nguyên phân liền trước nó

– Nếu tốc độ nguyên phân giảm dần đều thì d > 0

– Nếu tốc độ nguyên phân tăng dần đều thì d < 0

Ta có thời gian N.P = x/2 [2u₁ + (x – 1) d]

Vận dụng: Theo dõi quá trình nguyên phân liên tiếp của một hợp tử có tốc độ giảm dần đều, nhận thấy thời gian nguyên phân của lần nguyên phân đầu tiên là 4 phút, thời gian của lần nguyên phân cuối cùng là 6,8 phút. Toàn bộ thời gian của quá trình nguyên phân là 43,2 phút. Xác định số lần nguyên phân và số tế bào con được tạo ra.

Trên đây là bài viết về Nguyên phân là gì? Giảm phân là gì? So sánh nguyên phân và giảm phân của chúng tôi gửi đến bạn đọc mang tính chất tham khảo. Đừng quên theo dõi chúng tôi để cập nhật thêm những bài viết và khái niệm thú vị khác.