A. Lý thuyết
1. Giảm phân
- Khác 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), kết quả của giảm phân là tạo ra các giao tử (tinh trùng hoặc trứng) mang một nửa bộ nhiễm sắc thế của tế bào mẹ ban đầu.
- Với cơ thể lưỡng bội (2n), tế bào sinh dục giảm phân bình thường thì sẽ tạo ra giao tử có bộ NST đơn bội n
- Với trường hợp cơ thể đa bội (4n) giảm phân binh thường sẽ tạo ra giao tử có bộ NST (2n )
- Với cơ thể đa bội lẻ thường bất thụ và không tạo ra giao tử.
2. Diễn biến quá trình giảm phân
Quá trình giảm phân gồm 2 giai đoạn: Giảm phan 1 và giảm phân 2
- Giảm phân 1:
+ Kì trung gian I: ADN nhân đôi ở pha S, pha G2 tế bào chuẩn bị các chất cần thiết cho quá trình phân bào. Kết thúc kì trung gian tế bào có bộ NST 2n kép.
Bảng 19.1 Quá trình giảm phân 1
Hình 19.1 Quá trình giảm phân 1
- Giảm phân 2:
+ Kì trung gian II: Sau khi kết thúc giảm phân tế bào con tiếp tục đi vào giảm phân 2 mà không nhân đôi NST. Trong tế bào có n NST kép.
Bảng 19.2 Quá trình giảm phân 2
Hình 19.2 Quá trình giảm phân 2
- Kết quả của giảm phân:
+ Từ 1 tế bào mẹ có 2n NST kép tạo ra 4 tế bào con có bộ NST n đơn .
+ Ở giới đực:
- Không xảy ra hoán vị gen thì 1 tế bào sinh tinh giảm phân bình thường sẽ tạo ra 4 tinh trùng (n) trong đó có 2 loại tinh trùng có kiểu gen khác nhau.
- Hoán vị gen thì 1 tế bào sẽ tạo ra 4 loại tinh trùng có kiểu gen khác nhau.
+ Ở giới cái: Tế bào sinh trứng luôn chỉ tạo ra 1 tế bào trứng (n) và 3 thể định hướng (n)
3. Ý nghĩa của giảm phân
- Sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp nhiễm sắc thể trong quá trình giảm phân kết hợp với quá trình thụ tinh thường tạo ra rất nhiều biến dị tổ hợp.
- Sự đa dạng di truyền ở thế hệ sau các loài sinh vật sinh sản hữu tính (chủ yếu là do các biến dị tổ hợp) là nguồn nguyên liệu cho quá trình chọn lọc tế bào giúp các loài có khả năng thích nghi với điều kiện sống mới.
- Các quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh góp phần duy trì bộ nhiễm sắc thể đặc trưng cho loài.
Lời giải
Giải phân I xảy ra qua bốn kì là đầu I, kì giữa I, kì sau I và cuối I
* Kì đầu I: Các NST tương đồng bắt đôi (tiếp hợp) với nhau sau tiếp hợp các NST dần co xoắn lại, thoi vô sắc hình thành và một số sợi thoi đính với tâm động của NST. Trong quá trình bắt đôi và tách rời nhau các NST tương đồng có thể trao đổi đoạn cho nhau (trao đổi chéo). Màng nhân và nhân con tiêu biến.
* Kì giữa I: Các NST kép bắt đôi và co xoắn cực đại di chuyển về mặt phẳng xích đạo, xếp thành hai hàng. Thoi vô sắc từ các cực tế bào chỉ đính vào một phía của mỗi NST kép.
* Kì sau I:
Mỗi NST kép trong cặp nhiễm sắc thể tương đồng di chuyển theo thoi I
vô sắc về các cực của tế bào.
* Kì cuối I:
Sau khi đi về cực của tế bào, các NST dần dần xoắn. Màng nhân và nhân con dần dần xuất hiện. Thoi vô sắc tiêu biến. Sau đó là quá trình phân chia chất tế bào tạo nên hai tế bào con có số lượng nhiễm sắc thể giảm đi một nửa.
Sau khi kết thúc giảm phân I, các tế bào bước vào giảm phân II mà không nhân đôi NST.
Câu 2 trang 80 SGK Sinh học 10. Hiện tượng các NST tương đồng bắt đôi với nhau có ý nghĩa gì?
Lời giải
Ý nghĩa bắt đôi của các NST tương đồng.
Sự tiếp hợp cặp đôi của các NST kép tương đồng suốt theo chiều dọc và có thể diễn ra sự trao đổi chéo giữa các nhiễm sắc tử không chị em. Sự trao đổi những đoạn tương ứng trong cặp tương đồng đưa đến sự hoán vị của các gen tương ứng. Do đó, tạo ra sự tái tổ hợp của các gen không tương ứng. Đó là cơ sở để tạo ra các giao tử khác nhau về tổ hợp NST, cung cấp nguyên liệu phong phú cho quá trình tiến hóa và chọn giống.
Câu 3 trang 80 SGK Sinh học 10: Nêu sự khác biệt giữa nguyên nhân và giảm phân.
Lời giải
Câu 4 trang 80 SGK Sinh học 10: Nêu ý nghĩa của quá trình giảm phân.
Lời giải
- Sự phân ly độc lập của các NST (và trao đổi đoạn) tạo nên rất nhiều loại giao tử.
- Qua thụ tinh tạo ra nhiều tổ hợp gen mới gây nên các biến dị tổ hợp => Sinh giới đa dạng và có khả năng thích nghi cao.
- Nguyên phân, giảm phân và thụ tinh góp phần duy trì bộ NST đặc trưng cho loài