Bài này thuộc series các bài về sự phân bào:
Bài 1: Chu kỳ tế bào là gì
Bài 2: Sự nguyên phân , quá trình nguyên phân và ý nghĩa của nguyên phân
Bài 3: Quá trình giảm phân
Bài 4: Ý nghĩa của giảm phân
Giảm phân là gì ?
Giảm phân là hình thức phân bào xảy ra ở tế bào sinh dục chín . Gồm 2 lần phân bào liên tiếp nhưng chỉ có một lần nhiễm sắc thể nhân đôi. Từ 1 tế bào mẹ qua giảm phân cho 4 tế bào con với số lượng nhiễm sắc thể giảm đi một nửa
a, Kỳ trung gian
Giảm phân kỳ trung gian cũng gần giống như nguyên phân kỳ trung gian, cũng chia làm pha G1, pha S và pha G2. Khác nhau ở chỗ pha S trong kỳ giảm phân dài hơn pha S trong kỳ nguyên phân. Mỗi nhiễm sắc thể tự nhân đôi tạo nên nhiễm sắc thể kép dính nhau ở tâm động, trung tử nhân đôi.
Tế bào pha G2 của quá trình giảm phân bước vào hai lần giảm phân. Lần giảm phân I có thể gọi là kỳ đầu I, kỳ giữa I, kỳ sau I và kỳ cuối I. Lần giảm phân II có thể phân thành kỳ đầu II, kỳ giữa II, kỳ sau II và kỳ cuối II. Trong hai lần giảm phân thì lần giảm phân I phức tạp nhất, thời gian dài nhất, ý nghĩa di truyền học cũng lớn nhất, có thể phân thành kỳ sợi mảnh, kỳ tiếp hợp, kỳ sợi thô, kỳ sợi đôi và kỳ hoàn thiện.
b, Giảm phân I
– Kỳ đầu I: Nhiễm sắc thể kép bắt đôi nhau theo từng cặp tương đồng, các nhiễm sắc thể dần dần co xoắn lại. Các nhiễm sắc thể kép đẩy nhau ra từ phía tâm động. Trong quá trình bắt chéo giữa các nhiễm sắc thể tương đồng có thể có trao đổi các đoạn crômatic cho nhau. Màng và nhân con biến mất, thoi vô sắc hình thành.
+ Kỳ sợi mảnh: là thời kỳ đầu của quá trình giảm phân. Trong kỳ này, thể tích nhân tế bào tăng lên, hạch nhân cũng khá lớn. Nhiễm sắc thể bắt đầu xoắn loại, hình thành cấu trúc tuyến tính kỳ đầu sớm của nguyên phân. Ở kỳ này, nhiễm sắc thể hình sợi xoắn lại với nhau, và tập trung về một mặt của nhân. Có những loài sinh vật trong tế bào kỳ sợi mảnh, tất cả nhiễm sắc thể đều tập trung trên màng nhân, tạo thành hình dạng giống bó hoa, nên thời kỳ này cũng có thể gọi là kỳ bó hoa.
+ Kỳ tiếp hợp: Các nhiễm sắc thể kép trong cặp tương đồng áp sát tiến lại gần nhau xảy ra hiện tượng tiếp hợp. Tại kì này có thể xảy ra quá trình trao đổi đoạn giữa các nhiễm sắc thể trong cặp tương đồng (cơ sở của hiện tượng hoán vị gen).
+ Kỳ sợi thô: trao đổi nhiễm sắc thể tương đồng kết thúc, nhiễm sắc thể sẽ từ 2n biến thành n. Mỗi nhóm có 2 sợi nhiễm sắc thể tương đồng, phối đôi loại này gọi là khớp nối nhiễm sắc thể, mỗi 1 khớp nối có 2 tâm động. nhiễm sắc thể co ngắn thành sợi thô, đến cuối kỳ sợi thô, khớp nối thô và ngắn hơn, có thể nhìn thấy tính đối ngẫu của mỗi 1 sợi nhiễm sắc thể. Lúc này tâm động vẫn chưa tách ra, mỗi sợi nhiễm sắc thể có chứa hai sợi nhiễm sắc thể đơn (nhiễm sắc tử chị em). Do đó, khớp nhiễm sắc thể có 4 sợi nhiễm sắc thể đơn.
+ Kỳ sợi đôi: hai sợi nhiễm sắc thể tương đồng trong khớp nhiễm sắc thể bắt đầu tách ra, nhưng 2 sợi nhiễm sắc thể đơn vẫn kết nối với nhau bởi tâm động. Ngoài ra, nhiễm sắc thể tương đồng vẫn có mối liên kết trên một hoặc nhiều hơn tại các khu, đây chính là nơi xảy ra hiện tượng trao đổi chéo giữa nhiễm sắc thể, hiện tượng này chỉ xảy ra trên hai nhiễm sắc đơn nonsister. Thông thường chỉ xảy ra 2-3 hiện tượng chao đổi chéo này. Trong kỳ sợi đôi, số lượng nhiễm sắc thể giảm dần.
+ Kỳ hoàn thiện: nhiễm sắc thể co xoắn cực đại. Lúc này, hạch nhân và màng nhân bắt đầu tan ra, synapsis di chuyển đến mặt phẳng xích đạo, thoi vô sắc bắt đầu hình thành, giảm phân bắt đầu bước vào kỳ giữa I.
– Kì giữa I: Trong lần giảm phân I, màng nhân biến mất, hạt trung tâm phân tách, thoi vô sắc hình thành, chứng tỏ kỳ đầu I kết thúc. Tâm động synapsis và thoi vô sắc liên kết và di chuyển đến mặt xích đạo, hai tâm động của từng đôi nhiễm sắc thể tương đồng di chuyển sang hai cực, bắt đầu kỳ giữa của lần giảm phân I.
– Kỳ giữa của nguyên phân và giảm phân I có sự khác nhau rõ rệt. Ở kỳ giữa của nguyên phân, tâm động của nhiễm sắc tử chị em liên kết với nhau, và nằm cố định trên mặt xích đạo, nhiễm sắc thể tương đồng không kết hợp với nhau. Còn ở kỳ giữa của giảm phân I, tâm động của nhiễm sắc thể tương đồng không nằm trên mặt xích đạo, mà nằm ở hai mặt xích đạo. Khi mọi synapsis đều đến vị trí nhất định, lại ở vào trạng thái cân bằng. Mỗi sợi nhiễm sắc thể synapsis sẽ di chuyển tự nhiên ở hai mặt xích đạo, quyết định phân phối trong tế bào con của nhiễm sắc thể, từ đó tạo thành tổ hợp khác nhau giữa các nhiễm sắc thể (nhiễm sắc thể kép).
– Kì sau I: Mỗi nhiễm sắc thể kép trong cặp tương đồng di chuyển theo tơ vô sắc về một cực của tế bào.
– Kỳ cuối I và kỳ trung gian: Nhiễm sắc thể kép dần dần tháo xoắn. Màng và nhân con dần xuất hiện. Thoi vô sắc tiêu biến. Tế bào chất phân chia cho ra hai tế bào con có số lượng nhiễm sắc thể kép giảm đi một nữa so với tế bào ban đầu.
Sau kỳ giảm phân I, nhiễm sắc thể tương đồng phân phối đều trên nhân con, số lượng nhiễm sắc thể kép giảm đi một nữa so với tế bào ban đầu, nhưng do mỗi sợi nhiễm sắc thể đều chứa hai nhiễm sắc tử chị em, hàm lượng DNA giống với ở pha G1.
c, Giảm phân II
Cũng giống như quá trình nguyên phân, giảm phân II chia thành 4 kỳ: trước, giữa, sau và cuối. Ở kỳ cuối I và kỳ trung gian, nhiễm sắc thể đã tháo xoắn, bước vào kỳ II chất chiễm sắc tiếp tục xoắn lại, hai sợi nhiễm sắc thể đơn của nhiễm sắc thể cắt nhau ở tâm động. Ở kỳ giữa II, tâm động của nhiễm sắc thể dàn hàng trên mặt phẳng xích đạo, tâm động của mỗi sợi nhiễm sắc thể lần lượt giao cắt với thoi vô sắc. Mỗi tâm động chia làm đôi, mỗi sợi nhiễm sắc thể đơn trở thành nhiễm sắc thể con, và di chuyển sang hai đầu thoi vô sắc, hàm lượng DNA bằng 1 nửa trong pha G1 kỳ trung gian trước của giảm phân và bằng ¼ hàm lượng của tế bào pha G2. Kỳ cuối II, hạch nhân, màng nhân được tái tổ hợp, nhiễm sắc thể tháo xoắn. Sau kỳ giảm phân, một tế bào mẹ biến thành 4 tế bào con, số lượng nhiễm sắc thể giảm đi 1 nửa, hoàn thành chu kỳ giảm phân.
4 nhân tế bào được hình thành từ chu kỳ giảm phân giới tính khác nhau sẽ cho kết quả khác nhau. Động vật giống đực sau khi giảm phân sẽ tạo ra 4 tế bào tinh trùng. Còn ở động vật giống cái, tế bào chất phân tách không đồng đều, chỉ hình thành được 1 tế bào trứng. Ví dụ, tinh nguyên bào của động vật có vú là XY, noãn nguyên bào là XX, sau khi giảm phân xong sẽ tạo nên 4 tinh trùng, lần lượt là X,X,Y,Y, nhiễm sắc thể giới tính của một trứng là X; Ở loài chim tinh nguyên bào lại là ZZ, noãn nguyên bào là ZW, sau khi giảm phân xong sẽ tạo thành các nhiễm sắc thể Z,Z hay W.
