nêu khái niệm và ý nghĩa của nguyên phân và giảm phân
Trước hết, chúng ta sẽ đi vào khái niệm và ý nghĩa của nguyên phân.
I. Nguyên phân
1. Khái niệm nguyên phân:
Các em nhìn vào hình 7.1 trong sách giáo khoa, đó là sơ đồ quá trình nguyên phân.
Nguyên phân là quá trình phân bào mà trong đó, một tế bào ban đầu sẽ sinh ra hai tế bào con.
Điểm mấu chốt ở đây là hai tế bào con này sẽ có bộ nhiễm sắc thể (NST) giống hệt tế bào mẹ ban đầu.
Các em lưu ý, mỗi tế bào của loài sinh vật lưỡng bội (2n) có số lượng NST đặc trưng. Sau nguyên phân, hai tế bào con vẫn giữ nguyên số lượng NST đó.
Ví dụ, tế bào sinh dưỡng của người có 2n = 46 NST. Sau nguyên phân, mỗi tế bào con vẫn có 46 NST.
Quá trình nguyên phân diễn ra qua các kỳ: kỳ trung gian, kỳ đầu, kỳ giữa, kỳ sau, kỳ cuối.
*Kỳ trung gian: Đây là giai đoạn chuẩn bị cho phân bào. Trong kỳ này, vật chất di truyền là ADN sẽ được nhân đôi, số lượng NST vẫn giữ nguyên nhưng mỗi NST giờ đây gồm hai nhiễm sắc tử dính nhau ở tâm động. Các bào quan cũng tăng lên.
*Kỳ đầu: Màng nhân và nhân con tiêu biến. Các NST bắt đầu co xoắn và trở nên rõ nét.
*Kỳ giữa: Các NST co xoắn cực đại và xếp thành một hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào.
*Kỳ sau: Các nhiễm sắc thể kép tách nhau ở tâm động, tạo thành hai nhiễm sắc thể đơn. Các nhiễm sắc thể đơn này di chuyển về hai cực của tế bào nhờ sự co rút của thoi phân bào.
*Kỳ cuối: Các NST dãn xoắn và màng nhân, nhân con xuất hiện trở lại. Tế bào chất phân chia tạo thành hai tế bào con.
2. Ý nghĩa của nguyên phân:
Các em hãy suy nghĩ xem, nếu tế bào chỉ sinh ra hai tế bào con giống hệt mình, thì điều này có ý nghĩa gì đối với cơ thể sinh vật?
*Thứ nhất, duy trì sự ổn định bộ NST đặc trưng của loài: Như thầy đã nói, hai tế bào con sinh ra có bộ NST giống hệt tế bào mẹ. Điều này đảm bảo rằng mỗi thế hệ tế bào mới sẽ có đầy đủ thông tin di truyền cần thiết.
*Thứ hai, sinh trưởng của cơ thể: Cơ thể chúng ta lớn lên là nhờ số lượng tế bào tăng lên. Nguyên phân giúp tăng số lượng tế bào, từ đó giúp cơ thể sinh vật đa bào phát triển về kích thước.
*Thứ ba, tái sinh các mô và cơ quan bị tổn thương: Khi chúng ta bị đứt tay, hay da bị trầy xước, các tế bào ở vùng đó sẽ phân chia liên tục để thay thế các tế bào đã mất, giúp vết thương mau lành.
*Thứ tư, sinh sản vô tính ở sinh vật đơn bào và một số sinh vật đa bào: Ở những sinh vật này, nguyên phân là hình thức sinh sản chính, tạo ra các cá thể mới hoàn toàn giống nhau về mặt di truyền với cá thể mẹ.
Bây giờ, chúng ta sẽ chuyển sang phần tiếp theo: giảm phân.
II. Giảm phân
1. Khái niệm giảm phân:
Giảm phân là một hình thức phân bào đặc biệt, chỉ xảy ra ở các tế bào sinh dục (tế bào mầm sinh giao tử).
Khác với nguyên phân, giảm phân trải qua hai lần phân bào liên tiếp: giảm phân I và giảm phân II.
Kết quả của giảm phân là từ một tế bào mẹ ban đầu sẽ tạo ra bốn tế bào con.
Điều quan trọng nhất cần nhớ là bộ NST trong bốn tế bào con này đã giảm đi một nửa so với tế bào mẹ ban đầu. Vì vậy, chúng ta gọi là giảm phân.
Các em nhìn vào sơ đồ hình 9.1 trong sách giáo khoa để hình dung rõ hơn.
*Giảm phân I: Gồm kỳ đầu I, kỳ giữa I, kỳ sau I, kỳ cuối I.
*Giảm phân II: Diễn ra tương tự như nguyên phân, gồm kỳ đầu II, kỳ giữa II, kỳ sau II, kỳ cuối II.
Điểm khác biệt quan trọng nhất của giảm phân I so với nguyên phân là ở kỳ đầu I, các NST tương đồng bắt cặp với nhau và có thể trao đổi chéo các đoạn NST. Sau đó, ở kỳ sau I, các NST kép trong các cặp tương đồng sẽ phân li về hai cực của tế bào.
Kết thúc giảm phân I, từ một tế bào lưỡng bội (2n) sẽ tạo ra hai tế bào con có bộ NST đơn bội (n).
Sau đó, hai tế bào con này sẽ bước vào giảm phân II.
Ở giảm phân II, các NST kép sẽ tách nhau ở tâm động và phân li về hai cực của tế bào, tương tự như ở nguyên phân.
Kết quả cuối cùng của giảm phân, từ một tế bào ban đầu, tạo ra 4 tế bào con, mỗi tế bào có bộ NST đơn bội (n).
2. Ý nghĩa của giảm phân:
Tại sao lại cần có quá trình giảm phân, tạo ra các tế bào có bộ NST giảm đi một nửa?
*Thứ nhất, tạo giao tử (tinh trùng và trứng) có bộ NST đơn bội (n): Đây là ý nghĩa quan trọng nhất. Khi giao tử đực (n) kết hợp với giao tử cái (n) trong quá trình thụ tinh, chúng sẽ tạo thành hợp tử có bộ NST lưỡng bội (2n) đặc trưng của loài. Nếu không có giảm phân, khi giao tử vẫn mang bộ NST lưỡng bội, thì hợp tử sẽ có bộ NST tăng gấp đôi sau mỗi thế hệ, dẫn đến sự rối loạn nghiêm trọng về di truyền. Công thức thụ tinh là:
n (giao tử đực) + n (giao tử cái) -> 2n (hợp tử)
*Thứ hai, duy trì sự ổn định bộ NST đặc trưng của loài qua các thế hệ: Nhờ giảm phân, bộ NST lưỡng bội của loài được giữ vững từ thế hệ này sang thế hệ khác.
*Thứ ba, tạo sự đa dạng di truyền: Quá trình trao đổi chéo các đoạn NST ở kỳ đầu I và sự phân li độc lập, tổ hợp tự do của các cặp NST kép ở kỳ sau I đã tạo ra sự tổ hợp gen mới trong các giao tử. Điều này là nguồn gốc của sự đa dạng di truyền ở các loài sinh vật sinh sản hữu tính.
Tóm lại, nguyên phân giúp duy trì sự ổn định bộ NST và tăng trưởng của cơ thể, còn giảm phân lại đảm bảo sự ổn định bộ NST qua các thế hệ và tạo ra sự đa dạng di truyền nhờ việc tạo ra các giao tử đơn bội.
Các em về nhà ôn tập lại bài học, xem kỹ các hình ảnh trong sách giáo khoa và chuẩn bị cho tiết học tiếp theo nhé. Nếu có gì chưa rõ, cứ mạnh dạn hỏi thầy.
– Nguyên phân là hình thức phân chia tế bào phổ biến ở các sinh vật nhân thực. Quá trình này gồm hai giai đoạn: phân chia nhân và phân chia tế bào chất.
– Giảm phân là quá trình phân bào giảm nhiễm trong quá trình hình thành giao tử.
– Ý nghĩa của nguyên phân cho thấy quá trình hình thành và phát triển của các tế bào sinh dưỡng. Nó là kết quả để duy tì bộ NST của loài trong hệ sinh thái.
– Ý nghĩa của giảm phân cho thấy quá trìn tạo tế bào sinh sản, sinh ra biến dị tổ hợp, tạo sự phong phú của loài, thích nghi với môi trường sống và tiến hóa.