Quá trình giảm phân: Lý thuyết và bài tập

khái niệm về giảm phân
Hình ảnh minh hoạ cho quá trình giảm phân

1. Khái niệm giảm phân

Giảm phân là quá trình phân bào xảy ra ở tế bào sinh dục chín, tạo ra tinh trùng hoặc trứng với 1/2 bộ NST của tế bào mẹ.

2. Diễn biến quá trình giảm phân

2.1. Diễn biến

  • Giảm phân I:
    Trước khi bước vào giai đoạn phân chia, tế bào sẽ trải qua kỳ trung gian, là lúc DNA nhân đôi, tạo ra NST kép. Sau đó, các NST kép này sẽ tương đồng và tiếp hợp, tạo thành các cặp NST kép. Quá trình này có thể xảy ra hiện tượng trao đổi chéo, khi các NST tương đồng trao đổi các đoạn chromatin cho nhau. Trong quá trình này, các thành phần cần thiết cho phân chia cũng được tổng hợp.

    • Kỳ đầu I:
      • NST kép đóng xoắn và co ngắn lại
      • NST tương đồng bắt đôi và tiếp hợp, có thể xảy ra hiện tượng trao đổi chéo
      • Màng nhân và hạch nhân biến mất
      • Thoi vô sắc xuất hiện
    • Kỳ giữa I:
      • Thoi vô sắc từ hai cực kéo dài và đính vào NST kép
      • Thoi vô sắc kéo các cặp NST về hai hướng ngược nhau
      • Khiến cho các NST tương đồng tách nhau ra, di chuyển về mặt phẳng xích đạo và xếp thành 2 hàng
    • Kỳ sau I:
      • NST kép trong cặp tương đồng bị kéo về hai cực của tế bào, mỗi cực sẽ có một NST kép
      • NST dần giãn xoắn, thoi vô sắc cũng biến mất
      • Màng nhân hình thành, bao bọc các NST
      • Vách ngăn tế bào hình thành 2 tế bào con
  • Giảm phân II:
    Quá trình này diễn ra ngay sau khi kết thúc kỳ cuối của giảm phân I, tế bào bước vào giảm phân II mà không có sự nhân đôi DNA nào. Do đó, bộ NST của tế bào con đi vào giảm phân II vẫn là NST đơn.

    • Kỳ đầu II:
      • NST kép co ngắn và đóng xoắn lại
      • Hạch nhân và màng nhân tiêu biến
      • Thoi vô sắc xuất hiện
    • Kỳ giữa II:
      • Thoi vô sắc gắn vào hai phía tâm động của NST kép
      • Trên mặt phẳng xích đạo, các NST kép xếp thành 1 hàng
    • Kỳ sau II:
      • Liên kết giữa các cánh trên NST bị phân giải
      • Các NST đơn trong mỗi NST kép tách ra và di chuyển về hai cực nhờ thoi vô sắc
    • Kỳ cuối II:
      • NST dãn xoắn
      • Màng nhân hình thành, bao bọc NST mỗi cực
      • Màng tế bào ngắn cách, tạo thành tế bào con

2.2. Kết quả của quá trình giảm phân

Tổng kết lại, sau quá trình giảm phân I và giảm phân II, từ một tế bào mẹ ban đầu có bộ NST là 2n, sẽ tạo ra 4 tế bào con có bộ NST là n.

Lưu ý rằng, sau khi giảm phân, các tế bào con này sẽ biệt hóa để trở thành tinh trùng ở tế bào sinh tinh và trứng ở tế bào sinh trứng. Tuy nhiên, 1 tế bào sinh tinh giảm phân sẽ tạo ra 4 tinh trùng, còn 1 tế bào sinh trứng dù giảm phân tạo ra 4 tế bào con, nhưng chỉ có 1 tế bào trứng, 3 tế bào còn lại sẽ trở thành thể cực và tiêu biến.

3. Ý nghĩa của quá trình giảm phân

Quá trình giảm phân có ý nghĩa quan trọng về di truyền và sự đa dạng của các loài sinh học.

  • Quá trình giảm phân tạo ra các giao tử khác nhau, đóng vai trò trong quá trình thụ tinh và hình thành các biến dị tổ hợp, đóng góp vào sự đa dạng sinh sản hữu tính.
  • Hiện tượng trao đổi chéo trong giảm phân I tăng khả năng tạo ra các biến dị tổ hợp, tăng sự đa dạng genetich trong các loài.
  • Sự đa dạng này là nguồn nguyên liệu cho quá trình tự nhiên lọc và tiến hóa của các loài sinh học.

4. Luyện tập Bài 19 Sinh 10: Giảm phân

4.1. Bài tập SGK cơ bản và nâng cao

Câu 1: Mô tả các giai đoạn của quá trình giảm phân I.

Đáp án:

  • Kỳ đầu I:
    • NST kép đóng xoắn và co ngắn lại
    • NST tương đồng bắt đôi và tiếp hợp, có thể xảy ra hiện tượng trao đổi chéo
    • Màng nhân và hạch nhân biến mất
    • Thoi vô sắc xuất hiện
  • Kỳ giữa I:
    • Thoi vô sắc từ hai cực kéo dài và đính vào NST kép
    • Thoi vô sắc kéo các cặp NST về hai hướng ngược nhau
    • Khiến cho các NST tương đồng tách nhau ra, di chuyển về mặt phẳng xích đạo và xếp thành 2 hàng
  • Kỳ sau I:
    • NST kép trong cặp tương đồng bị kéo về hai cực của tế bào, mỗi cực sẽ có một NST kép
    • NST dần giãn xoắn, thoi vô sắc cũng biến mất
    • Màng nhân hình thành, bao bọc các NST
    • Vách ngăn tế bào hình thành 2 tế bào con

Câu 2: Giải thích tại sao số lượng NST của các tế bào con lại giảm đi một nửa so với tế bào mẹ?

Đáp án:

  • Mỗi NST chỉ nhân đôi một lần ở kỳ trung gian trước giảm phân I và không có thêm sự nhân đôi ADN nào giữa hai giai đoạn giảm phân I và giảm phân II.
  • Quá trình giảm phân gồm 2 giai đoạn giảm phân I và giảm phân II, mỗi giai đoạn đều có sự phân li NST về 2 cực, do đó số lượng NST sẽ bị chia đôi 2 lần vào các tế bào con.
  • Việc nhân đôi một lần mà chia đôi số lượng NST đến 2 lần nên có thể hiểu số lượng NST về các tế bào con đã giảm đi một nửa so với ban đầu.
  • Dựa vào diễn biến quá trình giảm phân, ta có kết quả là từ một tế bào (2n) tạo thành 4 tế bào con (n).

Câu 3: Quá trình giảm phân mang ý nghĩa như thế nào?

Đáp án:

  • Quá trình giảm phân tạo ra các giao tử (đực và cái) cho quá trình thụ tinh và tạo hợp tử của các loài sinh học, giúp sinh sản và duy trì các loài qua các thế hệ.
  • Sự phân li độc lập, tổ hợp tự do và hiện tượng trao đổi chéo đã tạo ra một lượng biến dị tổ hợp lớn, đóng góp vào sự đa dạng genetich trong các loài sinh học.
  • Sự đa dạng này là nguồn nguyên liệu cho quá trình tự nhiên lọc và tiến hóa của các loài sinh học.

4.2. Bài tập trắc nghiệm sinh 10: Giảm phân

Đáp án các câu hỏi trắc nghiệm

VUIHOC đã tổng hợp đầy đủ kiến thức về quá trình giảm phân cùng với các bài tập tự luận và trắc nghiệm, giúp các em ôn tập tốt phần kiến thức này. Để tìm hiểu thêm kiến thức hay và thú vị về Sinh học 10 và Sinh học THPT, hãy truy cập vuihoc.vn hoặc đăng ký khoá học với các thầy cô của VUIHOC ngay bây giờ!