Vì sao bộ NST không tăng gấp đôi qua mỗi thế hệ?
Trong vòng đời lưỡng bội, giảm phân tạo giao tử $n$ và thụ tinh khôi phục hợp tử $2n$. Sự phối hợp này giúp bộ NST không tăng gấp đôi qua mỗi thế hệ.
Một lần nhân đôi, hai lần phân bào
DNA nhân đôi một lần ở pha S trước giảm phân I. Sau đó có hai lần phân bào; **không nhân đôi DNA giữa giảm phân I và II**.
- NST tương đồng là hai NST trong một cặp, mang các locus tương ứng.
- Chromatid chị em là hai bản của một NST sau nhân đôi.
Hai khái niệm này cho biết cấu trúc nào phân li ở từng lần.
Giảm phân I: tách hai NST tương đồng
| Kì | Diễn biến cần nhận biết |
|---|---|
| Đầu I | NST kép tương đồng tiếp hợp; có thể trao đổi chéo giữa chromatid không chị em |
| Giữa I | Các cặp NST kép tương đồng xếp ở mặt phẳng xích đạo |
| Sau I | Hai NST kép tương đồng phân li; chromatid chị em chưa tách |
| Cuối I | Mỗi tế bào có bộ NST $n$, các NST vẫn ở trạng thái kép |
Số bộ NST giảm ở lần I vì mỗi tế bào chỉ nhận một NST của mỗi cặp tương đồng.
Giảm phân II: tách chromatid chị em
Ở giảm phân II, các NST kép xếp riêng ở mặt phẳng xích đạo; đến kì sau II, chromatid chị em tách thành NST đơn. Kết thúc hai lần phân bào, một tế bào ban đầu tạo bốn sản phẩm đơn bội trong mô hình cơ bản. Lần II gần nguyên phân về đối tượng phân li, nhưng tế bào bước vào lần II đã qua giảm phân I.
Theo dõi loài có 2n = 10
Với loài có $2n=10$ và quy ước lượng DNA ở G₁ là $2C$:
| Mốc | Số và trạng thái NST trong mỗi tế bào | Lượng DNA mỗi tế bào |
|---|---|---:|
| Trước pha S | 10 NST đơn | $2C$ |
| Sau pha S | 10 NST kép | $4C$ |
| Sau giảm phân I | 5 NST kép | $2C$ |
| Sau giảm phân II | 5 NST đơn | $C$ |
Pha S làm tăng lượng DNA nhưng không làm tăng số NST. Sau giảm phân I, tế bào đã đơn bội dù NST còn kép.
Theo dõi lượng DNA qua giảm phân
Một tế bào lưỡng bội bắt đầu ở G₁ có lượng DNA là $2C$ và giảm phân bình thường. Chuỗi biến đổi lượng DNA tính trên mỗi tế bào hoặc sản phẩm ở các mốc G₁ → sau pha S → sau giảm phân I → sau giảm phân II là chuỗi nào?
Đúng. DNA nhân đôi một lần trước giảm phân I rồi được phân phối qua hai lần phân bào.
Sau giảm phân II, chromatid chị em đã tách nên mỗi sản phẩm còn lượng DNA $C$.
Pha S làm lượng DNA tăng gấp đôi, không giữ ở $2C$.
Không có lần nhân đôi DNA thứ hai giữa giảm phân I và II.
Lời giải
Ở G₁, tế bào có $2C$. Pha S nhân đôi DNA thành $4C$. Sau giảm phân I, mỗi tế bào có bộ NST đơn bội nhưng NST còn kép nên có $2C$. Sau giảm phân II, mỗi sản phẩm có NST đơn và lượng DNA $C$. Chọn A.
Vì sao giao tử có thể khác nhau?
Phân li độc lập và trao đổi chéo tạo nhiều tổ hợp vật chất di truyền; thụ tinh tiếp tục tạo biến dị tổ hợp. Nếu có $n$ cặp NST phân li độc lập, bỏ qua trao đổi chéo và xét nhiều lần giảm phân, số kiểu tổ hợp NST theo nguồn gốc có thể là $2^n$.
Ví dụ, ba cặp cho $2^3=8$ kiểu có thể gặp qua nhiều lần giảm phân. Đây không phải số sản phẩm của một tế bào; một lần giảm phân theo mô hình cơ bản vẫn tạo bốn sản phẩm.
Không đồng nhất bốn sản phẩm với bốn trứng
Trong mô hình phát sinh giao tử động vật ở SGK, một tinh bào bậc I có thể tạo bốn tinh trùng, còn một noãn bào bậc I thường tạo một trứng chức năng và các thể cực. Vì vậy 6 tinh bào bậc I có thể tạo 24 tinh trùng, nhưng 6 noãn bào bậc I tạo 6 trứng chức năng khi không có hao hụt. Cần phân biệt bốn sản phẩm phân bào với số giao tử chức năng.
Tính số kiểu giao tử theo nguồn gốc NST
Một loài có ba cặp NST tương đồng phân li độc lập. Bỏ qua trao đổi chéo và xét kết quả của nhiều lần giảm phân. Số kiểu giao tử tối đa chỉ xét theo nguồn gốc các NST là bao nhiêu?
Mỗi cặp có hai khả năng nguồn gốc, nên không lấy số cặp làm thẳng số kiểu.
Bốn là số sản phẩm từ một tế bào giảm phân theo mô hình, không phải tổng số kiểu có thể gặp qua nhiều lần.
Đúng. Ba cặp độc lập cho $2\times2\times2=2^3=8$ tổ hợp nguồn gốc.
Kết quả này tương ứng bốn cặp độc lập, không phải ba cặp.
Lời giải
Mỗi cặp NST đóng góp hai khả năng vào giao tử. Với ba cặp phân li độc lập:
$$2^3=8\text{ kiểu}.$$
Đây là số kiểu có thể gặp khi xét nhiều lần giảm phân, không có nghĩa một tế bào giảm phân tạo tám sản phẩm. Chọn C.
Đặt cạnh nguyên phân
| Đặc điểm | Nguyên phân | Giảm phân |
|---|---|---|
| Số lần nhân đôi DNA | 1 | 1 |
| Số lần phân bào | 1 | 2 |
| Đối tượng phân li đặc trưng | Chromatid chị em | NST tương đồng ở lần I; chromatid chị em ở lần II |
| Vai trò chính đang xét | Sinh trưởng, thay thế, sinh sản vô tính | Tạo tế bào đơn bội trong sinh sản hữu tính |
Quá trình chịu tác động của điều kiện sinh học
Yếu tố di truyền, hormone và môi trường có thể ảnh hưởng quá trình tạo giao tử. Khi đọc một tình huống, cần xác định bước bị tác động là ra hoa, giảm phân, hình thành giao tử hay thụ tinh; không quy mọi thay đổi cho riêng giảm phân.
Nhớ đúng đối tượng phân li
Giảm phân I tách NST tương đồng; giảm phân II tách chromatid chị em. Lượng DNA theo mỗi tế bào đi qua chuỗi $2C\rightarrow4C\rightarrow2C\rightarrow C$. Điều kiện bài toán quyết định cách đếm tổ hợp và giao tử chức năng.
Đang học