PHÁT SINH GIAO TỬ VÀ THỤ TINH

Chủ nhật - 27/09/2020 09:34

1. Sự phát sinh giao tử:
- Giao tử là tế bào sinh dục có bộ NST đơn bội được hình thành từ quá trình giảm phân của tế bào sinh giao tử có khả năng thụ tinh tạo thành hợp tử. Có hai loại giao tử đực (tinh trùng) và giao tử cái(trứng)

- Quá trình phát sinh giao tử ở động vật:
+ Trong quá trình phát sinh giao tử đực: Các tế bào mầm nguyên phân liên tiếp nhiều lần tạo ra nhiều tinh nguyên bào, các tinh nguyên bào phát triển thành các tinh bào bậc I. Tinh bào bậc I tham gia giảm phân, lần I tạo ra 2 tinh bào bậc 2, lần 2 tạo ra 4 tế bào con từ đó phát triển thành 4 tinh trùng đèu có kích thước bằng nhau và đều tham gia vào quá trình thụ tinh
+ Trong quá trình phát sinh giao tử cái: Các tế bào mầm nguyên phân liên tiếp nhiều lần tạo ra nhiều noãn nguyên bào, các noãn nguyên bào phát triển thành các noãn bào bậc I. Noãn bào bậc I tham gia giảm phân, lần I tạo ra một noãn bào bậc 2 và một thể cực thứ nhất, lần 2 tạo ra 1 tế bào trứng và thể cực thứ hai. Kết quả tạo ra một tế bào trứng và 3 thể cực, chỉ có tế bào trứng tham gia thụ tinh còn 3 thể cực bị tiêu biến
- Quá trình phát sinh giao tử ở thực vật:
   + Trong quá trình phát sinh giao tử đực: mỗi tế bào mẹ tiểu bào tử giảm phân cho 4 tiểu bào tử đơn bội sau đó hình thành nên 4 hạt phấn. Trong hạt phấn, mỗi nhân đơn bội lại phân chia cho một nhân ống phấn và một nhân sinh sản, nhân sinh sản lại phân chia tạo ra 2 giao tử đực
   + Trong quá trình phát sinh giao tử cái: mỗi tế bào mẹ đại bào tử giảm phân cho 4 đại bào tử, nhưng chỉ có một sống sót và lớn lên, nhân của nó nguyên phân liên tiếp 3 lần cho 8 nhân đơn bội được chứa trong túi phôi. Trứng nằm ở phía cuói lỗ noãn của túi phôi
4. Thụ tinh
- Thụ tinh là sự kết hợp giữa một giao tử đực và một giao tử cái tạo thành hợp tử
- ý nghĩa:
   + Là cơ chế tạo ra hợp tử và táI tổ hợp bộ NST lưỡng bội của loài, tạo điều kện hình thành cơ thể mới
   + Sự tổ hợp ngẫu nhiên của các loại giao tử trong thụ tinh là tăng biến dị tổ hợp ở thế hệ sau
5. Mối liên hệ giữa nguyên phân, giảm phân và thụ tinh
- Nhờ nguyên phân, các thế hệ tế bào khác nhau ở cùng một cơ thể vẫn chứa đựng thông tin di truyền đặc trưng cho loài
- Nhờ giảm phân tạo ra các giao tử mang bộ NST đơn bội
- Nhờ thụ tinh, các giao tử đực và cái kết hợp với nhau tạo ra hợp tử có bộ NST lưỡng bội đặc trưng cho loài
- ở các loài sinh sản hữu tính, sự kết hợp 3 quá trình nguyên phân, giảm phân, thụ tinh là cơ chế vừa tạo ra sự ổn định vừa làm phong phú, đa dạng thông tin di truyền ở sinh vật
Câu hỏi lý thuyết:
1. Trình bày cấu tạo và chức năng của NST?
2. Trình bày các đặc tính cơ bản của NST mà có thể được coi là cơ sở vật chất của di truyền ở cấp đọ tế bào?
3. Trình bày cơ chế của quá trình nguyên phân? ý nghĩa của nguyên phân?
4. Trình bày cơ chế của quá trình giảm phân? ý nghĩa của giảm phân?
5. So sánh nguyên phân và giảm phân?
6. NST kép là gì? Cơ chế hình thành và và hoạt động của nó trong nguyên phân và giảm phân?
7 Cặp NST tương đồng là gì? Nêu cơ chế hình thành cặp NST tương đồng trong tế bào bình thường? Phân biệt NST kép và cặp NST tương đồng?
IV. Phương pháp giải bài tập
1. Cơ chế nguyên phân
* Dạng I: Tính số tế bào con sau nguyên phân
- Nếu số lần nguyên phân bằng nhau:
                             Tổng số tế bào con = a . 2^x
Trong đó: a là số tế bào mẹ tham gia nguyên phân
                 x là số lần nguyên phân
- Nếu số lần nguyên phân không bằng nhau:
               Tổng số tế bào con = 2^x1 + 2^x2 + ..+ 2^xa
Trong đó: x₁, x₂,...,x_a là số lần nguyên phân của từng tế bào
* Dạng 2: Tính số nhiễm sắc thể môi trường cung cấp và số thoi vô sắc hình thành trong nguyên phân
- Số nhiễm sắc thể môi trường cung cấp cho nguyên phân:
+ Số NST tương đương với nguyên liệu môI trường cung cấp:
             Tổng số NST môi trường = (2^x – 1) . a . 2n
Trong đó: x là số lần nguyên phân hay là số lần nhân đôI của NST
                 a là số tế bào tham gia nguyên phân
                 2n là số NST chứa trong mỗi tế bào
+ Số NST mới hoàn toàn do môi trường cung cấp:
             Tổng số NST môi trường = (2^x – 2) . a . 2n
- Số thoi vô sắc được hình thành trong nguyên phân:
              Tổng số thoi vô sắc = (2^x – 1) . a
Trong đó: a là số tế bào mẹ tham gia nguyên phân
                 x là số lần nguyên phân
* Dạng 3: Tính thời gian nguyên phân
- Nếu tốc độ của các lần nguyên phân liên tiếp không đổi:
               Một tế bào nguyên phân x lần liên tiếp với tốc độ không đổi thì
                        Thời gian NP = thời gian 1 lần nguyên phân . x
- Nếu tốc độ của các lần nguyên phân liên tiếp không bằng nhau:
+ Nếu tốc độ nguyên phân ở các lần giảm dần đều thì thời gian của các lần nguyên phân tăng dần đều
+ Nếu tốc độ nguyên phân ở các lần tăng dần đều thì thời gian của các lần nguyên phân giảm dần đều
Gọi x là số lần nguyên phân
       U₁, u₂, …..u_x lần lượt là thời gian của mỗi lần nguyên phân thứ 1, thứ 2,….thứ x thì thời gian NP là:

2. Cơ chế giảm phân và thụ tinh
* Dạng 1: Tính số giao tử và số hợp tử tạo thành
- Số giao tử được hình thành từ mỗi loại tế bào sinh giao tử
        + Số tinh trùng tạo ra = số tế bào sinh tinh x 4
        + Số trứng tạo ra        = số tế bào sinh trứng
        + Số thể định hướng   = số tế bào sinh trứng x 3
- Tính số hợp tử:
         Số hợp tử = số tinh trùng thụ tinh = số trứng thụ tinh
- Hiệu suất thụ tinh là tỉ số % giữa số giao tử được thụ tinh trên tổng số giao tử được tạo ra
* Dạng 2: Tính số loại giao tử và hợp tử khác nhau về nguồn gốc và cấu trúc NST
- Tính số loại giao tử khác nhau về nguồn gốc và cấu trúc NST
Gọi n là số cặp NST của tế bào được xét
+ Nếu trong giảm phân không có hiện tượng tiếp hợp và trao đổi chéo thì:
       Số loại giao tử có nguồn gốc và cấu trúc NST khác nhau = 2ⁿ
+ Nếu trong giảm phân có hiện tượng tiếp hợp và trao đổi chéo dẫn đến hoán vị gen ở m cặp NST kép tương đồng thì:
       Số loại giao tử có nguồn gốc và cấu trúc NST khác nhau = 2^{n + m}
- Tính số kiểu tổ hợp giao tử
           Số kiểu tổ hợp giao tử = số loại gt đực . số loại gt cái
* Dạng 3: Tính số NST môi trường cung cấp cho quá trình tạo giao tử
- Số NST môI trường cung cấp cho các tế bào sinh giao tử tạo giao tử bằng chính số NST chứa trong các tế bào sinh giao tử = a . 2n
- Số NST môi trường cung cấp cho a tế bào sinh dục sơ khai tạo giao tử bằng số NST trong các giao tử trừ cho số NST chứa trong a tế bào sinh dục sơ khai ban đầu
           Tổng số NST môI trường = (2^{x+ 1} – 1). a . 2n