Nguyên phân là gì? Giảm phân là gì? Sự khác biệt giữa nguyên phân và giảm phân?

Bạn đang tìm hiểu về nguyên phân và giảm phân? Bài viết dưới đây của Mytour sẽ cung cấp cái nhìn chi tiết về hai quá trình này và cách chúng khác biệt. Mời bạn đọc theo dõi.

1. Nguyên phân là gì?

1.1. Khái niệm

Nguyên phân là quá trình phân bào mà từ một tế bào mẹ, tạo ra hai tế bào con có cùng bộ gen giống như tế bào mẹ. Quá trình này diễn ra ở các tế bào sinh dưỡng và không xảy ra ở tế bào sinh dục sơ khai (tế bào sinh tinh và sinh trứng).

Nguyên phân là một dạng phân chia tế bào phổ biến ở sinh vật nhân thực, bao gồm hai giai đoạn chính: phân chia nhân và phân chia tế bào chất. Mặc dù phân chia nhân là một quá trình liên tục, nó thường được chia thành bốn pha chính: kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối.

• a: kì trung gian
• b: kì đầu
• c: cuối kì đầu
• d: kì giữa
• e: kì sau
• f: kì cuối
• (Hàng trên là ảnh chụp dưới kính hiển vi quang học, hàng dưới là sơ đồ minh họa)

1.2. Đặc điểm của các pha nguyên phân

2n = 4

Giai đoạn   Đặc điểm chínhGiai đoạn đầu

- Nhiễm sắc thể bắt đầu co rút lại

- Màng nhân phồng lên và dần biến mất

- Thoi vô sắc bắt đầu hình thành

Giai đoạn giữa

- Nhiễm sắc thể co ngắn tối đa và xếp thành một hàng giữa tế bào

- Thoi vô sắc hoàn chỉnh

- Màng nhân biến mất, nhiễm sắc thể được giải phóng

Giai đoạn sau- Mỗi nhiễm sắc thể kép tách ra thành hai nhiễm sắc thể đơn và di chuyển về hai cực của tế bàoGiai đoạn cuối

- Thoi vô sắc biến mất

- Màng nhân hình thành trở lại quanh các nhiễm sắc thể

- Màng tế bào thắt lại để tạo ra hai tế bào con

* Kết quả của quá trình nguyên phân là từ một tế bào mẹ tạo ra hai tế bào con có bộ nhiễm sắc thể giống hệt như tế bào mẹ (2n nhiễm sắc thể).

1.3. Tầm quan trọng của nguyên phân

- Đối với các sinh vật đơn bào, nguyên phân đóng vai trò là cơ chế sinh sản chính

- Đối với sinh vật đa bào, nguyên phân giúp gia tăng số lượng tế bào, từ đó hỗ trợ sự phát triển và tăng trưởng của cơ thể

- Nguyên phân có vai trò quan trọng trong việc phục hồi và tái tạo các mô hoặc cơ quan bị tổn thương.

- Trong các sinh vật sinh sản vô tính, nguyên phân là phương thức tạo ra các cá thể con có kiểu gen giống hoàn toàn với cá thể mẹ.

1.4. Tóm tắt sơ đồ về nguyên phân

2. Giảm phân là gì?

2.1. Khái niệm

Giảm phân là phương thức phân bào tương tự như nguyên phân, nhưng chỉ xảy ra trong giai đoạn chín của tế bào sinh dục, và có sự tham gia của thoi phân bào.

- Giảm phân bao gồm hai giai đoạn phân bào liên tiếp, trong đó nhiễm sắc thể chỉ nhân đôi một lần trong kì trung gian trước phân bào I. Phân bào II xảy ra sau một kì trung gian rất ngắn. Kết quả của giảm phân là từ một tế bào ban đầu, tạo ra 4 tế bào con với số lượng nhiễm sắc thể giảm đi một nửa.

Mỗi lần phân bào đều trải qua 4 giai đoạn: kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối.

Giảm phân là quá trình phân bào chỉ xảy ra ở các tế bào sinh dục chín (tế bào sinh tinh và sinh trứng), kết quả của giảm phân là tạo ra các giao tử (tinh trùng hoặc trứng) mang một nửa bộ nhiễm sắc thể của tế bào mẹ ban đều. 

2.2. Những diễn biến chính của nhiễm sắc thể trong quá trình giảm phân

2.2.1. Kì trung gian

- Nhiễm sắc thể ở trạng thái sợi mảnh

- Vào cuối kì, nhiễm sắc thể nhân đôi thành các nhiễm sắc thể kép, nối nhau ở vùng tâm động

2.2.2. Các diễn biến chính của nhiễm sắc thể trong quá trình giảm phân

Các kì	Lần phân bào I	Lần phân bào 2
Kì đầu	- Các NST kép xoán và co ngắn - Các NST kép trong cặp tương đồng tiến hợp và có thể bắt chéo, sau đó tách rời nhau	NST co lại cho thấy rõ số lượng NST kép (đơn bội)
Kì giữa	Các cặp NST kép tương đồng tập trung thành 2 hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào	NST kép xếp thành 1 hàng mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào
Kì sau	Các cặp NST kép tương đồng phân ly độc lập với nhay về 2 cực tế bào	Từng NST kép tách ra thành 2 NST đơn phân ly về 2 cực của tế bào
Kì cuối	Các NST kép nằm gọn trong 2 nhân mới được tạo thành với số lượng n NST kép	NST kép nằm gọn trong nhân, mỗi nhân có n NST đơn

* Kết quả: Một tế bào mẹ (2n NST) qua hai lần phân bào liên tiếp sẽ tạo ra 4 tế bào con, mỗi tế bào mang bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n NST)

2.3. Ý nghĩa của giảm phân

Sự phân ly độc lập và tổ hợp tự do của các cặp nhiễm sắc thể trong giảm phân, kết hợp với quá trình thụ tinh, tạo ra rất nhiều biến dị tổ hợp. Sự đa dạng di truyền ở thế hệ sau của các loài sinh vật sinh sản hữu tính (chủ yếu là do biến dị tổ hợp) cung cấp nguyên liệu cho quá trình chọn lọc tự nhiên, giúp các loài thích nghi với điều kiện sống mới.

- Các quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh đều đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì bộ nhiễm sắc thể đặc trưng của từng loài.

3. So sánh giữa nguyên phân và giảm phân

* Điểm giống nhau:

- Cả hai quá trình đều sử dụng thoi phân bào

- Lần phân bào II trong giảm phân tương tự như nguyên phân: các nhiễm sắc thể kép xếp thành một hàng tại mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc (kì giữa), sau đó phân ly tại tâm động thành hai nhiễm sắc thể đơn và di chuyển về hai cực của tế bào (kì sau)

* Sự khác biệt:

Nguyên phân	Giảm phân
Xảy ra ở tế bào sinh dưỡng và tế bào sinh dục sơ khai	Xảy ra ở tế bào sinh dục vào thời kì chín
Gồm 1 lần phân bào	Gồm 2 lần phân bào liên tiếp
Từ 1 tế bào mẹ có bộ NST lượng bội (2n) tạo ra 2 tế bào con có bộ NST giống tế bào mẹ ban đầu	Tư 1 tế bào mẹ có bộ NST lưỡng bội (2n) tạo ra 4 tế bào con có bộ NST đơn bội (n) bằng 1 nửa bộ NST của mẹ
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.

4. Câu hỏi ôn tập kiến thức

Câu 1. Ý nghĩa chính của quá trình nguyên phân là gì?

A. Phân chia đồng đều chất liệu di truyền của tế bào mẹ cho hai tế bào con

B. Tạo bản sao chính xác bộ nhiễm sắc thể của tế bào mẹ cho hai tế bào con

C. Sự phân li đều đặn của các cromatit về hai tế bào con

D. Phân chia đều chất tế bào của tế bào mẹ cho hai tế bào con

Đáp án chính xác là B

Câu 2. Ở ruồi giấm với 2n = 8, khi một tế bào đang ở kì sau của nguyên phân, số NST trong tế bào là bao nhiêu?

A. 4

B. 8

C. 16

D. 32

Đáp án chính xác là C

Câu 3. Bộ NST lưỡng bội của tinh tinh là 2n = 49, vậy số NST trong một tế bào trứng ở kì cuối của giảm phân I là bao nhiêu?

A. 48 NST kép

B. 24 NST đơn

C. 48 NST đơn

D. 24 NST kép

Đáp án chính xác là D

Câu 4. Loài cà chua có bộ NST 2n = 24. Hãy cho biết số lượng NST, cromatit và tâm động trong tế bào qua từng kì của quá trình nguyên phân?

Hướng dẫn giải

Kì	Trung gian	Kì đầu	Kì giữa	Kì sau	Kì cuối
Số NST đơn	0	0	0	4n = 48	2n 24
Số NST kép	2n = 24	2n = 24	2n = 24	0	0
Số cromatit	4n = 48	4n = 48	4n = 48	0	0
Số tâm động	2n = 24	2n = 24	2n = 24	4n = 48	2n = 24

Câu 5. Trong kì đầu của nguyên phân, nếu một tế bào có 60 cromatit, thì sau khi kết thúc chu kỳ tế bào, các tế bào con sẽ có số lượng NST là bao nhiêu?

A. 15

B. 30

C. 45

D. 60

Đáp án chính xác là B

Câu 6. Một tế bào sinh dưỡng với bộ NST 2n = 24 thực hiện 5 lần phân bào liên tiếp. Hãy tính:

a. Tổng số tế bào con được hình thành khi kết thúc quá trình là bao nhiêu?

B. Số lượng NST cần cung cấp từ môi trường cho quá trình nhân đôi là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Để xác định số tế bào con và số NST cần từ môi trường cho nhân đôi, bạn cần biết một số công thức tính nhanh sau đây:

- 1 tế bào trải qua k lần nguyên phân thì sẽ tạo ra 2^k tế bào.

- Với 1 tế bào nguyên phân liên tiếp k lần thì số NST đơn môi trường cần cho quá trình nguyên phân là 2n. (2 ^k - 1). x

a. Tổng số tế bào con sau 5 lần nhân đôi là:

2^5 = 32 tế bào

b. Tổng số NST cần cung cấp từ môi trường cho quá trình nhân đôi là:

(2^5 - 1) x 24 = 744 NST