Bài học

So sánh nguyên phân và giảm phân

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em so sánh đúng nguyên phân và giảm phân theo sáu tiêu chí — mục đích, số lần phân chia, số tế bào con, bộ NST của tế bào con, tính di truyền so với tế bào mẹ, và nơi xảy ra — và xác định đúng kiểu phân chia từ một mô tả kết quả cho trước.

Kiến thức nền cần nhớ

Ba bài trước, em đã học riêng từng kiểu phân chia: nguyên phân (một lần chia, hai tế bào con 2n, giống hệt nhau) và giảm phân (hai lần chia, bốn tế bào con n, khác nhau về di truyền), rồi thấy giảm phân kết hợp thụ tinh giải thích quy luật Mendel (same-grade bridge, ba bài trước trong cùng khoá). Bài này đặt hai kiểu phân chia đó cạnh nhau, không học thêm nội dung mới, chỉ tổ chức lại để so sánh trực diện.

Khởi động

Cùng bắt đầu từ một tế bào mang 2n NST, nguyên phân và giảm phân đi theo hai con đường khác nhau và kết thúc ở hai kết quả trái ngược nhau. Nếu chỉ được cho biết SỐ TẾ BÀO CON và BỘ NST của mỗi tế bào con, em có phân biệt được ngay đâu là nguyên phân, đâu là giảm phân không?

Kiến thức trọng tâm

Về mục đích, nguyên phân phục vụ sinh trưởng, tái tạo mô, và sinh sản vô tính ở một số sinh vật — mọi trường hợp đều cần tế bào mới giống hệt tế bào cũ để giữ đúng chức năng của mô. Giảm phân chỉ phục vụ một mục đích duy nhất: tạo giao tử cho sinh sản hữu tính — và giao tử cần khác nhau về di truyền để đời con đa dạng, không phải giống hệt bố mẹ.

Về số lần phân chia, nguyên phân chỉ có MỘT lần phân chia đi cùng một lần NST nhân đôi. Giảm phân có HAI lần phân chia liên tiếp, nhưng cũng chỉ MỘT lần NST nhân đôi, xảy ra trước giảm phân I — chính vì hai lần chia mà chỉ một lần nhân đôi, kết quả mới bị giảm đi một nửa.

Về số tế bào con và bộ NST của chúng, nguyên phân tạo hai tế bào con, mỗi tế bào mang 2n NST — bằng đúng tế bào mẹ. Giảm phân tạo bốn tế bào con, mỗi tế bào mang n NST — chỉ bằng một nửa tế bào mẹ. Đây là điểm khác biệt số học rõ nhất giữa hai kiểu phân chia, và cũng là điểm học sinh dễ đối chiếu sai nhất nếu không nhớ chắc cơ chế đứng sau.

Về tính di truyền so với tế bào mẹ, tế bào con của nguyên phân giống hệt tế bào mẹ và giống hệt nhau, vì đều nhận nhiễm sắc tử nhân đôi từ cùng một NST. Tế bào con của giảm phân không thể "giống tế bào mẹ" theo nghĩa bộ NST đầy đủ — mỗi giao tử chỉ mang một nửa bộ NST của tế bào mẹ, và bốn giao tử còn khác nhau về di truyền so với NHAU, nhờ phân li độc lập và trao đổi chéo đã học ở bài Giảm phân.

Về nơi xảy ra, nguyên phân diễn ra ở tế bào sinh dưỡng, tại mọi mô của cơ thể — da, cơ, gan, và nhiều mô khác. Giảm phân chỉ diễn ra ở tế bào sinh dục chín, bên trong cơ quan sinh sản — buồng trứng hoặc tinh hoàn ở người, nhị và nhuỵ ở thực vật có hoa.

Tóm tắt sáu tiêu chí:

Tiêu chí	Nguyên phân	Giảm phân
Mục đích	Sinh trưởng, tái tạo mô, sinh sản vô tính	Tạo giao tử cho sinh sản hữu tính
Số lần phân chia	1 lần	2 lần liên tiếp
Số tế bào con	2	4
Bộ NST tế bào con	2n	n
So với tế bào mẹ	Giống hệt	Chỉ mang một nửa bộ NST
Nơi xảy ra	Tế bào sinh dưỡng	Tế bào sinh dục chín

Tóm tắt sáu tiêu chí: | Tiêu chí | Nguyên phân | Giảm phân | |---|---|---| | Mục đích | Sinh trưởng, tái tạo mô, sinh sản vô tính | Tạo giao tử cho sinh sản hữu tính | | Số lần phân chia | 1 lần | 2 lần liên tiếp | | Số tế bào con | 2 | 4 | | Bộ NST tế bào con | 2n | n | | So với tế bào mẹ | Giống hệt | Chỉ mang một nửa bộ NST | | Nơi xảy ra | Tế bào sinh dưỡng | Tế bào sinh dục chín |

Ghép đúng cặp đặc điểm cùng hàng: số lần phân chia quyết định số tế bào con, và số tế bào con quyết định bộ NST mỗi tế bào con còn lại bao nhiêu.

Từ một tế bào mẹ, nguyên phân cho 2 tế bào con; giảm phân — với hai lần phân chia liên tiếp — cho gấp đôi, 4 tế bào con.

Tế bào con của nguyên phân giữ nguyên 2n = 46 như tế bào mẹ; tế bào con (giao tử) của giảm phân chỉ còn n = 23, một nửa bộ NST.

Ví dụ

Lập bảng so sánh nguyên phân và giảm phân

1
Hoàn thành so sánh nguyên phân và giảm phân theo bốn tiêu chí: số lần phân chia, số tế bào con, bộ NST tế bào con, và tính di truyền so với tế bào mẹ.
2
Nguyên phân: một lần phân chia. Giảm phân: hai lần phân chia liên tiếp (giảm phân I và II), dù chỉ một lần NST nhân đôi trước đó.
3
Từ (số lần phân chia) suy ra số tế bào con: nguyên phân (1 lần chia từ 1 tế bào) cho 2 tế bào con; giảm phân (2 lần chia liên tiếp) cho $2 \times 2 = 4$ tế bào con. (1)
Từ (số lần phân chia) suy ra số tế bào con: nguyên phân (1 lần chia từ 1 tế bào) cho 2 tế bào con; giảm phân (2 lần chia liên tiếp) cho $2 \times 2 = 4$ tế bào con. (1)
4
Từ (1): nguyên phân không làm mất NST nào ở kì sau (chỉ tách tâm động), nên tế bào con vẫn 2n. Giảm phân có bước cặp NST tương đồng phân li ở giảm phân I mà không tách tâm động, nên tế bào con chỉ còn n.
5
Vậy nguyên phân: 1 lần chia, 2 tế bào con mang 2n, giống hệt tế bào mẹ. Giảm phân: 2 lần chia, 4 tế bào con mang n, khác nhau về di truyền so với nhau và so với tế bào mẹ.

Ví dụ

Xác định kiểu phân chia từ bốn mô tả kết quả (dạng đề thi)

1
Bốn tình huống sau đây, mỗi tình huống là kết quả của nguyên phân hoặc giảm phân: (a) một tế bào 2n = 46 tạo ra 2 tế bào con mang 2n = 46, giống hệt nhau; (b) một tế bào 2n = 8 tạo ra 4 tế bào con mang n = 4, khác nhau; (c) một mô da người liên tục sinh ra tế bào mới thay thế tế bào chết; (d) một tế bào sinh dục chín trong buồng trứng tạo ra trứng. Xác định kiểu phân chia của từng tình huống.
Bốn tình huống sau đây, mỗi tình huống là kết quả của nguyên phân hoặc giảm phân: (a) một tế bào 2n = 46 tạo ra 2 tế bào con mang 2n = 46, giống hệt nhau; (b) một tế bào 2n = 8 tạo ra 4 tế bào con mang n = 4, khác nhau; (c) một mô da người liên tục sinh ra tế bào mới thay thế tế bào chết; (d) một tế bào sinh dục chín trong buồng trứng tạo ra trứng. Xác định kiểu phân chia của từng tình huống.
2
Tình huống (a) có 2 tế bào con mang đúng 2n như tế bào mẹ, giống hệt nhau — đúng đặc điểm nguyên phân. Tình huống (b) có 4 tế bào con mang n (một nửa 2n = 8), khác nhau — đúng đặc điểm giảm phân. (1)
3
Tình huống (c) mô tả việc thay thế tế bào mô — đúng vai trò tái tạo mô của nguyên phân, không cần tạo giao tử. Tình huống (d) mô tả việc tạo giao tử (trứng) tại cơ quan sinh sản — đúng vai trò và đúng nơi xảy ra của giảm phân.
4
Từ (1) và bước trên: cả bốn tình huống đều khớp nhất quán với MỘT trong hai bộ đặc điểm (số tế bào con, bộ NST, mục đích, nơi xảy ra) đã lập ở ví dụ trước — không tình huống nào lẫn lộn đặc điểm của cả hai kiểu phân chia.
5
Vậy: (a) và (c) là nguyên phân; (b) và (d) là giảm phân.

Sai lầm thường gặp

Hai nhầm lẫn phổ biến nhất khi so sánh hai kiểu phân chia này: nghĩ nguyên phân tạo ra BỐN tế bào con (nhầm với giảm phân), và nghĩ giảm phân tạo ra các tế bào con GIỐNG NHAU (nhầm với nguyên phân). Cách chắc chắn nhất để không nhầm: nguyên phân — một lần chia, hai tế bào con, giống hệt mẹ; giảm phân — hai lần chia, bốn tế bào con, khác nhau về di truyền và chỉ mang một nửa bộ NST mẹ.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Nguyên phân: 1 lần chia, 2 tế bào con mang 2n, giống hệt mẹ, ở tế bào sinh dưỡng, phục vụ sinh trưởng/tái tạo mô. Giảm phân: 2 lần chia liên tiếp, 4 tế bào con mang n, khác nhau về di truyền, ở tế bào sinh dục chín, phục vụ tạo giao tử.

Bài ôn tập cuối khoá sẽ kết hợp toàn bộ năm bài đã học — từ cấu trúc NST đến nguyên phân, giảm phân, và mối liên hệ với quy luật Mendel — trong các bài tập tổng hợp.