CƠ CHẾ DI TRUYỀN QUA CHU KỲ TẾ BÀO DIỄN RA NHƯ THẾ NÀO? - SINH HỌC - 2026

Cơ chế di truyền là những cơ chế kiểm soát sự truyền gen hoặc đặc điểm di truyền từ bố mẹ sang con cái và diễn ra, thông qua chu kỳ tế bào , trong các giai đoạn tương ứng với nguyên phân và giảm phân.

Tất cả các sinh vật được tạo thành từ các tế bào và lý thuyết tế bào đề xuất rằng mỗi tế bào được sinh ra từ một tế bào khác đã tồn tại, giống như cách một động vật chỉ có thể được sinh ra từ động vật khác, thực vật từ thực vật khác, v.v.

Vòng đời của một tế bào động vật được phác thảo (Nguồn: Kelvinsong qua Wikimedia Commons)

Các bước mà một tế bào mới được sinh ra từ một tế bào khác tạo nên chu kỳ tế bào , đây là quá trình quan trọng nhất đối với sự sinh sản của các sinh vật sống, đơn bào và đa bào.

Trong chu kỳ tế bào, các tế bào "sao chép" tất cả thông tin bên trong chúng, dưới dạng một phân tử đặc biệt gọi là axit deoxyribonucleic hoặc DNA , để truyền cho tế bào mới sẽ được hình thành; Vì vậy, chu kỳ tế bào là tất cả mọi thứ xảy ra giữa một lần phân chia và tiếp theo.

Thông qua chu kỳ tế bào, các sinh vật đơn bào khi chúng phân chia sẽ tạo ra một cá thể hoàn chỉnh, trong khi các tế bào của các sinh vật đa bào phải phân chia nhiều lần để hình thành các mô, cơ quan và hệ thống tạo nên, ví dụ như động vật và thực vật. .

Nguyên phân và Meiosis

Sinh vật đa bào có hai loại tế bào: tế bào xôma và tế bào giao tử hoặc tế bào sinh dục. Tế bào xôma nhân lên bằng nguyên phân và tế bào sinh dục bằng nguyên phân.

Sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực đơn giản hơn sinh sản bằng nguyên phân, nhưng sinh vật nhân thực "bậc cao" sinh sản hữu tính nhờ nguyên phân.

Chu kỳ tế bào và nguyên phân

Tế bào xôma là những tế bào phân chia trong một sinh vật để tạo ra các tế bào tạo nên toàn bộ cơ thể của nó, do đó, khi điều này xảy ra, điều cần thiết là tất cả thông tin bên trong nó phải được sao chép một cách trung thực để có thể hình thành một tế bào giống hệt khác. Nó xảy ra thông qua chu kỳ tế bào, có bốn giai đoạn:

• Giai đoạn M
• Giai đoạn G1
• Pha S
• Giai đoạn G2

Pha M (M = nguyên phân) là giai đoạn quan trọng nhất của chu kỳ tế bào và trong đó quá trình nguyên phân và tế bào xảy ra , tương ứng là bản sao của vật chất di truyền (phân chia nhân) và sự phân tách hoặc phân chia của các tế bào tạo ra ( ô "mẹ" và ô con).

Các giao diện là khoảng thời gian giữa một M pha và người kia. Trong thời gian này, bao gồm tất cả các giai đoạn khác có tên ở trên, tế bào chỉ sinh trưởng và phát triển, nhưng không phân chia.

Giai đoạn S (S = tổng hợp) bao gồm tổng hợp và nhân đôi DNA được tổ chức dưới dạng nhiễm sắc thể trong nhân (một bào quan rất quan trọng được tìm thấy bên trong tế bào nhân thực).

Pha G1 (G = khoảng trống hoặc khoảng thời gian) là thời gian trôi qua giữa pha M và pha S, và pha G2 là thời gian giữa pha S và pha M. Tiếp theo. Trong hai giai đoạn này của chu kỳ, các tế bào tiếp tục đang phát triển và chuẩn bị phân chia.

Chu kỳ tế bào được điều chỉnh chủ yếu ở mức độ của các pha khoảng (pha G1 và G2), vì mọi thứ phải ở trong tình trạng tốt để tế bào phân chia (lượng chất dinh dưỡng, chất gây căng thẳng và những thứ khác).

Các giai đoạn của nguyên phân

Vì vậy, chính trong quá trình nguyên phân, một tế bào thừa hưởng mọi thứ mà nó cần để "trở thành" một tế bào, và điều đó được tìm thấy trong bản sao của các nhiễm sắc thể hoàn chỉnh của nó. Nếu tính cytokinesis, nguyên phân được chia thành 6 giai đoạn: prophase, prometaphase, metaphase, anaphase, telophase và cytokinesis.

1-DNA được sao chép trong pha S của chu kỳ tế bào và trong quá trình đẩy lùi các bản sao này cô đặc lại hoặc có thể nhìn thấy trong nhân dưới dạng nhiễm sắc thể. Ở giai đoạn này, hệ thống "ống" hoặc "dây cáp" cũng được hình thành sẽ làm nhiệm vụ phân tách các bản sao của các phân tử "ban đầu" (thoi phân bào).

2-Màng nhân, nơi chứa các nhiễm sắc thể, bị phân huỷ trong quá trình nguyên phân , và khi điều này xảy ra, các nhiễm sắc thể tiếp xúc với thoi phân bào.

3-Trước khi tách các nhiễm sắc thể sao chép khỏi các nhiễm sắc thể ban đầu, chúng được xếp thẳng hàng ở trung tâm của tế bào trong một giai đoạn được gọi là hoán vị .

4-Trong giai đoạn anaphase là khi các nhiễm sắc thể đã nhân đôi tách rời nhau, một số hướng về một cực của tế bào và một số hướng về cực kia, và điều này được gọi là "sự phân ly" của các nhiễm sắc thể.

5-Sau khi nhân đôi và phân li, trong tế bào sắp phân chia, hai nhân được hình thành, mỗi nhân có một bộ nhiễm sắc thể trong một kỳ được gọi là kỳ phân bào .

6- Cytokinesis là khi tế bào chất và màng sinh chất của tế bào “tiền thân” phân chia, tạo ra hai tế bào độc lập.

Chu kỳ tế bào và meiosis

Nguyên phân là cơ chế mà các đặc điểm được di truyền trong tế bào xôma, nhưng nguyên phân là cơ chế hình thành tế bào sinh dục, chịu trách nhiệm truyền thông tin từ cá thể đa bào hoàn chỉnh này sang cá thể đa bào khác thông qua sinh sản hữu tính. .

Tế bào xôma được tạo ra bởi sự phân chia nguyên phân của một tế bào đặc biệt: hợp tử, là sản phẩm của sự kết hợp giữa hai tế bào sinh dục (giao tử) đến từ “dòng mầm”, được tạo ra bởi nguyên phân và đến từ hai cá thể khác nhau: a mẹ và cha.

Các giai đoạn của meiosis

Trong chu kỳ tế bào của tế bào dòng mầm, nguyên phân bao gồm hai lần phân chia tế bào, được gọi là nguyên phân I (giảm phân) và nguyên phân II (tương tự như nguyên phân). Mỗi loại được chia thành prophase, metaphase, anaphase và telophase. Tiên đoán của meiosis I (prophase I) là phức tạp nhất và dài nhất.

1-Trong quá trình prophase I , các nhiễm sắc thể ngưng tụ và trộn lẫn với nhau (tái tổ hợp) trong các tế bào của mỗi bố mẹ đi vào giai đoạn meiosis.

2-Trong hoán vị I, màng nhân biến mất và các nhiễm sắc thể xếp thành hàng ở tâm tế bào.

3-Như trong anaphase phân bào, trong giai đoạn anaphase I của meiosis, các nhiễm sắc thể phân tách về các cực đối diện của tế bào.

4- Telophase I bao gồm, ở một số sinh vật, trong việc tái tạo lại màng nhân và hình thành một màng mới giữa các tế bào tạo thành, có một nửa số lượng nhiễm sắc thể như tế bào ban đầu (đơn bội).

5-Meiosis II bắt đầu ngay lập tức và trong prophase II, các nhiễm sắc thể cô đặc được quan sát thấy. Trong quá trình chuyển hóa II, chúng nằm ở giữa tế bào, giống như trong quá trình nguyên phân.

6-Các nhiễm sắc thể được phân tách về cả hai cực của tế bào trong giai đoạn anaphase II , nhờ các thành phần của thoi phân bào, và trong giai đoạn telophase II , nhân mới được hình thành và 4 tế bào con (giao tử) được tách ra.

Mỗi giao tử được tạo ra bởi meiosis chứa sự kết hợp của tất cả các vật chất di truyền của sinh vật mà nó đến, chỉ trong một bản sao duy nhất. Khi hai giao tử từ các sinh vật khác nhau (bố mẹ) hợp nhất, vật chất đó sẽ trộn lẫn và hai bản sao được tái lập, nhưng một giao tử từ cha mẹ này và giao tử khác từ tổ chức khác.

Người giới thiệu

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Sinh học Tế bào cần thiết. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2008). Sinh học phân tử của tế bào (xuất bản lần thứ 5). New York: Garland Science, Taylor & Francis Group.
3. Griffiths, A., Wessler, S., Lewontin, R., Gelbart, W., Suzuki, D., & Miller, J. (2005). Giới thiệu về Phân tích Di truyền (Xuất bản lần thứ 8). Freeman, WH & Công ty.
4. Pierce, B. (2012). Di truyền học: Một phương pháp tiếp cận khái niệm. Freeman, WH & Công ty.
5. Rodden, T. (2010). Di truyền học cho người giả (xuất bản lần thứ 2). Indianapolis: Wiley Publishing, Inc.