Chương 2 Sự tạo giao tử ở động vật

Bộ môn Tế bào, Mô, Phôi và Lý sinh TS. Nguyễn Lai Thành Sinh học phát triển Developmental Biology Chương 2 Sự tạo giao tử ở động vật Chương 2.1 Giao tử và sinh sản hữu tính  Thứ nhất, chúng đều phát triển từ các tế bào sinh dục nguyên thuỷ là những tế bào hình thành rất sớm và sau đó mới di cư vào tuyến sinh dục.  Thứ hai là sau khi di cư vào tuyến sinh dục, chúng đều trải qua các giai đoạn sinh sản, tăng trưởng và phân chia thành thục. Đặc điểm chung của giao tử 2. Sự hình thành tế bào sinh dục nguyên thủy Giun tròn Caenorhabditis elegans trong trứng chưa thụ tinh có các hạt gọi là hạt P phân đều trong tế bào chất. GFP-PGL-1 labels P granules in a C. elegans embryo. This movie is a projection of 8 1-micron sections at each time point collected continuously for 45 minutes using a laser scanning confocal microscope. (Chris Schoff) Hạt P ở giun tròn Cực thực vật của phôi có vùng tế bào chất cấu tạo dạng lưới, trong ô lưới có các hạt bắt màu hematoxylin (hạt nâu). Tế bào có chứa vùng tế bào chất này sẽ không có thải loại nhiễm sắc chất và trở thành tế bào sinh dục nguyên thủy. Giun tròn Parascaris aequorum Muỗi nấm Sciara coprophila A, C: thải loại nhiễm sắc thể L B, D: thải loại nhiễm sắc thể X Sự hình thành các tế bào sinh dục nguyên thuỷ từ các giai đoạn phát triển sớm ở lưỡng thê (A), chim (B) và động vật có vú (C). A B C Động vật có xương sống Sự hình thành và di cư các tế bào sinh dục nguyên thuỷ ở gà 3. Nguyên phân hay giảm phân Giảm phân tạo giao tử Phân bào giảm nhiễm - meiosis Là sự phân bào của các tế bào sinh dục Trải qua hai lần phân bào liên tiếp  Giảm phân I  Giảm phân II Kết quả của phân bào hình thành 4 tế bào con có chứa số lượng nhiễm sắc thể đơn bội Phân bào giảm nhiễm Các giai đoạn của giảm phân  Giảm phân thường gồm hai giai đoạn riêng biệt  Giảm phân I (Meiosis I)  Giảm phân II (Meiosis II) Tiền kỳ giảm phân I  Mỗi nhiễm sắc thể tương đồng bắt cặp với nhau tạo thành bộ tứ trị (do mỗi nhiễm sắc thể đã nhân đôi ở kỳ trung gian).  Có 4 nhiễm sắc thể tử trong bộ tứ trị này.  Sự bắt cặp nhiễm sắc thể tương đồng là mấu chốt của phân bào giảm nhiễm.  Trao đổi chéo có thể xảy ra trong giai đoạn này  Trao đổi chéo là hiện tượng các nhiễm sắc tử trong cặp nhiễm sắc thể tương đồng trao đổi cho nhau những đoạn tương ứng của mình.  Pha sợi mảnh – Leptotene: mỗi nhiễm sắc thể bắt đầu xoắn lại nhưng vẫn tồn tại ở dạng sợi mảnh khi quan sát dưới kính hiển vi  Pha tiếp hợp – Zygotene: Các nhiễm sắc thể trong cặp đồng dạng bắt cặp với nhau dọc theo chiều dài nhiễm sắc thể  Pha sợi to – Pachytene: Các nhiễm sắc thể xoắn lại nhiều hơn, các nhiễm sắc tử của cả hai nhiễm sắc thể xoắn chặt với nhau như một thể thống nhất và nhìn rõ dưới kính hiển vi, trao đổi chéo có thể xảy ra ở giai đoạn này.  Pha lưỡng trị - Diplotene: trong pha này, các nhiễm sắc thể bắt đầu tách nhau ra và có thể phân biệt được tứng nhiễm sắc thể tuy nhiên các nhiễm sắc tử vẫn dính nhau ở vùng có xảy ra trao đổi chéo. Trong quá trình tạo trứng ở động vật có vú, trứng thường dừng ở giai đoạn này cho đến khi trứng chín và rụng.  Pha phân tách - Diakinesis  Các nhiễm sắc thể co ngắn hơn. Các nhiễm sắc tử trong bộ tứ trị tách nhau ra rõ rệt nhưng vẫn đính ở vùng trao đổi chéo. Nhân con tiêu biến và thoi phân bào bắt đầu xuất hiện. Prophase I Metaphase I  Sợi phân bào đính vào tâm động của mỗi nhiễm sắc thể kép  Cặp nhiễm sắc thể kép xếp thành hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào Metaphase I Anaphase I Sợi của thoi phân bào kéo các nhiễm sắc thể kép về hai cực của tế bào – sự phân ly nhiễm sắc thể. Anaphase I Kỳ cuối I và phân chia tế bào chất Màng nhân hình thành trở lại. Tế bào phân chia thành 2 tế bào con. Telophase I Tiền kỳ giảm phân II - Prophase II  Phân bào giảm nhiễm I tạo ra 2 tế bào con. Mỗi tế bào con có số lượng nhiễm sắc thể giảm đi một nửa nhưng tồn tại ở trạng thái kép. Prophase II Trung kỳ giảm phân II - Metaphase II Nhiễm sắc thể tập trung trên mặt phẳng xích đạo thoi phân bào giống nguyên phân. Metaphase II Anaphase II Sister chromatids separate and move to opposite ends of the cell. Anaphase II Telophase II 4 nhân của 4 tế bào con hình thành. Tế bào chất phân chia để tạo thành 4 tế bào con Telophase II Tạo tinh và tạo trứng 4. Sự phân chia sinh – thể “Gà mái là phương tiên để nhờ đó mà cái trứng này lại sinh ra cái trứng khác” Những điểm cần lưu ý Đặc điểm của giao tử Các kiểu hình thành tế bào sinh dục nguyên thủy Sinh sản hữu tính Bộ môn Tế bào, Mô, Phôi và Lý sinh TS. Nguyễn Lai Thành Bài sau: Sự tạo tinh Sự phân bố hạt P ở giun tròn