Các hình thức sinh sản

CÁC KIỂU SINH SẢN
1.Sinh sản vô tính
Sinh sản vô tính là kiểu sinh sản từ một tế bào hoặc một nhóm tế bào mẹ
chỉ qua nguyên phân để tạo ra các cơ thể con. Kiểu sinh sản này
giữ nguyên các đặc tính di truyền của cá thể mẹ ban đầu ở cơ thể con.
Nguyên phân là cơ sở của sự tăng trưởng ở các sinh vật đa bào và sinh
sản vô tính ở các sinh vật nói chung. Sinh sản vô tính có ở cả sinh vật đơn
bội và lưỡng bội, là cơ chế ổn định bộ gen qua nhiều thế hệ. Sự tăng số
lượng tế bào của sinh vật đa bào nhờ nguyên phân. Ở người hợp tử sau
nhiều lần nguyên phân hình thành nên cơ thể gồm nhiều tỉ tế bào. Nhờ
đó, trừ tế bào sinh dục các tế bào của cơ thể đều có bộ NST như nhau,
tương ứng có lượng thông tin di truyền giống nhau.
Sinh sản vô tính được ứng dụng rộng rãi trong nhân giống và nuôi cấy mô
tế bào thực vật và động vật.
2. Sinh sản hữu tính
Sinh sản hữu tính là kiểu sinh sản trong đó có sự kết hợp các tế bào sinh
dục của 2 cá thể khác nhau. Sinh sản hữu tính tạo sự đa dạng di truyền
làm nguồn nguyên liệu cho tiến hóa. Một trong những xu hướng tiến hóa
của sinh giới là sinh sản hữu tính. Sự đa dạng của các kiểu sinh sản hữu
tính thể hiện một phần ở các kiểu xác định giới tính. Sự tiến hóa tạo ra
nhiều cơ chế để duy trì sự đa dạng.
* Hướng tiến hóa trong sinh sản hữu tính
Theo sự phân hóa tế bào, có 3 hướng tiến hóa:
+ Hình thái các giao tử: theo hình thái giao tử, sinh vật tiến hóa từ chỗ
giao tử đực và giao tử cái đều có hình thái và chức năng giống nhau (đẳng
giao) đến chỗ khác nhau: giao tử đực nhỏ có khả năng di động, giao tử cái
lớn chứa các chất dinh dưỡng (dị giao và noãn giao)
+ Theo sự phân hóa của các tế bào trong cơ thể: từ chỗ tế bào nào
trong cơ thể cũng có khả năng làm nhiệm vụ sinh sản đến chỗ
phân hóa thành tế bào sinh sục và tế bào sinh dưỡng.
+ Phân hóa giới tính: ở đa số thực vật và động vật bậc thấp, cơ quan sinh

dục đực, cái ở ngay trên một cơ thể, gọi là sinh vật lưỡng tính. Ở một số
thực vật và động vật bậc cao, mỗi cơ thể chỉ mang một cơ quan sinh dục
(hoặc đực hoặc cái) gọi là sinh vật đơn tính.
Theo hình thức thụ tinh
Ở các động vật bậc thấp đặc biệt là động vật thủy sinh, tinh trùng được thụ
tinh với trứng ở ngoài môi trường nên hiệu quả thụ tinh thấp. Hình thức
thụ tinh này được gọi là thụ tinh ngoài. Ví dụ: ruột túi, cá ... chúng
phóng tinh vào nước để thụ tinh, lưỡng cư (ếch nhái) con đực rưới tinh
trùng lên trứng của con cái. Hình thức thụ tinh cao hơn là thụ tinh trong.
Phần lớn cấc loài ở cạn, con đực đưa tinh trùng vào ống sinh dục cái nhờ
cơ quan giao cấu, nhờ vậy hiệu suất thụ tinh cao hơn.
Theo hình thức bảo vệ trứng
Các loài động vật bậc thấp đẻ trứng ở nước và ít có khả năng bảo vệ trứng
như cá, lưỡng cư. Các loài bò sát như rắn đẻ trứng có vỏ để bảo vệ bào
thai. Các loài chim có bản năng bảo vệ trứng tốt hơn, làm tổ, đẻ trứng,
ấp trứng và chăm sóc chim non. Các loài có vú, trứng không đẻ ra ngoài,
bào thai phát triển trong tử cung mẹ, phôi thai được bảo vệ chu đáo chống
những tác hại của ngoại cảnh, sau khi đẻ, con được mẹ cho bú tới khi có
khả năng tự kiếm ăn.
3. Các hình thức sinh sản đặc biệt
- Lưỡng tính sinh
Phần lớn các loài thực vật và những động vật lưỡng tính, trên một cơ thể
có cả cơ quan sinh dục đực và cơ quan sinh dục cái. Quá trình thụ tinh, thụ
phấn có thể là tự thụ tinh, tự thụ phấn hay thụ tinh, thụ phấn chéo. Ví dụ
sán dây, trong ruột người bị mắc sán dây chỉ có một con sán. Cơ thể sán
dây có nhiều đốt, mỗi đốt có cả cơ quan sinh dục đực và cơ quan sinh dục
cái. Các đốt ở gần đầu, cơ quan sinh dục đực phát triển mạnh, các đốt ở
cuối cơ quan sinh dục cái phát triển mạnh. Khi thụ tinh, các đốt ở gần đầu
áp vào các đốt ở gần cuối cơ thể để thụ tinh cho các đốt đó nhờ cơ quan
giao cấu.

Đa số động vật lưỡng tính không tự thụ tinh được mà hai cá thể khác nhau
giao hợp chéo cho nhau như ở sán lá, giun đất.
Đa số các loài thực vật là các loài lưỡng tính. Các loài lưỡng tính này
thường thụ phấn chéo nhưng cũng có một số loài có cấu tạo thích nghi với
tự thụ phấn.
- Đơn tính sinh
Đơn tính sinh (còn gọi là trinh sản) là hình thức sinh sản trong đó trứng
không thụ tinh vẫn phát triển thành cơ thể sinh vật. Đơn tính sinh khác với
sinh sản vô tính vì trứng ở đây vẫn được hình thành từ quá trình giảm
phân của tế bào sinh dục.
Về mặt di truyền, người ta phân ra 2 loại đơn tính sinh: là đơn tính sinh
đơn bội trong đó cơ thể đơn tính sinh trưởng thành giữ nguyên bộ NST 1n
ở trứng không thụ tinh; loại đơn tính sinh lưỡng bội cơ sự tạo bộ NST 2n
nhưng bộ gen này đều lấy từ một nguồn từ mẹ (các gen thường đồng hợp
tử).
Liên quan đến giới tính, phân biệt 3 loại đơn tính sinh:
+ Đơn tính sinh nam
Kiểu đơn tính sinh này gặp ở nhiều loài ong nên còn gọi là đơn tính sinh
kiểu ong
+ Đơn tính sinh nữ
Ở nhiều vùng, một số loài động vật chỉ có con cái không có con đực như
một số loài ốc, tôm, cua ... chúng vẫn đẻ trứng và nở toàn cá thể cái. Có
nhiều cơ chế để tạo tế bào 2n của cơ thể mới trong đơn tính sinh:
Tế bào sinh dục cái khi giảm phân tế bào chất không phân chia tạo tế bào
2n NST, nở ra cơ thể cái.
Tế bào sinh dục cái giảm phân bính thường nhưng thể cực II lại hòa hợp
với noãn bào tạo tế bào 2n NST, nở ra cơ thể cái.
+ Đơn tính sinh chu kỳ
Nhiều loài sinh vật có mùa sinh sản hữu tính, có mùa sinh sản vô tính.
Ví dụ: luân trùng Rotatoria về mùa xuân, từ những trứng nằm

suốt mùa đông sẽ nở ra những con cái sinh sản đơn tính sinh nữ, trứng
không thụ tinh của nó sẽ nở ra con cái. Về sau, đến thời kỳ sinh sản hữu
tính, một thế hệ sẽ thay đổi lối sinh sản đẻ trứng nhỏ hơn, nở ra con đực
(đơn tính sinh nam), con đực sẽ giao phối với những con cái thế hệ mẹ.
Những con cái đó sẽ đẻ ra những trứng thụ tinh có khả năng sống qua
mùa đông, trứng có 2n NST, đến mùa xuân sẽ nở ra con cái tiếp tục sinh
sản đơn tính sinh như trên.
+ Đơn tính sinh nhân tạo
Trứng của các loài không sinh sản đơn tính có thể dùng phương
pháp nhân tạo để cho trứng phát triển mà không cần thụ tinh. Trứng ếch có
thể kích thích bằng châm kim, trứng của cầu gai có thể kích thích bằng
cách lắc hoặc bằng chất hóa học như thay đổi độ đậm muối của nước. Các
loài sinh sản đơn tính nhân tạo thường yếu, nhỏ hơn bình thường và
không phát triển đầy đủ.
+ Đơn tính sinh ở người
Ở người đã gặp trường hợp trứng không thụ tinh mà phân chia thành 50
phôi bào. Buồng trứng có thể có các u nang, bên trong chứa một số bộ
phận của cơ thể phát triển không đầy đủ và sắp xếp lộn xộn như tóc, răng,
tay, mắt, chân ... những u này gọi là u quái. Người ta cho rằng nang đó
sinh ra bởi sự phát triển bất thường của trứng không thụ tinh.
- Mẫu sinh:
Mẫu sinh là hiện tượng sinh sản dựa trên sự phát triển của trứng được thụ
tinh nhưng sau đó nhân tinh trùng bị mất hoạt tính và bị loại bỏ, chỉ có
nhân của trứng tham gia vào quá trình phát triển tạo cơ thể mới. Hiện
tượng này gặp ở một số loài cá, ví dụ cá diếc bạc mẫu sinh tự nhiên tạo
các cá diếc bạc cái. Để sinh sản cá diếc bạc cái phải giao phối với cá chép
đực hoặc cá diếc vàng đực hoặc một số cá đực khác. Tinh trùng chỉ có
chức năng hoạt hóa trứng, sau đó nhân tinh trùng thoái hóa và tiêu biến.
Mẫu sinh nhân tạo được sử dụng trong chọn giống.
- Phụ sinh:

Phụ sinh là hình thức sinh sản dựa trên sự phát triển của trứng được thụ
tinh nhưng sau đó nhân trứng bị thoái hóa, chỉ có nhân tinh trùng tham gia
vào quá trình phát triển tạo cơ thể mới. Phụ sinh nhân tạo được ứng dụng
để tạo ra những giống tằm cao sản.
4. Chu trình sống hay vòng đời
Nhiều sinh vật có sự thay đổi thế hệ đơn bội và lưỡng bội nối tiếp nhau
thành chu kì gọi là chu trình sống. Vòng đời điển hình của Eukaryote điển
hình gồm: thụ tinh có hợp tế bào chất và hợp nhân, sinh sản vô tính của tế
bào 2n nhờ nguyên phân, giảm phân có giảm nhiễm và tái tổ hợp, các tế
bào n sinh sản vô tính hoặc kết hợp với nhau thụ tinh.
Sự đa dạng các chu trình sống ở các nhóm phân loại khác nhau có thể do
thời gian kéo dài khác nhau của các pha đơn bội và lưỡng bội. Các nhóm
chính thường gặp trong nghiên cứu di truyền:
a. Các Eukaryote đơn bào: như chu trình sống của vi tảo
như Chlamydomonas reinhardi. Điểm đặc biệt là các giai đoạn đơn bội và
lưỡng bội có thể tồn tại một thời gian dài.
b. Các động vật bậc cao: cơ thể động vật bậc cao là lưỡng bội. Trong quá
trình sinh sán phân bào giảm nhiễm tạo ra giao tử đơn bội, sự hợp nhất
của chúng tạo thành hợp tử. Các giao tử là những tế bào đơn bội được
chuyên hóa cho sinh sản hữu tính. Ở con đực, quá trình sinh tinh
(spermatogenesis) tạo ra 4 tinh tử. Ở con cái, quá trình sinh trứng
(oogenesis) chỉ sinh ra một tế bào trứng trưởng thành, các thể phân cực
không có hoạt động chức năng.
c. Chu trình sống của thực vật bậc cao.
Chu trình sống của cây bắp được coi là điển hình của thực vật
bậc cao. Phân bào giảm nhiễm ở thực vật tạo ra các tế bào đơn bội gọi là
bào tử giai đoạn I, mà chúng thường phân chia nguyên nhiễm tạo tạo cây
đa bào đơn bội (giai đoạn II). Các thực vật đơn bội này sản sinh ra các
giao tử bằng chia nguyên nhiễm (giai đoạn III). Hai giao tử khác nhau tạo
hợp tử lưỡng bội (giai đoạn IV), hợp tử phát triển thành cây đa bào lưỡng

bội (giai đoạn V) và chu trình khép kín. Phần lớn các thực vật đa bào có 5
giai đoạn trong chu trình sống của chúng. Nói chung, giai đoạn đơn bội
chiếm ưu thế ở thực vật bậc thấp và giai đoạn lưỡng bội chiếm ưu thế ở
các thực vật bậc cao.