ĐẶC ĐIỂM NHIỄM SẮC THỂ
Trong bộ nhiễm sắc thể (NST) người gồm 46 chiếc thì 44 chiếc là NST thường và hai chiếc là NST giới. Ở nữ, NST giới là hai chiếc XX, còn ở nam là XY. Mỗi NST thường có một NST tương đồng với nó về đặc điểm hình thái. Mỗi chiếc trong cặp NST có nguồn gốc từ bố và một có nguồn gốc từ mẹ.  

 
24 loại NST người do ba tỷ cặp base trong bộ gene sắp xếp khác nhau tạo thành 

SỰ XUẤT PHÁT VÀ DI CHUYỂN CỦA CÁC TẾ BÀO MẦM

Các tế bào mầm nguyên thuỷ là các tiền thân sớm nhất của giao tử. Ở người, các tế bào mầm nguyên thuỷ xuất hiện ở ngoại phôi bì từ tuần thứ hai phát triển. Từ tuần lễ thứ tư đến thứ sáu phôi thai, các tế bào mầm nguyên thuỷ tiếp tục di chuyển đến thành sau của lưng. Tại thành sau, các tế bào này nằm hai bên đường giữa, trong mô trung mô lỏng lẻo. Các tế bào mầm nguyên thuỷ liên tục nguyên phân trong suốt quá trình di chuyển.

Hình: Sự xuất phát và di chuyển các tế bào mầm

NGUYÊN PHÂN
Ở nam giới, các tế bào mầm nguyên thuỷ sau khi di chuyển đến tuyến sinh dục sẽ ngủ yên cho đến tuổi dậy thì. Khi dậy thì, hoạt động nguyên phân tại biểu mô ống sinh tinh sẽ diễn ra liên tục suốt cuộc đời. Khác với nam giới, ở nữ, noãn nguyên bào qua một giai đoạn hoạt động nguyên phân mạnh mẽ trong buồng trứng phôi thai. Trong suốt giai đoạn này, mật độ tế bào mầm tăng lên theo cấp số mũ từ chỉ vài ngàn lên đến gần bảy triệu. Sau đó, số lượng các tế bào mầm giảm đi nhanh chóng còn khoảng 2 triệu vào lúc sinh, chủ yếu do quá trình do thoái hoá. 

Ý nghĩa của nguyên phân

• Nguyên phân tạo ra số lượng tế bào nhiều hơn từ nguồn tế bào ban đầu, giúp cơ thể phát triển hay thay thế cho các tế bào mất đi do bị chết hay tổn thương.
• Duy trì số lượng NST lưỡng bội qua các lần phân chia, giúp ổn định bộ NST của cơ thể.
• Không có sự trao đổi chéo hay tái sắp xếp các thông tin di truyền nên không gây đột biến.

Quá trình nguyên phân
Nguyên phân là hoạt động phân chia tế bào trải qua một loạt các khâu phức tạp nhằm tạo nên 2 tế bào con, mỗi tế bào sẽ mang bộ NST giống như tế bào mẹ. Quá trình nguyên phân gồm 4 kỳ: tiền kỳ (prophase), trung kỳ (metaphase), hậu kỳ (anaphase) và chung kỳ (telophase). Thời kỳ tế bào không hoạt động phân chia gọi là gian kỳ (interphase).

Sơ đồ biểu diễn quá trình nguyên phân

GIẢM PHÂN
Ở nam giới, các tế bào mầm nguyên thuỷ vẫn ngủ yên từ lúc 6 tuần tuổi thai kỳ cho đến khi dậy thì. Lúc dậy thì, các tiểu quản sinh tinh trưởng thành và tế bào mầm trải qua nguyên phân liên tục suốt cuộc đời song song với sự biệt hoá để thành tinh trùng thông qua hoạt động giảm phân.
Ở nữ giới, sau khi các tế bào mầm nguyên thuỷ trải qua một vài lần nguyên phân, từ tháng thứ ba của thai kỳ, hoạt động giảm phân xảy ra song song với hoạt động nguyên phân. Khi vào tiền kỳ của giảm phân I (giai đoạn diplotene) các noãn bào sẽ bị ngưng trệ. Khi dậy thì, với sự phát triển của nang noãn dưới tác động nội tiết sinh sản, noãn bào sẽ vượt qua block và tiếp tục giảm phân đến giai đoạn trung kỳ của lần giảm phân II. Block lần thứ hai này chỉ được giải phóng khi noãn bào được thụ tinh với tinh trùng.

Tầm quan trọng về mặt sinh học của sự giảm phân

• Giảm số lượng nhiễm sắc thể từ lưỡng bội (2n) thành đơn bội (n), như thế, số NST của loài có thể được duy trì từ thế hệ này qua thế hệ khác.
• Sự tái sắp xếp độc lập của NST bố và mẹ (các NST tương đồng) tạo sự kết hợp các đặc tính di truyền tốt hơn.
• Tái phân bố thông tin di truyền của bố và mẹ qua quá trình trao đổi chéo trong lần giảm phân thứ nhất.

Quá trình giảm phân
Tương tự như nguyên phân, mỗi lần giảm phân cũng gồm các giai đoạn khác nhau diễn tiến từ tiền kỳ đến trung kỳ, hậu kỳ, rồi đến chung kỳ. Tuy nhiên, sự giảm phân gồm hai lần phân chia, giảm phân I và giảm phân II. Trong lần giảm phân I các NST tương đồng tách ra, trong lần phân bào II các chromatids tách ra. Vì thế, lần giảm phân thứ nhất là sự phân chia giảm nhiễm, có tiền kỳ kéo dài, cho phép sự trao đổi thông tin di truyền giữa các cặp NST. Mỗi tế bào con của giảm phân lần hai thật sự là tế bào đơn bội (1n, 1c).

Sơ đồ biểu diễn quá trình giảm phân
 

Chu kỳ kinh nguyệt

Nội tiết sinh sản

Sự sinh tinh

Sự sinh noãn