TRINH SẢN Trinh sản (Parthenogenesis, từ chữ Hy Lạp ?oParthenos? là cô gái trinh tiết và "genes" là phát sinh) là sự phát triển trứng mà không qua thụ tinh, không có sự tham gia của tinh trùng. Trong các trường hợp nhân của trứng trải qua các lần phân chia giảm nhiễm bình thường và nhân nguyên cái có cơ cấu đơn bội, sự phát triển trinh sản các trứng này sẽ tạo nên các cơ thể đơn bội. Các trường hợp này gọi là trinh sản đơn bội. Tuy nhiên trong nhiều trường hợp, có nhiều cách mà nhân của trứng và của cơ thể trinh sản có cơ cấu lưỡng bội, đó là các trường hợp trinh sản lưỡng bội. HIỆN TƯỢNGTRINH SẢN TỰ NHIÊN Trinh sản lưỡng bội và hỗn hợp Trinh sản lưỡng bội thường phổ biến hơn, người ta thấy ở Aphidae, Phylloxera, Daphnia, Ostracoda, ít gặp hơn ở giáp xác chân chèo, côn trùng cánh thẳng, sán, da gai và Nematode. Ở nhiều loài trong vòng đời có sự luân phiên trinh sản và hữu tính, lưỡng bội và đơn bội. Trinh sản được nghiên cứu chủ yếu trong các trường hợp con cái là đồng giao tử về nhiễm sắc thể giới tính. http://sunsite.ualberta.ca/Projects/Bio-***RL/t/t11190800.jpg Ở Aphidae, đầu xuân, các trứng thụ tinh chỉ cho ra con cái. Chúng chỉ sinh sản bằng trinh sản lưỡng bội trong suốt mùa hè. Cuối hè xuất hiện 1 con cái đầu dòng cho ra các trứng trinh sản nhưng gồm 2 loại khác nhau. 1 loịa trinh sản cho ra con cái hữu tính và loại kia cho con đực. Con cái hữu tính và con đực cho các giao tử đơn bội. Chúng kết hợp với nhau cho hợp tử lưỡng bội. Hợp tử ngủ đông và sang xuân lại lặp lại chu kỳ mới. Như vậy Aphidae có nhiều thế hệ trinh sản trước khi xuất hiện dạng hữu tính, kiểu như thế gọi là kiểu mở Trinh sản ở Phylloxera cũng giống như ở Aphidae nhưng đa số có kiểu kín. Hợp tử phát triển ngay thành con đầu dòng. Con đầu dòng cho 2 loại trứng, trứng lớn cho ra con cái hữu tính và trứng nhỏ ra cho con đực. Chu kỳ kết thúc bằng thụ tinh. Một năm có thể có nhiều chu kỳ kế tiếp Ở đa số luân trùng (Rotatoria) có sự luân phiên sinh sản trinh sản (vô tính) và sinh sản hữu tính. Các con cái trinh sản cho ra 2 loại trứng. trứng vô tính trinh sản và trứng hữu tính. Trứng trinh sản là lưỡng bội và trứng hữu tính là đơn bội. Trứng lưỡng bội phát triển trinh sản cho ra con cái. Chu kỳ sinh sản diễn ra như sau: Đầu tiên hợp tử ngủ đông phát triển thành con cái, tiếp theo là 1 dãy nhiều thế hệ các con cái trinh sản. Sau đó là thời kỳ khi trứng vô tính trinh sản cho ra con cái hữu tính. Con cái hữu tính cho ra trứng đơn bội phát triển trinh sản thành con đực. Các con đực này thụ tinh cho các con cái hữu tính và cho ra hợp tử nghỉ. Hợp tử nghỉ phát triển trinh sản ra con cái và lặp lại chu kỳ. Tuỳ theo điều kiện ao hồ mà 1 năm có thể có 1 hoặc vài chu kỳ như thế.
Trinh sản đơn bội Ở côn trùng cánh màng(ong, kiến, tò vò), trinh sản chỉ là đơn bội. (queen bee laying an egg) Tổ ong thực chất là 1 gia đình lớn với sự phân công trách nhiệm rõ rệt. Ong chúa và ong đực chuyên sinh sản, ong thợ là đội quân lao động đảm bảo sự sống cho cả gia đình ong. Ong chúa chỉ giao phối 1 lần trong đời trước khi thành lập 1 tổ mới. Sau giao phối, ong chúa tiếp nhận tinh và đưa vào buồng chứa. Ong chúa mỗi tuần có thể đẻ tới hàng ngàn trứng. Buồng chứa tinh có thể chứa tới 7-8 triệu tinh trùng từ vài con đực khác nhau. Khi đẻ trứng, ong chúa có thể điều tiết đóng mở buồng chứa tinh và cho trứng hoặc thụ tinh hoặc không. Trứng thụ tinh phát triển thành con cái. Các con cái được nuôi bằng sữa chúa sẽ phát triển thành ong chúa. Các con cái nếu không được nuôi bằng sữa ong chúa, dưới ảnh hưởng của pheromone con chúa sẽ mất khả năng sinh sản và hoạt động như ong thợ. Trứng không thụ tinh phát triển trinh sản và luôn cho con đực. Ong chúa con và ong đực con tách đàn, thụ tinh và thành lập tổ mới.
Gửi bác LG. Đọc các bài mẫu sinh và trinh sản của bác em thấy rất hay. Hay là bác viết về các dạng sinh sản trong sinh giới: sinh sản vô tính, sinh sản hữu tính, đẻ trứng, đẻ con... rồi sau đó bác so sánh mức độ tiến hoá của chúng. Em rất quan tâm tới vấn đề này bác ạ. Mong được sự giúp đỡ của bác. Bác sửa lại cái hình nhỏ một chút, không thì mấy bữa nữa họ lại bắt phải sửa đấy. Được Ruou_tc sửa chữa / chuyển vào 13:11 ngày 03/06/2003
Tôi sẽ cố gắng tạo topic về vấn đề bạn quan tâm, chỉ có điều tôi chỉ chuyên về động vật và kiến thức cũng chưa đầy đủ và toàn diện, phải nhờ ConCay, Odonata và mọi người bổ xung. Hà Nội - Sài Gòn đường dài như nỗi nhớ ai gọi tên em tha thiết mấy cho vừa Được LG sửa chữa / chuyển vào 13:03 ngày 03/06/2003
Cơ chế nhiễm sắc thể của trinh sản tự nhiên. Trinh sản là một hiện tượng thú vị ở Sinh vật, tuy nhiên cơ chế của nó có nhiều điều bí ẩn cần quan tâm. Thứ nhất là sự tạo các trứng lưỡng bội. Như ta biết, quá trình tạo giao tử luôn kèm theo giảm phân. Trong trinh sản lưỡng bội, Meiosis phải bị biến dạng để đảm bảo cho số nhiễm sắc thể vẫn giữ nguyên. Nhờ các nghiên cứu của Balbiani (1872) trên Aphis, Weismann (1886 - 1889) trên Daphnia, Ostracoda và Rotaria, người ta biết là các trứng trinh sản chỉ tiết ra 1 thể cực và vẫn giữ nguyên số nhiễm sắc thể lưỡng bội. Cơ chế Meiosis bị biến dạng ở các mức độ khác nhau. Dấu hiệu rõ rệt nhất là sau khi các nhiễm sắc thể tương đồng tiếp hợp ở tiền kỳ Meiosis, chúng lại tách nhau ra hoàn toàn ở Diakines (giai đoạn cuối tiền kỳ Meiosis), số nhiễm sắc thể lại trở về lưỡng bội và phân chia diễn ra theo kiểu Mitosis. Các đặc điểm này còn được Strasburger (1904 - 1908) tìm thấy ở Marsilia; De Vries (1909) thấy ở Branchipus. Ở Alchemlla giải tiếp hợp xảy ra sớm hơn, còn ở Wikstromia và ở Artemia thì hoàn toàn không có tiếp hợp. Vấn đề thứ hai là sự xuất hiện con đực từ trứng trinh sản. Morgan (1908) và Bachr (1909) phát hiện rằng các con đực xuất hiện qua trinh sản lưỡng bội có bộ nhiễm sắc thể thiếu mất 1 hoặc 2 nhiễm sắc thể so với con cái. Bachr thấy ở noãn bào (chưa giảm nhiễm) ở Aphis saliceti có 6 nhiễm sắc thể nhưng ở tinh nguyên bào chỉ có 5. Morgan nhận thấy con cái Phylloxer fallax có 12 nhiễm sắc thể với 8 autosome (nhiễm sắc thể thường) và 4 nhiễm sắc thể giới tính X (8A + 4X), còn con đực chỉ có 10 nhiễm sắc thể với 8 autosome và 2 nhiễm sắc thể giới tính X (8A + 2X). Ông quan sát và nhận thấy trong phân chia thành thục các trứng nhỏ để cho ra con đực, 2 nhiễm sắc thể giới tính bị chậm lại trong hậu kỳ, chúng không đi vào nhân trứng mà đi vào nhân thể cực. Như vậy, trứng trinh sản có bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội về autosome nhưng phân ra 2 loại, loại không có giảm phân về nhiễm sắc thể giới tính có cơ cấu 4X cho ra con cái và loại giảm phân về nhiễm sắc thể giới tính có cơ cấu 2X cho ra con đực. Vấn đề thứ ba là tại sao các trứng thụ tinh luôn cho ra con cái. Các nghiên cứu về Phylloxer và Aphis cho thấy ở 2 loài này khi chia tinh bào bậc I, nhiễm sắc thể X chỉ đi về 1 phía và tạo nên 2 loại tinh bào II, loại lớn mang nhiễm sắc thể X và loịa nhỏ không có nhiễm sắc thể X. Loại nhỏ không phát triển, chết và tiêu biến. Thiên nhiên có sự chọn lọc quả là quyết liệt để đảm bảo cho cơ chế xác định giới tính. Vấn đề bí ẩn thứ tư là ở ong, kiến, tò vò, trong các trường hợp trinh sản để cho ra con đực đều là trinh sản đơn bội. Tất cả các trứng thụ tinh đều cho ra con cái và trứng không thụ tinh cho ra con đực. Cả 2 loại trứng này đều hình thành sau khi noãn bào tiết cả 2 thể cực. Meves (1904 - 1907) cho biết số nhiễm sắc thể của tinh nguyên bào ở ong đực là 16, còn số nhiễm sắc thể ở các tế bào của ong cái (ong thợ) là 32. Khi nghiên cứu quá trình tạo tinh ở ong đực, ông thấy ở tinh bào 1 có dấu hiệu phân chia, có tạo thoi phân chia, xuất hiện nhiễm sắc thể, nhưng không xảy ra sự chia nhân, kết quả là tạo nên chỉ 1 tinh bào II và 1 khối nguyên sinh chất không nhân. Phân chia thứ hai là bình thường và cho 2 tinh tử. Hà Nội - Sài Gòn đường dài như nỗi nhớ ai gọi tên em tha thiết mấy cho vừa
TRINH SẢN THỰC NGHIỆM (PARTHENOGENESIS EXPERIMENTAL) Trứng đã chín muồi có thể kích thích để phát triển bằng các tác nhân nhân tạo. Đó là các trường hợp trinh sản thực nghiệm. Người ta có thể sử dụng các tác nhân lý học, hoá học hay cơ học để kích thích. Hertwig nhận thấy có thể kích thích trứng cầu gai phát triển bằng xử lý clorofoc hoặc stricnin. Sau đó người ta tìm thấy hàng loạt các chất khác nhau có khả năng kích thích nhiều loại trứng, thí dụ như nước biển nhược trương hoặc ưu trương, nhiệt độ cao (32 độ C) hoặc thấp (-0, -10 độ C), choáng điện, châm kim, thậm chí chà xát hoặc lắc... Các tác nhân này có hiệu quả khác nhau đối với trứng các loài khác nhau. Ví dụ C02 có hiệu quả cao gậy trinh sản ở sao biển nhưng vô hiệu đối với cầu gai (Delage, 1913). Trứng ếch Rana palustris có thể hoạt hoá hoàn toàn bằng châm kim thường, trong khi đó trứng ếch Rana fusca chỉ hoạt hoá hoàn toàn khi sử dụng phương pháp châm kim có dính máu của Bataillon (1910 - 1912). Rất lý thú cho sinh học phát triển là trong khi nghiên cứu xử lý trứng bằng các tác nhân khác nhau đã làm xuất hiện các phôi hợp bào, chúng không phân cắt nhưng chứa một số lượng khác nhau các nhân có kích thước khác nhau. Các phôi như thế có thể phát triển thành các ấu thể bơi tự do có phủ lông rung (Lilie, 1906). Đáng chú ý là phương pháp xử lý kép của Loeb. Theo Loeb, đa số các chất gây trinh sản đã gây hư hại lớp vỏ của trứng, nếu tác động kéo dài có thể làm chết trứng, do đó sau tác động hư hại cần phải dùng các chất sửa chữa các hư hại đó, và hỗ trợ cho việc tạo màng. Ví dụ như dùng nước biển ưu trương có thêm NaCl hoặc MgCl2. Phương pháp của Loeb đã làm tăng lên đáng kể tỷ lệ phát triển trinh sản, đặc biệt là ở cầu gai. Trinh sản thực nghiệm ở ếch Ở miền Bắc Việt Nam, có thể dễ dàng thu nhận trứng ếch vào các tháng sau tết âm lịch. Ở ếch cái, sau khi tiêm dịch nghiền tuyến yên, trứng rụng hàng loạt và chứa đầy trong tử cung. Mỗi tử cung có thể chứa tới hàng ngàn trứng. Có thể lấy các trứng này cho thụ tinh nhân tạo hoặc gây trinh sản thực nghiệm. Để gây trinh sản, cho trứng vào đĩa petri, dàn đều thành một lớp, dùng kim thuỷ tinh châm nhẹ vào phía có sắc tố đen, sau đó đổ nước lã vào cho phát triển. Hiệu quả hơn nếu sử dụng phương pháp của Bataillon: chặt một cái đùi ếch và khi nó còn đang chảy máu đem quét qua phía trên trứng một lượt và sau đó mới tiến hành châm kim. Dù ít kinh nghiệm cũng có thể thu được một tỷ lệ trinh sản nhất định. Theo phương pháp của Bataillon, Loeb (1921) đã thu được hơn 80 ếch qua biến thái, hơn 20 trở thành ếch trưởng thành bình thường. Theo Bataillon, vào lúc châm kim để hoạt hoá, trứng ếch đã có thể cực thứ nhất. Sau khi châm kim, trứng hoàn thành nốt phân chia giảm nhiễm lần thứ hai, do đó có lẽ trứng phát triển với số nhiễm sắc thể đơn bội. Ông khẳng định số nhiễm sắc thể đơn bội của phôi cho tới giai đoạn phôi dâu. Nghiên cứu ếch trinh sản ở giai đoạn lớn, nhiều tác giả lại thấy chúng là lưỡng bội. Govass (1912) nhận thấy số nhiễm sắc thể đơn bội gặp ở các phôi sớm, còn ở các giai đoạn 12, 50, 64, 84 ngày thì các tế bào của chúng là lưỡng bội. Govass cho rằng có sự lưỡng bội hóa xảy ra ở giai đoạn muộn chứ không phải do sự chết chọn lọc của các phôi đơn bội. Vấn đề này cho tới nay vẫn chưa được nghiên cứu chi tiết. Hà Nội - Sài Gòn đường dài như nỗi nhớ ai gọi tên em tha thiết mấy cho vừa
