Sự truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác không đơn thuần là sao chép, mà là một vũ điệu chính xác trong thế giới vi mô.giảm phân (meiosis) không chỉ là quá trình giảm một nửa số lượng nhiễm sắc thể, mà còn là nền tảng cốt lõi cho sự duy trì (tính ổn định) và đa dạng (biến dị) của sự sống. Trong các cơ quan đặc thù nhưtinh hoàn(cụ thể làống sinh tinh) hoặcbuồng trứng, cơ thể sinh vật đã hoàn tất quá trình biến đổi thiêng liêng này.

1. Tính tất yếu tổng quan: Dự đoán của Weismann

Như Weismann đã dự đoán: trong quá trình trưởng thành của tinh trùng và trứng, nhất định phải có một quá trình đặc biệt làm giảm một nửa số lượng nhiễm sắc thể, nếu không số lượng nhiễm sắc thể qua các thế hệ sẽ tăng theo cấp số nhân, dẫn đến thảm họa. Về bản chất,giảm phân là một dạng nguyên phân đặc biệt, nhờ cơ chế nhiễm sắc thể nhân đôi một lần và tế bào phân chia liên tiếp hai lần, đã đảm bảo tính ổn định của di truyền.

2. Sự giao thoa giữa gen, nhiễm sắc thể và môi trường

Được Morgan chứng minh qua thí nghiệm lai ruồi giấm:Gennằm trên nhiễm sắc thể và quy địnhkiểu hình. Tuy nhiên, quá trình di truyền vi mô rất dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường tổng thể. Ví dụ,khói thuốc lá chứa hàng nghìn chất hóa học, trong đó nhiều chất có thể ảnh hưởng đến quá trình giảm phân, làm tổn hại sự hình thành tinh trùng và trứng, từ đó gây ra các bệnh lý như viêm khí quản, cao huyết áp, thậm chí ung thư phổi.

3. Nguồn gốc của đa dạng di truyền

Sựtrao đổi chéocủa các nhiễm sắc thể tương đồng và sự tổ hợp tự do của các nhiễm sắc thể không tương đồng trong giảm phân tạo ra cáckiểu gen khác nhau ở thế hệ con. Ví dụ, các nhà tạo giống chọn lọc lúa mì kháng bệnh gỉ sắt (Hình 1-10) trên ruộng thí nghiệm, thực chất là đang tận dụng hiệu ứng tái tổ hợp gen do giảm phân tạo ra để sàng lọc các kiểu hình ưu việt.