TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA SƯ PHẠM
BỘ MÔN SINH VẬT
________________ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

THỰC HIỆN TIÊU BẢN CỐ ĐỊNH
MỘT SỐ LOÀI VI KHUẨN LAM
(CYANOBACTERIA)

Kết quả nghiên cứu còn cho thấy sử dụng thuốc nhuộm Fast Green pha trong formol
với nồng độ 1% để định hình và nhuộm mẫu là thích hợp cho hầu hết các giống VKL vì
các mẫu đều bắt màu tốt. Sau khi đã khử nước với ethanol, có thể sử dụng Butanol để
khử nước tiếp tục vì mẫu không bị co hay bị biến dạng. Thời gian khử nước cho từng
nồng độ của ethanol và Butanol pha trong ethanol và thao tác trãi mẫu lên lame thay đổi
tùy theo đặc điểm của mỗi giống VKL. Baum Canada pha trong Butanol với tỉ lệ 1:1 là
thích hợp vì khi dán mẫu đến khi khô cứng lại thì Baum Canada vẫn còn trãi đủ trong
các tiêu bản.

MỤC LỤC

MỤC LỤC
DANH SÁCH HÌNH
DANH SÁCH BẢNG
TÓM TẮT

1.4.4. Sự dinh dưỡng ..............................................................................................9
1.5. Ý nghĩa thực tiễn...............................................................................................10
1.6. Nguồn gốc và tiến hóa ......................................................................................13
1.7. Một số nghiên cứu về Vi khuẩn lam............................................................... 13
1.7.1. Trên thế giới ................................................................................................ 13
1.7.
2. Ở Việt Nam..............................................................................................................142. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................15
2.1. PHƯƠNG TIỆN................................................................................................15
2.1.1. Dụng cụ........................................................................................................15
2.1.2. Hóa chất ......................................................................................................16
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................................17
2.2.1. Thời gian và địa điểm thực hiện................................................................17
2.2.2. Phương pháp thực hiện..............................................................................17
a. Thu mẫu .........................................................................................................17
b. Xử lý mẫu.......................................................................................................18
c. Thực hiện tiêu bản cố định............................................................................18
d. Đặc điểm và vị trí phân loại của các giống thu được .................................20
PHẦN 2. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...............................................................................23
PHẦN 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................................24
TÀI LIỆU THAM KHẢO
........................................................................................................25

PHỤ LỤC HÌNH ẢNH CÁC GIỐNG ĐÃ THỰC HIỆN TIÊU BẢN CỐ ĐỊNH
.......................26

Anabaena với dị bào ở giữa sợi.....................................................................................26
Cylindrospermum với dị bào ở đầu sợi và bì bào tử nằm cạnh dị bào ......................27

.
Dị bào và bì bào tử
................................................................................................. 4
Hình 3
.
Nội bào tử và ngoại bào tử
..................................................................................... 5
Hình 4
.
Tộc đoàn có dạng khối đặc
(A) và
phẳng
................................................................. 6
Hình 5.

Sợi có bao: phân nhánh thật
.................................................................................... 6
Hình 6
.
Sợi có bao: phân nhánh giả đơn (A) và phân nhánh giả đôi ........................................7

Hình 7
.
Sợi hẹp dần và có bao nhầy bao khoảng 2/3 sợi
....................................................... 7
Hình 8
.
Sợi không có bao nhầy và sinh sản bằng tảo đoạn .........................................................8

Hình 9

21
Bảng 3. Thời gian khử nước ở các nồng độ ethanol và Butanol (qui trình 2)...........................22
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
I.
MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Sinh học là môn khoa học thực nghiệm, nghĩa là bên cạnh những giờ học lý thuyết
phải có những buổi học thực hành, như thế sẽ giúp sinh viên (SV) lĩnh hội kiên thức sâu
sắc và toàn diện hơn. Vì thế trong quá trình giảng dạy, bên cạnh việc nâng cao lượng
giảng dạy lý thuyết, tôi còn cố gắng tìm các biện pháp nhằm nâng cao chất lượng giảng
dạy cho phần thực hành.
Trong các giờ học thực hành môn Phân loại thực vật của SV ngành sư phạm Sinh
học của trường, cụ thể là khi học về nhóm tiền nhân trong đó có ngành Vi khuẩn lam
(VKL). Để SV hiểu rõ hơn các đặc điểm của nhóm sinh vật này cần phải có một số
lượng loài nhất định mới có thể minh họa hết các đặc điểm của chúng vì một loài thể
hiện một hoặc một vài đặc điểm nào đó của ngành mà thôi.
Trước buổi thực hành, SV thu mẫu mang vào phòng thí nghiệm nhưng thường số
giống thu được rất ít nên minh họa được rất ít đặc điểm của ngành. Nguyên nhân số
giống thu được ít là do một số giống thường gặp như Oscillatoria thì dễ thu mẫu nên
các em thu bị trùng nhau, còn các giống khác hiếm gặp hơn như Scytonema hay
Cylindrospermum thì thường không thu được. Hơn thế nữa, các giống sống lơ lững
trong nước thì lại càng khó thu hơn mà phòng thí nghiệm của bộ môn Sinh chưa có lưới
vớt phiêu sinh. Ngoài ra, đôi khi thời điểm thực hành rơi vào mùa khô nên việc thu mẫu
lại càng khó, như thế thì hiệu quả học tập của SV chưa cao. Các TBCĐ các loài VKL
lưu trữ trong phòng thí nghiệm sẽ góp phần khắc phục những khó khăn trên.
Đề tài với mục tiêu thực hiện các TBCĐ một số loài VKL nhằm phục vụ cho việc
giảng dạy thực hành môn Phân loại Thực vật của SV ngành sư phạm Sinh, góp phần
nâng cao chất lượng dạy và học của giáo viên và SV trường Đại học An Giang.
Nội dung nghiên cứu của đề tài gồm:
•

- Hình dạng: tế bào dinh dưỡng của VKL có thể có hình cầu, hình êlip rộng
hoặc êlip kéo dài, hình quả lê hay hình que.
- Kích thước: dao động: có tế bào đường kính chỉ khoảng 1 μm như ở
Synechococcus (Hình 1) nhưng cũng có tế bào đường kính lớn hơn 30 μm (vài loài
thuộc giống Oscillatoria).

Hình 1. Synechococcus.
∗ Vách tế bào
Vách tế bào của Vi khuẩn lam khá dày gồm 4 lớp, lớp bên ngoài thường hóa nhày,
đôi khi tạo thành bao chuyên hóa bao xung quanh tế bào, hoặc một nhóm tế bào, một
phần hay toàn bộ sợi.
Vách tế bào chủ yếu do hợp chất murein, đây là một glucosaminoprotein do axit d-
glutamic, alanin d và l, và axit diaminopimelic hợp thành. Ngoài ra vách này có thể có
thêm cellulose, và bắt màu thuốc nhuộm Gram âm.
∗ Chất nguyên sinh
Chất nguyên sinh ở VKL đậm đặc hơn các nhóm thực vật khác, không có chuyển
động Brown và phân biệt thành hai vùng:
- Vùng ngoài có màu, còn được gọi là vùng sắc bào chất (Chromatoplasme): vùng
này tập trung các phiến mỏng quang hợp thylakoids; các thể ribô tròn, to 70 S - trung
tâm tổng hợp protein; và các hạt cyanophycin nhỏ, chiết quang, bản chất lipoprotein, bị
nhuộm đỏ bởi carmine, tan trong acid. Các hạt cyanophycin này thường sắp xếp thành
hàng dài ở lớp ngoài của vùng ngoài, có lẽ chúng là các hạt dự trữ vì chúng có nhiều khi
ở ngoài sáng và có ít khi ở trong tối. Những yếu tố cấu trúc này dao động phụ thuộc vào
trạng thái sinh lý của tế bào. Các phiến thylakoids có thể phân bố lộn xộn hay định
hướng tỏa tròn.
Ngoài ra ở vùng ngoài còn có những hạt glycogen, đây là chất dự trữ chính của VKL.
Chúng được tạo thành trong quá trình quang hợp, có kích thước rất nhỏ và bị nhuộm
màu đỏ nâu với iod.

2

- Nhóm các sắc tố phụ trội gọi là phycobiliprotein: không nằm trên thylakoids như
diệp lục tố mà nằm trong các khoang giữa các lớp màng gồm c-phycocyanin (thanh tảo
tố) và c-phycoerythrin (hồng tảo tố) hiện diện với nồng độ cao. Sự hiện diện của nhóm
phycobiliprotein và sự vắng mặt của diệp lục tố b đặc trưng cho Vi khuẩn lam. Sự
vắng mặt của diệp lục tố b chứng tỏ rằng Vi khuẩn lam là nhóm cổ xưa vì diệp lục tố b
trong các phản ứng quang hóa cho hiệu suất cao trong quang hợp.
Màu của VKL có thể thay đổi phụ thuộc vào điều kiện môi trường sống, tuổi, ánh
sáng…
1.1.2. Dị bào
Dị bào là tế bào đặc biệt chỉ có ở
VKL
có dạng sợi, chúng có vách dày, nội dung
có vẽ như rỗng, có một hoặc hai lỗ ở đầu tiếp xúc với tế bào dinh dưỡng tùy thuộc vào
vị trí của chúng ở đầu hay giữa sợi, qua đó lưu thông tế bào chất với các tế bào cạnh nó
(Hình 2).
Dị bào có nguồn gốc từ tế bào dinh dưỡng nên hình dạng cũng giống tế bào sinh ra
chúng nhưng kích thước thường lớn hơn. Dưới kính hiển vi quang học, chất tế bào của

3
dị bào trông đồng nhất (homogeneous), nhưng dưới kính hiển vi điện tử nó có một hệ
thống màng, thường có màu xanh vàng do có diệp lục tố a và caroten nhưng thiếu
phycocyanin, không bào khí và các hạt dự trữ.
Dị bào có chứa enzyme nitrogenase nên có khả năng cố định nitơ tự do trong không
khí thành các dạng đạm dễ tiêu như ammonia (NH
3
), nitrites (NO
2
−
) hoặc nitrates
(NO


D
ị

bào

Hình 2. Dị bào và bì bào tử.

4

Bì bào tử được hình thành từ một hay nhiều tế bào dinh dưỡng bằng cách nối liền
các tế bào dinh dưỡng lại.
Nhờ có vách dày mà bì bào tử có thể chịu đựng được thời tiết không thuận lợi, khi
gặp điều kiện thuận lợi, chúng nẩy mầm cho ra một tản mới. Như vậy, bì bào tử không
chỉ là tế bào sinh sản của VKL mà còn là một giai đoạn tiềm sinh của chúng.
∗ Nội bào tử (endospores)
Là những bào tử được thành lập ở bên trong tế bào mẹ và hoàn toàn giống với tế
bào mẹ chỉ khác về kích thước.
Nội bào tử được hình thành do sự phân chia liên tục của chất nguyên sinh trong tế
bào dinh dưỡng thành nhiều tế bào con, có khi lên tới 100 tế bào con (Hình 3A).
∗ Ngoại bào tử (exospores)
Là những bào tử được thành lập ở ngoài tế bào mẹ, ở ngọn tế bào ấy và làm thành
chuỗi (Hình 3B).
Ngoại bào tử
Nộibào tử

Hình 3. Nội bào tử (A) và ngoại bào tử (B).

Hình 5. Sợi có bao: phân nhánh thật.

- Phân nhánh giả: khi sợi gốc bị gãy hoặc do một tế bào chết, nếu hai tế bào ở hai
đầu vị trí bị tổn thương đó phân cắt mạnh tạo thành hai nhánh đâm thủng bao chui ra
ngoài gọi là phân nhánh giả đôi (Hình 6B); nếu chỉ một trong hai tế bào ở đầu bị tổn
thương phân chia tạo nhánh đâm thủng bao chui ra ngoài gọi là phân nhánh giả đơn
(Hình 6A).
6

A B Hình 6. Sợi có bao: phân nhánh giả đơn (A) và phân nhánh giả đôi (B).

Sợi có thể trần (Hình 8) hay nằm trong một bao nhầy. Bao có thể bao quanh bào tế
bào, tộc đoàn, một phần của sợi (Hình 7) hay toàn bộ sợi. Cấu tạo chính là đường đa
hòa tan được. Bao có thể rất mỏng (không nhận ra) hoặc rất dày, mềm hoặc cứng, trong
suốt hoặc có màu tùy theo môi trường (màu lam khi môi trường kiềm, đỏ hoặc tím khi

Tảo đoạn

Hình 8. Sợi không có bao nhầy và sinh sản bằng tảo đoạn.

Cơ chế làm gãy và rời các tảo đoạn là:
- Gián bào: một hay hai tế bào gần nhau, hóa nhầy thành một chất đều
hòa, màu lục vàng, chiết quang. Tế bào cạnh đó nhờ vậy rời nhau dễ dàng
và tản đứt nơi ấy.
- Hoại bào: một tế bào trở nên vàng và vách ngang của chúng lõm. Tế bào
ấy lần lần tan đi và làm cho tảo đoạn rời ra.
•
Sinh sản vô tính bằng những bào tử: có thể là bì bào tử, nội bào tử hay
ngoại bào tử.
1.4. Sinh học
1.4.1. Sự cử động
Tản của nhiều VKL có thể cử động trượt hoặc cử động quả lắc, nhanh hoặc chậm.
Có thể quan sát hoạt động này dưới kính hiển vi với Oscillatoria, Spirulina... Vận
tốc cử động có thể 2-5 micron mỗi giây. Phần lớn các tản đổi chiều sau một thời
gian. Thông thường chiều của sự cử động là hướng về phía ánh sáng hay quang
hướng động dương.

8

1.4.2. Thích ứng sắc tố
Vi Khuẩn lam thường có màu bổ túc với ánh sáng của nơi nó sống:
chúng chứa nhiều hồng tảo tố khi môi trường chứa nhiều ánh sáng lục, nhiều thanh
tảo tố nơi có ánh sáng đỏ. Các VKL sống ở sâu thường có màu đỏ hay tím. Nhờ có
sự thích ứng sắc tố giúp VKL hấp thu nhiều ánh sáng và chúng có thể sống trong
nhiều môi trường rất khác nhau, rất sáng hay rất tối.
1.4.3. Phân bố và

hoa dâu hay trong rễ của Thiên tuế. Hình 9. Bèo hoa dâu có Anabaena sống cộng sinh trong lá.

9