Đề tài nghiên cứu khoa học Bộ môn sinh
ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG.
KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN SINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC(CẤP TRƯỜNG)
Thực hiện tiêu bản về sự sinh sản của tế bào
thực vật
Chủ nhiệm đề tài: TRẦN THỊ NGỌC THANH
Cộng tác viên: PHAN THỊ KIM NGÂN
-2002-
khuyết lớn trong quá trình đào tạo theo yêu cầu chương trình mà Bộ đã ban hành.
Việc tổ chức cho sinh viên học thực hành tại phòng thí nghiệm luôn đem
lại hiệu quả cao cho quá trình đào tạo. Hình ảnh thật sẽ giúp cho sinh viên khắc
sâu kiến thức, hiểu rõ hơn về giới tự nhiên, đem lại sự hứng thú trong học tập,
giúp họ tự tin hơn với kiến thức mà họ có được.
Đề tài này sẽ góp phần tích cực cho việc học tập của sinh viên Cao đẳng
sư phạm cũng như sinh viên Đại học sư phạm ngành sinh học. Chúng tôi cho rằng
đây là việc làm thiết thực để nâng cao chất lượng trong nhà trường hiện nay.
2.
Mục tiêu, nhiệm vụ và giới hạn của đề tài:
2.1. Mục tiêu:
-Thực hiện tiêu bản tạm thời về quá trình sinh sản ở tế bào thực vật.
2
Đề tài nghiên cứu khoa học Bộ môn sinh
-Thực hiện tiêu bản cố đònh về quá trình sinh sản ở tế bào thực vật.
2.2. Nhiệm vụ:
Tham khảo các tài liệu có liên quan đến việc thực hiện đề tài:
-Tế bào – nhân tế bào – nhiễm sắc thể và sự phân chia tế bào.
-Các qui trình thực hiện tiêu bản tạm thời và tiêu bản cố đònh.
-Lựa chọn phương pháp tối ưu để thực hiện đề tài.
2.3. Giới hạn:
-Đề tài không đi sâu nghiên cứu hình dạng và số lượng nhiễm sắc thể
trong quá trình phân bào.
-Thực hiện tiêu bản về các giai đoạn phân bào, dùng để quan sát dưới
kính hiển vi quang học với vật kính có số bội giác X10 và X40.
3.
Đối tượng và phương pháp nghiên cứu:
3.1. Đối tượng:
-Tiến trình nguyên phân thực hiện trên tế bào mô phân sinh của thực vật.
4
Đề tài nghiên cứu khoa học Bộ môn sinh
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI
1.Tế bào:
Cơ thể thực vật cũng như bất kỳ một cơ thể sống nào khác điều được cấu
tạo bởi những đơn vò cơ bản giống nhau gọi là tế bào. Vì tế bào không thấy được
bằng mắt thường nên những hiểu biết về tế bào tuỳ thuộc vào trình độ phát triển
của kính hiển vi. Hiện nay với kính hiển vi điêïn tử người ta quan sát được ở mức
siêu cơ cấu của rất nhiều cấu tử hiện diện trong tế bào.
Học thuyết tế bào (Cell theory) tức quan niệm cho rằng tất cả các sinh vật
được cấu tạo từ các tế bào do nhà thực vật học J.Schleiden công bố vào năm 1838
và nhà động vật học T.Schwann công bố năm 1839 ở Đức, đến năm 1858, quan
điểm trên được hoàn chỉnh thêm do một bác só người Đức R.Virchov: Tất cả các
tế bào đều bắt nguồn từ những tế bào sống trước nó và không có sự hình thành tế
Nhân tế bào có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau. Thông thường
nó có hình cầu, hình bầu dục, nhưng cũng có khi ở các tế bào dài và hẹp nhân
kéo dài ra, hoặc ở các tế bào già thì nhân dẹt lại có hình dóa. Kích thước trung
bình của nhân từ 5 đến 50µ. Trong tế bào non, nhân thường nằm ở giữa, còn trong
tế bào già nhân thường bò dồn ra sát màng tế bào.
Nhân ở trạng thái nghỉ, không phân chia gồm các phần sau đây:
-Màng nhân: bao quanh nhân, có tính chất tạm thời biến mất khi nhân
phân chia.
-Chất nhân: chiếm gần hết phần ở phía trong màng nhân gồm dòch nhân
và chất nhiễm sắc (dễ bắt màu khi nhuộm).
-Một vài nhân con (hay còn gọi là hạch nhân) hình cầu ,chiết quang hơn
chất nhân .
3.Nhiễm sắc thể:
3.1 Hình thái nhiễm sắc thể:
Khi nhuộm tế bào đang phân chia bằng một màu base, có thể nhìn thấy
dưới kính hiển vi thường các cấu trúc hình que nhuộm màu đậm, nên được gọi là
nhiễm sắc thể (chromosome = chromo màu + some - thể, có nghóa thể nhuộm
màu). Mỗi nhiễm sắc thể có hình dạng đặc trưng, rõ nhất ở kỳ giữa (metaphase)
của nguyên phân . Tâm động (centromere) là điểm thắt eo chia nhiễm sắc thể
thành hai vai với chiều dài khác nhau .Theo quy tắc chung, vai ngắn hơn được gọi
là vai p và vai q dài hơn. Dựa vào vò trí tâm động, có thể phân biệt hình thái các
nhiễm sắc thể: tâm giữa (metacentric). Khi hai vai bằng nhau, tâm đầu
(acrocentric) khi hai vai không bằng nhau và tâm mút (telocentric) khi tâm động
nằm gần cuối (hình sơ đồ các kiểu nhiễm sắc thể ở kỳ giữa và kỳ sau). Trên
nhiễm sắc thể có thể thấy các vệt đậm hơn, gọi là chromomere (vệt nhiễm sắc).
6
Đề tài nghiên cứu khoa học Bộ môn sinh
Ở các tế bào dinh dưỡng (soma) mỗi nhiểm sắc thể có một cặp giống về
hình thái, được gọi là các nhiễm sắc thể tương đồng (homologous) trong đó một
và kết thúc bằng sự phân chia tạo ra tế bào mới. Toàn bộ quá trình từ tế bào đến
tế bào thế hệ kế tiếp được gọi là chu trình tế bào, gồm 4 giai đoạn: M, G
1
, S, và
G
2
. Sự phân chia tế bào chỉ chiếm một phần của chu trình tế bào (Hình sơ đồ chu
trình tế bào).
-M (Mitosis) là giai đoạn nguyên phân.
-G
1
(Growthe) kéo dài từ sau khi tế bào phân chia đến bắt đầu sao chép
vật chất di truyền. Sự tích luỹ vật chất nội bào đến một lúc nào đó đạt điểm tới
hạn (restriction site) thì tế bào bắt đầu tổng hợp AND.
-S (Synthesis) là giai đoạn tổng hợp AND. Cuối giai đoạn này số lượng
AND tăng gấp đôi và chuyển sang G
2
.
-G
2
là giai đoạn được nối tiếp sau S đến bắt đầu phân chia tế bào.
Trong suốt giai đoạn này, số lượng ADN gấp đôi cho đến khi tế bào phân chia.
Khoảng thời gian gồm G
1
, S và G
2
tế bào không phân chia và được gọi
chung là kỳ trung gian (interphase). Chính ở kỳ trung gian này, tế bào thực hiện
hạch nhân mờ dần.
-Metphase:
9
Đề tài nghiên cứu khoa học Bộ môn sinh
Có sự hình thành thoi vô sắc, tâm động của mỗi nhiểm sắc thể đôi gắn với
thoi vô sắc và xếp ở mặt phẳng giữa tế bào gọi là mặt phẳng xích đạo, nhiễm sắc
thể ở trạng thái cực xoắn có hình thái đặc trưng nhờ vò trí eo thắt.
-Anaphase:
Giai đoạn này bắt đầu lúc tâm động tách đôi. Hai nhiễm sắc tử của mỗi
nhiễm sắc thể hoàn toàn tách rời hẳn nhau và mỗi nhiễm sắc tử là một nhiễm sắc
thể. Các nhiễm sắc thể con trượt trên thoi di chuyển về một trong hai cực. Như
vậy mỗi cực có đúng số nhiễm sắc thể mà tế bào có. Thoi vô sắc biến mất.
-Telophase:
Khi hai bộ nhiễm sắc thể về đến hai cực chúng được bao bằng một màng
nhân mới. Sau đó các nhiễm sắc thể bắt đầu tháo xoắn và trở lại hình dạng như
kỳ trung gian, hạch nhân cũng từ từ xuất hiện trở lại.
Ở tế bào thực vật bậc cao,sau khi phân chia nhân tế bào chất phân chia
bằng cách hình thành một màng đặc biệt gọi là đóa tế bào( cell plate) bằng chất
pectin. Đóa tế bào ban đầu được hình thành ở trung tâm của tế bào chất và từ từ
lan ra cho đến khi chạm vào mặt ngoài và cắt đôi chất tế bào của tế bào mẹ gồm
hai phần, mỗi phần mang một nhân mới. Đồng thời màng tế bào mới được hình
thành trên cơ sở đóa tế bào đó và kết thúc sự phân chia tế bào.
Thời gian phân bào nói trên tiếp diễn tùy thuộc vào loại mô, trạng thái
sinh lý của tế bào và các điều kiện bên ngoài. Thường nó kéo dài từ 60 – 120
phút. Kỳ đầu dài nhất rồi đến kỳ cuối, còn hai kỳ kia chỉ độ vài phút. Ví dụ ở mô
phân sinh của rễ hành.
Kỳ đầu Kỳ giữa Kỳ sau Kỳ cuối
74 phút 1 phút 2,5 phút 4 phút
4.3.Sự phân bào giảm phân: (Meiosis)
đều có xác xuất như nhau trong khả năng trao đổi chéo với các nhiễm sắc tử khác
trong từng thể lưỡng trò.
11
Đề tài nghiên cứu khoa học Bộ môn sinh
Các tế bào con tuy có số lượng nhiễm sắc thể bằng nhau nhưng thành
phần nhiễm sắc thể có thể không giống nhau do nguồn gốc của chúng có thể khác
nhau ( từ cơ thể cha hoặc từ cơ thể mẹ), và do kết quả của hiện tượng trao đổi
chéo. Từ đó dẫn đến những biến dò tái tổ hợp trong con cái. Vì vậy, phân bào
giảm nhiễm có ý nghóa rất quan trọng trong quá trình sinh sản hữu tính, trong
chọn lọc và tiến hóa.
Quá trình phân bào giảm nhiễm xảy ra như sau:
4.3.1.Lần phân chia thứ nhất:
-Interphase:Nội dung nhân tương đối đồng nhất, khó phân biệt các phần tử
di truyền dưới kính hiển vi quang học.
-Prophase 1: Giai đoạn này diễn ra phức tạp và tương đối dài so với các giai
đoạn khác. Dựa vào trạng thái của nhiễm sắc thể có thể phân biệt thành 5 giai
đoạn nhỏ như sau:
+Leptotene (Mành ty):
12
Đề tài nghiên cứu khoa học Bộ môn sinh
Nhiễm sắc thể dạng sợi mãnh, chưa thấy được dạng kép.
Nhiễm sắc thể bắt đầu xoắn.
Màng nhân và hạch nhân vẫn còn.
+Zygotene ( Hiệp ty):
Nhiễm sắc thể tiếp tục xoắn.
Nhiễm sắc thể hơi dãn xoắn, nhân con xuất hiện, màng nhân hình thành.
Vách tế bào nhăn cách tạo thành 2 tế bào con, vách này xuất hiện hay không tùy
loài thực vật. Vậy giai đoạn này gồm 2 tế bào, mỗi tế bào có nhiễm sắc thể đơn
bội (n) dạng kép (2 nhiễm sắc tử).
Do hiện tượng trao đổi chéo và phân ly độc lập, hai tế bào con, nói chung
không giống hệt nhau về mặt di truyền.
Ở động vật, tế bào con đi vào kỳ trung gian nhưng, hoàn toàn không có sự
nhân đôi ADN.
4.3.2.Lần phân chia thứ 2:
-Prophase 2:
Giai đoạn này xảy ra rất nhanh, ở một số loài đôi khi không tìm thấy.
Màng nhân, hạch nhân biến mất. Nhiễm sắc thể xuất hiện ở dạng sợi bắt
phẩm đậm, phân bố đều trong nhân.
-Metaphase 2:
Thoi vô sắc hình thành, nhiễm sắc thể kép tập trung trên mặt phẳng xích
đạo vuông góc với mặt phẳng xích đạo ở lần phân chia 1 theo từng nhiễm sắc thể
kép.
-Anaphase 2:
Tâm động phân chia các nhiễm sắc tử tách nhau trượt về phía hai cực tế
bào.
-Telophase 2:
Nhiễm sắc thể dãn xoắn.
14
Đề tài nghiên cứu khoa học Bộ môn sinh
Màng nhân, hạch nhân xuất hiện.
Màng tế bào hình thành. Mỗi tế bào con ở Telophase 1 phân chia thành
hai tế bào con.
Mỗi tế bào trong bốn tế bào con có nhiễm sắc thể đơn bội (n) giống nhau.
Nhưng đặc điểm nhiễm sắc thể không giống nhau.
tương đồng không bắt cặp.
6. Thường, không có trao đổi chéo.
7. Tâm động chia ở kỳ giữa.
8. Duy trì sự giống nhau: tế bào con
có kiểu gen giống kiểu gen tế bào
mẹ.
9. Tế bào chia nguyên phân có thể là
lưỡng bội (2n) hay đơn bội (n).
cặp ở kỳ trước 1.
6. Ít nhất một trao đổi chéo cho một
cặp tương đồng.
7. Tâm động không chia ở kỳ giữa 1,
nhưng chia ở kỳ giữa 2.
8. Tạo sự đa dạng trong các sản phẩm
của giảm phân.
9. Giảm phân luôn luôn xảy ra ở tế
bào lưỡng bội (2n) hoặc đa bội (>2n). 4.4.3.Giảm phân tạo sự đa dạng di truyền:
Xét trường hợp đơn giản khi tế bào có hai cặp nhiểm sắc thể tương đồng:
AABB ở mẹ và A’A’B’B’ ở cha. Cha mẹ có hai loại giao tử AB và A’B’. Thế hệ
con AA’BB’ qua giảm phân sẽ tạo ra 4 loại giao tử, ngoài hai loại AB và A’B’
giống các giao tử cha mẹ, còn có thêm hai loại mới là A’B và AB’. Số tổ hợp
khác nhau được tạo ra qua giảm phân là 2n ( n là số cặp nhiễm sắc thể).
1.
Chuẩn bò: dụng cụ – hoá chất – mẫu vật
1.1 Dụng cụ:
Với loại tiêu bản tạm thời, cần các dụng cụ sau đây:
-Kính hiển vi với vật kính có độ phóng đại 10 và 40 lần.
-Lame (bản kính) lamelle (lá kính).
-Dóa đồng hồ.
-Ống hút.
-Kim mũi giáo, kim nhọn = dùi huỷ tuỷ.
-Đủa thuỷ tinh
-Bình tam giác.
-Cốc thuỷ tinh.
-Phểu thuỷ tinh.
-Cân điện tử.
-Bếp điện.
-Kẹp.
18
Đề tài nghiên cứu khoa học Bộ môn sinh
-Lưỡi dao lam – giấy thắm.
1.2 Hoá chất:
-Thuốc nhuộm Carmin, hematoxyline.
-Cồøn tuyệt đối.
-Acid acêtic 45 %.
-Phèn sắt: NH
4
Fe(SO
4
)
2
Copyright: Tài liệu đại học ©