Thí nghiệm quan sát tế bào và nhiễm sắc thể môn Sinh học tế bào | Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

lOMoAR cPSD| 59671932
THÍ NGHIỆM SINH HỌC TẾ BÀO
Bài 1: Quan sát tế bào I. Thí nghiệm
Mục đích: quan sát tế bào thực vật (đại diện là tế bào vảy hành) và tế bào động vật (đại diện là tế bào máu)
Vật liệu: Kính hiển vi, phiến kính, lá kính, dao phẫu thuật, panh y tế, củ hành, tiêu bản tế bào máu chuẩn bị sẵn.
Phương pháp
Chuẩn bị tiêu bản tế bào vảy hành: Tách một lớp biểu bì mỏng bên trong của củ hành. Sau đó
đặt biểu bì lên phiến kính, có thể nhuộm biểu bì củ hành bằng xanh methylene.
Sử dụng kính hiển vi để quan sát tiêu bản tế bào vảy hành và tiêu bản tế bào máu:
1. Chỉnh vật kính ở hệ số phóng đại 10X
2. Đặt tiêu bản đã chuẩn bị lên khay kính
3. Điều chỉnh tiêu cự kính hiển vi ở độ phóng đại 10X và di chuyển tiêu bản sao cho vị trí
trung tâm của tiêu bản ở trong khoảng làm việc của kính. Sau đó chuyển sang vật kính
có độ phóng đại 40X và điều chỉnh lại tiêu cự nếu cần thiết bằng núm điều chỉnh tinh.
4. Di chuyển vị trí của tiêu bản từng chút một cho đến khi quan sát được các loại tế bào khác nhau.
5. Vẽ hình các tế bào quan sát được ở vật kính có độ phóng đại 40X
II. Báo cáo thí nghiệm
Vẽ hình của tế bào vảy hành, tế bào hồng cầu và tế bào bạch cầu, đi kèm với chú thích. Mô tả
hình thái các loại tế bào quan sát được Nhận xét về số lượng tương đối của các tế bào hồng cầu
so với tế bào bạch cầu? lOMoAR cPSD| 59671932
Bài báo cáo thí nghiệm số 1
Họ tên: ____________________________ Ngày thí nghiệm: ____________________ Hình vẽ Mô tả Hình 1. Hình 2. Hình 3 lOMoAR cPSD| 59671932
Bài 2: Các quá trình vận chuyển các chất qua màng sinh chất
I. Giới thiệu chung Ở nhiệt độ trên nhiệt độ âm tuyệt đối (-273oC ), tất cả các chất, phân tử
và các ion trong dung dịch ở trạng thái chuyển động liên tục. Sự chuyển động cũng nhu vận
tốc chuyển động phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nồng độ, nhiệt độ và áp suất xung quanh
phân tử đó,và phụ thuộc vào khối lượng của phân tử.
Sự khuếch tán là chuyển động của phân tử hòa tan trong chất lỏng từ nơi có nồng độ
cao đến nơi có nồng độ thấp hơn theo gradient nồng độ. Sự thẩm thấu là sự khuếch tán của
nước qua màng mà cho phép nước tự do đi qua nhưng không cho một hoặc nhiều chất hòa tan
đi qua. Nói một cách khác, thẩm thấu là sự vận chuyển của nước qua màng không thấm chất
hòa tan theo hướng từ vùng có nồng độ chất hòa tan thấp đến vùng có nồng độ chất hòa tan
trong nước cao hơn. Sự khuếch tán và thẩm thấu là hai quá trình chính vận chuyển các chất đi
vào và đi ra khỏi tế bào. Các chất hòa tan muốn vào hoặc ra khỏi tế bào đều phải đi qua màng
tế bào, cấu trúc thấm chọn lọc cho phép một vài chất hòa tan có thể đi qua dễ dàng, một vài
chất hòa tan khác di chuyển sẽ khó khăn hơn.
Tỷ lệ nước trong tế bào thường rất cao (75-85%). Sự chênh lệch về nồng độ chất tan ở
trong và ngoài tế bào là yếu tố quyết định đến sự vận chuyển chất qua màng, có thể là do
khuếch tán hoặc do quá trình thẩm thấu. Nếu dung dịch trong môi trường có nồng độ chất hòa
tan cao hơn ở trong tế bào thì dung dịch môi trường là ưu trương (so với dịch tế bào), còn dich
tế bào là nhược trương (so với dung dịch môi trường). Khi tế bào có nồng độ chất hòa tan bằng
với môi trường thì dịch tế bào là đẳng trương so với môi trường.
Sự thay đổi của quá trình khuếch tán trong tế bào thực vật
Ngoài cấu trúc màng tế bào, những tế bào thực vật thường có phần không bào trung
tâm lớn. Phần không bào trung tâm này đóng vai trò quan trọng trong việc trữ các hợp chất vô
cơ, ions và chất màu. Phần trong của không bào được phân cách với tế bào chất của tế bào bởi
màng không bào có bản chất là màng bán thấm chọn lọc.
Trong thí nghiệm này, chúng ta sẽ nghiên cứu ảnh hưởng của các dung dịch có nồng độ
chất hòa tan khác nhau đến kích thước của phần không bào của tế bào lá thài lài tía. Các tế
bào lá thài lài tía có phần không bào chứa nhiều sắc tố đỏ anthocyanin. Sự có mặt của các sắc
tố đỏ này giúp cho việc quan sát dễ dàng sự thay đổi kích thước không bào dưới kính hiển vi. lOMoAR cPSD| 59671932 Tế bào thực vật Tế bào động vật (hồng cầu)
Hình 2.1: Tính chất thẩm thấu của tế bào thực vật và tế bào động vật lOMoAR cPSD| 59671932
(Nguồn: http://www.absoluteastronomy.com/topics/Plasmolysis và http://www.pc.maricopa.edu) II. Thí nghiệm
Mục đích: quan sát sự vận chuyển nước qua màng tế bào lá thài lài tía
Vật liệu: Kính hiển vi, phiến kính, lá kính, dao phẫu thuật, panh y tế, giấy thấm, lá thài lài tía,
nước, dung dịch NaCl 10% hoặc dung dịch glycerol 10%.
Phương pháp
1. Tách một lớp biểu bì trên mặt có sắc tố đỏ của lá thài lài tía, đặt lên phiến kính, đậy lá kính lên.
2. Đặt tiêu bản vào khay kính của kính hiển vi, điều chỉnh kính hiển vi sao cho thấy được lớp
biểu bì vừa tước ở trên. Đầu tiên sử dụng vật kính có độ phóng đại 10X, sau đó chuyển lên
vật kính có độ phóng đại 40X. Quan sát tế bào qua kính hiển vi, chú ý kích thước của đám
sắc tố đỏ trong tế bào.
3. Nhấc lá kính lên, dùng pipette hút dung dịch NaCl 10% và nhỏ lên mẫu biểu bì lá thài lài tía
trên phiến kính. Đậy lá kính lại, chú ý phía trên của lá kính phải khô để không có nước dính
lên vật kính của kính hiển vi. Đợi từ 3-5 phút và quan sát tế bào qua kính hiển vi, chú ý sự
thay đổi về kích thước của đám sắc tố tím trong tế bào. Giải thích hiện tượng.
4. Thay thế dung dịch NaCl 10% hoặc glycerol 10% bằng nước cất trên tiêu bản như sau: a. Nhấc lá kính ra
b. Dùng giấy thấm thấm phần dung dịch cũ ở xung quanh mẫu lá thài lài tía, phải thay
thế giấy thấm nếu giấy đã bị ướt
c. Nhỏ nước lên mẫu vật, đặt lá kính trở lại. Chú ý phía trên của lá kính phải khô để
không có nước dính lên vật kính của kính hiển vi
Dung dịch này là ưu trương, nhược trương hay đẳng trương so với môi trường trong tế bào?
5. Quan sát sự thay đổi phần màu đỏ của tế bào lá thài lài tía sau vài phút. Giải thích hiện tượng. lOMoAR cPSD| 59671932
Bài báo cáo thí nghiệm số 2
Họ tên: ____________________________ Ngày thí nghiệm: ____________________ Hình vẽ Mô tả Hình 1. Hình 2. Hình 3. Nhận xét chung: lOMoAR cPSD| 59671932
Bài 3.1: Cấu trúc nhiễm sắc thể người
I. Giới thiệu chung
1.1. Định nghĩa nhiễm sắc thể:
Nhiễm sắc thể là cấu trúc có dạng dài mảnh trong nhân của tế bào. Mỗi nhiễm sắc thể
cấu tạo bởi một chuỗi xoắn kép ADN cuộn chặt xung quanh các protein được gọi là các protein
histone. Những protein này có tác dụng hỗ trợ cho cấu trúc và kiểm soát chức năng của nhiễm sắc thể.
Bình thường, khi quá trình phân chia không xảy ra, nhiễm sắc thể không thể nhìn thấy
bên trong tế bào, thậm chí là dưới kính hiển vi. Tuy nhiên chuỗi ADN cấu tạo lên nhiễm sắc thể
có thể được cuộn xoắn chặt hơn trong quá trình phân chia của tế bào và có thể quan sát được
dưới kính hiển vi. Hầu hết những gì các nhà khoa học biết về nhiễm sắc thể đều thông qua việc
quan sát các nhiễm sắc thể trong quá trình phân chia tế bào.
Mỗi nhiễm sắc thể có một điểm gút gọi là tâm động chia nhiễm sắc thể thành hai cánh,
cánh ngắn (p arm) và cánh dài (q arm). Vị trí của tâm động trên mỗi nhiễm sắc thể tạo thành
đặc điểm hình dạng của nhiễm sắc thể đó và có thể được sử dụng để định vị các gen. lOMoAR cPSD| 59671932
Hình 3.1: Cấu trúc nhiễm sắc thể (Source: http://creationwiki.org/pool/ images/5/54/Chromosome. png )
1.2. Đặc điểm nhiễm sắc thể người
Trong nhân của hầu hết tế bào người đều chứa 2 bộ nhiễm sắc thể, mỗi bộ được thừa
hưởng từ bố và mẹ. Mỗi bộ có 23 nhiễm sắc thể, trong đó có 22 nhiễm sắc thể thường
(autosomes) và 1 nhiễm sắc thể giới tính X hoặc Y (sexual chromosomes). Ở phụ nữ bình
thường sẽ có một cặp nhiễm sắc thể X con ở nam giới bình thường sẽ có một nhiễm sắc thể X
và một nhiễm sắc thể Y. Các căp nhiễm sắc thể thường tuỳ theo kích thước nhỏ dần được đánh số từ 1 đến 22. lOMoAR cPSD| 59671932
Hình 3.2: Nhiễm sắc thể người (Source:
http://ghr.nlm.nih.gov/handbook/basics/howmanychromosomes)
Nhiễm sắc thể người có chiều dài từ 51 triệu tới 245 triệu cặp nucleotide (base pairs -
bp). Trừ một vài ngoại lệ, chẳng hạn tế bào máu, mỗi một tế bào trong tỷ tỷ tế bào của cơ thể
người đều chứa bộ nhiễm sắc thể đầy đủ gọi là bộ gen. Ngoài ra, các tế bào người còn chứa
hàng trăm bản sao của bộ gen ty thể (mitochrondrial genome). Giải trình tự bộ gen người cho
biết lượng lớn thông tin về các nhiễm sắc thể.
1.3. Nhiễm sắc thể giới tính
Trong sinh sản hữu tính ở người, hai giao tử riêng biệt kết hợp thành hợp tử. Giao tử là
những tế bào sinh sản được sinh ra qua quá trình phân chia tế bào gọi là phân bào giảm nhiễm.
Chúng chỉ chứa một bộ nhiễm sắc thể và được gọi là thể đơn bội (một bộ chứa 22 nhiễm sắc
thể thường và một nhiễm sắc thể giới tính). Khi giao tử đơn bội nam và nữ hợp lại trong quá
trình thụ tinh, chúng tạo thành một hợp tử. Hợp tử chứa hai bộ nhiễm sắc thể gọi là nhị bội (hai
bộ nhiễm sắc thể thường và hai nhiễm sắc thể giới tính).
Giao tử nam hay tinh trùng của người và động vật có vú khác chứa một trong hai loại
nhiễm sắc thể giới tính, X hoặc Y. Tuy nhiên, giao tử nữ hay trứng chỉ chứa nhiễm sắc thể giới
tính X. Trong trường hợp này tế bào tinh trùng xác định giới tính của cá thể được hình thành.
Nếu tế bào tinh trùng chứa nhiễm sắc thể X thụ tinh với trứng, hợp tử được tạo thành sẽ là XX,
giới tính nữ. Nếu tế bào tinh trùng chứa nhiễm sắc thể Y, hợp tử được tao thành sẽ là XY, giới tính nam. II. Thí nghiệm
Mục đích: Quan sát nhiễm sắc thể người và các nhiễm sắc thể giới tính.
Vật liệu: Kính hiển vi, tiêu bản cố định tế bào người. lOMoAR cPSD| 59671932
Phương pháp: Sử dụng kính hiển vi quan sát tế bào người và nhận xét về nhiễm sắc thể của tế
bào người ở vật kính 40X
III. Báo cáo thí nghiệm
Vẽ hình các nhiễm sắc thể quan sát được. Nhận xét hình thái, cấu trúc nhiễm sắc thể. lOMoAR cPSD| 59671932
Bài 3.2: Sự phân chia nhiễm sắc thể trong quá trình phân bào
I. Giới thiệu chung 1.1.
Quan sát sự phân chia nhiễm sắc thể
Thông tin di truyền của thực vật, động vật và các sinh vật đa bào khác phụ thuộc vào
một vài (hoặc rất nhiều) phân tử DNA, hoặc là chromosome. Ví dụ: mỗi tế bào người chứa 46
chromosome, còn mỗi tế bào hành có chứa 8 chromosomes. Tất cả các tế bào đều phải sao
chép DNA của mình mỗi lần phân chia. Trong quá trình phân chia tế bào, hai chuỗi xoắn kép
của phân tử DNA tách nhau ra, mỗi đoạn DNA được bổ sung một đoạn DNA mới tương ứng.
Sự sao chép tạo thành một cặp phân tử DNA giống hệt nhau và được gắn chặt vào một điểm
gọi là tâm động (centromer).
Ở tế bào eukaryote, Sau sự nhân đôi DNA là phân bào nguyên nhiễm hay giảm phân.
Thông thường nguyên phân được chia thành 4 giai đoạn là kỳ đầu (prophase), kỳ giữa
(metaphase), kỳ sau (anaphase) và kỳ cuối (telophase).
Các giai đoạn của quá trình nguyên phân
+ Kỳ đầu: Các thể nhiễm sắc co xoắn lại, thoi vô sắc được tập hợp lại ở hai đầu của tế
bào. Trong quá trình này, màng nhân bị phá vỡ giải phóng các thể nhiễm sắc vào tế bào chất.
Tại thời điểm kết thúc kỳ đầu, một vài sợi nhỏ thứ cấp hình thành với một đầu gắn với tâm động
của nhiễm sắc tử, đầu kia gắn với cực thể thoi. Cả hai nhóm sợi đều đi vào tâm động và tiếp tục
phát triển đến khi tiếp xúc với hai cực của tế bào.
+ Kỳ giữa: ở giai đoạn này, các nhiễm sắc tử chị em sắp xếp ở trung tâm tế bào.
+ Kỳ sau: ở kỳ này, tâm động được phân chia và các nhiễm sắc thể chị em bắt đầu di
chuyển về phía hai cực của tế bào.
+ Kỳ cuối: ở giai đoạn này, các nhiễm sắc thể bắt đầu cụm lại tạo điều kiện cho việc hình
thành màng nhân. Quá trình phân chia tế bào (cytokinese) phân chia đều chất nguyên sinh của
tế bào nhân điển hình vào các tế bào con diễn ra. Một cách để xác định kỳ sau đã bắt đầu hay
chưa là quan sát đĩa tế bào (phiến tế bào), thành tế bào tạo thành giữa hai tế bào.
Quan sát thể nhiễm sắc
Nhìn chung rất khó quan sát thể nhiễm sắc ở các tế bào thường không ở trong giai đoạn phân
chia do phân tử DNA ở trạng thái bình thường. Tuy nhiên, trong quá trình nguyên phân, các thể
nhiễm sắc co xoắn cực đại tạo thành một khối. Ta có thể quan sát các thể nhiễm sắc ở trạng thái
xoắn trong tế bào, đặc biệt nếu sử dụng thuốc nhuộm DNA đặc hiệu ví dụ như thuốc nhuộm carmine đỏ hoặc feulgen.
Quan sát tiêu bản tế bào rễ hành đã được chuẩn bị sẵn: Sử dụng kính hiển vi với vật kính
40X. Quan sát sự phân chia nhiễm sắc thể ở tế bào rễ hành. Tìm và vẽ một tế bào và chỉ ra các
giai đoạn của quá trình nguyên phân. lOMoAR cPSD| 59671932
Bài báo cáo thí nghiệm số 3
Họ tên: ____________________________ Ngày thí nghiệm: ________________ Hình vẽ Mô tả Hình 1. Kỳ đầu Kỳ giữa Kỳ sau Kỳ cuối Hình 2.