LUẬN văn sư PHẠM SINH THỰC HIỆN TIÊU bản HIỂN VI cố ĐỊNH bộ NHIỄM sắc THỂ (3n) ở rễ mầm dưa hấu KHÔNG hạt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƯ PHẠM
BỘ MÔN SƯ PHẠM SINH HỌC
--[\[\---

THỰC HIỆN TIÊU BẢN HIỂN VI CỐ ĐỊNH
BỘ NHIỄM SẮC THỂ (3n) Ở RỄ MẦM
DƯA HẤU KHÔNG HẠT (Citrullus vulgaris Schrad.)
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành SƯ PHẠM SINH HỌC

Cán bộ hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

Th.S GVC VÕ THỊ THANH PHƯƠNG

TRƯƠNG THỊ HỒNG RÔ
Lớp: Sư phạm Sinh – K33
MSSV: 3072287

2011


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

LỜI CẢM TẠ
Lần đầu tiên làm đề tài nghiên cứu khoa học với kiến thức hạn hẹp và kinh nghiệm ít
ỏi, em không tránh khỏi những khó khăn và thiếu sót. Tuy nhiên với sự nổ lực hết mình của

bản thân cùng với sự động viên của gia đình và với sự tận tình hướng dẫn của cô Võ Thị
Thanh Phương đã giúp cho em hoàn thành đề tài luận văn tốt nghiệp này.
Xin kính dâng:
Cha, Mẹ và những người thân thương suốt đời tận tụy vì con.
Chân thành biết ơn:
Cô Võ Thị Thanh Phương đã ủng hộ, tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ, cung
cấp kiến thức và những kinh nghiệm quí báu cho em trong suốt quá thời gian thực tập tốt
nghiệp.
Chân thành cảm tạ:
Quý thầy cô phòng thí nghiệm Sinh lý động vật, Bộ môn Sư phạm Sinh học, Khoa Sư
phạm; đặc biệt là chú Trương Văn Mục, nhân viên phòng thí nghiệm tổ Sinh lý động vật đã
hết lòng giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình thực hiện đề tài.
Kính gửi đến cô cố vấn học tập Phạm Thị Bích Thủy, quý thầy cô Bộ môn Sư phạm
Sinh học và quý thầy cô trường Đại học Cần Thơ đã cung cấp kiến thức cho em trong suốt
khóa học.
Thân gửi đến bạn Lương Thị Hoàng Dung lớp Bảo vệ thực vật K33, Khoa Nông
nghiệp và Sinh học ứng dụng và các bạn trong nhóm làm luận văn tốt nghiệp những lời cảm
ơn chân thành và lời chúc tốt đẹp nhất.
Cuối cùng em xin chúc Cha, Mẹ, quý thầy cô và các bạn dồi dào sức khỏe và thành
công trong công việc.
Trân trọng kính chào!
Sinh viên thực hiện
Trương Thị Hồng Rô

Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

i

Bộ môn Sư phạm Sinh học

Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

TÓM LƯỢC
Đề tài “THỰC HIỆN TIÊU BẢN HIỂN VI CỐ ĐỊNH BỘ NHIỄM SẮC THỂ (3n) Ở
RỄ MẦM DƯA HẤU KHÔNG HẠT (Citrullus vulgaris Schrad.)” được thực hiện từ tháng
9 năm 2010 đến tháng 5 năm 2011. Mục tiêu của đề tài là tìm ra quy trình thực hiện tiêu bản
hiển vi cố định để quan sát và đếm số lượng nhiễm sắc thể ở rễ mầm dưa hấu tam bội và
đồng thời nhận dạng các kỳ của quá trình nguyên phân ở chóp rễ non của loài này. Quy trình
thực hiện tiêu bản theo phương pháp ép, cố định mẫu bằng dung dịch Carnoy biến đổi và
nhuộm bằng phẩm nhuộm aceto-carmine.
Trong quá trình thực hiện đề, chúng tôi đã tìm ra quy trình thực hiện tiêu bản hiển vi
cố định và khảo sát được số lượng của bộ nhiễm sắc thể ở dưa hấu không hạt (Citrullus
vulgaris Schrad.) 3n = 33 vào đầu kỳ giữa (Prometaphase) và tìm được đủ các kỳ của quá
trình nguyên phân.
Kết quả chúng tôi đã hoàn thành đề tài với 20 tiêu bản hiển vi cố định đạt những yêu
cầu: mẫu ăn màu đẹp, độ tương phản cao, quan sát rõ các nhiễm sắc thể, tế bào không teo và
đã kiểm tra được bộ nhiễm sắc thể của dưa hấu tam bội 3n = 33.
Kết quả này có thể ứng dụng trong học tập, giảng dạy và nghiên cứu ở các bậc Đại
học, Cao đẳng, Trung học phổ thông (đặc biệt dùng để làm phương tiện dạy học trong bài
thực hành “Quan sát hiện tượng đột biến nhiễm sắc thể” trong chương trình Sinh học 12 Nâng cao). Ngoài ra, có thể khẳng định dưa hấu không hạt là dạng tam bội và biết được đặc
điểm di truyền của nó. Từ đó áp dụng vào sản xuất thực tiễn một cách có khoa học, tăng hiệu
quả kinh tế.

Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

ii

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1: Tên phương tiện .............................................................................................. 25
Bảng 2: Tên hóa chất ................................................................................................... 26
Bảng 3: Quy trình tổng quá ......................................................................................... 31
Bảng 4: Bảng tổng kết số lượng nhiễm sắc thể ............................................................ 40

Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

iii

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

DANH SÁCH HÌNH
Hình 1: Chu kỳ sống của tế bào .................................................................................... 05
Hình 2: Các kỳ của quá trình nguyên phân ở tế bào thực vật ....................................... 10
Hình 3: Hoa quả dưa hấu (Citrullus lanatus (Thunb.)Mats.Et) .................................... 14
Hình 4: Hoa và quả dưa hấu không hạt......................................................................... 16
Hình 5: Hạt giống dưa hấu không hạt ........................................................................... 26

Hình 6: Chuẩn bị mẫu ................................................................................................... 27
Hình 7: Sốc nhược trương rễ mầm bằng Citrat natri .................................................... 28
Hình 8: Cố định mẫu bằngCarnoy ................................................................................ 28
Hình 9: Mẫu ngâm trong cồn 700 ................................................................................. 29
Hình 10: Nhuộm mẫu.................................................................................................... 29
Hình 11: Thao tác thực hiện tiêu bản tạm thời ............................................................. 33
Hình 12: Phân hóa màu trong axit acetic 30%.............................................................. 34
Hình 14: Làm trong mẫu ............................................................................................... 35
Hình 15: Kỳ trung gian và Kỳ trước (X1.000) ............................................................. 38
Hình 16: Kỳ giữa (X1.000) ........................................................................................... 38
Hình 17: Kỳ sau (X1.000) ............................................................................................. 39
Hình 18: Kỳ cuối (X1.000) ........................................................................................... 39
Hình 19: Bộ nhiễm sắc thể của một tế bào 3n = 33 ...................................................... 45
Hình20: Bộ nhiễm sắc thể của một tế bào dưa hấu lưỡng bội 2n = 22 ......................... 51
Hình 21: Bộ nhiễm sắc thể của một tế bào dưa hấu tứ bội 4n = 44 .............................. 51

Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

iv

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ ...................................................................................................................i
TÓM LƯỢC.................................................................................................................... ii

DANH SÁCH BẢNG .................................................................................................... iii
DANH SÁCH HÌNH ..................................................................................................... iv
CHƯƠNG I GIỚI THIỆU………………………………….………………………... 01
1. Đặt vấn đề…………………………. ...................................................................... 01
2. Mục tiêu của đề tài…………………………………… ......................................... 02
CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU………………… ........................................... 03
1. Nhiễm sắc thể………………………………………………… ............................. 03
1.1. Khái niệm……………………………………… .............................................. 03
1.2. Đại cương về hình thái, số lượng và các loại nhiễm sắc thể……… ................. 03
1.3. Các hình thức phân bào………...………………………………………......... . 04
1.4. Chu kỳ tế bào ở Eucaryote…………………………………..……………… .. 05
1.4.1. Kỳ trung gian……………………………………………........................ . 06
1.4.2. Phân bào ở tế bào nhân chuẩn…………………………………..……...... 06
1.5. Nguyên nhiễm…………………………………………………………..…… . 06
1.5.1. Đặc điểm………………………………………………………………... . 06
1.5.2. Các kỳ của nguyên phân………………………………………….…….. . 07
1.6. Đột biến nhiễm sắc thể………………………………………………………. . 10
1.7. Các dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể…………………………………... . 11
1.7.1. Dị bội……………………………………………………………...….… . 11
1.7.2. Đa bội…………………………………………………………..………. .. 11
1.7.2.1 Tự đa bội (đa bội cùng nguồn……….. ........................................... 11
1.7.2.2. Dị đa bội (đa bội khác nguồn) ........................................................ 12
1.7.2.3. Đơn bội………………………………………… ........................... 12
2. Vị trí phân loại và đặc điểm cấu tạo của dưa hấu……………………………….. 13
2.1. Vị trí phân loại……………………………………………………. ............... 13
2.2. Đặc điểm hình thái và cấu tạo…………………………………….. ............... 13
2.3. Cách tạo dưa hấu tam bội……………………………………......... ............... 14
Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

v

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

3. Phương pháp nghiên cứu tế bào…………………………………………….……. 16
3.1. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu…………………………... ................ 16
3.2. Chuẩn bị mẫu…………………………………………………....... ............... 18
3.3. Xử lý các đối tượng trước lúc cố định……………………………. ............... 18
3.4. Cố định mẫu………………………………………………………. ............... 18
3.4.1. Tác dụng của việc cố định…………… ................................................... 18
3.4.2. Nguyên tắc cố định……………………………………… ...................... 19
3.4.3. Các chất cố định…………………………………………....................... 20
3.5. Rửa vật mẫu………………………………………………………. ............... 21
3.6. Làm mủn mẫu vật………………………………………………… ............... 22
3.7. Nhuộm mẫu………………………………………………………. ................ 22
3.8. Dán mẫu…………………………………………….. .................................... 23
CHƯƠNG III PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN…………………………...... . 24
1. Địa điểm và thời gian thực hiện……………………………………………. ........ 24
1.1. Địa điểm………………………………………………………....... ............... 24
1.2. Thời gian………………………………………………………….. ............... 24
2. Phương tiện – hóa chất……………………………………………………... ........ 24
2.1. Phương tiện……………………………………………………….. ............... 24
2.2. Hóa chất………………………………………………………....... ............... 25
3. Phương pháp nghiên cứu………………………………………………....... ......... 26
3.1. Đối tượng nghiên cứu…………………………………………….. ............... 26
3.2. Phương pháp thực hiện………………………………………....... ................ 26

3.2.1. Chuẩn bị mẫu……………………………………………. ...................... 26
3.2.2. Xử lý mẫu bằng sốc nhược trương …………………........ ..................... 27
3.2.3. Cố định mẫu vật…………………………………………. ...................... 28
Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

vi

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

3.2.4. Rửa và trữ mẫu trong cồn………………………………. ....................... 29
3.2.5. Nhuộm mẫu…………………………………………....... ...................... 29
3.2.6. Thực hiện tiêu bản tạm thời bằng phương pháp ép…....... ...................... 30
3.2.7. Quy trình thực hiện tiêu bản cố định……………………. ...................... 30
3.2.7.1. Quy trình tổng quát…………………………….. .......................... 30
3.2.7.2. Quy trình cụ thể……………………………....... ........................... 30
3.2.8. Quan sát và chụp ảnh tiêu bản dưới kính hiển vi quang học ................... 35
3.2.9. Đếm số lượng nhiễm sắc thể, thống kêt quả ............................................ 36
CHƯƠNG IV KẾT QUẢ – THẢO LUẬN…………………………………………. . 37
1. Kết quả…………………………………………………………………...... ......... 37
1.1. Qui trình làm tiêu bản hiển vi cố định……………………………. ............... 37
1.2. Số lượng tiêu bản…………………………………………………. ............... 37
1.3. Chất lượng tiêu bản……………………………………………….. ............... 37
1.4. Hình ảnh các kỳ của phân bào nguyên nhiễm……………………. ................ 38
1.5. Khảo sát số lượng nhiễm sắc thể…………………………………. ................ 39
1.5.1. Bảng tổng kết số lượng nhiễm sắc thể…………………... .................... 40

1.5.2. Hình ảnh bộ nhiễm sắc thể của dưa hấu tam bội………... .................... 41
2. Thảo luận………………………………………………………………....... ......... 46
2.1. Qui trình làm tiêu bản hiển vi cố định……………………………. ............... 46
2.1.1. Giai đoạn thu mẫu…………………………………….......................... 46
2.1.2. Xử lý bằng dung dịch nhược trương Citrat natri………... .................... 46
2.1.3. Giai đoạn cố định Carnoy biến đổi……………………… .................... 47
2.1.4. Giai đoạn nhuộm mẫu…………………………………… ................... 47
2.1.5. Giai đoạn dầm mẫu trong aceto-carmine………………... ................... 48
Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

vii

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

2.1.6. Cố định tiêu bản…………………………………………..................... 48
2.1.7. Quan sát tiêu bản dưới kính hiển vi quang học.................. ................... 49
2.2. Khảo sát số lượng nhiễm sắc thể..................................................... ................ 49
2.2.1. Giai đoạn quan sát và chụp ảnh mẫu ............................... .................... 49
2.2.2. Thống kê số lượng nhiễm sắc thể...................................... .................... 50
2.2.3. Kết quả khảo sát số lượng nhiễm sắc thể.......................... .................... 50
CHƯƠNG V KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ............................................................... ......... 52
1. Kết luận.......................................................................................................... ........ 52
2. Đề nghị........................................................................................................... ........ 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 55
PHỤ LỤC DUNG DỊCH CẦN PHA ............................................................................... I

PHỤ LỤC HÌNH.............................................................................................................V

Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

viii

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU
1. Đặt vấn đề
Nhiễm sắc thể là vật chất di truyền ở cấp độ tế bào. Các quá trình nguyên phân, giảm
phân và thụ tinh chính là cơ chế di truyền ở cấp độ tế bào. Nếu trong các quá trình trên xảy
ra những tác động bất ngờ sẽ tạo nên những trường hợp đa bội do nhiễm sắc thể nhân đôi
nhưng không phân li được hoặc lệch bội do nhiễm sắc thể phân li không đồng đều.
Những kiến thức về đột biến đa bội và lệch bội là một trong những phần khó ở bậc
Đại học, Cao đẳng và Trung học phổ thông. Bài thực hành: “Quan sát hiện tượng đột biến
nhiễm sắc thể” (Sinh học 12 - Nâng cao) yêu cầu thực hiện tiêu bản hiển vi để quan sát
trường hợp đa bội và lệch bội là một bài thực hành khó trong chương trình sinh học phổ
thông mà hầu như ít trường phổ thông có đủ điều kiện thực hiện là do:
- Chưa xác định được chính xác mẫu vật phục vụ giảng dạy bài thực hành
- Khó khăn về phương pháp và qui trình thực hiện
Do đó, để góp phần minh họa sinh động cho các bài giảng lý thuyết và để cho học
sinh quan sát rõ bộ nhiễm sắc thể tam bội (3n) của thể đột biến trên kính hiển vi quang học

trong các bài thực hành, nên chúng tôi chọn đề tài: “THỰC HIỆN TIÊU BẢN HIỂN VI CỐ
ĐỊNH BỘ NHIỄM SẮC THỂ (3n) Ở RỄ MẦM DƯA HẤU KHÔNG HẠT (Citrullus
vulgaris Schrad.)”.
Mặt khác, dưa hấu không hạt là loại rau có giá trị kinh tế cao và là mặt hàng xuất
khẩu quan trọng. Ở nước ta hiện nay, dưa hấu không hạt được trồng phổ biến và rộng rãi ở
nhiều tỉnh trong nước với nhiều giống khác nhau. Song về mặt di truyền của nó thì còn ít
được nghiên cứu. Theo Kihara et al. (1951), dưa hấu không hạt là kết quả lai giữa dưa hấu
lưỡng bội 2n = 22 và dưa hấu tứ bội 4n = 44 nên dưa hấu không hạt có bộ nhiễm sắc thể 3n
= 33 còn gọi là dưa hấu tam bội. Nhằm mục đích kiểm chứng trên thực tế có phù hợp với lý
thuyết hay không. Từ đó có thể biết được đặc điểm di truyền cuả giống dưa hấu tam bội để
có thể áp dụng sản xuất thực tiễn một cách có khoa học tăng hiệu quả kinh tế nên chúng tôi
chọn thực hiện đề tài trên.
2. Mục tiêu của đề tài
- Tìm quy trình thực hiện tiêu bản hiển vi cố định bộ nhiễm sắc thể tam bội (3n).
Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

-1-

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

- Thực hiện 20 – 25 tiêu bản hiển vi cố định bộ nhiễm sắc thể tam bội (3n) ở rễ mầm
dưa hấu không hạt (Citrullus vulgaris Schrad.) với yêu cầu: mẫu ăn màu đẹp, độ tương phản
cao, quan sát rõ các nhiễm sắc thể, tế bào không teo.
- Khảo sát được số lượng của bộ nhiễm sắc thể ở dưa hấu không hạt (Citrullus
vulgaris Schrad.) 3n = 33 vào đầu kỳ giữa (Prometaphase).

Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

-2-

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

CHƯƠNG II

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1. Nhiễm sắc thể
1.1. Khái niệm
Nhiễm sắc thể là vật chất di truyền có cấu trúc hiển vi nằm trong nhân tế bào, có khả
năng bắt màu với thuốc nhuộm kiềm tính, tập trung lại thành sợi ngắn, có số lượng, hình
dạng, kích thước và cấu trúc đặc trưng cho từng loài.
Nhiễm sắc thể có khả năng nhân đôi, phân li và tổ hợp ổn định qua các thế hệ. Nhiễm
sắc thể cũng có khả năng bị đột biến làm thay đổi số lượng và cấu trúc. Kết quả tạo ra những
đặc điểm di truyền mới (Phan Cự Nhân và ctv, 2004; Lê Đình Trung, 2000).
1.2. Đại cương về hình thái, số lượng và các loại nhiễm sắc thể
Ở kỳ giữa của quá trình nguyên phân, nhiễm sắc thể có thể quan sát rõ nhất. Lúc này
nhiễm sắc thể có hình dạng và kích thước đặc trưng, thường có dạng hình hạt hay hình que,
có kích thước vào khoảng 0,2 – 3 µm đường kính và 0,2 – 50 µm chiều dài. Nhiễm sắc thể
gồm hai nhiễm sắc tử chị em gắn với nhau ở tâm động (eo thứ nhất hay còn gọi là eo sơ
cấp), chia nó thành hai cánh. Tâm động còn là điểm đính nhiễm sắc thể vào sợi tơ vô sắc của
thoi phân bào. Nhờ vậy, khi sợi tơ vô sắc co rút trong quá trình phân bào thì các nhiễm sắc

thể sẽ theo đó phân li về hai cực của tế bào. Ở một số nhiễm sắc thể còn có eo thứ hai (eo
thứ cấp).
Căn cứ vào vị trí tâm động, nhìn rõ ở kỳ giữa và kỳ sau của nguyên phân, người ta
phân biệt ba kiểu hình thái:
- Nhiễm sắc thể tâm cân, hình chữ V, có hai cánh bằng nhau.
- Nhiễm sắc thể tâm lệch, một cánh ngắn, một cánh dài.
- Nhiễm sắc thể tâm mút, một cánh hết sức ngắn.
Mỗi loài có số lượng nhiễm sắc thể là ổn định và đặc trưng cho loài đó. Ví dụ: ở
người (Homo sapiens) 2n = 46, ruồi giấm (Drosophila melanogaster) 2n = 8, đậu hà lan
(Pisum sativum) 2n = 14,... (Phan Cự Nhân và ctv, 2004). Ở các tế bào sinh dưỡng, bộ nhiễm
sắc thể tồn tại thành từng cặp tương đồng (trong đó một chiếc có nguồn gốc từ bố và một
chiếc có nguồn gốc từ mẹ). Tập hợp tất cả các nhiễm sắc thể trong tế bào sinh dưỡng của
loài được gọi là bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội (2n). Trong các tế bào và cơ thể đơn bội ví dụ
Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

-3-

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

như các tế bào giao tử thì bộ nhiễm sắc thể có số lượng chỉ còn một nửa số nhiễm sắc thể
trong tế bào lưỡng bội của loài, được gọi là bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n). Ngoài ra còn có bộ
nhiễm sắc thể đa bội đặc trưng cho cơ thể đa bội, số nhiễm sắc thể tăng lên theo bội số n và
bộ nhiễm sắc thể lệch bội do đột biến lệch gây ra làm thay đổi số lượng nhiễm sắc thể ở một
hay một số cặp nhiễm sắc thể tương đồng (Vũ Văn Vụ và ctv, 2007).
1.3. Các hình thức phân bào

Người ta phân biệt các dạng phân bào sau: trực phân, nội phân, nguyên phân và giảm
phân.
Theo Nguyễn Như Hiền và Trịnh Xuân Hậu (2000), tế bào nhân chuẩn có nhân chứa
nhiễm sắc thể. Nhiễm sắc thể có cấu trúc phức tạp gồm ADN liên kết với protein histon tạo
thành các sợi nhiễm sắc (chromonema). Trong kỳ trung gian, các sợi nhiễm sắc ở trạng thái
giãn xoắn được gọi là chất nhiễm sắc (chromatine). Ở kỳ phân bào, chúng ở trạng thái xoắn
và co ngắn lại tạo thành các thể có hình dạng nhất định được gọi là nhiễm sắc thể
(chromosome). Mỗi nhiễm sắc thể chứa một phân tử ADN xoắn kép dạng thẳng. Qua pha S
của kỳ trung gian, ADN được tái bản và nhiễm sắc thể được nhân đôi tạo thành 2 nhiễm sắc
tử đính với nhau ở tâm động (được gọi là nhiễm sắc tử chị em - sister chromatides). Vì
nhiễm sắc thể có cấu trúc phức tạp, nằm trong nhân có màng nhân, nên đối với tế bào nhân
chuẩn, phương thức phân bào diễn ra phức tạp và đòi hỏi phải có bộ máy phân bào (thoi
phân bào). Người ta phân biệt hai phương thức phân bào là nguyên phân (mitosis) và giảm
phân (meiosis).
Ngoài ra người ta còn quan sát thấy dạng phân bào được gọi là trực phân (amitosis)
và nội phân (endomitosis) là các biến thể của nguyên phân. Trực phân là hình thức phân bào
xảy ra ở các tế bào đã biệt hóa cao, các tế bào bệnh lý, các tế bào bị tác hại đang đi vào quá
trình thoái hóa. Trong trực phân, nhân được phân đôi một cách đơn giản, không xuất hiện
nhiễm sắc thể và thoi phân bào (vì vậy còn được gọi là phân bào không tơ). Nhiều khi nhân
phân thành hai nửa không đều nhau hoặc phân thành nhiều mảnh, mọc chồi (trực phân bệnh
lý hoặc bị tác hại). Tế bào chất có thể được phân đôi cùng với nhân hoặc không phân chia
tạo thành tế bào hai nhân hoặc đa nhân. Ví dụ như tế bào gan (Nguyễn Như Hiền và Trịnh
Xuân Hậu, 2000).
Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

-4-

Bộ môn Sư phạm Sinh học

Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

Nội phân (endomitosis) là một dạng biến đổi của nguyên phân, trong đó ADN và
nhiễm sắc thể được nhân đôi nhưng không phân chia về các tế bào con. Kết quả tạo thành tế
bào đa bội (polyploide) có số nhiễm sắc thể tăng cao nhiều lần. Trong trường hợp các sợi
nhiễm sắc được nhân đôi nhiều lần (do nhân đôi của ADN) nhưng số lượng nhiễm sắc thể
không đổi sẽ dẫn đến hiện tượng đa sợi (polytenisation) và tạo nên nhiễm sắc thể đa sợi
(polyten chromosome) quan sát thấy ở nhiều bọn sâu bọ như ở ruồi giấm (Nguyễn Như Hiền
và Trịnh Xuân Hậu, 2000).
1.4. Chu kỳ tế bào ở Eucaryote

Hình 1: Chu kỳ sống của tế bào

(Nguồn: />Chu kỳ sống của tế bào là thời gian diễn ra kể từ thời điểm tế bào được hình thành
nhờ phân bào của tế bào mẹ và kết thúc bởi sự phân bào để hình thành tế bào mới (Nguyễn
Như Hiền, 2005; Phạm Thành Hổ, 1998)
Người ta chia chu kỳ tế bào ra hai thời kỳ chính:
- Thời kỳ giữa hai lần phân chia được gọi là kỳ trung gian (interphase) ký hiệu là I, là
thời gian tế bào trao đổi chất, sinh trưởng và chuẩn bị cho phân bào.
- Thời gian tiếp theo là kỳ phân bào (mitosis) được ký hiệu là M, là thời kỳ tế bào mẹ
phân đôi cho ra hai tế bào con.
1.4.1. Kỳ trung gian
Trong kỳ trung gian tế bào thực hiện các chức năng trao đổi chất, các hoạt động sống
khác nhau, tổng hợp ARN, ADN, các protein, các enzym v.v. Và chuẩn bị cho phân bào.
Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

-5-

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

Tùy theo đặc điểm chức năng người ta chia kỳ trung gian ra ba giai đoạn hay là pha
liên tiếp nhau: giai đoạn G1 (Gap1), giai đoạn S (Synthesis) và giai đoạn G2 (Gap2). Thời
gian kéo dài của kỳ trung gian tùy thuộc vào G1 vì ở các loại tế bào khác nhau thì thời gian
G1 là rất khác nhau, còn giai đoạn S và G2 tương đối ổn định.
1.4.2. Kỳ phân bào
Tiếp theo pha G2 là thời kỳ tế bào mẹ phân chia thành hai tế bào con. Sự phân bào là
phương thức sinh sản của tế bào, đồng thời là phương thức tế bào mẹ truyền thông tin di
truyền chứa trong ADN (đã được nhân đôi qua pha S) cho hai tế bào con.
Sự phân bào cùng với sự tổng hợp các chất nội bào và gian bào là cơ sở của sự tăng
trưởng của các mô, các cơ quan và cơ thể đa bào.
1.5. Nguyên phân
1.5.1. Đặc điểm
Hình thức nguyên phân có những đặc điểm sau đây:
- Là dạng phân bào phổ biến ở Eucaryote
- Kết quả của phân bào hình thành 2 tế bào con có chứa số lượng nhiễm sắc thể giữ
nguyên như tế bào mẹ (cho nên có tên là phân bào nguyên nhiễm)
- Xuất hiện nhiễm sắc thể và phân chia nhiễm sắc thể về 2 tế bào con
- Xuất hiện trong tế bào chất bộ máy phân bào, tức là thoi phân bào, có vai trò hướng
dẫn các nhiễm sắc thể con di chuyển về 2 cực tế bào
- Trong tiến trình phân bào, màng nhân và hạch nhân biến mất và được tái tạo ở hai tế
bào con. (Nguyễn Như Hiền và Trịnh Xuân Hậu, 2000)
1.5.2. Các kỳ của nguyên phân
Quá trình nguyên phân gồm có kỳ trung gian và kỳ phân bào. Người ta có thể phân

chia thành giai đoạn phân nhân (karyokinesis) và phân chia tế bào chất (cytokinesis). Giai
đoạn phân chia nhân là tiến trình phân đôi của nhân bao gồm 4 kỳ là: kỳ đầu, kỳ giữa, kỳ sau
và kỳ cuối. Còn sự phân tế bào chất là tiến trình phân đôi tế bào chất tiếp theo sự phân nhân
để chia thành hai tế bào con.

Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

-6-

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

Trên thực tế, trong tế bào sống rất khó phân biệt giới hạn chuyển tiếp giữa các kỳ.
Mỗi kỳ được đặc trưng bởi cấu trúc, tập tính của nhiễm sắc thể, bộ máy phân bào, màng
nhân, v.v... (Nguyễn Như Hiền và Trịnh Xuân Hậu, 2000).
a) Kỳ trước (Prophase)
Kỳ trước được tiếp theo sau pha G2 của gian kỳ. Rất khó phân biệt một cách chính
xác điểm chuyển tiếp này, các hiện tượng đặc trưng cho kỳ đầu là:
- Hình thành nhiễm sắc thể: Chất nhiễm sắc ở kỳ trung gian bao gồm những sợi
nhiễm sắc đã được nhân đôi qua pha S tạo thành hai nhiễm sắc tử chị em đính với nhau bởi
một vùng được gọi là tâm động và trở nên xoắn, cô đặc lại, hình thành các nhiễm sắc thể kép
thấy rõ dưới kính hiển vi quang học, có số lượng và hình thái đặc trưng cho loài. Màng nhân
và hạch nhân có nhiều thay đổi. Hạch nhân giảm thể tích, phân rã và biến mất. Tấm lamila
của màng nhân bị phân giải, màng nhân đứt ra nhiều đoạn và biến thành các bóng không bào
bé phân tán trong tế bào chất, tạo điều kiện cho nhiễm sắc thể di chuyển ra bên ngoài tế bào.
- Hình thành bộ máy phân bào: Đa số tế bào động vật có trung thể gồm hai trung tử

(centriole) và vùng quanh trung tử (pericentriole) gọi là trung cầu. Qua pha S, trung tử được
nhân đôi tạo thành hai đôi trung tử con. Mỗi đôi trung tử con trở thành trung thể mới. Do sự
hoạt hóa của chất quanh trung tử, các đơn hợp tubulin trong tế bào chất trùng hợp hóa thành
các vi ống tubulin. Các vi ống xếp phóng xạ quanh trung tử mới, tạo thành sao phân bào
(aster). Hai sao di chuyển về hai cực tế bào. Giữa hai sao, các vi ống phát triển sắp xếp thành
hệ thống sợi có dạng hình thoi được gọi là thoi phân bào. Cấu tạo nên thoi có hai dạng sợi
(vi ống) chạy từ sao của cực này đến cực kia. Các vi ống cực (hay sợi cực) chạy liên tục từ
cực này đến cực kia, còn các vi ống tâm động (hay sợi tâm động) là các sợi nối với tâm động
của nhiễm sắc thể kép. Đến cuối kỳ trước, khi màng nhân biến mất thì bộ máy thoi vô sắc có
hai sao phân bào đã được hình thành.
Ở tế bào thực vật không quan sát thấy trung tử, nhưng ở vùng cạnh nhân vẫn có vùng
đậm đặc tương tự vùng quanh trung tử và vai trò của chúng là hoạt hóa sự trùng hợp tubulin
để tạo thành thoi phân bào ở tế bào thực vật. Vì vậy được gọi là phân bào không sao
(Nguyễn Như Hiền và Trịnh Xuân Hậu, 2000).

Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

-7-

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

b) Kỳ giữa (Metaphase)
Kỳ giữa được bắt đầu khi màng nhân tiêu biến thành các bóng nhỏ phân tán trong tế
bào chất quanh thoi phân bào. Thoi phân bào được hình thành lúc đầu ở vùng cạnh màng
nhân, khi màng nhân biến mất thì nó di chuyển chiếm ngay vị trí trung tâm. Các nhiễm sắc

thể kép mang trung tiết (centromere) là nơi đính hai nhiễm sắc tử. Trung tiết phân hóa thành
tâm động (kinetochore) có cấu tạo gồm trung tiết ở giữa và hai tấm protein hai bên kẹp lấy
trung tiết (có kích thước khoảng 1 picromet) và đính với các sợi tâm động của thoi. Qua tâm
động, nhiễm sắc thể kép đính với các sợi tâm động của thoi. Các nhiễm sắc thể kép xếp trên
mặt phẳng xích đạo nằm thẳng góc với trục của thoi tạo nên cái gọi là tấm trung kỳ. Mặt
phẳng xích đạo cắt giữa hai nhiễm sắc tử chị em của nhiễm sắc thể kép (Nguyễn Như Hiền
và Trịnh Xuân Hậu, 2000).
c) Kỳ sau (Anaphase)
Đặc điểm của kỳ sau là sự tách đôi của hai nhiễm sắc tử chị em khỏi nhau và trở
thành nhiễm sắc thể con độc lập, sự tách của hai nhiễm sắc tử chị em là do sự tách rời của
hai trung tiết. Mỗi nhiễm sắc tử mang một trung tiết riêng và hai trung tiết đính với nhau nhờ
protein cohesin. Bước vào kỳ sau, cohesin bị phân giải và hai trung tiết tách khỏi nhau, mỗi
nhiễm sắc tử có một tâm động riêng đính với sợi tâm động. Tất cả các nhiễm sắc tử chị em
cùng tách khỏi nhau trở thành nhiễm sắc thể con và cùng thời gian di chuyển về hai cực nhờ
sự co ngắn của sợi tâm động (do sự giải trùng hợp của vi ống tubulin) phối hợp với sự kéo
dài của các sợi cực và hẹp lại của thoi. Người ta đã tính được tốc độ di chuyển về cực của
nhiễm sắc thể con (khoảng 1picromet trong 1 phút) (Nguyễn Như Hiền và Trịnh Xuân Hậu,
2000).
d) Kỳ cuối (Telophase)
Trong kỳ này các nhiễm sắc thể con đã di chuyển tới hai cực, giãn xoắn, dài ra và
biến dạng trở thành chất nhiễm sắc. Thoi phân bào biến mất, đồng thời hình thành màng
nhân bao quanh chất nhiễm sắc. Hạch nhân được tái tạo và hai nhân con được hình thành
trong khối tế bào chất chung (Nguyễn Như Hiền và Trịnh Xuân Hậu, 2000).

Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

-8-

Bộ môn Sư phạm Sinh học

Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

e) Phân tế bào chất (Cytokinesis)
Sự phân tế bào chất được bắt đầu từ cuối kỳ sau hoặc đầu kỳ cuối và diễn ra suốt kỳ
cuối. Ở tế bào động vật, sự phân tế bào chất được bắt đầu bởi sự hình thành một eo thắt (ở
vùng xích đạo ở vùng giữa tế bào). Sự hình thành eo thắt và lõm sâu của eo tiến tới cắt đôi tế
bào chất là do sự hình thành một vòng co rút ở vùng xích đạo được cấu tạo bởi vi sợi actin.
Khi vòng sợi actin co rút kéo theo phần màng sinh chất lõm thắt vào trung tâm và khi màng
nối với nhau sẽ phân tách tế bào chất thành hai nửa, mỗi nửa chứa một nhân con. Mặt phẳng
phân cắt tế bào chất thẳng góc với trục của thoi phân bào.
Đối với tế bào thực vật được bao bởi thành vỏ xenlulozo làm cho tế bào không vận
động được nên sự phân tế bào chất xảy ra khác với tế bào động vật. Sự phân tế bào chất ở tế
bào thực vật được bắt đầu bằng sự xuất hiện vách ngang ở vùng trung tâm xích đạo, vách
ngang phát triển dần ra ngoại vi cho đến khi liên kết với vách bao tế bào và như vậy phân
tách tế bào chất thành hai nửa chứa nhân con. Trên vách ngang phân tách hai tế bào con phát
triển hệ thống cầu nối tế bào chất tạo thành cấu trúc plasmodesma đặc trưng cho tế bào thực
vật. Tham gia vào sự tạo thành vách ngang có phức hệ Golgi, mạng lưới nội chất và vi ống
cực của thoi còn tồn dư lại ở vùng xích đạo.
Ở kỳ sau, các bào quan như ty thể, lục lạp, mạng lưới nội chất v.v... được phân về hai
tế bào con. Nói chung trong thời kỳ phân bào, các hoạt động tổng hợp chất, hoạt động sinh
lý của tế bào bị đình chỉ hoặc giảm bớt nhằm phục vụ cho sự phân bào (Nguyễn Như Hiền
và Trịnh Xuân Hậu, 2000).
Ý nghĩa của quá trình nguyên phân:
* Nguyên phân có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với di truyền, nó đảm bảo cho sự
ổn định về số lượng cũng như hình thái nhiễm sắc thể trong các tế bào của cơ thể. Qua quá
trình nguyên phân các tế bào con hình thành đều có bộ nhiễm sắc thể 2n giống như tế bào
mẹ (Phan Cự Nhân, 1978).

* Đảm bảo cho sự hoạt động ổn định của tế bào trong quá trình sinh trưởng và phát
triển của sinh vật, gia tăng số lượng tế bào và thay thế tế bào chết hay bị tổn thương.
* Là cơ sở của hình thức sinh sản vô tính như: chiết cành, ghép cành, ứng dụng trong
nuôi cấy mô.

Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

-9-

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

Trao đổi chéo ở nguyên phân khá hiếm, nhưng nó quan trọng đối với một số cơ thể.
Ví dụ: một số loại nấm không có chu trình sinh sản hữu tính sử dụng trao đổi chéo ở nguyên
phân như một nguồn biến dị.

Hình 2: Các kỳ của quá trình nguyên phân ở tế bào thực vật
1) Kỳ trước; 2) Đầu kỳ giữa; 3) Kỳ giữa; 4) Kỳ sau; 5) Kỳ cuối

(Nguồn: l – bio/tutorials/cell – cycle/cells3.htm)
1.6. Đột biến nhiễm sắc thể
Đột biến nhiễm sắc thể bao gồm đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể và đột biến số lượng
nhiễm sắc thể. Đột biến số lượng nhiễm sắc thể là các đột biến làm thay đổi số lượng ở một
hay một số cặp nhiễm sắc thể hoặc toàn bộ nhiễm sắc thể. Sự thay đổi số nhiễm sắc thể có
hai dạng là: lệch bội và đa bội (Vũ Văn Vụ và ctv, 2007).
Trong thực tế, người ta có thể gây đa bội bằng cách chiếu xạ hoặc sử dụng hóa chất.

Điển hình như sử dụng chất colchicine các nhà tạo giống đã tạo nên các dòng thực vật đa bội
như dâu tằm, mía, dưa hấu không hạt... (Phan Cự Nhân, 2004).
1.7. Các dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể
1.7.1. Dị bội
Đột biến dị bội là những thay đổi về số lượng nhiễm sắc thể xảy ra ở một hay một số
cặp nhiễm sắc thể tương đồng. Ở sinh vật lưỡng bội thường gặp những dạng như: thể không
(2n – 2), thể một (2n – 1), thể ba (2n + 1), thể bốn (2n + 2)... Hiện tượng này thường xảy ra
do sự sai lệch trong phân li của các cặp nhiễm sắc thể trong giảm phân hoặc nguyên phân
(Phan Cự Nhân, 2004).
Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

- 10 -

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

Đột biến lệch bội thường gặp ở thực vật, ít gặp ở động vật. Nếu hiện tượng lệch bội
xảy ra trong giai đoạn sớm của hợp tử thì một phần cơ thể mang đột biến lệch bội sẽ phát
triển thành thể khảm (Vũ Văn Vụ và ctv, 2007).
Trong tự nhiên, hiện tượng đa bội thường thấy ở cây trồng cũng như các loại cây
hoang dại. Ví dụ: trong các họ Polygonaceae, Rosaceae, Crassulaceae, Araliaceae,
Graminceae, các loại hình đa bội thể chiếm vị trí trọng yếu.
1.7.2. Đa bội
Đột biến đa bội là dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể, trong đó các tế bào đột biến
chứa nhiều hơn n lần số nhiễm sắc thể đơn bội (n) của cùng một loài và lớn hơn 2n (3n, 4n,
5n, 6n, 7n,…). Các cơ thể mang tế bào có bộ nhiễm sắc thể 3n, 4n, 5n, 6n, 7n,… là các thể

đa bội (Vũ Văn Vụ và ctv, 2007).
1.7.2.1 Tự đa bội (đa bội cùng nguồn)
Tự đa bội là sự tăng một số nguyên lần số nhiễm sắc thể đơn bội của cùng một loài và
lớn hơn 2n, trong đó 3n, 5n, 7n... gọi là đa bội lẻ; 4n, 6n... gọi là đa bội chẵn (Vũ Văn Vụ và
ctv, 2007).
Thể đa bội cùng nguồn được mô tả đầu tiên là Oenothera lamarchiana. Thể đột biến
này có 28 nhiễm sắc thể thay vì cho 14 nhiễm sắc thể. Trường hợp tương tự thấy ở cà độc
dược (Datur sramonium) có 48 nhiễm sắc thể thay vì cho 24. Thoạt đầu hai thể nói trên
được coi là thể đột biến và tách thành hai loài độc lập dựa trên tính trạng hình thái và không
có khả năng tạp giao với dạng gốc.
Thể tứ bội cùng nguồn chứa 4 bộ gene giống nhau, tồn tại trong tế bào soma 4 nhiễm
sắc thể tương đồng của mỗi kiểu nhiễm sắc thể. Thể tam bội cùng nguồn chứa 3 bộ gene
giống nhau, tồn tại trong tế bào soma 3 nhiễm sắc thể tương đồng của mỗi kiểu nhiễm sắc
thể. Sự tăng số lượng nhiễm sắc thể dẫn đến sự tăng mỗi alen của locus làm cho diễn biến
của mỗi nhiễm sắc thể trong giảm phân bị thay đổi. Sự phân li về kiểu gene và kiểu hình
trong đời sau của các tổ hợp lai trở nên phức tạp hơn so với trường hợp lưỡng bội (Phan Cự
Nhân, 2004).
1.7.2.2. Dị đa bội (đa bội khác nguồn)
Dị đa bội là hiện tuợng khi cả hai bộ nhiễm sắc thể của hai loài khác nhau cùng tồn
tại trong một tế bào. Thể dị đa bội được hình thành do lai xa kết hợp với đa bội hóa (Vũ Văn
Vụ và ctv, 2007).
Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

- 11 -

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

Khi cho lai hai loài lưỡng bội có số nhiễm sắc thể giống nhau thì sẽ được con lai
lưỡng bội. Con lai mang bộ nhiễm sắc thể thường bất thụ do các nhiễm sắc thể thuộc bộ
gene A hoàn toàn không tương đồng hoặc chỉ tương đồng một phần với nhiễm sắc thể của
bộ gene B. Sự tiếp hợp của các nhiễm sắc thể ở kỳ trước I của giảm phân không có hoặc khó
thực hiện được dẫn đến hình thành giao tử có bộ gene không cân bằng. Các giao tử này
thường là bất thụ.
Nếu nhân đôi số lượng nhiễm sắc thể ở cá thể con lai AB thì sẽ được thể tứ bội khác
nguồn hữu thụ do mỗi nhiễm sắc thể đều có nhiễm sắc thể tương đồng với nó, sự tiếp hợp
thực hiện bình thường hình thành giao tử có hệ gene cân bằng (Phan Cự Nhân, 2004).
1.7.2.3. Đơn bội
Trong chu kỳ sống của thực vật có hoa, giai đoạn lưỡng bội chiếm ưu thế, còn giai
đoạn đơn bội chỉ hạn chế ở hạt phấn và túi phôi. Trong một số trường hợp hiếm hoi có thể
phát sinh những cây hoàn toàn đơn bội. Những cây này chỉ mang một bộ gene như giao tử
của các cây lưỡng bội nhưng vẫn phát triển thành cây bình thường. Về cơ bản cây này có
hình dạng giống với cây lưỡng bội tương ứng.
Trong đa số trường hợp thể đơn bội hoàn toàn bất thụ. Nhiều trường hợp cây đơn bội
cho giao tử đơn bội, các giao tử này phối hợp với nhau tạo nên cây lưỡng bội. Thể đơn bội
trong tự nhiên rất hiếm (Phan Cự Nhân, 2004).
2. Vị trí phân loại và đặc điểm cấu tạo của dưa hấu
2.1. Vị trí phân loại
Ngành: Magnoliophyta
Lớp: Magnoliopsida
Phân lớp: Dilleniidae
Bộ: Violales
Họ: Cucurbitaceae
Chi: Citrullus Schrad
Loài: Citrullus lanatus (Thunb.)Mats. Et
(Hoàng Thị Sản, 2007)

Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

- 12 -

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

2.2. Đặc điểm hình thái và cấu tạo
Dưa hấu là cây thân cỏ, bò, có nhiều lông đứng màu trắng, tua cuốn thường chẽ ba.
Lá xanh tươi có chia ba thùy lớn rồi những thùy này lại chia thành nhiều thùy nhỏ hơn,
cuống lá và gân lá ở mặt dưới đều có lông. Hoa đơn tính cùng gốc, to, màu vàng, đài hình
chuông có năm lá đài, vành hình chuông rộng, ba tiểu nhị, bao phấn hình chữ S. Quả to, hình
cầu hay hình bầu dục, vỏ ngoài màu lục sẫm đen, đôi khi có vân sọc màu lục lợt, thịt quả
màu đỏ đôi khi vàng, nhiều nước ăn ngọt và mát, có nguồn gốc ở Nam Phi (Phạm Thành Hộ,
2003) (hình 3).

Hình 3: Hoa quả dưa hấu (Citrullus lanatus (Thunb.)Mats. Et)

(Nguồn: ; ;
s/news/etter/aug2005.htm)
2.3. Cách tạo dưa hấu tam bội
Theo Kihara Yamashita et al. (1951) và sau đó là Kiss Arpad (Hungari) đã tạo ra
dạng dưa hấu tam bội mà hiện nay được bán phổ biến trên nhiều thị trường thế giới. Loại
dưa hấu này quả to, hương vị ngon, thịt quả dày, hàm lượng đường cao và không hạt. Dưa
hấu tam bội này được tạo ra từ quá trình lai giữa dưa hấu tứ bội (dạng mẹ) và lưỡng bội

Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

- 13 -

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

(dạng cha). Vì dưa hấu tam bội không cho hạt nên phải có một hệ thống sản xuất hạt tam bộ
riêng. Để có dạng tam bội có sản lượng cao phải chọn mhững dạng lưỡng bội từ các thứ
khác nhau, có khả năng kết hợp cao. Khi gieo hạt tam bội phải gieo thêm một số hàng hạt
lưỡng bội, vì hạt phấn cây tam bội thường kém sức sống. Để phân biệt được các quả tam bội,
tứ bội và lưỡng bội người ta có thể sử dụng những đặc điểm về mặt hình thái được kiểm soát
một cách di truyền. Nếu như lai dạng tứ bội có vỏ quả màu sáng (gSgSgSgS) với dạng cây
lưỡng bội thuộc thứ có vỏ quả màu xanh (GG) thì cây tam bội sinh ra sẽ cho quả có vỏ sọc
xanh (GgSgS).
Theo Lâm Ngọc Phương và Nguyễn Kim Hằng (2010), trong tự nhiên cây dưa hấu tứ
bội không hiện diện. Thông thường cây tứ bội được phát triển bởi xử lý đột biến cây con nhị
bội trong điều kiện vườn ươm và nuôi cấy mô. Nghiên cứu được thực hiện nhằm phát triển
những dòng dưa tứ bội để tạo giống dưa hấu tam bội. Kết quả cho thấy xử lý colchicine
0,025% trong thời gian 6 ngày cho tỉ lệ cây tứ bội cao nhất là 10%. Mức bội thể của các cây
này được phân tích bằng máy tế bào “Flowcytometry”. Sau đó chúng được chuyển ra trồng ở
vườn ươm và đồng ruộng.
Tóm lại các bước thực hiện trong việc tạo giống dưa hấu tam bội gồm có 4 bước sau :
- Bước 1: Chọn dòng dưa hấu nhị bội.
- Bước 2: Sản xuất dưa hấu tứ bội.
- Bước 3: Phát triển dòng tứ bội.

Bước 4: Sản xuất dưa tam bội.
Ở dưa hấu tam bội (3n = 33) sẽ hình thành nên những giao tử có số nhiễm sắc thể từ 0
đến 33. Trong số ấy chỉ những giao tử có số nhiễm sắc thể là 11 và 22 mới có khả năng hữu
thụ. Vì thế, sẽ có khoảng 95% số giao tử được sinh ra là bất thụ.
Cây dưa hấu tam bội được Kihara thu nhận tương đối dễ dàng từ việc lai giữa cây dưa
hấu lưỡng bội có số lượng nhiễm sắc thể 2n = 22 (làm bố) với cây dưa hấu tứ bội thu được
bằng thực nghiệm có số lượng nhiễm sắc thể là 44 (làm mẹ). Tuy nhiên hạt của nó có nội
nhủ phát triển yếu và vỏ hạt rất cứng, cản trở việc nảy mầm. Muốn bảo đảm hạt tam bội nảy
mầm cần tách cẩn thận vỏ hạt, sẽ làm tăng đáng kể độ nảy mầm. Ở cây tam bội vào thời
Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

- 14 -

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

điểm phân chia giảm nhiễm thường tạo thành 10 – 11 thể tam trị, việc phân ly thể tam trị dẫn
đến xuất hiện nhân bộ đôi thường có 15 – 18 chiếc nhiễm sắc thể. Sau phân chia giảm nhiễm
lần hai đáng lẽ là 4 tế bào bộ 4 hoàn toàn như nhau thì lại tạo ra những tế bào dị hình không
có sức sống hoặc là hạt phấn khổng lồ không giảm nhiễm. Sự hình thành đại bào tử ở dạng
tam bội cũng như hình thành tiểu bào tử có lẽ là diễn ra không bình thường và tạo thành tế
bào trứng lệch bội, đa số trường hợp không có khả năng sống. Vì vậy mà dạng tam bội có
tính bất thụ cao, ở chúng khả năng sống của hạt (kể cả khi thụ phấn bằng hạt phấn của cây
lưỡng bội) chỉ được hình thành trong trường hợp rất hiếm. Thường cây tam bội đáng lẽ có
hạt thật thì lại tạo ra hạt rất bé và lép, tuy nhiên vẫn ăn được như hạt dưa chưa chín. Quả của
cây dưa hấu tam bội không có hạt và là đơn tính sinh (Đ.Ph.Pêtrop,1976) (hình 4).

Hình 4: Hoa và quả dưa hấu không hạt

(Nguồn: ;
/>
Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

- 15 -

Bộ môn Sư phạm Sinh học


Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 33- 2011

Trường Đại học Cần Thơ

Hình 20: Bộ nhiễm sắc thể của một tế bào dưa hấu lưỡng bội 2n = 22 (Idehen et al. 2006)

Hình 21: Bộ nhiễm sắc thể của một tế bào dưa hấu tứ bội 4n = 44 (Idehen et al. 2006)

Theo James M. Stephens ở University of Florida (UF), dưa hấu tam bội có bộ nhiễm
sắc thể 3n = 33 ( Theo Idehen et al. (2006), một nhóm các
nhà Sinh học ở Đại học Nông nghiệp Nigeria, đã đếm được số lượng nhiễm sắc thể của dưa
hấu lưỡng bội 2n = 22 (hình 20) và dưa hấu tứ bội 4n = 44 (hình 21). Kết quả nghiên cứu
của họ là dưa hấu tam bội có bộ nhiễm sắc thể gồm 33 chiếc.
3. Phương pháp nghiên cứu tế bào
3.1. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của hệ thống học tế bào thực vật là bộ nhiễm sắc thể của toàn
bộ các taxôn thực vật bậc thấp cũng như bậc cao. Để nghiên cứu bộ nhiễm sắc thể phục vụ
cho hệ thống học thực vật người ta thường tiến hành nghiên cứu bộ nhiễm sắc thể ở kỳ giữa

của phân bào nguyên nhiễm, cụ thể người ta thường sử dụng mầm non của lá, đỉnh sinh
trưởng của thân, đỉnh rễ non của cây hoặc đỉnh rễ chính của hạt vừa nẩy mầm vì đó là vùng
có phân chia mạnh nhất. Bên cạnh người ta còn tiến hành nghiên cứu bộ nhiễm sắc thể ở kỳ
giữa của quá trình phân bào giảm nhiễm, cụ thể người ta dùng bông non đối với họ Lúa
(Poaceae) ngay sau khi mới nhú bông hoặc nụ hoa đối với các loài khác lúc chưa có màu đặc
trưng hoặc từ hạt phấn cho nẩy mầm trong ống nghiệm (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008).

Chuyên ngành Sư phạm Sinh học

- 16 -

Bộ môn Sư phạm Sinh học