Nghiên cứu bổ sung thí nghiệm nhằm nâng cao hiệu quả thực hành quan sát nhiếm sắc thể trong chương trình thực hành di truyền học tại khoa sinh học trường đại học vinh

Tr-ờng đại học vinh
Khoa sinh học
========

Cao thế anh

Nghiên cứu bổ sung thí nghiệm nhằm nâng cao
hiệu quả thực hành quan sát nhiễm sắc thể
trong ch-ơng trình thực hành di truyền học
tại khoa sinh học - tr-ờng đại học vinh

khoá luận tốt nghiệp đại học
ngành khoa học sinh học

Vinh - 2008


Tr-ờng đại học vinh
Khoa sinh học
========

Nghiên cứu bổ sung thí nghiệm nhằm nâng cao
hiệu quả thực hành quan sát nhiễm sắc thể
trong ch-ơng trình thực hành di truyền học
tại khoa sinh học - tr-ờng đại học vinh

khoá luận tốt nghiệp đại học
ngành khoa học sinh học

Giáo viên h-ớng dẫn: ThS. Nguyễn Bá Hoành
Sinh viên thực hiện: Cao Thế Anh

Sinh viên líp:
44E

Vinh - 2008


Lời cảm ơn
Đề tài "Nghiên cứu bổ sung thí nghiệm nhằm nâng cao hiệu quả các bài

thực hành quan sát nhiễm sắc thể trong ch-ơng trình thực hành Di truyền học tại
khoa Sinh học - Tr-ờng Đại học Vinh" đ-ợc thực hiện từ tháng 9/2007 đến tháng
4/2008.
Trong suốt quá trình nghiên cứu đề tài này tôi đà nhận đ-ợc rất nhiều sự
giúp đỡ của các Thầy Cô giáo, của gia đình, ng-ời thân và bè bạn.
Tr-ớc tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo ThS. Nguyễn Bá Hoành,
ng-ời thầy đà luôn tận tình, h-ớng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên
cứu và hoàn thiện đề tài.
Tôi xin chân trọng cảm ơn các Thầy Cô giáo, Cán bộ phụ tá phòng thí
nghiệm Di truyền - Ph-ơng pháp giảng dạy - Vi sinh, Cán bộ phụ tá phòng Trung
tâm Khoa Sinh Đại học Vinh đà tạo mọi điều kiện thận lợi giúp tôi hoàn thành tốt
đề tài này.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, ng-ời thân và bạn bè đà luôn giúp đỡ,
động viên và tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên
cứu.
Mặc dù bản thân đà rất cố gắng, song đề tài không thể tránh khỏi những
thiếu sót về nội dung và hình thức. Rất mong nhận đ-ợc sự góp ý của Thầy Cô
giáo và những ng-ời quan tâm để đề tài đ-ợc hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn!
Vinh, tháng 5 năm 2008

Sinh viên

Cao Thế Anh


Mục lục
Trang
Mở đầu
I. Lí do chọn đề tài .................................................................................. 1
II. Mục đích nghiên cứu của đề tài .......................................................... 2
III. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài ........................................................ 2
IV. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ..................................................... 3
Ch-ơng 1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu .............................. 4
1.1. Nội dung các bài thực hành về NST trong ch-ơng trình Di truyền
học đại c-ơng ................................................................................... 4
1.2. Nhiễm sắc thể ở sinh vật nhân chuẩn ............................................... 4
1.2.1. Chất nhiễm sắc và nhiễm sắc thể ............................................ 4
1.2.2. Hình thái của NST ................................................................... 5
1.2.3. Chức năng các phần của NST .................................................. 6
1.2.4. Cấu trúc hiển vi của NST......................................................... 7
1.2.5. Phân bào nguyên nhiễm - Mitosis (M).................................. 10
1.3. Thực hành làm tiêu bản ép quan sát NST ....................................... 12
1.3.1. Chọn đối t-ợng ...................................................................... 12
1.3.2. Chuẩn bị mẫu cố định ........................................................... 13
1.3.3. Xử lý các đối t-ợng tr-ớc lúc cố định ................................... 13
1.3.4. Cố định mẫu .......................................................................... 14
1.3.5. Lµm mđn mÉu vËt.................................................................. 14
1.3.6. Nhm mÉu vËt ..................................................................... 14
1.3.6.1. Ph-ơng pháp nhuộm thông th-ờng .............................. 14
1.3.6.2. Ph-ơng pháp nhuộm phân hóa NST ............................. 15

1.3.7. ép tiêu bản ............................................................................. 16
1.4. Đột biến NST và hiệu quả gây đột biến ở thực vật ......................... 16
Ch-ơng 2. Đối t-ợng và ph-ơng pháp nghiên cứu................. 18
2.1. Đối t-ợng nghiên cứu ..................................................................... 18
2.1.1. Cây hành hoa ......................................................................... 18


2.1.2. Hµnh ta .................................................................................. 19
2.1.3. Tái ta ..................................................................................... 19
2.2. ThiÕt bị, dụng cụ và hóa chất ......................................................... 19
2.2.1.Thiết bị, dụng cụ .................................................................... 19
2.2.2. Pha chế và chuẩn bị hóa chất ................................................ 20
2.3. Ph-ơng pháp nghiên cứu NST ........................................................ 20
2.3.1. Ph-ơng pháp làm tiêu bản tạm thời nghiên cứu số l-ợng NST.... 20
2.3.1.1. Chn bÞ mÉu rƠ ........................................................... 20
2.3.1.2. Thu rƠ và tiền cố định mẫu ........................................... 20
2.3.1.3. Cố định rễ ..................................................................... 21
2.3.1.4. Làm tiêu bản và quan sát .............................................. 21
2.3.1.5. Cố định tiêu bản và chụp ảnh ....................................... 21
2.3.2. Thí nghiệm xác định hiệu quả các loại thuốc nhuộm,
nồng độ thuốc nhuộm và quy trình nhuộm thích hợp .......... 22
2.3.3. Thí nghiệm xác định hiệu quả của nhiệt độ đến khả
năng ra rễ và tần số đột biến NST ........................................ 23
Ch-ơng 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận.......................... 24
3.1. Hiệu quả thử nghiệm ph-ơng pháp tiền cố định mẫu .................... 24
3.2. Hiệu quả thử nghiệm các loại thuốc nhuộm, nồng độ thuốc
nhuộm và quy trình nhuộm thích hợp ............................................ 26
3.3. Kết quả thử nghiệm các đối t-ợng cây trồng trong nghiên cứu
số l-ợng NST .................................................................................. 29
3.4. Hiệu quả nghiên cứu ảnh h-ởng của nhiệt độ đến khả năng ra rễ

và tần số đột biến NST ở hành hoa ................................................. 29
kết luận và đề nghị ......................................................................... 34
I. Kết luận .............................................................................................. 34
II. Đề nghị ............................................................................................. 35
tài liệu tham khảo ........................................................................... 36
Phụ lục ảnh đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể .................. 38


Mở đầu
I. Lí do chọn đề tài
Ngày nay, với xu thế hội nhập toàn cầu, bên cạnh sự phát triển mạnh
mẽ của nền kinh tế thị tr-ờng, khoa học kỹ thuật,... thì các ngành khoa học cơ
bản nói chung và ngành sinh học nói riêng đà đạt đ-ợc những thành tựu to lớn,
mở ra những triển vọng đầy hứa hẹn trong thÕ kØ XXI - thÕ kØ cđa C«ng nghƯ
Sinh häc. Trong xu thÕ ®ã, Khoa häc Sinh häc ViƯt Nam cũng đà đạt đ-ợc
những thành tựu đáng tự hào, góp phần đ-a đất n-ớc ta từ một n-ớc nông
nghiệp lạc hậu, kém phát triển trở thành n-ớc có tiềm năng phát triển trong
khu vực. Tuy nhiên, trong sự nghiệp giáo dục n-ớc nhà, do có những yếu tố
chủ quan cũng nh- khách quan mang lại, chất l-ợng giáo dục và đào tạo ch-a
cao. Chất l-ợng học sinh, sinh viên về các khoa học thực nghiệm nói chung và
sinh học nói riêng còn yếu về kiến thức và kỹ năng thực hành so với các n-ớc
trong khu vực và trên thế giới.
Thực hành không chỉ để cũng cố kiến thức lý thuyết mà thông qua các
bài thực hành có thể rèn luyện các kỹ năng nghiên cứu sinh học, rèn luyện các
thao tác thực hành, rèn luyện khả năng t- duy, khả năng phân tích, kỹ năng
vận dụng lý thuyết vào thực tế, phát huy óc sáng tạo và tìm tòi của ng-ời học.
Vì thời l-ợng các bài thực hành còn ít, kinh phí dành cho các buổi thực
hành còn hạn hẹp; các ph-ơng tiện, dụng cụ phục vụ cho các bài thực hành
còn hạn chế vì vậy hiệu quả các bài thực hành là ch-a cao. Điều này đòi hỏi
khâu chuẩn bị phải thật chu đáo, việc lựa chọn đối t-ợng thích hợp, ph-ơng

pháp thí nghiệm đơn giản, hợp lí, hiệu quả cao sẽ có ý nghĩa cực kì quan trọng
trong việc nâng cao hiệu quả các bài thí nghiệm.
Di truyền học là học phần có vị trí và vai trò quan trọng trong việc đào tạo
sinh viên ngành sinh học cũng nh- đào tạo giáo viên sinh học THPT. Vì vậy, nội
dung thực hành về quan sát hình thái nhiễm sắc thể (NST), đếm số l-ợng NST,
hoạt động của NST trong sinh sản và những sai hình của NST do đột biến sẽ
đóng vai trò hết sức quan träng trong néi dung thùc hµnh Di trun häc.


Để nâng cao chất l-ợng các buổi thực hành trong ch-ơng trình Di
truyền học, nhiều năm qua Bộ môn Di truyền, khoa Sinh học - Tr-ờng Đại học
Vinh đà không ngừng tìm tòi, nghiên cứu và đổi mới ph-ơng pháp thí nghiệm.
Trong ch-ơng trình thực hành Di truyền học tại khoa Sinh học - Tr-ờng
Đại học Vinh hiện nay có 5 bài, trong đó có 3 bài quan sát về NST.
Bài 1: Làm tiêu bản và quan sát phân bào nguyên nhiễm ở rễ hành ta.
Bài 2: Làm tiêu bản và quan sát phân bào giảm nhiễm ở động vật và thực vật.
Bài 3: Quan sát NST khổng lồ ở tuyến n-ớc bọt của ấu trùng ruồi giấm.
Trong đó, bài quan sát phân bào giảm nhiễm ở động vật và thực vật chủ
yếu quan sát giai đoạn hình thành tiểu bào tử và hạt phấn ở nhị hoa. Còn hình
thái NST qua các giai đoạn của phân bào giảm nhiễm thì chỉ đ-ợc quan sát
qua ảnh chụp. Vì vậy việc nghiên cứu để tìm ra những ph-ơng pháp mới và bổ
sung vào ch-ơng trình thực hành Di truyền học là công việc thực sự cần thiết.
Xuất phát từ lý luận và thực tiễn đó, nhằm nâng cao hiệu quả các bài thực
hành quan sát NST trong ch-ơng trình thực hành Di truyền học tại các tr-ờng
Đại học và Cao đẳng, đồng thời h-ớng tới việc nâng cao trình độ giáo viên
THPT, chúng tôi tiến hành đề tài: Nghiên cứu bổ sung thí nghiệm nhằm
nâng cao hiệu quả thực hành quan sát nhiễm sắc thể trong ch-ơng trình
thực hành Di truyền học tại khoa Sinh học - Trường Đại học Vinh.
II. Mục đích nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu lựa chọn đối t-ợng thích hợp cho các thí nghiệm.

- Nghiên cứu cải tiến ph-ơng pháp về thí nghiệm quan sát nhiễm sắc thể
phù hợp với điều kiện các bài thực hành để bổ sung cho ch-ơng trình thực
hành Di truyền học.
III. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
- Thực nghiệm các đối t-ợng cây trồng, cải tiến ph-ơng pháp về quan
sát số l-ợng nhiễm sắc thể.
- Thực nghiệm các điều kiện ra rễ, thời gian xử lý đột biến, xác định tần số
đột biến từ đó đ-a ra ph-ơng pháp tối -u và thích hợp với điều kiện bài thực hµnh.


IV. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Thời gian nghiên cứu: Đề tài đ-ợc tiến hành trong thời gian từ tháng
9/2007 đến tháng 4/2008.
Địa điểm nghiên cứu: Hành, tỏi và hạt hành hoa đ-ợc xử lý, trồng và gieo
lấy rễ, làm tiêu bản và quan sát NST tại phòng thí nghiệm Di truyền - Ph-ơng
pháp. Chụp ảnh tiêu bản đ-ợc tiến hành tại phòng thí nghiệm Trung tâm của
khoa Sinh học - Tr-ờng Đại học Vinh.


Ch-ơng 1

Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

1.1. Nội dung và vị trí các bài thực hành quan sát NST trong
ch-ơng trình thực hành Di truyền học
Nh- đà trình bày ở trên, trong ch-ơng trình thực hành Di truyền học tại
khoa Sinh học - Tr-ờng Đại học Vinh hiện nay có 5 bài, trong đó có 3 bài
quan sát nhiễm sắc thể:
Bài 1 : Làm tiêu bản và quan sát phân bào nguyên nhiễm ở rễ hành ta.
Bài 2 : Làm tiêu bản và quan sát phân bào giảm nhiễm trên đối t-ợng

động vật, thực vật.
Bài 3 : Quan sát NST khỉng lå ë tun n-íc bät cđa Êu trïng ruồi giấm.
Những bài thực hành này rất quan trọng, không những cũng cố và hoàn
thiện về mặt lý thuyết mà còn hình thành kiến thức, thao tác và kỹ năng thực
hành cho sinh viên. Điều này có thể giúp sinh viên sau khi tốt nghiệp, công
tác tại các tr-ờng THPT có đ-ợc sự chuẩn bị về mặt kiến thức cũng nh- kỹ
năng thực hành. Nhờ đó có thể chủ động và hoàn thành tốt bài giảng phần
thực hành Sinh học nói chung và thực hành Di truyền học nói riêng. Tuy nhiên
với những nội dung bài thực hành này, sinh viên mới chỉ quan sát đ-ợc hình
thái NST qua các kỳ của phân bào nguyên nhiễm ch-a đáp ứng đ-ợc nội dung
của phần lý thuyết. Vì vậy việc bổ sung các bài thí nghiệm vào ch-ơng trình
thực hành là thực sự cần thiết.
1.2. Nhiễm sắc thể ở sinh vật nhân chuẩn
1.2.1. Chất nhiễm sắc và nhiễm sắc thể
Chất nhiễm sắc (Chromatine) là một chất chứa trong nhân tế bào có khả
năng bắt màu đặc tr-ng, đó là những sợi, hạt hoặc búi làm thành mạng. Trong
tế bào sinh vật nhân chuẩn, chất nhiễm sắc bao gồm ADN và các phân tử
protein histon và phi histon hình thành phức hợp nucleoproteit [8]. Các protein
phi histon có tính acid, đ-ợc tìm thấy ở những vùng liên kết lỏng lẻo với
ADN. Các protein histon cã tÝnh kiỊm gåm 5 lo¹i: H1, H2A, H2B, H3 vµ H4. Khi


NST đ-ợc thành lập, ADN quấn quanh 8 phân tử histon: H2A, H2B, H3 và H4 (mỗi
loại gồm 2 phân tử) tạo nên một cấu trúc gọi là thể nhân (nucleosome) với sự
tham gia của histon H1, các thể nhân liên kết chặt chẽ với nhau, cuộn xoắn thành
sợi có đ-ờng kính 30nm, các sợi này tiếp tục xoắn tạo thành sợi dày hơn (đ-ờng
kính 300nm), khi các sợi này tiếp tục xoắn, các NST đ-ợc tạo thành.
NST là những cấu trúc hiển vi nằm trong nhân tế bào có khả năng tự
nhân đôi, bắt màu và giữ màu basic, có thể quan sát hình dạng NST qua kính
hiển vi quang học trong quá trình tế bào phân chia.

Hình thái và số l-ợng NST trong nhân tế bào biểu hiện rõ nhất ở kỳ giữa
của quá trình phân bào nguyên phân. Tại kỳ giữa, NST co xoắn cực đại, biểu
hiện trạng thái đặc tr-ng, bắt màu đậm, dễ quan sát d-íi kÝnh hiĨn vi. ChÝnh v×
vËy, ng-êi ta th-êng sư dụng tế bào phân chia ở kỳ giữa để xác định số l-ợng
NST, quan sát hình dạng, kích th-ớc, đặc điểm của tổng NST để thiết lập công
thức kiểu nhân.
Bộ NST đặc tr-ng cho loài về mặt số l-ợng, hình thái và cấu trúc, đây là
kết quả quá trình tiến hoá lâu dài của loài.
Trong tế bào l-ỡng bội (2n) của sinh vật nhân chuẩn, NST tồn tại thành
từng cặp gọi là cặp NST t-ơng đồng. Các NST trong cặp t-ơng đồng giống
nhau về hình dạng, kích th-ớc và cấu trúc đặc tr-ng gọi là cặp NST t-ơng
đồng (homologous pair), trong ®ã mét NST cã nguån gèc tõ bè, mét NST cã
ngn gèc tõ mĐ. Trong tÕ bµo giao tư (tinh trùng hoặc noÃn), mỗi cặp NST
t-ơng đồng chỉ còn lại một chiếc, do đó số l-ợng NST trong mỗi giao tử là
đơn bội (n).
Mặc dù số l-ợng NST giữa các loài có thể khác biệt rất lớn, chẳng hạn ë
ruåi giÊm 2n = 8, ë ng-êi 2n = 46,…nh-ng các cá thể bình th-ờng trong cùng
một loài luôn luôn có số l-ợng bằng nhau.
1.2.2. Hình thái của NST
Vào kỳ giữa của quá trình phân bào nguyên phân, d-ới kính hiển vi quang
học thông th-ờng có thể nhìn thấy cấu trúc và hình dạng đặc tr-ng của NST: NST
ở trạng thái kép gồm 2 chromatit dính nhau ở tâm động. Mỗi chromatit gồm một
sợi nhiễm sắc có cấu trúc xoắn nhiều bậc, chất nền tích tụ đầy đủ. Lúc này c¸c


NST biểu hiện hình dạng đặc tr-ng và khác nhau tuỳ từng loài, có thể là hình hạt,
hình que, hình chữ V, hình chữ X, Y,Nh-ng phổ biến nhất là hình chữ V gồm
2 cánh cân hoặc lệch gắn với nhau ở tâm động (eo sơ cấp). Tâm động là trung
tâm hoạt động của NST, có vai trò gắn NST với tơ vô sắc để định h-ớng cho NST
khi phân li. Mét sè NST cã eo thø cÊp, nèi víi thể kèm. Tận cùng của mỗi cánh

NST gọi là vùng tận (telomere) mang trình tự nucleotit đặc tr-ng. Tâm động chia
NST thành hai vai với chiều dài khác nhau, theo quy -ớc: vai ngắn đ-ợc gội là
vai p và vai dài hơn gọi la vai q. Căn cứ vào chỉ số cánh (r = q/p) mà ng-ời ta chia
NST thành các loại nh- sau:
- NST tâm cân (M): hình chữ V, cã hai vai b»ng nhau (r = 1)
- NST tâm lệch (m): có hai vai gần bằng nhau (1 < r 1.7)
- NST tâm lệch giữa (sm): 1.7 < r ≤ 3
- NST t©m lƯch mót (st): 3 < r ≤ 7
- NST t©m mót (t): r > 7
NST khi đà co ngắn tới mức cực đại có đ-ờng kính 0,2 - 2m, chiều dài
0,2 - 50m. Để quan sát NST trong tế bào ng-ời ta sử dụng ph-ơng pháp
nhuộm NST khác nhau. Các ph-ơng pháp nhuộm có thể làm nhuộm toàn bộ
NST (ph-ơng pháp nhuộm thông th-ờng) nh- nhm schiff, carmin axetic.
Víi sù ph¸t triĨn cđa kü thuật nhuộm NST, những năm gần đây, các ph-ơng
pháp nhuộm phân hóa (kỹ thuật hiện băng - banding techniques) làm hiện lên
các phần có cấu trúc khác nhau của NST. Nhờ đó có thể xác định chính xác
từng NST riêng rẽ của cá thể, nhất là khi giữa các NST có sự t-ơng tự nhau về
hình thái và kích th-ớc.
1.2.3. Chức năng các phần của NST
+ Telomere: Nằm ở đầu tận cùng của mỗi cánh NST, mang trình tự
nucleotit, đặc biệt hình thành cấu trúc đặc tr-ng. ở ng-ời và động vật có vú,
Teloleme có trình tự AGGGTT lặp lại nhiều lần, phần này có chức năng là
ngăn cản các NST nối lại với nhau.
+ Centromere: Là vùng ADN cấu thành nên tâm động, đóng vai trò
quan trọng trong cơ chế phân bố đồng đều các NST đà đ-ợc tái bản về các tế


bào con. Trình tự chung cho các centromere gồm có 3 vùng, bất cứ vùng nào ở
trên bị mất cũng gây nên sự phân bố không đồng đều của các NST cho các tế
bào con trong quá trình phân chia tế bào [12].

1.2.4. Cấu trúc siêu hiển vi của NST
Nghiên cứu cấu trúc siêu hiển vi của NST đ-ợc tiến hµnh bëi
Wood - Cook, Oluis (1974) vµ Oudet (1975). Ngµy nay ng-ời ta đà xác định
đ-ợc NST đ-ợc cấu tạo từ chất nhiễm sắc trong đó chứa gần 40% ADN,
khoảng 40% protein histon, gần 20% protein phi histon và tỉ lệ nhỏ ARN. Các
nuclêôxôm đ-ợc xem là đơn vị cấu tạo cơ sở theo chiều dọc của NST, có cấu
tạo gồm một khối cầu bên trong là 8 phân tử protein histon (2H 2A, 2H2B, 2H3
và 2H4), bên ngoài là một đoạn ADN gồm 140 cặp nucleotit, quấn 7/4 vòng
quanh nuclêôxôm.

Hình 1.1. Cấu trúc nucleosome và sợi cơ bản của nhiễm sắc thể nhân chuẩn

Các nuclêôxôm đ-ợc nối với nhau bởi một đoạn ADN dài khoảng
15 - 100 cặp nuclêotit và một phân tử protein histon (H1) để tạo thành chuỗi
nuclêôxôm còn gọi là sợi cơ bản. Sợi cơ bản có đ-ờng kính 110A 0, đây là cấu
trúc bậc 1 của NST. ở giai đoạn này NST đà co ngắn lại 5 lần. Sợi cơ bản
xoắn bậc 2 tạo nên cấu trúc Solenoit (sợi nhiễm sắc). Solenoit là một đơn vÞ


cấu trúc do 6 phân tử nuclêoxôm xoắn lại có đ-ờng kính 300A 0. ở giai đoạn
này NST đà co ngắn lại 40 lần. Các Solenoit lại tiếp tục cuộn xoắn nhiều lần
để tạo nên ống rỗng có đ-ờng kính 2000A0. Sự tiếp tục xoắn thêm nhiều lần
nữa tạo thành cuộn xoắn 6000A0. Đây chính là cấu trúc NST ở kỳ giữa [2].
NST có khả năng siêu xoắn, nhờ khả năng này mà NST có thể rút ngắn
về mặt kích th-ớc 15000 - 2000 lần. Nhờ đó nó dễ dàng phân li, tổ hợp trong
quá trình nguyên phân, giảm phân góp phần duy trì, ổn định bộ NST l-ỡng bội
của loài.
Nhiễm
sắc thể

ADN

Hình 1.2. Nhiễm sắc thể ở sinh vật nhân chuẩn

NST về mặt cấu trúc, hình thái cũng nh- hoạt tính di truyền là không
đồng nhất giữa các đoạn trên toàn bộ phân tử. Có một số thí nghiệm đà chứng
minh có mối liên hệ giữa mức độ kết tụ, xo¾n kÕt cđa NST víi sù biĨu hiƯn
ADN cđa nã. Trên phân tử ADN, có 2 loại nhiễm sắc chất là: Đồng nhiễm sắc
chất (euchromatin) và Dị nhiễm sắc chất (heterochromatin).
Đồng nhiễm sắc chất còn đ-ợc gọi là nguyên nhiễm sắc chất đóng xoắn
bình th-ờng, có hoạt tính sao mà mang gen, tái bản sớm hơn trong giai đoạn
tổng hợp ADN.
Dị nhiễm sắc chất là dạng nhiễm sắc chất kết xoắn nhiều nhất, đ-ợc
phát hiện xung quanh hạt trung tâm (tâm động) và trên NST Y. Dị nhiễm sắc
chất đ-ợc nhuộm màu nhanh hơn, đậm hơn, giữ màu lâu hơn. ADN trên vùng
dị nhiễm sắc chất ít biểu hiện chức năng di truyền, phần này của NST đ-ợc
xem nh- giữ vai trò cấu trúc trong sự vận động của NST trong quá trình


nguyên phân và giảm phân. Đoạn dị nhiễm sắc chất kết xoắn tr-ớc các đoạn
khác, không mang hoặc mang ít gen, hầu nh- không có hoạt tính di truyền,
không sao mÃ, duy trì trạng thái cuộn xoắn cả trong kỳ trung gian. Có hai loại
nhiễm sắc chất là dị nhiễm sắc chất không ổn định (facultative
heterochromatin) và dị nhiễm sắc chất ổn định (constitutive heterochromatin).
Loại nhiễm sắc chất không ổn định: có chứa cả gen hoạt động, các đoạn
dị nhiễm sắc chất này có thể chuyển sang dạng kết xoắn và bất hoạt di truyền,
bất hoạt về mặt sinh lý và phát triển, loại này có thể chuyển về dạng đồng
nhiễm sắc chất ở thời điểm nhất định.
Loại dị nhiễm sắc chất ổn định: là loại th-ờng xuyên đóng xoắn, ổn
định về mặt di truyền, luôn tái bản chậm. Vị trí khu trú phổ biến của loại dị

nhiễm sắc chất này chính là quanh vùng tâm động của mọi NST trong tất cả
các loài đà đ-ợc nghiên cứu.
Một dạng dị nhiễm sắc chất không ổn định thấy rõ là ở NST X của loài
động vật có vú và ng-ời. ở giống cái, NST X thứ nhất hầu nh- là toàn bộ đồng
nhiễm sắc chất suốt cả đời sống tế bào, trong khi đó một X thứ 2 trở thành dị
nhiễm sắc từ giai đoạn phôi và bất hoạt di truyền.
Nh- vậy, giữa dị nhiễm sắc chất và đồng nhiễm sắc chất có sai khác về
mức độ biểu hiện của ADN liên quan đến mức độ kết xoắn của NST. Đồng
thời nhiễm sắc chất có hoạt tính di truyền, dị nhiễm sắc chất th-ờng bất hoạt
di truyền. Dạng kết xoắn của dị nhiễm sắc chất làm cho gen không hoạt động
đ-ợc bằng cách ngăn cản các yếu tố protein cần cho sao mà [6].
Trong một tế bào điển hình có khoảng 70% nhiễm sắc chất là thuộc
dạng heterochromatin. Khi xử lý với thuốc nhuộm, các đoạn dị nhiễm sắc chất
th-ờng nhuộm màu nhanh hơn, đậm hơn, giữ màu lâu hơn so với đồng nhiễm
sắc chất. Tuy nhiên các ph-ơng pháp nhuộm thông th-ờng không thể phân
hoá đ-ợc hai vùng nhiễm sắc chất. Trong khi đó, với kỹ thuật hiện băng sẽ
làm hiện lên các băng vạch, màu đậm nhạt khác nhau đặc tr-ng cho từng NST,
do đó có khả năng phân biệt chính xác từng phần của NST và giữa các NST.


1.2.5. Phân bào nguyên nhiễm - Mitosis (M)
NST là cấu trúc mang ADN chứa thông tin di truyền đặc tr-ng cho loài,
đ-ợc giữ ổn định qua các thế hệ nhờ các cơ chế nguyên phân, giảm phân và
thụ tinh. Nhờ hai sự kiện quan trọng đó là sự tự nhân đôi của NST, sự phân li
và tổ hợp của các NST trong nguyên phân, giảm phân và thụ tinh đà đảm bảo
sự kế tục vật chất di truyền giữa các thế hệ tế bào và giữa các thế hệ cơ thể.
Sự phân chia tế bào là một đăc điểm của sự sống. Nó cho phép một cơ
thể đa bào tăng tr-ởng. Nó cũng giúp thay thế các tế bào bị th-ơng, bị chết,
giữ cho tổng số các tế bào trong một cá thể tr-ởng thành t-ơng đối hằng định.
Chẳng hạn, trong cơ thể ng-ời mỗi giây có hàng triệu tế bào phân chia để duy

trì tổng số khoảng 61.013 tế bào. Đồng thời sự phân chia tế bào cũng là cơ sở
sinh sản cho mỗi sinh vật.
Tr-ớc khi b-ớc vào phân bào nguyên nhiễm, tế bào trải qua kỳ trung
gian (gian kỳ). Trong kỳ này, tế bào tiến hành các hoạt động sống nh- hô hấp,
tổng hợp protein, tăng tr-ởng, chuyên hoá và các vật liệu di truyền đ-ợc sao
chép. Lúc này trong nhân tế bào ch-a xuất hiện các NST, chỉ thấy chất nhiễm
sắc, màng nhân và hạch nhân. ở tế bào động vật, cạnh nhân còn có hai trung
tử hình trụ nằm thẳng góc với nhau.
Kỳ trung gian gồm 3 giai đoạn: G1 (Gap 1), S (Synthesis) và G2 (Gap 2).
Trong giai đoạn G1, tế bào tổng hợp các chất cần thiết cho sự sinh tr-ởng. Trong
giai đoạn S, ADN nhân đôi là cơ sở cho sự nhân đôi của NST. NST ở dạng sợi
mảnh tự nhân đôi thµnh NST kÐp gåm 2 chromatit dÝnh víi nhau ëi tâm động.
Kết thúc pha S, tế bào chuyển sang pha G2 và tế bào chuẩn bị phân cắt nhân.
Nguyên phân là hình thức phân chia thông th-ờng nhất của mọi tế bào
cơ thể (trừ tế bào sinh dục chín) và ở hầu hết các cơ thể sinh vật. Nguyên phân
có ý nghĩa đặc biệt đối với hiện t-ợng di truyền, đảm bảo cho sự ổn định của
NST về mặt số l-ợng, hình dạng và cấu trúc. Trong các tế bào của cơ thể luôn
luôn có bộ NST l-ỡng bội (2n) giống tế bào hợp tử ban đầu.
Quá trình nguyên phân đ-ợc chia làm 2 giai đoạn: Phân chia nhân và
phân chia tÕ bµo chÊt.


* Sự phân chia nhân:
Sau giai đoạn G2, tế bào bắt đầu phân chia nhân. Quá trình này đ-ợc
chia thành 4 giai đoạn riêng biệt là kỳ tr-ớc, kỳ giữa, kú sau vµ kú ci.
a) Kú tr-íc (Prophase)
ë tÕ bµo động vật, khi các trung tử nhân đôi và phân ly về hai cực của tế
bào, các NST bắt đầu xoắn lại, trở nên ngắn và dày hơn. Lúc đầu có dạng sợi
dài và mảnh, về sau có dạng hình que ngắn.
Cũng trong kỳ này, xuất hiện sợi thoi vô sắc đ-ợc hình thành từ các sợi

protein nối liền hai cực tế bào, đồng thời màng nhân và nhân con dần dần biến mất.
ở tế bào thực vật, mặc dù không có trung tử nh-ng vẫn có sự hình thành
thoi vô sắc.
b) Kỳ giữa (Metaphase)
Đầu kỳ giữa, các NST (lúc đầu đ-ợc phân bố ngẫu nhiên trong nhân) bắt
đầu di chuyển về mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc. NST đóng xoắn và co
ngắn cực đại, có hình dạng và kích th-ớc đặc tr-ng, đa số có hình chữ V, lúc
này NST có khả năng bắt màu thuốc nhuộm mạnh nhất. Đến giữa kỳ, NST tập
trung thành một hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc, các NST đính
với sợi tơ vô sắc tại tâm động, đầu tự do quay ra ngoài. Cuối kỳ, tâm động của
mỗi NST kép tách ra, mỗi NST trở thành một NST có tâm động riêng.
c) Kỳ sau (Anaphase)
Sau khi tâm động đà tách ra, hai NST sẽ phân ly về hai cùc cđa tÕ bµo.
Ci kú nµy, tÕ bµo cã hai nhóm tế bào riêng biệt, mỗi nhóm nằm ở một cực
của tế bào. Sự phân chia tế bào chất (Cytokinesis) cũng th-ờng đ-ợc bắt đầu
vào cuối kỳ này.
d) Kỳ cuối
Khi hai bộ NST tiến về hai cực, chúng đ-ợc bao bằng một màng nhân mới.
Sau đó các NST bắt đầu tháo xoắn và trở lại hình dạng nh- kỳ trung gian, thoi vô sắc
biến mất, màng nhân và nhân con lại xuất hiện tạo thành hai nhân mới có số NST
b»ng nhau vµ b»ng sè NST cđa tÕ bµo mĐ. Tiếp đến là sự phân chia tế bào chất.


* Sự phân chia tế bào chất (Cytokinesis)
a) ở tế bào động vật
Sự phân chia ở một tế bào động vật bình th-ờng bắt đầu bằng sự thành
lập một rÃnh phân cắt (cleavage furrow) chạy vòng quanh tế bào. Khi sự phân
chia tế bào chất xảy ra, vị trí của rÃnh th-ờng đ-ợc xác định bằng sự định
h-ớng của thoi vô sắc, th-ờng là ở vùng mặt phẳng xích đạo của thoi. RÃnh
này ngày càng ăn sâu vào trong cho đến khi nó cắt ngang qua tế bào, tạo thành

hai tế bào mới.
b) ở tế bào thực vật
Vì tế bào thực vật có vách Cellulose t-ơng đối cứng nên không thể tạo
thành các rÃnh phân cắt, do đó sự phân chia tế bào chất xảy ra theo một cách khác.
ở nhiều loài nấm và tảo, màng nguyên sinh và vách phát triển vào bên
trong cho đến khi hai mép gặp nhau và tách biệt hoàn toàn thành hai tế bào con.
ở thực vật bậc cao một màng đặc biệt gọi là đĩa tế bào (Cell plate) đ-ợc
thành lập ở mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc. Đĩa tế bào ban đầu đ-ợc hình
thành ở trung tâm của tế bào chất và từ từ lan ra cho đến khi chạm vào mặt
ngoài của tế bào và chia tế bào làm hai phần.
* Kết quả và ý nghĩa của quá trình nguyên phân:
- Kết quả: Từ một tế bào mẹ, sau quá trình phân bào nguyên phân hình
thành nên 2 tế bào con có bộ nhiễm sắc thể giống hệt nhau và sao chép
nguyên vẹn bộ NST của tế bào mẹ ban đầu (2n).
- ý nghĩa: Nguyên phân với sự kết hợp chặt chẽ 2 quá trình nhân đôi
chính xác và phân li đồng đều của các NST chính là cơ chế duy trì, ổn định bộ
NST của loài từ thế hệ tế bào này sang thế hệ tế bào khác.
1.3. Thực hành làm tiêu bản ép quan sát NST
1.3.1. Chọn đối t-ợng
Để bài thực hành đạt đ-ợc hiệu quả cao thì đầu tiên chúng ta phải lựa
chọn đối t-ợng hợp lí. Đối t-ợng đ-ợc dùng trong thực hành quan sát NST
phải dễ phá vỡ màng tế bào, màng nhân, để dễ tung NST ra ngoài khi làm tiêu


bản ép. Đồng thời, NST phải có kích th-ớc lớn, các NST dễ phân biệt đ-ợc với
nhau. Trong bộ NST càng có nhiều dạng NST khác nhau thì càng tốt. Cây, con
dùng làm đối t-ợng thí nghiệm phải thuộc loại dễ trồng, dễ nuôi, phổ biến
trong thời vụ để chủ động thu l-ợm mẫu và giá thành phải rẻ.
Quan sát số l-ợng, hình dạng và hoạt động của NST ở tế bào thực vật
th-ờng sử dụng mô phân sinh (tế bào đỉnh rễ, đỉnh lá non,). ở các tỉnh phía

Nam, các tr-ờng Đại học Huế, Đại học S- phạm Thành phố Hồ Chí Minh,
khoa S- phạm - Đại học Cần Thơ th-ờng dùng loại kiệu (A. chinensis L.) để
thực hành. Tại bộ môn Di truyền của khoa Sinh học - Tr-ờng Đại học Vinh,
đối t-ợng th-ờng đ-ợc dùng là hành ta (A. ascalonium L.). Đề tài này chúng
tôi tiến hành thí nghiệm trên các đối t-ợng: Hành ta (A. ascalonium L.), tái ta
(A. sativum L.), hµnh hoa (A. fistulosum L.).
1.3.2. Chuẩn bị mẫu cố định
Bài thí nghiệm muốn thành công, đảm bảo tính chính xác cao phụ thuộc
rất nhiều vào mẫu thí nghiệm. Do đó cần chú ý đến các ®iỊu kiƯn m«i tr-êng
nh-: nhiƯt ®é, ®é Èm, chÕ ®é n-ớc, chế độ ánh sáng. Cần chọn thời điểm thu
mẫu phù hợp với từng đối t-ợng và mục đích nghiên cứu để đạt hiệu quả cao.
1.3.3. Xử lý các đối t-ợng tr-ớc lúc cố định
Đối với các tr-ờng hợp khó đếm NST, NST quá dài hoặc số l-ợng NST
nhiều, tr-ớc lúc cố định phải xử lý bằng những hoá chất đặc hiệu nh-:
8 - hidroxyquynoline, Colchicin, Paradiclorobenzen,hoặc xử lý lạnh.
Xử lý mẫu với 8 - hidroxyquynoline làm tăng độ lớn của NST lên
1,5 lần, các eo sơ cấp, thứ cấp hiện rõ hơn.
Kagawa đà sử dụng dung dịch Cloranhidrat ở nồng độ 0,3 - 1%, ngâm
các rễ non vào đó khoảng 1 giờ, sau đó rửa qua n-ớc cất 1 giờ rồi bỏ vào
buồng ấm 2 - 4 giờ, đem cố định cũng làm cho NST co ngắn lại.
Ng-ời ta cịng dïng Colchicin ë nång ®é 0,01 - 0,05% ®Ĩ xử lý mẫu vật
làm ngừng quá trình phân chia gián phân, làm tăng khả năng bắt gặp các tế
bào đang b-ớc vào kỳ giữa.


Xử lý lạnh, là ph-ơng pháp mà gần đây đang đ-ợc dùng rất nhiều, vừa dễ
làm, không dùng đến hoá chất độc hại, NST tách nhau và co ngắn hơn, do đó
giảm chi phí cho bài thực hành.
1.3.4. Cố định mẫu
Cố định là ph-ơng pháp giết chết vật chất sống bằng chất độc mà vẫn giữ

nguyên cấu trúc của nó. Vì vậy cần phải giết chết vật chất sống một cách nhanh
chóng để tránh các biến đổi khi định hình, giữ đ-ợc cấu trúc bền vững, không sinh
ra cấu trúc giả. Trên thực tế không có chất cố định nào là không làm biến đổi vật
sống. Vì thế ng-ời ta th-ờng dùng chất cố định kép để mỗi một chất cố định giữ
đ-ợc một mặt của cấu tạo. Chất cố định có tác dụng đẩy không khí ra, làm vững
chắc mô, đông đặc nhanh các thành phần mẫu vật, tạo điều kiện thuận lợi cho
nhuộm màu. Muốn cố định đạt hiệu quả cao mẫu vật phải t-ơi, chất cố định phải
ngấm nhanh chóng, đều đặn, phải cố định đ-ợc từng bộ phân riêng biệt của tế bào.
Tùy thuộc vào đối t-ợng và mục đích thí nghiệm mà sử dụng các loại
thuốc khác nhau. Đối với các thí nghiệm tế bào học và phôi thai học th-ờng sử
dụng thuốc cố định nhân: Navaxin, Carnoy,Trong thành phần thuốc cố định
nhân có axit axetic, foocmalin, clorofoc, axit foocmic, cồn, vì tác dụng một
mặt của nó nên thông th-ờng dùng thuốc cố định kép, ít khi dùng thuốc cố
định đơn.
Thuốc cố định phải phù hợp với mục đích nghiên cứu. L-ợng dung dịch
cố định phải nhiều hơn l-ợng mẫu từ 50 - 100 lần. Mẫu cố định phải t-ơi, kích
th-ớc mẫu vật, thời điểm cố định mẫu phải thích hợp.
1.3.5. Làm mềm mẫu vật
Các ph-ơng pháp làm mềm các mô có ý nghĩa rất lớn khi chuẩn bị các
tiêu bản ép. Để làm mềm ng-êi ta th-êng dïng axit axetic 45%, axit propionic
40 - 45%, axit clohidric 1N, c¸c enzim (nh- xitaza),…
1.3.6. Nhuém mÉu vật
1.3.6.1. Ph-ơng pháp nhuộm thông th-ờng
Trong ph-ơng pháp nhuộm thông th-ờng thì ng-ời ta th-ờng dùng các
loại thuốc nhuộm nh- carmin axetic víi nång ®é 1 - 2%, fuchsine 1% (ph-ơng
pháp nhuộm Feulgen - Schiff), oxein axetic 2% để nhuộm nhiƠm s¾c thĨ.


Mẫu vật sau khi làm mềm đ-ợc rửa sạch bằng n-ớc cất, nhuộm rễ trong
dung dịch thuốc nhuộm với các khoảng thời gian khác nhau tuỳ loại mẫu vật

và loại thuốc nhuộm [5].
1.3.6.2. Ph-ơng pháp nhuộm phân hoá NST
Kỹ thuật hiện băng (banding techniques) còn gọi là nhuộm phân hoá
đ-ợc nêu ra bởi T. C. Hsu năm 1969. Đây là mét lÜnh vùc míi cđa di trun tÕ
bµo, bao gåm các ph-ơng pháp, kỹ thuật nhuộm màu hiện đại đối với NST
làm nổi rõ các băng (band) nhuộm màu đậm, xen kẻ các băng nhuộm màu
nhạt hơn (interband) và băng phụ (subband).
Băng đ-ợc xem là từng phần của NST, đ-ợc hiện lên đậm hơn hoặc sáng
hơn so với các phần kế bên, do tác dụng của các loại thuốc nhuộm đặc tr-ng
khác nhau, tạo ra các giới hạn để phân biệt đặc thù sai khác giữa các NST.
Các băng NST có thể thu đ-ợc bằng kỹ thuật hiện băng Q, nhuém NST
b»ng chÊt ph¸t huúnh quang Quinacrin Musta (QM). ChÊt nhuộm màu này
liên kết với vùng ADN giàu tỉ lệ cặp A - T sẽ phát huỳnh quang rực rỡ, băng
có huỳnh quang yếu là vùng ADN giàu tỉ lệ cặp G - X. Trên cơ sở các vạch
phát quang đặc biệt xen kẽ trên NST mà ng-ời ta phân biệt đ-ợc các NST với
nhau do đó xác định đặc tính riêng của từng NST. Nhuộm băng G (Giemsa
band; Summer et al, 1971,) cho kết quả t-ơng tự băng Q. Các kỹ thuật hiện
băng khác nh- hiện băng R (Reverse band; B. Dutrillaux 1971,); băng T
(Telemeric band; Duberno, 1973); băng C (Costitutive hetechromatin;
Summer, 1972); băng N (Nuclêolar Organiser region band) hay NOR băng.
Kỹ thuật hiện băng NST ra đời đà đánh dấu một b-ớc ngoặt mới trong
lịch sử nghiên cứu di truyền học của tế bào. Kiểu nhân băng của ng-ời đ-ợc
báo cáo đầu tiên năm 1970 (Casperon, 1970); trên lợn 1972 (Berger, 1972) và
trên trâu bò (Wang và Federroff, 1972);
Những năm sau đó, một loạt các kỹ thuật hiện băng đ-ợc phát triển,
hoàn thiện và đ-ợc áp dụng rộng rÃi trên nhiều đối t-ợng, đà góp phần xác
định dấu hiệu đặc tr-ng trên NST, phân biệt các NST.


1.3.7. ép tiêu bản

Để có đ-ợc tiêu bản đẹp cần có kỹ thuật ép chính xác, ép mẫu phải đẩy hết
đ-ợc l-ợng thuốc nhuộm thừa ra khỏi tiêu bản, tiêu bản phải sạch, không đ-ợc
chứa bóng khí thì mới có thể quan sát tiêu bản rõ nét trên kính hiển vi quang học.
1.4. Đột biến NST và hậu quả gây đột biến ở thực vật
Đột biến là những biến đổi bÊt th-êng trong vËt chÊt di trun (NST,
ADN) dÉn ®Õn sự thay đổi của một hay một số tính trạng, những biến đổi này
có thể di truyền cho đời sau.
Tác động của các nhân tố bên ngoài nh- tác nhân lÝ häc, hãa häc cịng
nh- rèi lo¹n bÊt th-êng trong môi tr-ờng nội bào có thể là những tác nhân gây
đột biến, làm xuất hiện các đột biến gen (mất nucleotit, thay thế nucleotit,
thêm nucleotit, đảo vị trí nucleotit) hoặc các đột biến NST.
Đột biến NST xảy ra có thể làm thay đổi số l-ợng NST (Đột biến đa bội
hay dị bội) hoặc làm thay đổi cấu trúc của NST. Đột biến có thể xảy ra ở một
cặp NST nào đó hoặc toàn bộ các cặp NST. Loại đột biến này phát sinh có thể
là do các tác nhân mạnh trong ngoại cảnh (tia phóng xạ, hoá chất, sự biến đổi
đột ngột của nhiệt độ) hoặc những rối loạn trong quá trình trao đổi chất nội
bào, dẫn đến sự phân li không bình th-ờng của các cặp NST.
Nếu trong quá quá trình phát sinh giao tử, một cặp NST nào đó không
phân li sẽ tạo thành các hợp tử có 3 NST. Nếu trong quá trình nguyên phân
thoi vô sắc không hình thành, tất cả các cặp NST không phân li sẽ tạo thành tế
bào (4n). Tr-ờng hợp bộ NST trong tế bào sinh d-ỡng tăng lên thành một bội
số của n (nhiều hơn 2n) đ-ợc gọi chung là thể đa bội.
Tế bào đa bội có l-ợng ADN tăng gấp bội, quá trình tổng hợp các chất
hữu cơ diễn ra mạnh mẽ, do đó kích th-ớc tế bào lớn hơn. Cơ thể đa bội
th-ờng có cơ quan sinh d-ỡng to, phát triển khoẻ, chống chịu tốt. Hiện t-ợng
đa bội khá phổ biến ở thực vật và đà đ-ợc ứng dụng khá nhiều trong chọn
giống cây trồng.
Đột biến cấu trúc NST có các dạng: mất đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn và
chuyển đoạn, có thể quan sát d-ới kính hiển vi quang häc. §ét biÕn cÊu tróc

NST có thể xảy ra ở giai đoạn tr-ớc khi tái bản ADN (sai hình cấp độ NST)
hoặc ở giai đoạn sau tái bản ADN (sai hình cấp độ chromatit), làm rối loạn
quá trình phân chia của tế bào. Tuy vậy, nhiều biến đổi cấu trúc NST rất khó
phát hiện ở kỳ giữa của quá trình nguyên phân và th-ờng dïng NST khỉng lå
trong tÕ bµo tun n-íc bät cđa ấu trùng thuộc bộ hai cánh (Drosophila,
Chiromonus,) để quan sát vì NST này rất lớn và ở trạng thái tiếp hợp xôma.
D-ới tác dụng của các tác nhân đột biến, NST th-ờng bị đứt gảy ở một
hoặc nhiều chỗ, các đoạn bị đứt ra có thể kết hợp lại với nhau tạo thành NST có
hai tâm động, hoặc hai đầu nối lại thành NST vòng hoặc NST có một hoặc hai
cánh dài hơn.
Nem - Se - Va (1970) đà cho rằng những sai hình thể nhiễm sắc và
chromatit gây ra do tác nhân gây đột biến có thể xếp vào 4 kiểu chủ yếu: Đứt
thể nhiễm sắc hoặc chromatit có một hoặc hai cánh bị biến đổi về chiều dài;
vòng nhiễm sắc hoặc vòng chromatit có hoặc không có tâm động.
Trên thế giới, đà có nhiều công trình nghiên cứu hiệu quả gây đột biến
ở cây hành hoa (Allium fistulosum .L). Dragan và Khrapunow (1992, 1993) đÃ
báo cáo về hậu quả gây đột biến của tia laze ở Allium fistulosum, ở trong
n-ớc cũng đà có một số Viện nghiên cứu và tr-ờng đại học quan tâm đến vấn
đề này.


Ch-ơng 2

đối t-ợng và ph-ơng pháp nghiên cứu

2.1. Đối t-ợng nghiên cứu
Đối t-ợng nghiên cứu là các bài thí nghiệm về quan sát NST trong
ch-ơng trình thực hành Di truyền học tại khoa Sinh học - Tr-ờng Đại học
Vinh. Để tiến hành đề tài này, chúng tôi đà sử dụng các đối t-ợng cây trồng

để làm thí nghiệm là: hành hoa (Allium fistulosum L.), hµnh ta (Allium
ascalonium L.) vµ tái ta (Allium Sativum L.).
2.1.1. Cây hành hoa
* Vị trí phân loại:
- Loài: Allium fistulosum. L.
- Chi: Allium
- Họ Hành: Alliaceae
(có khoảng 287 chi và 4680 loài)
- Bộ Hành: Liliales (gồm 17 họ)
- Phân lớp Hành: Liliadae (gồm 5 bộ)
- Lớp một lá mầm: Monocotyledones
- Nghành hạt kín: Magnoliophyta
ảnh 2.1. Cây hành hoa (Allium fistulosum. L.) [15]

* Đặc điểm hình thái và sinh thái học
Cây bụi cao 0,5 cm, tép trắng hay nâu đỏ, không phù, rộng 0,7 - 1,5 cm. Lá
xanh mốc, bộng, 3 cạnh ở d-ới, tròn ở trên đầu, bẹ dài bằng 1/4 phiến lá. Trục phát
hoa cao bằng lá, tán tròn rộng cỡ 3 cm, tổng bao 1 - 2 lá, hoa trắng mỏng [4].
Hành ra hoa vào khoảng Rằm tháng 11 âm lịch, đến khoảng Rằm tháng
12 thì quả và hạt chín. Hạt nảy mầm từ tháng 1 đến tháng 5 âm lịch. Ngoài
thời gian đó thì hạt nảy mầm với tỉ lệ thấp khoảng 1 - 2%. Hành thích hợp
nhất với điều kiện nhiệt độ khoảng 19 - 250C, độ ẩm khoảng 85%.


2.1.2. Hµnh ta
- Loµi: Allium ascalonium L.
- Chi: Allium
- Hä Hành: Alliaceae
(có khoảng 287 chi và 4680 loài)
- Bộ Hành: Liliales (gồm 17 họ)

- Phân lớp Hành: Liliadae (gồm 5 bộ)
- Lớp một lá mầm: Monocotyledones
- Nghành hạt kín: Magnoliophyta

ảnh 2.2. Cây hành ta (Allium ascalonium L.) [16]

2.1.3. Tỏi ta
- Loài: Allium sativum L.
- Chi: Allium
- Họ Hành: Alliaceae
(có khoảng 287 chi vµ 4680 loµi)
- Bé Hµnh: Liliales (gåm 17 họ)
- Phân lớp Hành: Liliadae (gồm 5 bộ)
- Lớp một lá mầm: Monocotyledones
- Nghành hạt kín: Magnoliophyta

ảnh 2.3. Cây tỏi ta (Allium Sativum L.) [17]

2.2. Thiết bị, dụng cụ và chuẩn bị hoá chất
2.2.1. Thiết bị, dụng cụ
Bình thuỷ ổn nhiệt, tủ lạnh, tủ ấm, cân điện tử, máy đo pH, kính hiển vi,
máy ảnh.
Lam kính, lamen, cốc đong, ống đong chia độ, đũa thuỷ tinh, pipet,
bình sẫm màu, panh, dao lam, đèn cồn, diêm, giấy thấm, đĩa petri, khay men,
lä thủ tinh, ®Üa ®ång hå, nhiƯt kÕ,…


2.2.2. Pha chế và chuẩn bị hoá chất
- Pha dung dịch cố định Carnoy với tỉ lệ (v/v) 3 cồn: 1 axit axetic.
- Pha dung dÞch Ethanol 70%, 80%; dung dÞch axit axetic 45%; dung

dÞch HCl 1N.
- Pha dung dÞch carmin axetic 2%: Hßa tan 2g bét carmin trong 100ml
dung dịch axit axetic 45% bằng đũa thuỷ tinh trong một bình cầu, đun nhẹ trên
ngọn lửa đèn cồn cho đến khi carmin tan hoµn toµn. Cho vµo èng thủ tinh
cong nút bằng cao su, sau đó đun sôi. Làm nguội xuống nhiệt độ phòng rồi lọc
qua 2 lớp giấy lọc. Đựng dung dịch trong lọ kín tối màu để sử dụng dần.
- Pha dung dịch thuốc nhuộm fuchsine 1% (fuchsine sulfuric acide):
Cho 1g bột basic fuchsine vào bình chứa 100ml n-ớc cất đang sôi, dùng đũa
thuỷ tinh khuấy đều cho fuchsine tan hết. Để nguội, thêm vào 100ml HCl 1N
và 0,5g Natri bisulphit (Na2SO3). Sau ®ã ®Ëy kÝn miƯng lä, để vào nơi tối, mát
trong 24h.
+ Nếu dung dịch có màu trong suốt là có thể dùng để nhuộm.
+ Nếu dung dịch có màu khác thì thêm vào dung dịch 0,5g bột than
hoạt tính, lắc đều, để qua đêm trong tủ lạnh, lọc và dùng để nhuộm.
2.3. Ph-ơng pháp nghiên cứu NST
2.3.1. Ph-ơng pháp làm tiêu bản tạm thời nghiên cứu số l-ợng NST
2.3.1.1. Chuẩn bị mẫu rễ
- Rễ hành ta, tỏi ta thu từ củ mọc rễ trên cát ẩm trong các khay men ở
nhiệt độ phòng khi đạt chiều dài 2 - 3cm.
- Hạt hành hoa đ-ợc gieo trên giấy thấm n-ớc đặt trong các đĩa petri,
hạt nảy mầm và thu rễ khi rễ đạt chiều dài 1,5 - 2cm để sử dụng cho các
nghiên cứu.
2.3.1.2. Thu rễ và tiền cố định mẫu
Rễ sau khi mọc dài khoảng 2 - 3cm đối với hành ta, tỏi ta (khoảng
36 - 48 giê sau khi trång) vµ 1,5 - 2cm đối với hạt hành hoa (khoảng 60 giờ
sau khi cho nảy mầm). Cắt rễ, rửa sạch bằng n-ớc cất.