MỘT SỐ THIẾT BỊ VÀ THAO TÁC CƠ BẢN TRONG THÍ NGHIỆM SINH HỌC 3.1 Giới thiệu Các dụng cụ là dụng cụ cơ bản mà có thể tìm thấy trong bất kỳ phòng thí nghiệm nào và nó cần thiết cho các n
THÔNG TIN MÔN HỌC
- Tên môn học: Thí nghiệm Sinh học đại cương
- Môn học tiên quyết: Sinh học đại cương
MỘT SỐ THIẾT BỊ VÀ THAO TÁC CƠ BẢN TRONG THÍ NGHIỆM
Giới thiệu
Các dụng cụ cơ bản là thiết bị không thể thiếu trong bất kỳ phòng thí nghiệm nào, đóng vai trò quan trọng trong các nghiên cứu cơ bản về sinh học.
• Hình dung tế bào và bào quan
• Chuẩn bị mẫu tế bào hoặc chất lỏng để xét nghiệm hoặc trực quan, mổ xẻ bệnh phẩm hoặc trộn hóa chất
Các kỹ thuật sinh học phân tử tiêu chuẩn bao gồm phân lập và định lượng DNA, RNA và protein, cùng với các phương pháp như phân hủy giới hạn, nhân bản phụ, thắt, PCR, tổng hợp cDNA, và phân tách bằng điện di trên gel Phân tích DNA trong các thành phần tế bào yêu cầu sử dụng thiết bị và quy trình đặc biệt Trong phòng thí nghiệm sinh học phân tử, các thiết bị tiêu chuẩn như pipet, máy ly tâm và nhiều dụng cụ khác sẽ được giới thiệu trong các bài thực hành sắp tới.
* Một số dụng cụ thí nghiệm:
Ống nghiệm, hay còn gọi là ống đun sôi, là dụng cụ thủy tinh quan trọng trong phòng thí nghiệm, được sử dụng để lấy mẫu và thử nghiệm các phản ứng hóa học Phát minh này được phát triển bởi nhà vật lý và hóa học nổi tiếng người Anh, Michael Faraday (1791-1867) Với thiết kế thanh mảnh, đáy hình chữ U và phần trên mở, ống nghiệm có khả năng chứa một lượng nhỏ chất lỏng, thường được ứng dụng trong các thí nghiệm khoa học.
- Đặc trưng của ống nghiệm như:
+ Dễ dàng và an toàn để sử dụng
+ Lý tưởng cho việc sử dụng lâm sàng và công nghiệp
+ Thân thiện với môi trường
+ Ống nghiệm có thể tái sử dụng: Rất chắc chắn và chịu nhiệt tốt
▪ Ống thủy tinh: Sử dụng làm nóng, đun sôi
▪ Ống nuôi cấy: Lưu trữ tế bào nuôi cấy
Hình 3.1: Các ống nghiệm thủy tinh có kích thước khác nhau
+ Ống nghiệm dùng một lần: Rất tiết kiệm và được xử lý sau khi sử dụng
Becher, hay còn gọi là cốc đo, là dụng cụ thủy tinh phổ biến trong các phòng thí nghiệm, có nhiều kích cỡ và chủ yếu được sử dụng để đo thể tích chất lỏng Mặc dù không chính xác tuyệt đối, cốc thường có độ chính xác khoảng 10%, ví dụ như cốc 250 ml có thể chứa từ 225 ml đến 275 ml chất lỏng Đáy phẳng của cốc giúp dễ dàng đặt trên bề mặt như bàn thí nghiệm, trong khi vòi và phần mở rộng cho phép người dùng dễ dàng đổ và thêm vật liệu vào cốc Vì những tính năng này, cốc thường được sử dụng để trộn và chuyển đổi chất lỏng trong các thí nghiệm.
Hình 3.2: Các beaker có kích thước khác nhau
Bình Erlenmeyer, hay còn gọi là Erlenmeyer Flasks, có thiết kế với cổ hẹp và đáy phẳng, rất thích hợp cho việc khuấy, lưu trữ và làm nóng chất lỏng Trong nhiều trường hợp, cốc có mỏ hoặc bình Erlenmeyer đều là lựa chọn hợp lý; tuy nhiên, nếu cần đậy kín, việc sử dụng nút hoặc parafilm cho bình Erlenmeyer sẽ tiện lợi hơn so với cốc Bình Erlenmeyer có nhiều kích cỡ và có thể có hoặc không có đánh dấu thể tích, với độ chính xác khoảng 10%.
Hình 3.3: Các bình Erlen khác thể tích
Đĩa Petri là một dụng cụ thủy tinh hình trụ, nông, được sử dụng trong phòng thí nghiệm để nuôi cấy vi sinh vật và tế bào Với khả năng hỗ trợ sự phát triển của vi sinh vật, đĩa Petri là lựa chọn tối ưu cho môi trường nuôi cấy nhờ vào thiết kế phù hợp Được phát minh bởi nhà vi khuẩn học người Đức Julius Richard Petri, đĩa này đã trở thành một công cụ quan trọng trong nghiên cứu sinh học.
Hình 3.4: Các đĩa petri thủy tinh
- Lam kính ( slide) và lamen ( coverslip):
Lam kính hiển vi thường được chế tạo từ vôi soda hoặc thủy tinh borosilicat, với các cạnh được mài hoặc đánh bóng Ngoài ra, một số lam kính còn được làm từ nhựa đặc biệt và thạch anh nung chảy, thường được sử dụng cho kính hiển vi huỳnh quang Kích thước tiêu chuẩn của lam kính hiển vi là khoảng 75 x 25mm (3 x 1 in.) và dày 1mm, tuy nhiên cũng có các kích thước đặc biệt khác sẵn có trên thị trường.
►75 x 50mm để sử dụng địa chất
►46 x 27mm cho nghiên cứu thạch học
►48 x 28mm cho các phần mỏng
Lamen (tấm che lam kính) là công cụ quan trọng trong việc bảo quản mẫu vật, giúp làm chậm quá trình khô và ngăn ngừa nhiễm bẩn Để sử dụng, có thể áp dụng các chất dán kín thương mại, chế phẩm trong phòng thí nghiệm, sơn móng tay trong hoặc các chất kết dính khác Tấm che này có nhiều hình dạng, kích thước và độ dày khác nhau, trong đó độ dày có thể ảnh hưởng đến độ phân giải và cường độ hình ảnh.
Hình 3.6: Tấm che lam kính
- Pipette: Sử dụng để đo hoặc chuyển một lượng nhỏ chất lỏng với thể tích mililit (mL) và microlit (uL)
Pipette Pasteur là dụng cụ làm bằng thủy tinh mỏng với đầu thuôn nhọn, một số loại cũng được sản xuất từ nhựa Chúng được thiết kế để sử dụng một lần nhằm ngăn ngừa nhiễm bẩn, đặc biệt hữu ích trong việc xử lý các dung dịch riêng lẻ như chuyển môi trường lấy mẫu Một bầu cao su thường được gắn vào đầu pipette, hoạt động như một máy bơm để hút và xả chất lỏng một cách dễ dàng.
Pipette Komagome được chế tạo từ thủy tinh hoặc nhựa, với phần đầu phình tròn giúp phân tán bọt khí trong chất lỏng, cho phép đo lường chất lỏng có bọt một cách an toàn Ngoài ra, một bầu cao su thường được gắn vào đầu pipette để hỗ trợ trong việc hút và đẩy chất lỏng.
10 máy bơm để hút và xả chất lỏng Các loại dung tích 2 mL, 5 mL là phổ biến
Pipette thẳng là dụng cụ đo lường được làm từ thủy tinh hoặc nhựa, có thể tích tăng dần và được đánh dấu dọc theo ống, cho phép đo chất lỏng với độ chính xác cao Hiện nay, pipette thường được sử dụng kết hợp với bơm pipette tự động hoặc thiết bị hút cao su, đặc biệt trong việc xử lý thuốc thử hoặc dịch vi khuẩn có khả năng gây hại.
Pipette volumetric là một dụng cụ thủy tinh với một vạch chia độ duy nhất, cho phép đo lường chất lỏng với độ chính xác cao hơn so với các loại pipette khác Tuy nhiên, việc sử dụng pipette volumetric yêu cầu kỹ năng nhất định Trước đây, người dùng thường hút chất lỏng bằng miệng, nhưng hiện nay, pipette tự động hoặc thiết bị hút cao su được ưa chuộng hơn để đảm bảo an toàn Nếu chất lỏng còn đọng lại sau khi xả, có thể làm ấm phần phình của pipette để không khí bên trong nở ra, giúp đẩy hết chất lỏng ra ngoài.
Micropipette (macropipette) là thiết bị đo lường chất lỏng trong microlit (μL) với độ chính xác cao, thường được sử dụng trong các thí nghiệm và nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học đời sống Thiết bị này hoạt động bằng cách hút và xả chất lỏng thông qua chuyển động thẳng đứng của piston, sử dụng đầu hút bằng nhựa dùng một lần gắn vào vòi pipette Có hai loại micropipette: loại có thể tích thay đổi và loại có thể tích cố định Để đảm bảo độ chính xác và độ lặp lại, cần thực hiện kiểm tra và bảo trì định kỳ cho thiết bị.
1 mL hoặc 5 mL trở lên
Hình 3.11: Bộ dụng cụ micropipette
*Một số thiết bị thí nghiệm:
Cân trong phòng thí nghiệm là thiết bị quan trọng dùng để xác định chính xác khối lượng hoặc trọng lượng của các vật phẩm và chất trong một phạm vi trọng lượng nhất định Chúng thường được sử dụng để đo trọng lượng của các chất với khối lượng nhỏ, được tính bằng gam, miligam hoặc microgam.
Khi lựa chọn cân phòng thí nghiệm, việc xác định loại cân phù hợp với nhu cầu sử dụng là rất quan trọng Các loại cân phổ biến bao gồm cân điện tử, cân phân tích, cân độ ẩm và cân cơ học.
Quy trình: Thao tác pha loãng
• Dụng cụ Ống nghiệm 5 ống
Khay đựng ống nghiệm 1 cái
Pipette thủy tinh 10 mL 1 cái Ống bóp cao su 1 cái
▪ Đặt 5 ống nghiệm vào khay đựng ống nghiệm
▪ Dùng pipette thủy tinh cho 9 mL nước cất vào mỗi ống nghiệm
▪ Dùng micropipette cho 1 mL dung dịch CuSO4 1% vào ống nghiệm thứ nhất và lắc đều
▪ Dùng micropipette hút 1 mL dung dịch ở ống nghiệm thứ nhất chuyển sang ống nghiệm thứ hai
▪ Lặp lại đến ống nghiệm thứ 5
▪ Quan sát màu sắc của ống nghiệm
Kết quả
Hình 3.3.1: Dung dịch đã được pha loãng
Thảo luận và giải thích kết quả
Kết quả thí nghiệm cho thấy màu sắc của các dung dịch trong ống nghiệm nhạt dần qua từng ống, điều này xảy ra do lượng CuSO4 bị pha loãng theo từng ống nghiệm.
Sau khi hoàn tất quá trình pha loãng, chúng ta có thể kiểm tra thể tích của dung dịch thu được Kết luận rút ra là khi pha loãng theo tỉ lệ, nồng độ của dung dịch gốc sẽ giảm dần qua từng lần pha, trong khi thể tích dung dịch vẫn giữ nguyên không đổi.
KÍNH HIỂN VI QUANG HỌC VÀ CÁCH SỬ DỤNG
Giới thiệu
Kính hiển vi quang học phức hợp
Kính hiển vi ánh sáng được cấu tạo từ hai hoặc ba hệ thống chính, bao gồm hệ thống chiếu sáng, hệ thống chụp ảnh và có thể có thêm hệ thống quan sát và ghi lại.
+ Hệ thống chiếu sáng: Hệ thống chiếu sáng, tập trung ánh sáng vào mẫu vật, thường bao gồm nguồn sáng, thấu kính tụ điện và màng chắn điều sáng
+ Hệ thống chụp ảnh: Hệ thống hình ảnh cải thiện độ phân giải và phóng đại hình ảnh
Nó bao gồm vật kính và thấu kính mắt (thị kính) và một ống kính
Hệ thống quan sát và ghi lại là công nghệ chuyển đổi bức xạ thành hình ảnh có thể xem hoặc lưu trữ Thông thường, hệ thống này bao gồm máy ảnh hoặc màn hình video Tuy nhiên, hầu hết các kính hiển vi dành cho học sinh không được trang bị tính năng quan sát và ghi lại này.
Hình 4.1: Các bộ phận của kính hiển vi
-Sử dụng kính hiển vi phức hợp đứng :
+ Bước 1: Xoay măm quay để gắn vật kính 10X (Đảm bảo măm quay sẽ dừng lại bằng một tiếng tách rõ ràng)
+ Bước 2: Đặt mẫu lên bàn để mẫu
Để di chuyển mẫu vật vào đường ánh sáng, hãy xoay núm trục X và trục Y Sau đó, bật công tắc ở chế độ “I” (BẬT) và điều chỉnh độ sáng bằng núm điều chỉnh cường độ ánh sáng.
+ Bước 5: Xoay các núm điều chỉnh thô và tinh để đưa mẫu vào tiêu cự
+ Bước 6: Điều chỉnh khoảng cách đồng tử
+ Bước 7: Điều chỉnh vòng hội tụ
+ Bước 8: Canh giữa trường sáng
+ Bước 9: Điều chỉnh khẩu độ màng chắn và màng chắn trường sáng
-Sử dụng vật kính soi dầu (100X):
● Tập trung vào mẫu bằng cách chuyển vật kính từ công suất thấp nhất sang công suất cao nhất
Trước khi sử dụng vật kính soi dầu trong đường dẫn ánh sáng, hãy nhỏ một giọt dầu soi lên mẫu vật tại khu vực cần quan sát, sử dụng loại dầu được cung cấp cùng với mô hình kết hợp vật kính 100X.
Xoay măm quay để gắn vật kính soi dầu và điều chỉnh nét bằng núm tinh chỉnh Lưu ý rằng bọt khí trong dầu có thể làm giảm chất lượng hình ảnh, vì vậy hãy đảm bảo dầu không có bọt Để loại bỏ bọt khí, hãy xoay măm quay để di chuyển vật kính soi dầu qua lại vài lần.
● Sau khi sử dụng, loại bỏ dầu khỏi vật kính phía trước bằng cách lau bằng gạc hơi ẩm với hỗn hợp ete (70%) / cồn (30%)
(Lưu ý: Thận trọng khi sử dụng dầu soi
Nếu dầu SOI thấm vào mắt hoặc dính vào da, hãy áp dụng ngay cách xử lý sau:
Mắt: Rửa sạch bằng nước ngọt (trên 15 phút)
Để bảo vệ sức khỏe, hãy rửa sạch vùng mắt hoặc da bị ảnh hưởng bằng nước và xà phòng Nếu bạn nhận thấy bất kỳ thay đổi nào trong biểu hiện của mắt hoặc da, hoặc nếu tình trạng đau đớn vẫn tiếp diễn, hãy nhanh chóng tìm kiếm sự tư vấn từ bác sĩ.
-Bảo quản kính hiển vi: Hãy luôn thực hiện những điều sau để đảm bảo hiệu quả hoạt động và chăm sóc tối ưu:
+ Luôn mang kính hiển vi của bạn thẳng đứng bằng cả hai tay — một tay đặt dưới đế và tay kia quanh cánh tay của kính hiển vi
+ Luôn bắt đầu bằng cách làm sạch thị kính và vật kính bằng giấy thấu kính
+ Luôn bắt đầu quan sát với vật kính công suất thấp
Khi chuyển sang vật kính công suất cao, hãy cẩn thận xoay vật kính vào vị trí chính xác mà không ép buộc Nếu vật kính chạm vào mẫu, hãy dừng lại và bắt đầu lại quá trình quan sát bằng vật kính công suất thấp.
+ Sau khi chuyển sang vật kính công suất cao, luôn chỉ sử dụng ống vi cấp để lấy nét hình ảnh
Sau khi hoàn tất công việc với kính hiển vi, hãy lau sạch các vật kính bằng giấy lau chuyên dụng Đảm bảo quấn dây điện an toàn quanh cánh tay của kính hiển vi và cất giữ kính hiển vi ở nơi quy định.
Quy trình
Để sử dụng kính hiển vi, hãy lấy kính ra khỏi tủ và giữ nó thẳng đứng bằng một tay nắm vào cánh tay, tay kia đỡ dưới đế kính Đặt kính hiển vi lên bàn trước mặt bạn và chỉ lau thấu kính bằng giấy lau thấu kính chuyên dụng.
- Cắm kính hiển vi và bật nguồn sáng
Để bắt đầu kiểm tra các trang trình bày, hãy đảm bảo rằng ống kính đã được xoay đến vị trí có công suất thấp nhất (4X) phù hợp với nguồn sáng Việc này giúp bạn dễ dàng quan sát và làm quen với mẫu vật trước khi chuyển sang các vật kính có công suất cao hơn.
Xác định vị trí ống sơ cấp bên hông kính hiển vi là rất quan trọng Tùy thuộc vào loại kính hiển vi bạn sử dụng, ống sơ cấp sẽ điều chỉnh ống kính hoặc bàn mẫu để tập trung vào vật thể Chỉ cần xoay một phần của ống sơ cấp sẽ giúp di chuyển ống kính hoặc bàn mẫu một cách hiệu quả.
21 mẫu một khoảng cách tương đối lớn Chỉ nên sử dụng điều chỉnh thô khi bạn đang xem mẫu vật bằng vật kính 4X hoặc 10X
Xác định vị trí ống sơ cấp ở mặt bên của kính hiển vi, nơi mà tùy thuộc vào loại kính hiển vi, ống sơ cấp sẽ di chuyển ống kính hoặc bàn để mẫu nhằm tập trung thấu kính vào mẫu vật Việc xoay phần của ống sơ cấp sẽ dẫn đến sự di chuyển tương đối lớn của ống kính hoặc bàn để mẫu Chỉ nên sử dụng điều chỉnh thô khi quan sát mẫu vật với vật kính 4X hoặc 10X.
- Điều chỉnh cường độ ánh sáng để tạo sự thoải mái và chất lượng hình ảnh Lấy nét một mẫu vật bằng cách sử dụng các bước sau:
+Cắt một mẫu giấy báo in có chữ e Đặt miếng giấy trên lam kính và cố định bằng miếng che lamen
+Đặt lam kính nằm ngay bên dưới vật kính có công suất thấp nhất và ở phía bên phải
Nó phải được đặt chính giữa lỗ trên sân khấu
+Xoay ống sơ cấp để di chuyển vật kính trong vòng 1 cm so với bàn đặt mẫu (1 cm 0,4 in)
+Nhìn qua thị kính với cả hai mắt mở
Xoay ống sơ cấp bằng cách nâng vật kính hoặc hạ thấp tiêu cự cho đến khi bạn thấy chữ e Nếu hình ảnh không hiển thị, có thể chữ e đang bị lệch tâm Hãy chắc chắn rằng e nằm ngay bên dưới vật kính và bạn có thể nhìn thấy một điểm sáng xung quanh chữ e.
+Xoay ống vi cấp để lấy nét và đạt được hình ảnh sắc nét nhất
+Điều chỉnh màng điều sáng của tụ quang sao cho độ sáng của ánh sáng truyền qua mang lại tầm nhìn tốt nhất
+Quan sát chữ cái, sau đó xoay măm quay để căn chỉnh vật kính 10X để kết thúc việc quan sát của bạn Không sử dụng vật kính ngâm dầu.
QUAN SÁT TẾ BÀO NHÂN SƠ VÀ NHÂN THỰC
Quy trình
5.2.1 Quy trình 1 : Quan sát tế bào hành
Lam kính hiển vi và lamen 1 bộ Ống nhỏ giọt 1 cái
Kính hiển vi quang học 1 cái
Cắt nhỏ một củ hành tím và loại bỏ một lá thịt
Đặt mô biểu bì này lên lam kính, đậy lamen lên
Quan sát bằng kính hiển vi quang học
Thảo luận và giải thích kết quả quy trình 1:
Kết quả thí nghiệm cung cấp cái nhìn sâu sắc về cấu trúc và chức năng của tế bào thực vật trong cơ thể hành, đồng thời cải thiện kỹ năng quan sát dưới kính hiển vi.
Qua thí nghiệm, chúng ta đã xác định được các bộ phận chính trong tế bào hành Tế bào hành có cấu trúc với vách tế bào dày, nhân rõ ràng và chất tế bào chứa nhiều không gian.
Vách tế bào là một cấu trúc ngăn cách giữa các tế bào lân cận, thường có hình dạng chữ nhật, hình thang hoặc đa giác Nó được cấu tạo từ xenlulozo, giúp duy trì sự ổn định và bảo vệ tế bào khỏi các tác động bên ngoài.
Nhân tế bào, nằm ở trung tâm và có hình dạng tròn hoặc bầu dục, được bao bọc bởi một màng và có các lỗ nhân cho phép trao đổi chất giữa chất nhân và chất tế bào Trong tế bào thực vật, nhờ vào sự hiện diện của không bào lớn chứa nhiều nước, nước tạo sức ép lên nhân, khiến cho nhân nằm sát vào vách tế bào.
• Tế bào chất: nằm ở xung quanh nhân và sát màng tế bào
Không bào là các khoảng trống trong tế bào chất, khó nhận biết do chứa đầy dịch tế bào, khiến ranh giới giữa tế bào và tế bào chất không rõ ràng Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì áp suất, lưu trữ nước, chất dinh dưỡng và các sản phẩm thải.
5.2.2 Quy trình 2: Quan sát tế bào lẻ bạn ( Tradescantia discolor L’Hér ) và lục lạp
Lá non cây lẻ bạn 1 lá
- Dụng cụ: Ống nhỏ giọt 1 cái
Lam kính hiển vi và lamen 1 bộ
Kính hiển vi quang học 1 cái
Lấy một lá non ở đầu cành của cây lẻ bạn
Dùng đầu kim mũi mác lách nhẹ và bóc lấy một lớp mỏng biểu bì mặt dưới lá
Đặt lớp biểu bì trong một giọt nước trên lam kính hiển vi, đặt một lamen lên lam kính
Quan sát mẫu bằng kính hiển vi quang học
Hình2: Tế bào Lẻ bạn
Thảo luận và giải thích kết quả quy trình 2:
Lục lạp là các bào quan trong tế bào thực vật, có hình dạng bầu dục hoặc hình đĩa, nổi bật trong tế bào Chúng có màu xanh lá cây nhờ chứa diệp lục, và đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp.
Vách tế bào là cấu trúc ngăn cách giữa các tế bào lân cận, thường có hình chữ nhật, hình thang hoặc dạng đa giác Thành phần chính của nó là xenlulozo, giúp duy trì sự ổn định và bảo vệ tế bào khỏi các tác động bên ngoài.
• Nhân: có dạng hình cầu màu xám mờ có kích thước bằng lục lạp hoặc lớn hơn
Khí khổng có hình dạng giống hạt đậu, với hai thành mỏng bên ngoài và thành dày bên trong, có lỗ giữa không bao giờ đóng hoàn toàn Chức năng chính của khí khổng là vận chuyển nước và chất khoáng từ rễ đến các cơ quan của cây, đồng thời giúp CO2 khuếch tán vào lá để quang hợp và hạ nhiệt cho cây Để quan sát khí khổng, nên chọn mặt dưới của lá, nơi ít tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, giúp dễ dàng quan sát hơn vì có nhiều khí khổng hơn.
• Màng sinh chất: nằm ngay bên trong vách tế bào
Không bào là thành phần chiếm khoảng 90% thể tích của tế bào trưởng thành, có vai trò quan trọng trong việc lưu trữ các phân tử hữu cơ và vô cơ, ion, nước, enzym cũng như các chất thải.
5.3.2 Quy trình 3 : Quan sát tế bào người
- Dụng cụ: Ống nhỏ giọt 1 cái
Lam kính hiển vi và lamen 1 bộ
Kính hiển vi quang học 1 cái
Nhẹ nhàng cạo bên trong má bằng đầu tăm bông vô trùng
Khuấy các mảnh vụn vào một giọt nước trên lam kính hiển vi
Vứt bỏ tăm đã qua sử dụng vào hộp đựng
Nhỏ lên vết trải 1 – 2 giọt thuốc nhuộm xanh methylene, đặt lamen lên lam kính
Quan sát mẫu bằng kính hiển vi quang học
Thảo luận và giải thích kết quả quy trình 4:
Tế bào có hình dạng đa dạng và không đồng đều, có thể là hình tròn hoặc bầu dục Hình dạng của tế bào thực vật được xác định bởi thành tế bào, trong khi tế bào động vật không có thành tế bào, dẫn đến hình dạng của chúng trở nên không xác định.
• Nhân: nằm giữa tế bào
Thể Barr là cấu trúc do sự vón cục của một NST X xảy ra khi trong tế bào có từ hai NST X trở lên, được tính theo công thức: Số NST X = số thể Barr + 1 Ở cơ thể bình thường, nam giới không có thể Barr, trong khi nữ giới có một thể Barr Việc xét nghiệm thể Barr có ý nghĩa quan trọng trong chẩn đoán giới tính trước sinh và phát hiện các hội chứng như Turner và Klinefelter.
5.4.2 Quy trình 4 : Quan sát tế bào nấm men
- Dụng cụ Ống nhỏ giọt 1 cái
Lam kính hiển vi và lamen 1 bộ
Que cấy 1 cái Ống nghiệm đựng nấm men 1 ống
Kính hiển vi quang học 1 cái
Nhỏ một giọt nước cất lên lam kính hiển vi
Hơ que cấy trên đèn cồn đến khi đầu que đỏ để khử trùng
Dùng que cấy chạm vào khóm nấm men trong ống nghiệm
Hòa trộn vào giọt nước cất trên lam kính đặt một lamen lên lam kính
Quan sát mẫu bằng kính hiển vi quang học
Hình: Tế bào nấm men
Thảo luận và giải thích quả quy trình 4:
• Tế bào nấm men có dạng hình cầu hay hình trứng
Tế bào nấm men có cấu trúc tương tự như tế bào thực vật, với các thành phần như vách tế bào, tế bào chất, nhân và không bào Tuy nhiên, hình ảnh thu được từ thí nghiệm không cho thấy rõ ràng các đặc điểm này.
QUAN SÁT QUÁ TRÌNH NGUYÊN PHÂN VÀ GIẢM PHÂN
Giới thiệu
- Sau thí nghiệm này có thể hiểu được:
+ Các sự kiện liên quan đến chu kỳ tế bào, nguyên phân, giảm phân
+ So sánh và đối chiếu giảm phân, nguyên phân
+ Quan sát và phân biệt được các giai đoạn của quá trình nguyên phân và giảm phân
2 Tổng quan a Chu kì tế bào:
+ Chu kỳ tế bào bắt đầu với sự hình thành của một tế bào mới và kết thúc bằng sự nhân lên của tế bào đó
+ Mỗi tế bào đều trải qua chu kì tế bào bao gồm các giai đoạn: G1, S, G2 và M
+ Ba giai đoạn đầu thuộc về kỳ Trung gian, giai đoạn M là giai đoạn nguyên phân gồm các kỳ đầu, kỳ sau, kỳ giữa, kỳ cuối
Kỳ Trung gian trong chu kỳ tế bào bao gồm ba giai đoạn: G1, S và G2 Trong giai đoạn này, màng nhân trở nên rõ rệt và tế bào hoạt động mạnh mẽ nhất, đồng thời xuất hiện một hoặc nhiều hạch nhân để tổng hợp các protein cần thiết.
Kỳ đầu tiên trong giai đoạn M là thời điểm mà nhiễm sắc chất bắt đầu xoắn chặt, giúp chúng ta quan sát rõ hơn dưới kính hiển vi quang học Khi được nén chặt, nhiễm sắc thể trở nên dễ dàng nhận diện hơn.
2 nhiễm sắc tử dính vào nhau ở tâm động và màng nhân cũng dần biến mất
Trong quá trình phân bào, nhân tế bào không còn được phân biệt rõ ràng Tại đây, thoi vô sắc hình thành từ các vi sợi, với nhiễm sắc thể có hai nhiễm sắc tử ở dạng xoắn chặt và có eo thắt tại tâm động Tất cả các centromere của nhiễm sắc thể đều được sắp xếp trên một mặt phẳng xích đạo, trong khi hai cực của thoi vô sắc nằm đối diện nhau trong tế bào.
Tâm động bắt đầu tách ra, khiến hai nhiễm sắc tử trong các nhiễm sắc thể rời xa nhau và di chuyển về hai cực của tế bào Kết quả là, mỗi cực tế bào sẽ chứa đầy đủ số lượng nhiễm sắc thể 2n đặc trưng cho loại tế bào đó.
Trong quá trình phân bào, tế bào kéo dài ra và thoi vô sắc biến mất hoàn toàn Khi các nhiễm sắc thể tiến gần đến hai cực, chúng có xu hướng hợp lại thành khối Đồng thời, tế bào chất phân chia và màng nhân hình thành trở lại bao quanh bộ nhiễm sắc thể, tạo thành hai tế bào con hoàn chỉnh Các nhiễm sắc thể dần tháo xoắn và hạch nhân xuất hiện lại, tiếp tục vào kỳ trung.
31 gian tiếp theo trong chu kỳ tế bào c Quá trình giảm phân
Giảm phân là quá trình phân bào giảm nhiễm diễn ra khi hình thành giao tử, trong đó tế bào sinh dục (2n) trải qua hai lần phân bào liên tiếp, gọi là giảm phân I và giảm phân II Trong quá trình này, nhiễm sắc thể chỉ nhân đôi một lần ở kỳ trung gian trước giảm phân I, dẫn đến sự hình thành giao tử với bộ nhiễm sắc thể đơn bội Kết quả là giao tử đực (tinh trùng hoặc tinh tử) và giao tử cái (trứng hoặc noãn) có n NST đơn.
Giảm phân kết hợp với thụ tinh và nguyên phân là cơ chế quan trọng giúp duy trì bộ nhiễm sắc thể ổn định của loài qua các thế hệ Quá trình phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp nhiễm sắc thể trong giảm phân tạo ra nhiều biến dị tổ hợp, làm tăng tính đa dạng sinh học Những biến dị này là nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên và tiến hóa, cho phép các loài thích nghi tốt hơn với điều kiện sống mới Do đó, sinh sản hữu tính, nhờ vào các biến dị tổ hợp, có ưu thế hơn so với sinh sản vô tính.
Quy trình: Quan sát và vẽ sơ đồ quá trình nguyên phân ở tế bào thực vật
1 Mẫu, hóa chất, dụng cụ
• Mẫu (đã chuẩn bị sẵn): chóp rễ hành
Lam kính hiển vi và lamen 1 bộ
Dĩa nhôm 1 cái Ống nhỏ giọt 1 cái
Kính hiển vi quang học 1 cái
2 Thao tác a Phần thu mẫu
• Hành đỏ được trồng trên cát ẩm đến khi rễ có độ dài chừng 0.5-1 cm
• Cắt chóp rễ 2 mm ( lấy trong thời gian 10-13 giờ)
• Cố định mẫu trong dung dịch Carnoy
• Sau đó rửa lại với cồn 90 độ, mỗi lần 10 phút
• Giữ mẫu trong cồn 70 độ b Phần làm tiêu bản nhuộm tạm thời
• Lấy mẫu (2-3 chóp rễ) giữ trong cồn 70 độ, rửa lại với nước cất
• Làm mềm rễ bằng HCl 1 N trong 15 phút, sau đó rửa với nước lại thật kỹ
• Nhuộm rễ với 2-3 giọt thuốc nhuộm Carmin trong 10-15 phút
• Dùng kim mũi giáo làm bẹp mẫu với glycerin
• Quan sát ở độ phóng đại 40X
Kết quả
Hình 1: Kỳ trung gian Hình 2 : Kỳ đầu
Hình 3: Kỳ giữa Hình 4: Kỳ sau
Thảo luận và giải thích kết quả
Sau khi hoàn thành thí nghiệm quan sát quá trình nguyên phân ở tế bào thực vật, chúng ta nhận thấy sự khác biệt rõ rệt ở các kỳ của quá trình này.
- Kì trung gian: NST tiến hành nhân đôi
Trong kì đầu của quá trình phân bào, nhiễm sắc thể bắt đầu co xoắn, dẫn đến sự biến mất của màng nhân và nhân con Đồng thời, trung tử và thoi phân bào xuất hiện, với thoi phân bào được gắn vào hai phía của tâm động.
- Kì giữa: NST co xoắn cực đại và xếp thành một hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào
- Kì sau: 2 chromatid trong từng NST kép tách nhau ở tâm động thành 2 NST đơn và đi về hai cực của tế bào
- Kì cuối: NST duỗi xoắn, nằm trong 2 nhân mới Tế bào hình thành eo thắt để phân chia tế bào chất.
THÀNH PHẦN HỮU CƠ CỦA TẾ BÀO NHÂN THỰC
Giới thiệu
Các thí nghiệm đối chứng để xác định các hợp chất hữu cơ
Các nhà khoa học đã phát triển nhiều thử nghiệm sinh hoá nhằm xác định các hợp chất hữu cơ chính trong cơ thể sống Mỗi thử nghiệm bao gồm hai thành phần chính: (1) dung dịch không biết cần xác định và (2) các đối chứng để cung cấp tiêu chuẩn so sánh.
- Có hai loại đối chứng :
Đối chứng dương là mẫu chứa biến mà bạn đang thử nghiệm, phản ứng dương tính và cho thấy khả năng phát hiện điều bạn mong đợi từ thử nghiệm Phản ứng dương tính không chỉ chứng minh rằng thử nghiệm hoạt động như mong muốn mà còn giúp bạn hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của thí nghiệm dương tính.
Đối chứng âm là một thành phần quan trọng trong các thử nghiệm, không chứa biến mà bạn đang tìm kiếm, chỉ bao gồm dung môi, thường là nước cất không tan Nó không phản ứng trong thử nghiệm và giúp bạn hiểu rõ hơn về kết quả âm tính.
Carbohydrate là các phân tử cấu tạo từ carbon, hydro và oxy với tỷ lệ 1:2:1 Chúng được hình thành từ monosaccharide, hay còn gọi là đường đơn Khi hai monosaccharide kết hợp, chúng tạo thành disaccharide Tương tự, khi ba hoặc nhiều monosaccharide liên kết với nhau, chúng sẽ hình thành polysaccharide.
Cấu trúc của glucose Cấu trúc của sucrose Cấu trúc tinh bột
Protein là các phân tử linh hoạt có mặt trong mọi dạng sống, được cấu thành từ các axit amin Mỗi axit amin bao gồm một nhóm amin, đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc và chức năng của protein.
NH2), một nhóm cacboxyl (axit) (-COOH) và một chuỗi bên thay đổi (-R)
Lipids là nhóm phân tử hòa tan trong dung môi không phân cực như ether, axeton, methanol hoặc ethanol, nhưng không hòa tan trong nước Triglyceride, hay còn gọi là chất béo, là loại lipid phổ biến được cấu tạo từ glycerol và ba axit béo.
Sắc ký là phương pháp tách hỗn hợp hiệu quả, trong đó hỗn hợp được hòa tan trong chất lỏng và di chuyển qua ma trận làm từ hạt, giấy hoặc gel Quá trình này cho phép các thành phần khác nhau của hỗn hợp di chuyển với tốc độ khác nhau, dẫn đến việc tách rời chúng một cách rõ ràng.
Quy trình
7.2.1 Quy trình 1: Xác định tinh bột bằng phản ứng Iodine
- Mục tiêu: Để phát hiện sự có mặt của các polysaccharid, chủ yếu là tinh bột
+ Các ion polyiodide tạo thành phức chất hấp thụ có màu với các chuỗi xoắn của dư lượng Glucose của amylase (xanh đen), dextrin (đen), hoặc glycogen (nâu đỏ)
Monosaccharides, disaccharides, và polysaccharides phân nhánh như cellulose vẫn không màu Amylopectin tạo màu vàng cam
+ Dung dịch iodine có màu nâu, ion iodide, triiodide và ion pentaiodide không màu + Cấu trúc xoắn của chuỗi Glucose là chìa khóa của thí nghiệm
+ Màu sắc thu được phụ thuộc vào độ dài của các chuỗi Glucose
+ Ion triiodide và pentaiodide là tuyến tính và trượt bên trong cấu trúc xoắn
Sự chuyển giao điện tích giữa chuỗi xoắn và các ion polyiodide làm thay đổi khoảng cách các mức năng lượng, cho phép hấp thụ ánh sáng nhìn thấy và tạo ra các phức chất có màu sắc Tuy nhiên, cường độ màu sẽ giảm khi nhiệt độ tăng cao và khi có mặt của các hợp chất hữu cơ dễ tan trong nước.
Khi được đun nóng, phức hợp amylase-iodine màu xanh lam sẽ bị phân ly do cấu trúc xoắn ốc của amylose bị phá vỡ, dẫn đến việc amylose không còn khả năng liên kết ion và mất màu xanh lam.
+ Khi làm lạnh, dung dịch xuất hiện màu xanh lam trở lại do phân tử lấy lại cấu trúc xoắn, khả năng liên kết iodine được phục hồi
+ Dung dịch giá (giã 10 cọng giá vào 10mL nước, lọc)
+ Dung dịch hạt đậu xanh (giã 10 hạt đậu xanh đã ngâm nước 1 giờ vào 10mL nước, lọc)
+ Dung dịch tinh bột 1% 3mL
+ Lấy 5 ống nghiệm sạch đặt trên giá đỡ ống nghiệm
+ Cho 3mL mẫu vào trong mỗi ống nghiệm
+ Thêm 3-6 giọt dung dịch Lugol vào mỗi ống nghiệm
Hình 2 Sau khi bỏ dung dịch Lugol 2%
- Thảo luận và giải thích kết quả:
+ Ống nghiệm chứa tinh bột chuyển sang màu xanh đen do dung dịch Lugol chứa iodine và potassium
Iodide (KI) phản ứng với tinh bột, tạo ra một phức màu đặc trưng Đậu xanh, với hàm lượng tinh bột thấp, sẽ chuyển sang màu đậm hơn khi tiếp xúc với iodide.
+ Nước cất, glucose và giá không có thành phần tinh bột nên sao khi nhỏ lugol vào các dung dịch vẫn giữ nguyên màu ban đầu
7.2.2 Quy trình 2: Xác định đường khư bằng phản ứng Fehling
+ Phát hiện sự có mặt của cacbohydrat trong dung dịch
+ Phân biệt đường khử và đường không khử
+ Các carbohydrate có nhóm carbonyl tự do hoặc có khả năng tự do ( aldehyde hoặc xeton) có thể hoạt động như đường khử
+Dung dịch fehling’s có màu xanh lam đậm và gồm đồng Sunfat trộn với kali tartrat và chất kiềm mạnh (natri hydroxide)
When heated with Fehling's solution, the bistartarocuprate (II) complex oxidizes aldoses into their corresponding aldonic acids, while the copper (II) ions in the complex are reduced, resulting in the formation of a yellow or red precipitate, or cuprous (I) oxide (Cu2O).
+ Nếu đun nóng dung dịch Fehling’s mà không có đường khử thì tạo thành kết tủa đen của cupric oxide
+ Dung dịch giá (giã 10 cọng giá vào 10ml nước, lọc) 3ml
+ Dung dịch hạt đậu xanh (giã 10 hạt đậu xanh đã ngâm 3ml nước 1 giờ vào 10ml nước, lọc)
+ Dung dịch ting bột 1% 3ml
+ Trộn cùng thể tích hai dung dịch Fehling 1 và 2 -> dung dịch Fehling’s
+ Fehling’s dung dịch 1: Hòa tan 7g CuSO4.7H2O trong 100 mL nước cất
+ Fehling’s dung dịch 2 : Hòa tan 24g KOH và 34,6g potassium sodium tartrate trong 100mL nước cất
+ Lấy 3 mL mẫu đã cho vào ống nghiệm khô , sạch Nồng độ của các mẫu thử phải là 5% (w/v)
+ Thêm khoảng 2-3 giọt thuốc thử Fehling’s vào mỗi ống nghiệm và trộn bằng cách xoay ống nghiệm
+ Giữ các ống nghiệm trong bể cách thủy khoảng 1-2 phút
+ Quan sát và ghi lại sự xuất hiện của màu sắc trong các ống nghiệm
Hình 3: Đang đun cách thủy
Ống đựng mẫu Glucose chuyển sang màu vàng, cho thấy Glucose là một loại đường khử, đồng thời là đối chứng dương Ngược lại, 4 ống còn lại không có sự đổi màu, chứng tỏ chúng không phải là đường khử, được xem là đối chứng âm.
- Thảo luận và giải thích kết quả:
Glucose, với nhóm aldehyde tự do, có khả năng hoạt động như một đường khử Khi đun nóng mẫu glucose với dung dịch Fehling, phức chất bistartarocuprate (II) sẽ oxy hóa aldose thành aldonic acid, trong khi ion copper (II) trong phức chất này bị khử, tạo thành kết tủa màu vàng.
7.2.3 Quy trình 3: Phản ứng Xanthoproteic
+ Phát hiện sự hiện diện axit amin chứa nhóm phenolic hoặc indolic như tyrosine và tryptophan ( nhóm thơm )
+ Để phân biệt tyrosine và tryptophan với các axit amin khác
- Nguyên tắc: các nhóm thơm trong axit amin được nitro hóa bằng cách đun nóng với
HNO3 đặc là dẫn xuất nito màu vàng đậm Khi thêm kiềm, phần dư chuyển sang màu cam
+ Nitric acid HNO3 đậm đặc 2 mL
+ Lấy 5 ống nghiệm sạch và để trên khay đựng
+ Cho 2 mL dung dịch mẫu vào trong ống nghiệm
Thêm 2mL nitric acid đậm đặc vào mỗi ống nghiệm, có thể sẽ xuất hiện kết tủa trắng Sử dụng kẹp ống nghiệm để giữ ống nghiệm và đun nhẹ trên lửa đèn cồn cho đến khi dung dịch trở nên trong suốt.
+ Để nguội ống nghiệm đến nhiệt độ phòng
+ Cho 1mL dung dịch NaOH 30% vào mỗi ống nghiệm và quan sát sự chuyển màu
Hình 2 Sau khi bỏ NaOH 30%
Sau khi đun nóng, ống nghiệm chứa mẫu đậu trắng có màu vàng đậm, cho thấy kết quả dương tính Khi để nguội và thêm NaOH 30%, lòng trắng trứng ở đáy ống nghiệm chuyển sang màu da cam.
- Thảo luận và giải thích kết quả:
+ Trong đậu trắng có axit amin chứa nhóm thơm tryptophan sẽ bị nitrat hóa bằng HNO3 đặc nóng thu được dẫn xuất nito có màu vàng đậm
+ Khi thêm NaOH sẽ tạo thành muối ở dạng tautome của hợp chất nito dẫn đến chuyển sang màu da cam
7.2.4 Quy trình 4: Phản ứng Biuret
+ Để phát hiện protein trong dung dịch đã cho
+ Để chứng minh sự có mặt của liên kết peptide
Thuốc thử Biuret là dung dịch chứa NaOH hoặc KOH, CuSO4 và KNaC4H4O6.4H2O, được sử dụng để phát hiện protein Khi có mặt của liên kết peptide trong protein, chúng tạo phức với ion Cu2+ trong Biuret, dẫn đến sự thay đổi màu từ xanh lam của CuSO4 sang màu tím, do sự hình thành phức hợp giữa Cu2+ với oxy cacbonyl (C=O) và amin nitro (=NH).
Phản ứng tạo phức màu tím với Biuret chỉ xảy ra khi có mặt các hợp chất chứa từ hai liên kết peptide trở lên; trong khi đó, hợp chất chỉ có một liên kết peptide sẽ không xuất hiện hiện tượng đổi màu này.
+ Cường độ màu liên quan đến số lượng liên kết peptide
+ Lấy 5 ống nghiệm sạch và để trên khay đựng
+ Cho 2 mL dung dịch mẫu được lấy vào ống nghiệm
+ Cho 2 mL dung dịch NaOH 2,5% thêm vào mỗi ống nghiệm
+ Cho 3 giọt dung dịch Biuret vào mỗi ống nghiệm và quan sát sự chuyển màu
Hình 1 Trước khi nhỏ dung dịch Biuret
Hình 2 Sau khi bỏ dung dịch Biuret
+ Ống nghiệm đựng mẫu lòng trắng trứng có sự đổi màu từ xanh lam thành tím → là đối chứng dương
+ 4 ống nghiệm còn lại không có sự đổi màu → là đối chứng âm
- Thảo luận và giải thích kết quả:
+ Trong lòng trắng trứng có chứa protein và có nhiều liên kết peptide Các liên kết peptide
(C-N) trong protein tạo phức màu tím với Cu 2+ trong Biuret
+ Các ống nghiệm còn lại không chứa hoặc chỉ có một liên kết peptide nên không tạo phức màu với Biuret
7.2.5 Quy trình 5: Phản ứng Sudan III
• Mục tiêu và nguyên tắc:
+ Các thử nhiệm về lipid dựa trên khả năng hấp thụ chọn lọc các sắc tố của lipid trong thuốc nhuộm hòa tan trong chất béo như Sundan III
• Mẫu (đã chuẩn bị sẵn):
+ Dung dịch đậu phộng (giã 10 hạt đậu phộng trong 10 mL nước,lọc) 1mL
+ Dung dịch Sudan III 2mL
+ Lấy 5 ống nghiệm sạch và để trên khay đựng
+ Cho 2 mL nước cất vào mỗi ống nghiệm
+ Cho 1 mL mẫu vào ống nghiệm
+ Nhỏ 2-3 giọt dung dịch Sudan III vào mỗi ống nghiệm, lắc đều và quan sát
Hình 1 Cho mẫu vào ống nghiệm
Hình 2 Sau khi nhỏ dd Sudan III và lắc đều
• Thảo luận và giải thích kết quả:
Dầu không tan trong nước và có trọng lượng nhẹ hơn, vì vậy nó nổi lên trên bề mặt nước Khi thêm Sudan III vào lớp dầu, phản ứng với lipid có trong dầu sẽ tạo ra sự tách lớp rõ rệt giữa dầu và nước.
+ Do đậu phộng cũng có chứa lipid nhưng ít nên không thể thấy rõ tách lớp
+ Ống nghiệm chứa nước cất và mật ong không có phản ứng do không chứa lipid chỉ có màu nhạt do Sudan tan vào nước
7.2.6 Quy trình 6: Sắc ký giấy xác định thành phần sắc tố quang hợp
Phát hiện sự hiện diện của các sắc tố quang hợp Để phân tách các sắc tố quang hợp bằng sắc ký giấy
Sắc ký giấy là một phương pháp hiệu quả để tách các hợp chất hòa tan như diệp lục, caroten và xanthophyll Khi dung dịch chứa các chất màu được áp dụng lên dải giấy, các chất màu sẽ hấp thụ vào sợi giấy Khi đầu giấy được nhúng vào dung môi, dung môi sẽ di chuyển lên trên giấy và hòa tan các chất màu Tuy nhiên, tốc độ di chuyển của các chất màu không đồng đều; một số chất màu di chuyển nhanh như dung môi, trong khi những chất khác di chuyển chậm hơn Sự khác biệt này phụ thuộc vào khả năng hòa tan của từng sắc tố và mức độ hấp phụ của chúng vào sợi cellulose.
Kích thước phân tử, độ phân cực và độ hòa tan của sắc tố là những yếu tố quyết định độ bền của chúng Sắc tố bị hấp phụ mạnh di chuyển chậm, trong khi sắc tố bị hấp phụ yếu di chuyển nhanh hơn Điều này dẫn đến việc mỗi sắc tố có một tốc độ di chuyển riêng, cho phép chúng tách rời nhau trong quá trình phân tách.
• Mẫu (đã chuẩn bị sẵn)
+ Dung dịch ớt xanh (giã 1 trái ớt vào 10mL nước, lọc) 1 mL
+ Dung dịch ớt đỏ (giã 1 trái ớt vào 10mL nước, lọc) 1 mL
+ Pha động (trộn petroleum ether:acetone tỉ lệ 9:1) 2 mL
+ Nhận 1 giấy sắc ký từ phòng thí nghiệm
+ Xử lí giấy theo các cạnh để dầu trên tay không dính vào giấy
+ Dùng pipet Pasteur bôi một dải chiết xuất thực vật cách đầu tờ giấy 2 cm
+ Để khô và lặp lại ít nhất 10 lần
+ Cho giấy sắc ký vào ống nghiệm chứa 2 mL dung môi pha động
Để thực hiện thí nghiệm, hãy móc đầu dải giấy bằng một chiếc ghim vào nút đậy của ống, sau đó để một đầu dải giấy ngập trong dung môi, tránh để đầu dải tiếp xúc với dịch chiết thực vật.
+ Đậy kín nắp và không bị xáo trộn trong quá trình di chuyển của dung môi
+ Sau 2-3 phút, khi mặt trước của dung môi cách đầu dải trong vòng 1cm thì lấy dải sắc ký ra
+ Đánh dấu vị trí của dung môi phía trước bằng bút chì và đặt dải sang một bên để khô
+ Dùng thước đo khoảng cách từ gốc sắc tố đến trước dung môi và từ gốc đến từng dải sắc tố
+ Tính số Rf mỗi sắc tố
Hình 3 sau khi hoàn thành
• Thảo luận và giải thích kết quả:
Giấy sắc ký được chế tạo từ cellulose, một chất có tính phân cực Khi thực hiện quá trình sắc ký, các chất phân cực sẽ gắn kết với giấy cellulose nhanh hơn, dẫn đến việc chúng không di chuyển xa.
VẬN CHUYỂN QUA MÀNG
Giới thiệu
- Nhận xét sự ảnh hưởng của dung môi hữu cơ đến tính thấm của màng tế bào
- Tính bán thấm của màng nguyên sinh, các kiến thức về dung dịch ưu trương, nhược trương, đẳng trương
- Quan sát và ghi nhận hiện tượng co và phản co nguyên sinh
- Cách xác định nồng độ dung dịch đẳng trương dựa trên sự thay đổi kích thước mô
Trong hệ thống sinh học, các chất thường di chuyển theo một hướng có thể đoán trước qua dung dịch và màng Quá trình này được gọi là sự khuếch tán, diễn ra một cách thụ động với sự chuyển động có hướng của các phân tử.
Hướng của sự khuếch tán được xác định bởi gradient nồng độ, nhiệt độ và áp suất Các phân tử sẽ di chuyển từ khu vực có nồng độ, áp suất và nhiệt độ cao đến khu vực có nồng độ, áp suất và nhiệt độ thấp.
Tốc độ khuếch tán của phân tử phụ thuộc vào độ dốc của gradient nồng độ cũng như các đặc điểm riêng của phân tử như kích thước, độ phân cực và độ hòa tan.
Nhiệt độ và áp suất có tác động đến quá trình khuếch tán, nhưng trong các hệ thống sinh học, chúng thường giữ ổn định Do đó, nồng độ chất là yếu tố ảnh hưởng mạnh mẽ nhất đến tốc độ khuếch tán.
Co nguyên sinh chất trong tế bào thực vật là hiện tượng tế bào co lại do sự khuếch tán nước ra ngoài và sự hiện diện của dung dịch ưu trương với nồng độ muối cao xung quanh Quá trình này gọi là plasmolysis, trong đó màng tế bào tách rời khỏi thành tế bào.
Quy trình
Quy trình quan sát hiện tượng co nguyên sinh và phản co nguyên sinh:
+ Lam kính hiểu vi và lamen 3 bộ
+ Kim mũi hình giáo 1 cái
- Dùng kim mũi mác tách lấy một lớp tế bào biểu bì hành có màu đỏ đặt lên lame với 1 vài giọt nước, đậy lamelle
Khi quan sát kính ở bội giác nhỏ, tất cả các tế bào đều có màu đỏ đồng đều Để tiến hành thí nghiệm, nhỏ giọt dung dịch KNO3 5% ở một phía của lamelle và đặt miếng giấy thấm ở phía đối diện để rút nước Quan sát hiện tượng xảy ra, ghi lại kết quả và đưa ra giải thích cho những gì đã thấy.
Để thực hiện thí nghiệm, nhỏ vài giọt nước cất vào một phía của lamelle, sau đó đặt miếng giấy thấm ở phía đối diện để rút nước Lặp lại quá trình này nhiều lần, quan sát và ghi nhận hiện tượng để đưa ra giải thích.
• Thảo luận và giải thích kết quả:
Khi cho dung dịch muối KNO3 5% vào mẫu, nước trong tế bào sẽ thấm ra ngoài, dẫn đến tình trạng mất nước Điều này khiến màng chất tách khỏi thành tế bào, làm tế bào co lại và khí khổng đóng lại, tạo ra hiện tượng co nguyên sinh.
Khi nước cất được đưa vào trong tế bào, nước sẽ thấm vào bên trong, giúp tế bào phục hồi từ trạng thái co nguyên sinh về trạng thái ban đầu Hiện tượng này được gọi là phản co nguyên sinh.
TÁCH CHIẾT DNA TỪ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
Giới Thiệu
- Tách chiết DNA được ứng dụng trong định danh loài, tầm soát bệnh di truyền, tầm soát đột biến, xác định tác nhân gây bệnh…
- Các tiêu chí cơ bản trong phương pháp phân lập DNA:
+ Tách chiết hiệu quả ADN từ mẫu
+ Sản xuất đủ lượng ADN để sử dụng trong các quá trình hạ nguồn
+ Loại bỏ thành công chất gây ô nhiễm
+ Phân lập DNA chất lượng cao và độ tinh khiết cao
- Dùng độ hấp thụ tia cực tím để đánh giá độ tinh khiết của DNA chiết xuất; Chất
52 lượng DNA chiết xuất được đánh giá bằng hình ảnh trên gel agarose
Quy trình
Dung dịch ly giải 5mL
SDS 0.5% tiệt trùng bằng nồi hấp
Dung dịch Proteinase K ( 20 mg/mL ) 1 lọ Dung dịch phenol/chloroform/isoamyl alcohol (25:24:1) 1 lọ 100% Isopropanol 1 lọ 70% Ethanol 1 lọ
TE (Tris - EDTA): Tris 0,1M + EDTA 0,001M 1 lọ
Chày cối 1 bộ Eppendorf 2 ống Micropipette 1 cái Đầu tip 1 hộp Máy ly tâm
Phân hủy mẫu trong dung dịch ly giải (gan + 5ml dung dịch ly giải, nghiền nhỏ, hỳt 400àL dung dịch vào eppendorf)
3àL Proteinase K và trộn mỏy lắc rung
Ủ trong máy lác nhiệt ở 55ºC 900 vòng/phút trong 2 giờ
Làm nóng ở 95ºC trong bể cách thủy trong 10 phút
Cho cùng thể tích phenol/chloroform/isoamyl alcohol
Ly tâm 14000 vòng/phút trong 10 phút
Chuyển lớp trên qua ống eppendorf mới
300àL isopropanol 100% đó được làm lạnh -20ºC, trộn đều
Ly tâm 14000 vòng/phút trong 5 phút
Loại bỏ phần nổi phớa trờn, thờm 300àL ethanol 70%
Ly tâm 14000 vòng/phút trong 5 phút
Loại bỏ phần nổi phía trên và để cắn DNA khô
Hũa tan cắn DNA trong 100àL TE
Kết quả
Hình: Gan sau khi làm khô
Hình: Mẫu DNA thu được
Thảo luận và giải thích kết quả
+ Từ thí nghiệm trên có thể tách chiết DNA từ tế bào động vật (Cụ thể là từ gan động vật như thí nghiệm đã làm bên trên)
Gan là một trong những cơ quan quan trọng nhất của động vật, chứa một lượng lớn DNA, giúp cho việc thu thập DNA trở nên dễ dàng hơn DNA trong gan có thể được sử dụng để nghiên cứu gen và các biến đổi di truyền trong cơ thể động vật.
Sau quá trình ly tâm, dung dịch gan sẽ được phân chia thành nhiều lớp khác nhau do tác động của trọng lực Lớp trên cùng thường chứa các tạp chất nhẹ và có độ tan thấp hơn trong dung môi.
Chúng ta lấy lớp trên để loại bỏ các tạp chất không cần thiết, từ đó thu được dung dịch giàu DNA hơn Cần chú ý không lấy lớp bên dưới để tránh làm chúng bị trộn lẫn.
Sấy khô mẫu là một bước quan trọng giúp loại bỏ dung môi và các chất hữu cơ trong quá trình chiết xuất, từ đó nâng cao nồng độ DNA Hơn nữa, quá trình này còn giúp tập trung mẫu vào diện tích nhỏ hơn, cải thiện chất lượng của mẫu.
TÁCH CHIẾT RNA TOÀN PHẦN CỦA LÁ
Giới thiệu
Acid ribonucleic (ARN hay RNA) là một phân tử polyme quan trọng, đóng vai trò thiết yếu trong việc mã hóa, dịch mã, điều hòa và biểu hiện gen Tương tự như DNA, RNA tham gia vào nhiều quá trình sinh học cơ bản.
RNA được hình thành từ chuỗi nucleotide và thường tồn tại dưới dạng sợi đơn gập lại, khác với cấu trúc xoắn kép của DNA Sinh vật tế bào sử dụng RNA thông tin (mRNA) để truyền đạt thông tin di truyền, sử dụng các base nitric guanine, uracil, adenine, và cytosine, ký hiệu bằng các chữ cái G, U, A, và C, cho phép tổng hợp protein chuyên biệt Nhiều virus cũng mã hóa thông tin di truyền của chúng trong bộ gene RNA.
Việc phân lập RNA chất lượng cao là bước thiết yếu cho các thí nghiệm sinh học phân tử Thuốc thử TRIzol là một trong những phương pháp phổ biến để tách RNA từ tế bào và mô Sau khi thêm cloroform và ly tâm, dung dịch sẽ phân tách thành pha nước và pha hữu cơ, trong đó RNA được giữ lại ở pha nước.
Sau khi chuyển pha nước, RNA có thể phục hồi bằng cách kết tủa với isopropyl alcohol, trong khi DNA và protein được phục hồi thông qua phân tách tuần tự sau khi loại bỏ pha nước Kết tủa bằng ethanol yêu cầu DNA từ giai đoạn giữa, và kết tủa bổ sung với rượu isopropyl cần các protein từ pha hữu cơ RNA tổng số chiết xuất bằng thuốc thử TRIzol sẽ không bị nhiễm protein và DNA, và RNA này có thể được sử dụng cho các phân tích như Northern blot, dịch mã trong ống nghiệm, chọn lọc poly (A), xét nghiệm bảo vệ RNase và nhân bản phân tử.
Quy trình
Dung dịch TE ( Tris - EDTA ): Tris 0,1M; EDTA 0,001M 1 lọ
Micropipette 1 cái Đầu tip 1 hộp
- Thao tác: a Tạo dung dịch đồng nhất
Cắt nhỏ lá (0,5 g), nghiền mẫu bằng cối và chày
Chuyển bột (sử dụng đầu pipet) vào ống eppendorf có chứa 1 mL dung dịch TE và trộn kỹ bằng máy lắc rung
Ly tâm hỗn hợp (5 phút), tốc độ tối đa (nhiệt độ phòng)
Chuyển 500 μl phần nổi phía trên vào ống eppendorf mới b Phân tách pha
Thêm 500 μl dung dịch TRIzol, lắc mạnh ống 10 lần, để ở nhiệt độ
Ly tâm hỗn hợp với tốc độ 5000 vòng/phút trong 1 phút (để tránh bị đổ khi mở nắp)
Thêm 200 μl dung dịch cloroform vào hỗn hợp, lắc kỹ, để ở nhiệt độ phòng trong 5 phút
Ly tâm hỗn hợp trong 10 phút, tốc độ tối đa (nhiệt độ phòng)
Chuyển 500 μL pha nước phía trên vào ống eppendorf mới
Sau khi quá trình ly tâm diễn ra, hỗn hợp sẽ phân tách thành ba pha: một pha phenol-chloroform màu đỏ ở dưới, một pha trung gian, và một pha nước trong suốt ở trên RNA sẽ được giữ lại trong pha nước này.
Thêm 500 μL isopropanol, trộn kỹ, để ở nhiệt độ phòng trong 10 phút
Ly tâm hỗn hợp trong 20 phút, tốc độ tối đa (Tốt nhất là 4 °C nhưng nhiệt độ phòng là được)
Loại bỏ phần nổi phía trên d Rửa RNA
Rửa cắn RNA bằng 1 mL ethanol 70% Gõ nhẹ vào ống cho đến khi viên bột rời khỏi đáy ống
Ly tâm hỗn hợp trong 5 phút, tốc độ tối đa (Tốt nhất là 4 °C nhưng nhiệt độ phòng là được)
Loại bỏ phần dịch phía trên bằng pipet p1000
Ly tâm lần nữa trong 1 phút, tốc độ tối đa
Loại bỏ tất cả phần nổi phía trên bằng pipet p100
Làm khô viên trong không khí ở nhiệt độ phòng (Mở nắp ống 1,5ml, để trên giá, đậy bằng ống kim loại) trong 30 phút e Hòa tan RNA
Hòa tan cắn với 40 μL nước cất
Bảo quản RNA ở tủ lạnh sâu -80 °C.
Kết quả
Hình : Lá sau khi li tâm
Hình: Mẫu RNA thu được
Thảo luận và giải thích kết quả
Kết quả tách chiết RNA toàn phần từ lá phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm phương pháp chiết xuất, loại cây và điều kiện thí nghiệm Để thực hiện quá trình này, các hóa chất như dung dịch TE, TRIzol, cloroform, isopropanol và ethanol được sử dụng.