Báo cáo thực hành di truyền học và sinh học phân tử bài 1 phân tích karyotype của người để nhận biết một số hội chứng di truyền

TỔNG QUAN  Cơ sở lý thuyết  Đặc điểm của quá trình nguyên nhiễm  Nguyên phân là hình thức phân chia thông thường và phổ biến nhất củamọi tế bào của cơ thể trừ tế bào sinh dục trong c

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

KHOA SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG



BÁO CÁO THỰC HÀNH DI TRUYỀN HỌC VÀ

SINH HỌC PHÂN TỬLỚP: 12DHSH1 (Sáng Thứ 6) GVHD: Lại Đình Biên

Mục lục

i

Bài 1: PHÂN TÍCH KARYOTYPE CỦA NGƯỜI ĐỂ NHẬN BIẾT MỘT SỐ HỘI CHỨNG DI TRUYỀN LIÊN QUAN TỚI

bội

 Lập biểu đồ bộ NST người qua đó xác định bệnh lý

 Cắt rời tất cả các bộ NST trên tiểu bản in

 Vẽ khung mẫu, ghi tên các nhóm vào tờ giấy trắng

 Dựa vô hình thái xác định kính thước nhóm NST trên bản mẫu, dán tất cảNST vào giấy trắng

 Quan sát tiểu bản trên giấy trắng, xác định tính trạng bệnh lý

III KẾT QUẢ - BIỆN LUẬN

Mẫu Kayrotype người nam bình thường

2

Kết quả cắt dán:

 Dư Bộ NST số 21: mắc bệnh Đao làm rối loạn nhiễm sắc thể di truyền phổbiến nhất, gây ra tình trạng mất khả năng học tập ở trẻ em

 Dư bộ NST số 12: hội chứng khảm Pallister-Killian, ung thư máu, có thể gâynhiều vấn sức với khỏe và phát triển bao gồm thiểu năng trí tuệ, chậm pháttriển, khuôn mặt dị biệt, yếu cơ, bất thường xương và dị tật tim

IV Kết luận – đề nghị

Qua kết quả cắt dán NST cho thấy ở trường hợp 3 là một người nam không bìnhthường Vì số lượng NST nhiều hơn so với người nam bình thường, mắc bệnhđao (vì dư NST số 21) và mắc hội chứng khảm Pallister-Killian, ung thư máu(vì dư NST số 12)

V TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM, Bài giảng thực hành Di

truyền & Sinh học phân tử.

4

Bài 3: XÁC ĐỊNH CÁC CHU KỲ PHÂN BÀO CỦA QUÁ TRÌNH NGUYÊN PHÂN, GIẢM PHÂN - ỨC CHẾ BẰNG

COLCHICINE PHẦN A: XÁC ĐỊNH CÁC KỲ PHÂN BÀO CỦA QUÁ TRÌNH

NGUYÊN PHÂN

Người viết: Phan Tấn Lộc

I TỔNG QUAN

 Cơ sở lý thuyết

 Đặc điểm của quá trình nguyên nhiễm

 Nguyên phân là hình thức phân chia thông thường và phổ biến nhất củamọi tế bào của cơ thể (trừ tế bào sinh dục) trong cơ thể đa bào (kể cả tếbào thực vật và động vật) đảm bảo cho cơ thể lớn lên

 Quá trình nguyên phân trải qua 5 kì:

 Kì trung gian (interphase)

Mỗi NST ở dạng mảnh tự động tổng hợp NST mới, DNA tự nhân đôi, nhândạng khối, màng nahan rõ rệt, nội dung bên trong đều đặn

 Kì đầu ( prophase )

Các NST xoắn lại, co ngắn và hiện rõ, nhân con và màng nhân biến mất Haitrung thể con tách nhau ra và tiến về 2 cực của tế bào, thoi vô sắc hình thành,nối 2 trung thể ở 2 cực

 Kì giữa (metaphase)

Các NST kép tập trung về mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc, NST xoắn chặt,

co lại đến mức ngắn nhất và có hình dạng đặc trưng cho từng loài (đa số hìnhchữ V ) Chúng dính vào các thoi vô sắc ở tâm động

 Kì sau (anaphase)

Các NST đơn trong từng NST kép tách nhau ra ở tâm động, dàn thành 2 nhómtương đồng Sau đó, mỗi nhóm trượt về một cực theo các sợi của thoi vô sắc.

 Kì cuối (telophase )

Tại mỗi cực, các NST tháo xoắn và duối ra dưới dạng sợi mảnh như kì trunggian Thoi vô sắc biến mất, hạch nhân rõ dạng dần, vách tế bào xuất hiện ởkhoảng giữa tế bào và ngăn cản tế bào mẹ thành hai tế bào con

II VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP

1 Đối tượng

 Rễ củ hành, củ tỏi

 Rễ tươi đang trong quá trình phát triển, đỉnh sinh trưởng

2 Mục tiêu

Quan sát nhận diện được các kì của quá trình nguyên phân

 Kì trung gian (interphase): quan sát, chụp ảnh, giải thích

 Kì đầu (prophase): quan sát, chụp ảnh, giải thích

 Kì giữa (metaphase): quan sát, chụp ảnh, giải thích

 Kì sau (anaphase): quan sát, chụp ảnh, giải thích

 Kì cuối (telophase): quan sát, chụp ảnh, giải thích

Nhuộm mẫu (Hematoxyline)

(lau khô mẫu, ngâm mẫu ngập trong Hematoxyline khoảng 1015 phút, đậy lại

tránh cồn bay hơi)



Quan sát

(nhỏ KCl 10% để làm cứng tế bào hơn, lên lame cho mẫu vào, dùng lamelle đậy

lại ấn nhẹ quan sát trên kính hiển vi)Kết quả - biện luận

Bài 3 (Tiếp theo) XÁC ĐỊNH CÁC KỲ PHÂN BÀO CỦA QUÁ TRÌNH

GIẢM PHÂN

Người viết: Trịnh Trần Thành Trung

I TỔNG QUAN

 Cơ sở lý thuyết

Đặc điểm của phân chia giảm nhiễm

 Phân chia giảm nhiễm (meiosis) bao gồm các giai đoạn chính như ở nguyênphân Trong phân chia giảm nhiễm, tế bào trải qua hai lần phân chia liên tiếp làgiảm phân I và giảm phân II nhưng NST lại chỉ nhân đôi một lần

 Kết quả phần bào tạo nên 4 tế bào con, mỗi tế bào mang một nửa số lượngNST của tế bào mẹ ban đầu, chúng được gọi là tế bào đơn bội

 Giảm phân I

 Gồm Kỳ trung gian và 4 kỳ phân bào chính thức

 Kết quả của giảm phân I là hai tế bào con có số lượng NST giảm đi một nửa

so với tế bào ban đầu, nhưng NST ở trạng thái kép (bao gồm hai nhiễm sắc tử)

 Kì trung gian I (interphase I)

 NST dài mảnh duỗi xoắn, NST nhân đôi thành NST kép, trung tử nhân đôithành 2 trung tử

 Kì đầu I (prophase I)

 Các NST kép bắt đôi với nhau theo từng cặp tương đồng

 Sau khi tiếp hợp, các NST bắt đầu co xoắn lại

 Các NST kép trong mỗi cặp NST kép tương đồng dần dần đẩy nhau ra bắt đầu

từ tâm động

 Trong khi NST tiếp tục co xoắn lại thì thoi phân bào cũng được hình thành vàmột số sợi thoi được đính với tâm động của các NST

 Cuối kỳ đầu I, màng nhân và nhân con dần tiêu biến, thoi phân bào xuất hiện.

 Mỗi NST kép trong cặp NST kép tương đồng di chuyển theo dây tơ phân ly

về hai cực của tế bào trên thoi vô sắc

 Kì cuối I (telophase I)

 Các NST kép dần dần dãn xoắn

 Màng nhân và nhân con dần dần xuất hiện

 Thoi phân bào tiêu biến đi để quá trình phân chia tế bào chất bắt đầu diễn ra,hình thành 2 tế bào con có lượng NST giảm đi một nửa (n NST kép)

 Kì đầu II (prophase II)

 Không có sự nhân đôi của NST

 Các NST co xoắn lại

 Kì giữa II (metaphase II)

 Các NST kép tập trung và xếp thành một hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoiphân bào

 Kì sau II (anaphase II)

 Mỗi NST kép tách nhau ở tâm động thành 2 NST đơn và phân li về 2 cực tếbào

10

 Kì cuối II (telophase II)

 Màng nhân và nhân con xuất hiện, tế bào chất phân chia

 Ở động vật:

+ Con đực: 4 tế bào đơn bội  4 tinh trùng

+ Con cái: 4 tế bào đơn bội  1 tế bào trứng và 3 thể định hướng (thể cực)

 Ở thực vật: Các tế bào con nguyên phân 1 số lần để hình thành hạt túi phấn vàtúi noãn

II VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP

4 Đối tượng

 Hoa hẹ (Allium tuberosum)

 Nụ hoa hay bao phấn còn non

5 Mục tiêu

Quan sát nhận diện được các kì của quá trình giảm phân

 Kì trung gian I (interphase I): quan sát, chụp ảnh, giải thích

 Kì đầu I (prophase I): quan sát, chụp ảnh, giải thích

 Kì giữa I (metaphase I): quan sát, chụp ảnh, giải thích

 Kì sau I (anaphase I): quan sát, chụp ảnh, giải thích

 Kì cuối I (telophase I): quan sát, chụp ảnh, giải thích

 Kì đầu II (prophase II): quan sát, chụp ảnh, giải thích

 Kì giữa II (metaphase II): quan sát, chụp ảnh, giải thích

 Kì sau II (anaphase II): quan sát, chụp ảnh, giải thích

 Kì cuối II (telophase II): quan sát, chụp ảnh, giải thích

6 Phương pháp

Chuẩn bị

 Dụng cụ: Kính hiển vi, phiến kính (lame), lá kính (lamelle), đĩa đồng hồ, khăngiấy, dao mổ, tài liệu,

 Hoá chất: Nước cất, HCl 1N, hematoxyline, KCl 10%,…

Nhuộm mẫu (Hematoxyline)

(lau khô mẫu, ngâm mẫu ngập trong Hematoxyline khoảng 1015 phút, đậy lại

tránh cồn bay hơi)



Quan sát

(nhỏ KCl 10% để làm cứng tế bào hơn, lên lame cho mẫu vào, dùng lamelle đậy

lại ấn nhẹ quan sát trên kính hiển vi)

III KẾT QUẢ - BIỆN LUẬN

Đã quan sát được hình ảnh của các kì giảm phân I và giảm phân II

 Kì trung gian I (interphase I):

Giải thích:

 NST bắt dầu nhân đôi

 Nhân hiện rõ, màng nhân vẫn còn vàbao quanh

12

 Kì đầu I (prophase I):

Giải thích:

 NST bắt đầu co xoắn

 Màng nhân và nhân con biến mất

 Trung tử và thoi phân bào xuất hiện, thoi phân bào đính vào 2 phía của tâm động

Giải thích:

 Các NST kép trong cặp tương đồng tách nhau ra

 Kì cuối I (telophase I):

 Kì giữa II (metaphase II):

IV KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ

Đã quan sát và nhận diện được các kì của quá trình giảm phân I và giảm phân II:

 Kì trung gian I (interphase I): hình ảnh hơi mờ

 Kì đầu I (prophase I): hình ảnh hơi mờ

 Kì giữa I (metaphase I): hình ảnh hơi mờ

 Kì sau I (anaphase I): hình ảnh hơi mờ

 Kì cuối I (telophase I): hình ảnh hơi mờ

 Kì đầu II (prophase II): hình ảnh hơi mờ

 Kì giữa II (metaphase II): hình ảnh hơi mờ

 Kì sau II (anaphase II): hình ảnh hơi mờ

 Kì cuối II (telophase II): hình ảnh hơi mờ

Ý nghĩa:

 Sự phân li độc lập của các nhiễm sắc thể và trao đổi đoạn giúp tạo nên rấtnhiều các loại giao tử khác nhau Thông qua quá trình thụ tinh, các tổ hợp genmới được tạo thành gây nên các biến dị tổ hợp → khiến cho sinh giới trở nên đadạng và có khả năng thích nghi cao hơn Sự di truyền của thế hệ sau của các loàisinh sản hữu tính trở nên đa dạng hơn là nguồn nguyên liệu phục vụ cho quátrình chọn lọc tự nhiên, giúp các loài dễ dàng thích nghi với điều kiện sống thayđổi

V TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM, Bài giảng thực hành Di

truyền & Sinh học phân tử.

16

Bài 3: XÁC ĐỊNH CÁC KỲ PHÂN BÀO CỦA QUÁ TRÌNH

NGUYÊN PHÂN, GIẢM PHÂN PHẦN B: ỨC CHẾ PHÂN BÀO BẰNG COLCHICINE

Người viết: Trần Quốc Khánh

I TỔNG QUAN

 Cơ sở lý thuyết

Colchicine ( C22H25NO6 ) là một loại alcaloid độc, đính kết chuyên biệtvới liên disulfit của protein và phân tử ribose của axit nucleic Mỗi phân tửcolchicine nối kết một phân tử protein kết quả sẽ làm cho thoi vô sắc khôngđược hình thành

Như vậy sẽ ngăn cản các nhiễm sắc tử phân ly trong kì cuối của quá trìnhphân bào Phân chia nguyên nhiễm dưới tác dụng của colchicine như sau:

 Kì giữa( pseudometaphase)

 Dưới tác dụng colchicine có nồng độ từ 0.02%-0.05% với thời gian thích hợp,nhiễm sắc thể trong quá trình phân chia nguyên nhiễm vẫn có sự nhân đôi vàhình thành nhiễm sắc tử

 Thoi vô sắc vào giao đoạn kì giữa không xuất hiện nên các nhiễm sắc thể dù

có tâm động vẫn nằm rải rác khắp tế bào

 Kì sau ( pseudoanaphase)

 Các nhiễm sắc thể có tâm động tách rời thành từng cặp nhiễm sắc tử

 Do không có thoi vô sắc nên các nhiễm sắc tử vẫn nằm kế cận có dạng songsong từng đôi

 Kì cuối (pseudotelophase)

 Vào kì cuối phân chia nguyên nhiễm, nhân mới xuất hiện do màng nhân đượchình thành, bao quanh bộ nhiễm sắc thể đã nhân đôi nên nhân có kích thước to

và chiếm gần hết tế bào

II VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP

1 Đối tượng

Rễ củ hành ta đã ngâm colchicine (0,03%), được chuẩn bị ở buổi 2

2 Mục tiêu

Kỳ giữa (pseudometaphase): quan sát, chụp ảnh, giải thích

Kỳ sau (pseudoanaphase): quan sát, chụp ảnh, giải thích

Kỳ cuối (pseudotelophase): quan sát, chụp ảnh, giải thích

Rửa HCl

(rửa mẫu bằng nước cất đến khi hết mùi chua hoặc dùng giấy pH thử)



Nhuộm mẫu (Hematoxyline)

(lau khô mẫu, ngâm mẫu ngập trong Hematoxyline khoảng 1015 phút, đậy lại

tránh cồn bay hơi)



Quan sát

(nhỏ KCl 10% để làm cứng tế bào hơn, lên lame cho mẫu vào, dùng lamelle đậy

lại ấn nhẹ quan sát trên kính hiển vi)

III KẾT QUẢ - BIỆN LUẬN

Đã quan sát được hình ảnh của các kì nguyên phân Colchicine

Kỳ giữaGiải thích:

Các nhiễm sắc thể nằm rải rác khắp tế bào

Kỳ sauGiải thích:

Nhiễm sắc thể nằm kế cận có dạng songsong

Kỳ cuối

Kỳ cuối (pseudotelophase) hình ảnh hơi mờ

V TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM, Bài giảng thực hành Di

truyền & Sinh học phân tử.

20

Bài 5: KỸ THUẬT TÁCH CHIẾT DNA TỪ ĐỘNG VẬT, THỰC

II VẬT LIỆU PHƯƠNG PHÁP

 Hoá chất: Cồn tuyệt đối (absolute ethanol), SDS 10%, CTAB, nitơ lỏng, NaCl0,9%, TE 1X,…

Phương pháp

Xử lí mẫu

(Nghiền 10g mẫu trong nitơ lỏng + NaCl 0,9%)



Phá màng tế bào, thu DNA

(Thêm 500 µl CTAB, 60 µl SDS 10%, 500 µl NaCl 0,9% (chứa mẫu)  Ủ

50-60oC trong 15 phút  Li tâm 10000 rpm 4oC trong 10 phút  Thu dịch nổi (thu

DNA 500 µl))



Loại Protein trong mẫu

(Thêm V(C:I) = Vdịch nổi  Votex (500 µl)  Li tâm 10000 rpm 4oC trong 10

phút  Thu dịch nổi)



Thu tủa DNA

(Thêm 2 lần thể tích C2H5OH 96o  Dùng parafin quấn quanh miệng ốngeppendorf để vô trùng  Ủ -20oC trong 10 phút  Li tâm 10000 rpm

4oC trong 10 phút  Thu tủa)



Rửa tủa

(Rửa tủa với C2H5OH 70o  Li tâm 10000 rpm 4oC trong 10 phút  Thu tủa

 Phơi khô (mở nắp để bay hơi cồn)  Bổ sung 50 µl TE 1X)

III KẾT QUẢ – BIỆN LUẬN

- Nhóm đã tách được dịch DNA, thu được tủa DNA

Sau công đoạn tách chiết, DNA tinh sạchnằm trong một thể tích dung dịch lớn Sựkết hợp với ly tâm cho phép thu nhậnDNA dưới dạng tủa dễ bảo quản và khicần có thể hòa tan trong nước theo nồng

độ mong muốn

22

IV KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ

Nhóm đã thực hiện đúng quy trình, hoàn thành tốt, đã tách chiết được DNA, thuđược tủa, tuy nhiên lượng tủa DNA có hơi ít Đã được bảo quản trong TE 1X đểchuẩn bị cho buổi 6 điện di

V TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM, Bài giảng thực hành Di

truyền & Sinh học phân tử.

2 Lê Quốc Việt, Quy trình tách chiết DNA.

Bài 4: (Tiếp theo) KỸ THUẬT ĐIỆN DI DNA

Người viết: Trịnh Trần Thành Trung

I TỔNG QUAN

 Cơ sở lý thuyết

 Môi trường cản trở được sử dụng là Agarose dạng gel có mạng lưới các lỗkích thước vừa phải DNA là phân tử tích điện âm đồng đều trên khắp bề mặtnên khi chịu tác động của một điện trường chúng sẽ di chuyển về cực dương củađiện trường Trong cùng mạng lưới gel Agarose và cùng một điện trường, tốc

độ di chuyển của DNA sẽ phụ thuộc vào kích thước của nó (kích thước càng lớn

Tạo môi trường cản trở (gel agarose 1%)

(Chuẩn bị lượng agarose và dung dịch đệm TAE 1X (được pha từ TAE 50X)thích hợp  gia nhiệt đến khi agarose tan hoàn toàn  để nguội đến 50-60oC

đổ vào buồng điện di cài sẵn lược  chờ gel đông tháo lược ra sẽ thu được các

giếng tra mẫu)



Tra mẫu

(Đặt gel vào buồng điện di theo đúng chiều  đổ TAE 1X vào đến khi ngập gel

 lấy một mảnh parafin, kéo dán chặt xuống bàn  hút 5 µl DNA leader trộnvới 2 µl gel Red tra dung dịch vừa trộn vào giếng đầu tiên để làm mẫu quan sát

 tiếp tục hút 5 µl DNA gốc (đã chuẩn bị ở buổi 5) trộn với 2 µl gel Red tradung dịch vừa trộn vào giếng tiếp theo  tiếp tục như vậy đến khi đủ 3 giếng

III KẾT QUẢ - BIỆN LUẬN

Tách chiết DNA tổng số thành công, băng vạch tương đối gọn nhỏ, không cóDNA bị đứt gãy, lượng DNA thu được nhiều nên vạch sáng rõ, ngoài ra vẫn còntạp chất như protein, RNA, mẫu số 1 thành công nhất, sau đó mẫu số 3 chấpnhận được, mẫu 2 còn lại tương đối

Giếng 1:

Tách chiết DNA thành công, băng vạchtương đối gọn nhỏ, không có DNA bị đứtgãy, lượng DNA thu được nhiều nên vạchsáng rõ, ngoài ra vẫn còn tạp chất nhưprotein, RNA

26

IV Kết luận – Đề nghị

Nhóm đã tách chiết DNA, định lượng, định tính DNA thành công Đã quan sát được bằng ảnh, có kết quả của 3 giếng Mặc dù, có giếng bị vỡ, tuy nhiên kết quả tra được khá tốt Có DNA, lượng DNA nhiều có lẫn một số protein, RNA, băng sáng rõ, không có DNA bị đứt gãy

V TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM, Bài giảng thực hành Di

truyền & Sinh học phân tử.

2 Lê Quốc Việt, Quy trình tách chiết DNA.