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

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 TỬ LỚP: 12DHSH1 (Sáng Thứ 6) GVHD: Lại Đình Biên Nhóm ST6 – Tổ 6: Trịnh Trần Thành Trung - 2008210214 Phan Minh Hùng - 2008210277 Trần Quốc Khánh - 2008210038 Phan Tấn Lộc - 2008210353 Thành Phố Hồ Chí Minh, năm 2022 Mục lục i Bài 1: PHÂN TÍCH KARYOTYPE CỦA NGƯỜI ĐỂ NHẬN BIẾT MỘT SỐ HỘI CHỨNG DI TRUYỀN LIÊN QUAN TỚI ĐỘT BIẾN NST Người viết: Phan Tấn Lộc TỔNG  QUAN Cơ sở lí thuyết  Bộ nhiễm sắc thể người bình thường bao gồm 22 cặp nhiễm sắc thể thường cặp nhiễm sắc thể giới tính, XX người nữ XY người nam Công thức nhiễm sắc thể hay gọi Nhiễm sắc thể đồ (Karyotype) viết dạng: 46,XX 46,XY Bất kỳ thay đổi số lượng cấu trúc nhiễm sắc thể người so với công thức nhiễm sắc thể chuẩn, dẫn đến bất thường trình phát triển người  Hình dạng NST  Bộ NST người bình thường Ký hiệu nhóm Kích thước hình thái Số thứ tự Số lượng NST lưỡng bội A Lớn, tâm tâm lệch 1-3 B Lớn, tâm lệch 4-5 C Trung bình, tâm lệch - 12X 16 nữ, 15 nam D Trung bình, tâm mút 13 - 15 E Bé, tâm 16 - 18 F Bé nhất, tâm 19 - 20 G Bé, tâm mút 21 - 22Y nam nữ Vật liệu, phương pháp Đối tượng Các NST trường hợp Mục tiêu Quan sát, nhận xét NST người trường hợp Phương pháp  Dụng cụ  NST mẫu  NST người trường hợp  Kéo, hồ  Tiến hành quan sát  Lập biểu đồ NST người qua xác định bệnh lý  Cắt rời tất NST tiểu in  Vẽ khung mẫu, ghi tên nhóm vào tờ giấy trắng  Dựa vơ hình thái xác định kính thước nhóm NST mẫu, dán tất NST vào giấy trắng  Quan sát tiểu giấy trắng, xác định tính trạng bệnh lý KẾT QUẢ - BIỆN LUẬN Mẫu Kayrotype người nam bình thường Kết cắt dán:  Dư Bộ NST số 21: mắc bệnh Đao làm rối loạn nhiễm sắc thể di truyền phổ biến nhất, gây tình trạng khả học tập trẻ em  Dư NST số 12: hội chứng khảm Pallister-Killian, ung thư máu, gây nhiều vấn sức với khỏe phát triển bao gồm thiểu trí tuệ, chậm phát triển, khn mặt dị biệt, yếu cơ, bất thường xương dị tật tim Kết luận – đề nghị Qua kết cắt dán NST cho thấy trường hợp người nam khơng bình thường Vì số lượng NST nhiều so với người nam bình thường, mắc bệnh đao (vì dư NST số 21) mắc hội chứng khảm Pallister-Killian, ung thư máu (vì dư NST số 12) VIII TÀI LIỆU THAM KHẢO Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM, Bài giảng thực hành Di truyền & Sinh học phân tử 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 trình nguyên nhiễm  Nguyên phân hình thức phân chia thông thường phổ biến tế bào thể (trừ tế bào sinh dục) thể đa bào (kể tế bào thực vật động vật) đảm bảo cho thể lớn lên  Quá trình nguyên phân trải qua kì:  Kì trung gian (interphase) Mỗi NST dạng mảnh tự động tổng hợp NST mới, DNA tự nhân đôi, nhân dạng khối, màng nahan rõ rệt, nội dung bên đặn  Kì đầu ( prophase ) Các NST xoắn lại, co ngắn rõ, nhân màng nhân biến Hai trung thể tách tiến cực tế bào, thoi vô sắc hình thành, nối trung thể cực  Kì (metaphase) Các NST kép tập trung mặt phẳng xích đạo thoi vơ sắc, NST xoắn chặt, co lại đến mức ngắn có hình dạng đặc trưng cho lồi (đa số hình chữ V ) Chúng dính vào thoi vơ sắc tâm động  Kì sau (anaphase) Các NST đơn NST kép tách tâm động, dàn thành nhóm tương đồng Sau đó, nhóm trượt cực theo sợi thoi vô sắc  Kì cuối (telophase ) Tại cực, NST tháo xoắn duối dạng sợi mảnh kì trung gian Thoi vơ sắc biến mất, hạch nhân rõ dạng dần, vách tế bào xuất khoảng tế bào ngăn cản tế bào mẹ thành hai tế bào VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP Đối tượng  Rễ củ hành, củ tỏi  Rễ tươi trình phát triển, đỉnh sinh trưởng Mục tiêu Quan sát nhận diện kì trình nguyên phân  Kì trung gian (interphase): quan sát, chụp ảnh, giải thích  Kì đầu (prophase): quan sát, chụp ảnh, giải thích  Kì (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 Phương pháp Chuẩn bị  Dụng cụ: Kính hiển vi, phiến kính (lame), kính (lamelle), đĩa đồng hồ, khăn giấy, dao mổ, tài liệu,  Hoá chất: Nước cất, HCl 1N, hematoxyline, KCl 10%,… Phương pháp Xử lý mẫu (Cắt phần rễ củ hành, tỏi khoảng 2mm lấy phần đỉnh sinh trưởng)  Làm mềm mẫu (ngâm HCl 1N khoảng 1015 phút)  Rửa HCl (rửa mẫu nước cất đến hết mùi chua dùng giấy pH thử)  Nhuộm mẫu (Hematoxyline) (lau khô mẫu, ngâm mẫu ngập 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 kính hiển vi) Kết - biện luận  Nhân rõ, màng nhân bao quanh  Kì đầu I (prophase I): Giải thích:  NST bắt đầu co xoắn  Màng nhân nhân biến  Trung tử thoi phân bào xuất hiện, thoi phân bào đính vào phía tâm động  Kì I (metaphase I): Giải thích:  Các NST kép cặp tương đồng tách  Xếp thành hàng mặt phẳng xích đạo  Kì sau I (anaphase I): Giải thích: 13  Các NST kép cặp tương đồng phân li cực tế bào  Kì cuối I (telophase I): Giải thích:  Hình thành tế bào có NST n kép  Tế bào hình thành eo thắt để phân chia tế bào chất  Kì đầu II (prophase II): Giải thích:  NST bắt đầu co xoắn, màng nhân nhân biến  Trung tử thoi phân bào xuất hiện, thoi phân bào đính vào phía tâm động 14  Kì II (metaphase II): Giải thích:  Các NST kép đơn bội xếp thành hàng mặt phẳng xích đạo  Kì sau II (anaphase II): Giải thích:  Các NST đơn cặp NST kép đơn bội phân li cực tế bào  Kì cuối II (telophase II): Giải thích:  Các NST đơn nằm nhân tạo thành  Tế bào hình thành eo thắt để phân chia tế bào chất 15 KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ Đã quan sát nhận diện kì trình giảm phân I giảm phân II:  Kì trung gian I (interphase I): hình ảnh mờ  Kì đầu I (prophase I): hình ảnh mờ  Kì I (metaphase I): hình ảnh mờ  Kì sau I (anaphase I): hình ảnh mờ  Kì cuối I (telophase I): hình ảnh mờ  Kì đầu II (prophase II): hình ảnh mờ  Kì II (metaphase II): hình ảnh mờ  Kì sau II (anaphase II): hình ảnh mờ  Kì cuối II (telophase II): hình ảnh mờ Ý nghĩa:  Sự phân li độc lập nhiễm sắc thể trao đổi đoạn giúp tạo nên nhiều loại giao tử khác Thông qua trình thụ tinh, tổ hợp gen tạo thành gây nên biến dị tổ hợp → khiến cho sinh giới trở nên đa dạng có khả thích nghi cao Sự di truyền hệ sau lồi sinh sản hữu tính trở nên đa dạng nguồn nguyên liệu phục vụ cho trình chọn lọc tự nhiên, giúp lồi dễ dàng thích nghi với điều kiện sống thay đổi TÀI LIỆU THAM KHẢO 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 ) loại alcaloid độc, đính kết chuyên biệt với liên disulfit protein phân tử ribose axit nucleic Mỗi phân tử colchicine nối kết phân tử protein kết làm cho thoi vơ sắc khơng hình thành Như ngăn cản nhiễm sắc tử phân ly kì cuối trình phân bào Phân chia nguyên nhiễm tác dụng colchicine sau:  Kì giữa( pseudometaphase)  Dưới tác dụng colchicine có nồng độ từ 0.02%-0.05% với thời gian thích hợp, nhiễm sắc thể trình phân chia nguyên nhiễm có nhân đơi hình thành nhiễm sắc tử  Thoi vơ sắc vào giao đoạn kì khơng xuất nên nhiễm sắc thể dù có tâm động nằm rải rác khắp tế bào  Kì sau ( pseudoanaphase)  Các nhiễm sắc thể có tâm động tách rời thành cặp nhiễm sắc tử  Do khơng có thoi vơ sắc nên nhiễm sắc tử nằm kế cận có dạng song song đơi  Kì cuối (pseudotelophase)  Vào kì cuối phân chia nguyên nhiễm, nhân xuất màng nhân hình thành, bao quanh nhiễm sắc thể nhân đơi nên nhân có kích thước to chiếm gần hết tế bào 17 VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP Đối tượng Rễ củ hành ta ngâm colchicine (0,03%), chuẩn bị buổi 2 Mục tiêu Kỳ (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 Phương pháp Chuẩn bị  Dụng cụ: Kính hiển vi, phiến kính(lam), kính(lamen), đĩa đồng hồ, dao lam, …  Hố chất: Colchicine(0,03%), cồn, nước cất, hematoxyline, KCl (10%), HCl (1N) Phương pháp  Chuẩn bị mẫu vật: Xử lý rễ phát triển tốt với Colchicine có nồng độ 0,03% (lấy 15 mẫu rễ cắt ngâm dung dịch Colchicine làm buổi 2)  Phương pháp thực hiện: Làm mẫu (rửa mẫu vật ethanol 98o phút  rửa mẫu vật ethanol 70o  để khô tự nhiên)  Làm mẫu lần nước cất  Làm mềm mẫu 18 (ngâm HCl 1N khoảng 1015 phút)  Rửa HCl (rửa mẫu nước cất đến hết mùi chua dùng giấy pH thử)  Nhuộm mẫu (Hematoxyline) (lau khô mẫu, ngâm mẫu ngập 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 kính hiển vi) KẾT QUẢ - BIỆN LUẬN Đã quan sát hình ảnh kì nguyên phân Colchicine Kỳ Giải thích: Các nhiễm sắc thể nằm rải rác khắp tế bào Kỳ sau Giải thích: Nhiễm sắc thể nằm kế cận có dạng song song 19 Kỳ cuối Giải thích: Nhân có kích thước to chiếm gần hết tế bào KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ Đã quan sát nhận diện hình thái nhiễm sắc thể bị ức chế colchicine Kỳ (pseudometaphase) hình ảnh rõ Kỳ sau (pseudoanaphase) hình ảnh rõ Kỳ cuối (pseudotelophase) hình ảnh mờ TÀI LIỆU THAM KHẢO 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 VẬT VÀ VI SINH VẬT Người viết : Phan Minh Hùng I TỔNG QUAN  Cơ sở lý thuyết  Việc thu nhận DNA từ các nguồn mẫu khác được tiến hành thông qua nhiều bước  Phân đoạn nhân được cô lập bước thứ nhất và DNA được tách chiết bước thứ hai chủ yếu dựa kỹ thuật ly tâm vùng  Các giai đoạn bản của tách chiết DNA bao gồm:  Phá màng tế bào và màng nhân  Loại protein  Tủa DNA  Mục đích Tách chiết DNA tổng số nhằm mục đích thu nhận DNA khỏi cấu trúc bao bọc tế bào, để phục vụ cho nghiên cứu ứng dụng sinh học phân tử Điều quan tâm thu nhận phân tử DNA trạng thái nguyên vẹn không bị phân hủy VẬT LIỆU PHƯƠNG PHÁP Đối tượng Gan heo tươi Mục tiêu Tách chiết DNA từ nguồn mẫu gan heo Phương pháp Chuẩn bị 21  Dụng cụ: Cối chày sứ, micropipet, cốc thuỷ tinh, máy li tâm, cân điện tử, tài liệu,  Hoá chất: Cồn tuyệt đối (absolute ethanol), SDS 10%, CTAB, nitơ lỏng, NaCl 0,9%, TE 1X,… Phương pháp Xử lí mẫu (Nghiền 10g mẫu 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 5060oC 15 phút  Li tâm 10000 rpm 4oC 10 phút  Thu dịch (thu DNA 500 µl))  Loại Protein mẫu (Thêm V(C:I) = Vdịch  Votex (500 µl)  Li tâm 10000 rpm 4oC 10 phút  Thu dịch nổi)  Thu tủa DNA (Thêm lần thể tích C2H5OH 96o  Dùng parafin quấn quanh miệng ống eppendorf để vô trùng  Ủ -20oC 10 phút  Li tâm 10000 rpm 4oC 10 phút  Thu tủa)  Rửa tủa (Rửa tủa với C2H5OH 70o  Li tâm 10000 rpm 4oC 10 phút  Thu tủa  Phơi khô (mở nắp để bay cồn)  Bổ sung 50 µl TE 1X) KẾT QUẢ – BIỆN LUẬN - Nhóm đã tách được dịch DNA, thu tủa DNA 22 Sau công đoạn tách chiết, DNA tinh sạch nằm một thể tích dung dịch lớn Sự kết hợp với ly tâm cho phép thu nhận DNA dưới dạng tủa dễ bảo quản và cần có thể hòa tan nước theo nồng độ mong muốn KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ Nhóm thực quy trình, hồn thành tốt, tách chiết DNA, thu tủa, nhiên lượng tủa DNA có Đã bảo quản TE 1X để chuẩn bị cho buổi điện di TÀI LIỆU THAM KHẢO Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM, Bài giảng thực hành Di truyền & Sinh học phân tử Lê Quốc Việt, Quy trình tách chiết DNA 23 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 sử dụng Agarose dạng gel có mạng lưới lỗ kích thước vừa phải DNA phân tử tích điện âm đồng khắp bề mặt nên chịu tác động điện trường chúng di chuyển cực dương điện trường Trong mạng lưới gel Agarose điện trường, tốc độ di chuyển DNA phụ thuộc vào kích thước (kích thước lớn di chuyển chậm)  Nhờ có chất nhuộm thích hợp Gel red quan sát tia UV mà biết vị trí phân tử gel VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP Đối tượng Kết tách chiết DNA buổi Mục tiêu Quan sát kết DNA, kiểm tra chất lượng hàm lượng DNA (định tính định lượng DNA) Phương pháp Chuẩn bị  Dụng cụ, thiết bị: micropipet, parafin, chai tam giác, cốc thuỷ tinh, điện di ngang DNA, máy đọc gel,…  Hoá chất: Agarose, TAE 50X, gel Red, DNA Leader, găng tay,… Phương pháp 24 Tạo môi trường cản trở (gel agarose 1%) (Chuẩn bị lượng agarose dung dịch đệm TAE 1X (được pha từ TAE 50X) thích hợp  gia nhiệt đến agarose tan hoàn toàn  để nguội đến 50-60oC đổ vào buồng điện di cài sẵn lược  chờ gel đông tháo lược thu giếng tra mẫu)  Tra mẫu (Đặt gel vào buồng điện di theo chiều  đổ TAE 1X vào đến ngập gel  lấy mảnh parafin, kéo dán chặt xuống bàn  hút µl DNA leader trộn với µl gel Red tra dung dịch vừa trộn vào giếng để làm mẫu quan sát  tiếp tục hút µl DNA gốc (đã chuẩn bị buổi 5) trộn với µl gel Red tra dung dịch vừa trộn vào giếng  tiếp tục đến đủ giếng quan sát)  Điện di (Cài đặt điện trường 100 V chạy 20 phút  sau thu kết quả)  Chụp gel (Dùng thiết bị chụp gel để ghi lại hình ảnh (do gel Red có chứa thuốc nhuộm DNA nên dễ dàng quan sát tia UV máy chụp gel) KẾT QUẢ - BIỆN LUẬN Tách chiết DNA tổng số thành công, băng vạch tương đối gọn nhỏ, khơng có DNA bị đứt gãy, lượng DNA thu nhiều nên vạch sáng rõ, ngồi cịn tạp chất protein, RNA, mẫu số thành cơng nhất, sau mẫu số chấp nhận được, mẫu lại tương đối 25 Giếng 1: Tách chiết DNA thành công, băng vạch tương đối gọn nhỏ, khơng có DNA bị đứt gãy, lượng DNA thu nhiều nên vạch sáng rõ, tạp chất protein, RNA Giếng 2: Tách chiết DNA tương đối thành công, băng vạch bị lan rộng, khơng có DNA bị đứt gãy, lượng DNA thu nhiều nên vạch sáng rõ, ngồi cịn tạp chất protein, RNA Tuy nhiên, lúc tra làm vỡ giếng dẫn đến kết quan sát không tốt mong muốn 26 Giếng 3: Tách chiết DNA tương đối thành công, băng vạch bị lan rộng, khơng có DNA bị đứt gãy, lượng DNA thu nhiều nên vạch sáng rõ, ngồi cịn tạp chất protein, RNA Kết tra tương đối ổn Kết luận – Đề nghị Nhóm tách chiết DNA, định lượng, định tính DNA thành cơng Đã quan sát ảnh, có kết giếng Mặc dù, có giếng bị vỡ, nhiên kết tra tốt Có DNA, lượng DNA nhiều có lẫn số protein, RNA, băng sáng rõ, khơng có DNA bị đứt gãy TÀI LIỆU THAM KHẢO Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM, Bài giảng thực hành Di truyền & Sinh học phân tử Lê Quốc Việt, Quy trình tách chiết DNA 27 ...Mục lục i Bài 1: PHÂN TÍCH KARYOTYPE CỦA NGƯỜI ĐỂ NHẬN BIẾT MỘT SỐ HỘI CHỨNG DI TRUYỀN LIÊN QUAN TỚI ĐỘT BIẾN NST Người viết: Phan Tấn Lộc TỔNG  QUAN Cơ sở lí thuyết  Bộ nhiễm sắc thể người bình... 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... THAM KHẢO Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM, Bài giảng thực hành Di truyền & Sinh học phân tử Bài 3: XÁC ĐỊNH CÁC CHU KỲ PHÂN BÀO CỦA QUÁ TRÌNH NGUYÊN PHÂN, GIẢM PHÂN - ỨC CHẾ BẰNG COLCHICINE