báo cáo thí nghiệm sinh học tế bào phân tử

1 ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SINH HỌC TẾ BÀO PHÂN TỬ Giảng viên: Phạm Minh Tân Sinh viên thực hiện: C5-N4 1... MỘT SỐ TH

1

ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SINH HỌC TẾ BÀO PHÂN TỬ

Giảng viên: Phạm Minh Tân

Sinh viên thực hiện: C5-N4

1 Nguyễn Thị Phương Yên-62200329

2 Tô Mỹ Hạnh – 62200351

3 Trần Lê Phương Thùy – 62200357

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022

Lời cuối cùng nhóm em xin kính chúc Thầy có được nhiều sức khỏe, nhiều hạnh phúc và thành công hơn trong sự nghiệp giảng dạy

Xin chân thành cảm ơn !

Thành phố Hồ Chí Minh, 2022 Nhóm sinh viên thực hiện

3

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

LỜI CẢM ƠN 2

KẾT QUẢ BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

Bài 1 KÍNH HIỂN VI QUANG HỌC VÀ CÁCH SỬ DỤNG 4

Bài 2 MỘT SỐ THIẾT BỊ THÔNG DỤNG VÀ THAO TÁC CƠ BẢN TRONG THÍ NGHIỆM SINH HỌC TẾ BÀO – PHÂN TỬ 11

Bài 3 VẬN CHUYỂN NƯỚC QUA MÀNG 15

Bài 4 THÀNH PHẦN HỮU CƠ CỦA TẾ BÀO EUKARYOTE 20

Bài 5 QUANG HỢP – HÔ HẤP 27

Bài 6 MÔ PHỎNG CÁC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ SINH HỌC 34

BÀI 1: KÍNH HIỂN VI QUANG HỌC VÀ CÁCH SỬ DỤNG

I CƠ SỞ LÝ THUYẾT :

- Cấu tạo của kính hiển vi quang học

Gồm có giá kính và hệ thống quang học 1 Giá kính

a Chân kính b Trụ mang ống kính c Bàn kính (bàn mang mẫu vật) d Các ốc điều chỉnh sơ cấp (ốc chỉnh thô) e Các ốc điều chỉnh vi cấp (ốc chỉnh tinh): để điều chỉnh rõ nét ảnh của vật

2. Hệ thống quang học

a Thị kính b Vật kính c Tụ quang: để tập trung ánh sáng vào vật d Hệ thống đèn chiếu sáng hoặc gương phản quang - Cách sử dụng kính hiển vi

Đặt tiêu bản lên bàn kính, nâng bàn kính lên sát vật kính có độ phóng đại nhỏ (x10, x20), sau đó vừa nhìn qua thị kính, vừa điều chỉnh ốc sơ cấp, từ từ hạ vật kính xuống cho đến khi thấy mẫu vật trong tiêu bản Sau đó, chỉnh ốc thứ cấp để thấy rõ ảnh của vật

Khi đã xác định vị trí cần xem, đổi vật kính sang độ phóng đại lớn hơn (x40 hoặc x60) Sau đó điều chỉnh ốc thứ cấp để nhìn thấy rõ ảnh của vật

5

Phân biệt được tế bào eukaryote và prokaryote *

Tế bào Eukaryote còn gọi là sinh vật nhân thực, sinh vật nhân điển hình hoặc sinh vật có nhân chính

thức (danh pháp: Eukaryota hay Eukarya) là một sinh vật gồm các tế bào phức tạp, trong đó vật liệu di truyền được sắp đặt trong nhân có màng bao bọc Sinh vật nhân chuẩn gồm có động vật, thực vật và nấm - hầu hết chúng là sinh vật đa bào - cũng như các nhóm đa dạng khác được gọi chung là nguyên sinh vật (đa số là sinh vật đơn bào, bao gồm động vật nguyên sinh và thực vật nguyên sinh)

Hình Tế bào eukaryote

Tế bào Prokaryote hay sinh vật tiền nhân hoặc sinh vật nhân nguyên thủy (Prokaryote) là nhóm sinh

vật mà tế bào không có màng nhân Tuy nhiên, trong tế bào của một số loài Planctomycetales, ADN được bao bọc bởi một màng đơn Đặc điểm chính để phân biệt với các sinh vật nhân chuẩn được các nhà sinh học phân tử thường sử dụng là trình tự gene mã hóa cho rRNA

Hình Tế bào prokaryote

II MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

- Quan sát tế bào hành lá- Quan sát tế bào biểu bì lá lẻ bạn- Quan sát tế bào nấm men S.cerevisiae - Quan sát tế bào vi khuẩn Bacillus subtilis III MẪU VẬT, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ

- Xanh methlene - Glycerin - Củ hành đỏ ( Allium cepa ) - Lá lẻ bạn

- Que cấy, kim mũi mác, đèn cồn - Tăm

- Lame, lamelle - Tiêu bản nhuộm nấm men S.cervisiae, vi khuẩn Bacillus subtilis IV CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH

1 Quan sát tế bào hành lá

a Cách thực hiện

- Cho một giọt glycerine (hoặc nước cất) lên lame - Dùng đầu kim, mũi mác lách nhẹ và lát mỏng một lớp biểu bì củ hành - Đặt lớp biểu bì chìm trong một giọt glycerine ( hoặc nước cất ) - Đậy lamelle quan sát dưới kính hiển vi

b Quan sát - Dưới vật kính x10, ta thấy những tế bào biểu bì có hình thoi dài, xếp liền nhau - Với vật kính lớn x40, ta thấy:

+ Vách tế bào: dưới kính hiển vi, ta thấy một đường ngăn chặn giữa hai tế bào cạnh nhau tạo thành

+ Tế bào chất: nằm xung quanh nhân và sát màng tế bào + Không bào: là những khoảng trống trong tế bào chất, rất khó nhận biệt vì không

bào thường chứa đầy dịch tế bào nên không phân biệt được ranh giới giữa tế bào và tế bào chất

7

• Tô Mỹ Hạnh

Tế bào biểu bì hành quan sát ở vật kính x10 Tế bào biểu bì hành quan sát ở vật kínhx40

• Trần Lê Phương Thùy

Tế bào biểu bì hành quan sát ở vật kính x10 Tế bào biểu bì hành quan sát ở vật kínhx40

Tế bào chất Vách tế bàoNhân

Tế bào chất

Vách tế bào

Nhân Tế bào chất

Vách tế bào

Nhân Tế bào chất Vách bào tế

• Nguyễn Thị Phương Yên

Tế bào biểu bì hành quan sát ở vật kính x10 Tế bào biểu bì hành quan sát ở vật kínhx40

2 Quan sát tế bào biểu bì lá lẻ bạn

a Cách thực hiện

- Cho một giọt glycerine (hoặc nước cất) lên lame - Dùng đầu kim mũi mác lách nhẹ và bóc lấy một lớp mỏng biểu bì mặt dưới lá - Đặt lớp biểu bì chìm trong một giọt glycerine (hoặc nước cất)

- Đậy lamelle, quan sát dưới kính hiển vi b Quan sát

Thấy có vách ngăn giữa các tế bào rõ, không bào to, các hạt lục lạp và khi khổng của lá

Nhân Tế bào chất

Vách tế bào

Nhân Tế bào chất

Vách tế bào

9

Tế bào lá lẻ bạn quan sát ở vật kính x10 Tế bào lá lẻ bạn quan sát ở vật kính x40

Tế bào lá lẻ bạn quan sát ở vật kính x10 Tế bào lá lẻ bạn quan sát ở vật kính x40

Tế bào lá lẻ bạn quan sát ở vật kính x10 Tế bào lá lẻ bạn quan sát ở vật kính x4

• Nguyễn Thị Phương Yên

3 Quan sát tế bào nấm men S.cerevisiae

11

BÀI 2: MỘT SỐ THIẾT BỊ THÔNG DỤNG VÀ THAO TÁC CƠ BẢN TRONG THÍ NGHIỆM SINH HỌC TẾ BÀO – PHÂN TỬ

CƠ SỞ LÝ THUYẾT:

- Các dụng cụ thường dùng cho thao tác vi sinh, sinh hóa: dụng cụ thủy tinh (ống nghiệm, becher, đĩa petri, …), que cấy, giá đỡ ống nghiệm, …

- Ống eppendorf: là loại ống nghiệm bằng nhựa polyethylene hay

polypropylene, được dùng để chứa những thể tích dung dịch nhỏ Các eppendorf có thể chịu được nhiệt ở điều kiện thông thường, chịu được nhiệt độ thấp (-200C) và các dung môi hữu cơ Trong các thí nghiệm cần độ an toàn cao, tránh sự thất thoát mẫu chứa, người ta thường sử dụng các eppendorf có ngấn an toàn

Ống eppendorf có ngấn an toàn, thể tich 1,5ml

- Micropipette (pipetman): là dụng cụ dùng để thu nhận những thể tích nhỏ, cần độ chính xác cao Có nhiều cỡ thể tích dung dịch tối đa cho mỗi lần hút:

Cỡ nhỏ: thể tích tối đa 10µl - 20µl - 50µl Cỡ

trung bình: thể tích tối đa: 100µl - 200µl Cỡ rất lớn: thể tích tối đa 5000µl (ít sử dụng)

Lưu ý: Cần rất thận trọng khi hút các dung môi hữu cơ không để gần nguồn nhiệt (đèn cồn), không hấp khử trùng (trừ khi có chỉ định của hãng sản xuất), tuyệt đối không điều chỉnh thể tích dưới ngưỡng tối thiểu và trên ngưỡng tối đa cho phép

Micropipette

- Đầu típ: Các micropipette luôn luôn được sử dụng với các đầu tip Các tip này

thường chỉ được sử dụng một lần và cũng gồm loại tương ứng với 4 4 cỡ thể tích đã nêu Các tip được tiệt trùng bằng hấp khử trùng ở điều kiện thông thường

Các kích cỡ đầu típ

13 - Pipet: Dùng để đong, hút dung dịch để có độ chính xác cao hơn (lớn hơn 1ml) Có rất nhiều loại pipet thủy tinh khác nhau như pipet Pasteur, pipet có chia vạch thông thường được thiết kế cho phù hợp với mục đích nghiên cứu Hiện nay trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu về vi sinh vật gây bệnh đều nghiêm cấm việc hút pipet bằng mồm, thay vì thế người ta dùng quả boa bằng cao su, quả bóp hút an toàn 3 van, hoặc dùng pipet hút tự động (pipet aid)

Buret

- Máy lắc ổn nhiệt: Được sử dụng cho các phản ứng cần nhiệt độ ổn định (phản ứng enzyme, lai )

Máy bao gồm một bể nước có nhiệt độ điều chỉnh được đi kèm với bộ phận lắc

- Tủ hút khí độc: Sử dụng trong các thí nghiệm với hóa chất bay hơi độc như phenol,

của các phần tử vật chất) mà người ta chia làm hai loại: lt tâm phân đọan (ly tâm vùng) và ly tâm đẳng tỷ trọng

Máy ly tâm

Phương pháp này cho phép phân tách các phần tử vật chất dựa vào khối lượng của chúng Các phần tử vật chất sẽ di chuyển về phía đáy ống ly tâm với vận tốc tùy thuộc lực ly tâm, khối lượng, sự khác biệt

15

- Ly tâm đẳng tỷ trọng: là phương pháp phân tách các phần tử vật chất dựa vào tỷ trọng của

chúng Phương pháp này cho hiệu quả phân tách rất cao, các phân đoạn được phân tách rất thuần khiết Ong ly tâm chứa một cột dung dịch có tỷ trọng tăng dần từ miệng đến đáy ống tạo nên một gradient tỷ trọng Tỷ trọng các phần tử cần phân tách phải nằm trong vùng gradient tỷ trọng này Trong quá trình ly tâm, các phần tử vật chất sẽ lắng xuống đáy ống, khi xuống vùng có tỷ trọng tương đương, phân tử se dừng lại do đã đạt trạng thái cân bằng Trạng thái này không thay đổi dù tăng thời gian hay lực ly tâm Các loại phân tử thường được sử dụng để thiết lập gradient tỷ trọng là saccharose hay glycerol khi cần phân đọan các bào quan, cesium chloride (CsCl) khi cần phân tách các protein và nucleic acid

1 Hóa chất

- KNO3 5% 1 lọ - CaCl 2các nồng độ 1 lọ ( 0,02M; 0,08M; 0,15M; 0,3M ) - Nước cất 1 bình

- Khoai tây 2-3 củ - Củ hành tím 1 củ - Trứng gà 2 quả - Accetid acid 5% - Dung dịch nước muối 5%

2 Dụng cụ

- Ống nhỏ giọt 2 cái- Dĩa Petri 3 cái- Lame 6 cái- Lamelle 6 cái- Kính hiển vi 1 cái

- Dao nhỏ 1 cái- Thớt 1 cái- Kim mũi mác 2 cái- Giấy thấm

III Trình tự thí nghiệm và kết quả 1 Thí nghiệm 1: Hiện tượng co nguyên sinh và phản co nguyên sinh

- Sau đó, tại một phía cua lamelle, nhỏ vài giọt nước cất và phía đối diện đặt miếng giấy thấm để rút nước, lặp lại vài lần, quan sát, ghi nhận hiện tượng và giải thích

b Dụng cụ:

- Dao nhỏ- Thước- Dĩa Petri- Thớt- Giấy thấm

c Hướng dẫn thực hiện thí nghiệm: Bước 1: Lấy dung dịch CaCl2 có nồng độ 0,02M và 0,08M vào dĩa petri có

nắp đậy

Bước 2: Đánh số lên nhãn tránh nhầm lẫn Bước 3: Lấy khoai tây và cắt khoai tây có kích thước như khung dưới Bước 4: Mỗi dung dịch ta ngâm 3 đoạn mẫu

Bước 5: Đậy nắp và chờ 45 phút Bước 6: Sau khi chờ 45 phút, ta lấy 3 đoạn mẫu ra và đo lại kích thước Bước 7: Ghi nhận sự thay đổi (nếu có) và so sánh

c Giải thích

- Khi cho dung dịch muối KNO3 5% vào tiêu bản, môi trường bên ngoài trở nên ưu trương, nước thấm từ tế bào ra ngoài làm tế bào mất nước, chất nguyên sinh co lại, lúc này màng sinh chất tách khỏi thành tế bào gây hiện tượng co nguyên sinh ở tế bào biểu bì hành tím - Khi cho thêm nước cất vào tiêu bản, môi trường ngoài nhược trương lại làm nước thấm vào tế bào làm tế bào có trạng thái co nguyên sinh trở lại bình thường tạo nên phản co nguyên sinh

Tế bào biểu bì lá hành tím khi phản co nguyên

sinh ở vật kính x10

Kích thước 0,02M 0,08M 0,15M 0,3M

Trước ngâm 1,8:1:0,3 1,8:1:0,3 2,1 ,9:0 :0,5 2,1 ,9:0 :0,5Sau ngâm 1,8 ,1:1 :0,4 1,8:1:0,3 2,1:1:0,5 2:0,9 5 :0,

Dung dịch Nhược trương Đăng trương Nhược trương Ưu trương3 Thí nghiệm 3: Trứng trong môi trường ưu trương và nhược trương

a Hóa chất:

- Acetid acid 5% - Dung dịch nước muối 5% - Nước cất

b Dụng cụ:

- 2 quả trứng gà- 2 cốc thủy tinh - Dụng cụ cân trứng

c Hướng dẫn thực hiện thí nghiệm: Bước 1: Chuẩn bị 2 quả trứng gà, sau đó cho 2 quả trứng gà vào 2 cốc thủy tinh Bước 2: Đem 2 cốc thủy tinh chứa trứng gà đi cân và ghi nhận lạ khối lượng từng quả Bước 3: Cho Acetid acid 5% vào hai cốc thủy tinh chứa trứng gà

Bước 4: Ghi nhận lại thời gian ngay sau khi cho Acetid acid 5% vào và ngâm trứng trong

vòng 24h

Bước 5: Sau 24h, vớt trứng ra cân lại khối lượng trứng và ghi nhận lại khối lượng trứng

(nếu có) thay đổi

Bước 6: Rửa lại trứng, sau đó cốc số thủy tinh số 1 cho nước muối, cốc thủy tinh số 2

19

d Kết quả

Khối lượng trứng ban đầu Khối lượng trứng sau

ngâm acetidacid

Khối lượng trứng trong nước muối

Khối lượng trứng trong nước cất

Trứng 1

Trứng 2

Bài 4; THÀNH PHẦN HỮU CƠ CỦA TẾ BÀO EUKARYOTE

I PROTID

1 Vật liệu và hóa chất

- Lòng trắng trứng đã đánh, lọc qua giấy lọc- Đậu trắng tẩm nước

- Acid HNO3đậm đặc- NH OH4

- Ống nghiệm- Đèn cồn- Kẹp ống nghiệm- Lame, lamelle- CuSO4 5%- NaOH 30%- Giấy thấm

2 Trình tự và kết quả a Phản ứng Xanthoproteic

- Trình tự thí nghiệm:+ Cho vào mỗi ống nghiệm 3ml đ albumin + 1ml acid HNO đậm đặc3

+ Khi thấy xuất hiện kết tủa trắng, đun nhẹ cho đến khi kết tủa vàng và cuối cùng hòa tan.+ Để nguội, thêm 3 giọt NH4OH, xuất hiện màu vàng cam

Giải thích hiện tượng:

Khi đun dung dịch có màu vàng của dẫn xuất nitro Trong môi trường kiềm, sản phẩm này chuyển thành muối có màu da cam đặc trưng Do quá trình nitrat hóa của 1 vài acid

amin nhất định

Kết luận: Phản ứng xanthoproteic là

phản ứng đặc trưng để phát hiện acid amin nhân thơm

21

b Phản ứng màu biuret

- Trình tự thí nghiệm:+ Cắt một lát mỏng đậu trắng đặt lên lame + Sau 30 phút, thấm hết CuSO 5%, rửa mẫu với nước cất.4

+ Dùng giấy thấm thấm hết nước, nhỏ lên mẫu 2 giọt NaOH 30%

Lát cắt đậu trắng sau khi nhỏ dung dịch

NaOH 30%

Giải thích:+ Các phân đoạn protein có từ 2 liên kết peptid trở lên trong môi trường kiềm đậm sẽ cùng với Cu++ tạo thành một phức hợp màu xanh tím biuret – Cu

Kết luận:

+ Phản ứng màu biuret là phản ứng màu đặc trưng để phát hiện liên kết peptid

+ Độ tím của phản ứng phụ thuộc vào độ dài của liên kết peptid và lượng muối CuSO 4

quan sát dưới kính hiển vi x10, x40.

b Đường khử

- Khi hạt bước sang giai đoạn nẩy mầm, glucid dự trữ ở dạng tinh bột của hạt sẽ được thủy phân thành đường đơn (monosaccharid) để cung cấp cho hoạt động biến dưỡng Các đường đon này ( mang gốc C=O ) có tính khử, khi tiếp xúc với thuốc thử Fehling ở nhiệt độ cao sẽ khử Cu++ thành Cu+tạo trầm hiện đỏ ( Cu

2O ) hay màu vàng ( CuOH )

- Thực hiện 3 loại ống nghiệm:

+ Ống 1: 2ml thuốc thử Fehling + 2ml nước cất + Ống 2: 2ml thuốc thử Fehling + 2ml dịch lọc giá ( giã 10 cọng giá + 10ml nước,

lọc )

+ Ống 3: 2ml thuốc thử Fehling + 2ml dịch lọc hạt đậu xanh ( giã 10 hạt đậu xanh

đã ngâm nước trước 1giờ + 10ml nước, lọc ) + Đặt 3 ống nghiệm vào becher có nước sôi trong 5-10 phút + Quan sát hiện tượng từng ống nghiệm

Kết quả:

+ Ống 1: không xảy ra hiện tượng khác + Ống 2: sau khi đun sôi, xuất hiện bọt khí và chuyển sang màu vàng + Ống 3: sau khi đun sôi, màu xanh ban đầu chuyển sang màu xanh đậm

Hình 4.6 3 ống nghiệm sau khi tiến hành thí nghiệm

Ống 2

Ống 3 Ống 1

23

c Cellulose - Cellulose là dạng glucid phức tạp, cấu tạo từ sự trùng hợp của -glucose, là cấu tạo

chính của vách tế bào Thực vật Bản chất của cellulose sẽ không tạo màu với Iod nhưng khi bị thủy phân bởi H2SO4 thành các phân tử nhỏ hơn gọi là hidrocellulose thì sẽ tạo màu xanh dương với Iod trong dung dịch Lugol

1 Vật liệu - hóa chất

- Mẫu –hóa chất chuẩn bị sẵn, đậu phộng đã ngâmnước.- Soudan III 1 lọ

Vách tế bào

2 Thực hành

- Cắt một lát mỏng đậu phộng đã tẩm nước, đặt giọt Soudan III trên lame - 15 phút sau dùng giấy thấm thấm hết Soudan III, rửa lại với rượu 20% - Dùng giấy thấm thấm hết rượu, nhỏ 1 giọt glycerin lên mẫu, đặt lamelle lên, quan sát

dưới kính hiển vi - Vẽ hình, nhận xét vị trí các giọt dầu trong tế bào hạt đậu phộng

IV SẮC TỐ

- Dùng kim mũi giáo tách 1 lớp mỏng mô ớt ( xanh và đỏ ) đặt lên lame, nhỏ một giọt nước cất lên mẫu, đậy lamelle, quan sát dưới kính hiển vi x10, x40 Vẽ hình tế bào ớt với các sắc tố ( xanh, đỏ )

Giọt dầu trong tế bào hạt đậu phộng ở vật kính x10

Giọt dầu

25