Bài 1 NGUYÊN TẮC VÀ KỸ THUẬT CHUẨN BỊ TIÊU BẢN HIỂN VI
3.2. Các bƣớc làm tiêu bản phấn hoa và quan sát các pha của giảm phân
Làm tăng tính đa dạng của sinh giới (Vì sự phân li độc lập và tổ hợp tự do của các cặp nhiễm sắc thể trong quá trình giảm phân kết hợp với quá trình thụ tinh thƣờng tạo ra nhiều biến dị tổ hợp, góp phần làm tăng tính đa dạng của sinh giới).
Sự đa dạng di truyền ở thế hệ sau của các loài sinh vật sinh sản hữu tính là nguồn nguyên liệu cho quá trình chọn lọc tự nhiên, giúp các loài có khả năng thích nghi với điều kiện sống mới.
Sự phối kết hợp 3 quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh đã đảm bảo duy trì, ổn định bộ nhiễm sắc thể đặc trƣng của những loài sinh sản hữu tính.
– Ý nghĩa của sự tiếp hợp trong giảm phân:
+ Sự tiếp hợp trong giảm phân hình thành nên các cặp nhiễm sắc thể tƣơng đồng đảm bảo cho sự phân chia đồng đều vật chất di truyền về hai cực tế bào.
+ Sự tiếp hợp trong giảm phân liên quan đến sự trao đổi chéo giữa các gen tƣơng ứng trên cặp nhiễm sắc thể tƣơng đồng, tạo nên những kiểu tổ hợp gen mới, cung cấp nguyên liệu cho tiến hoá và chọn giống.
+ Duy trì sự ổn định của loài (các gen hay đoạn nhiễm sắc thể ngoại lai (ở trƣờng hợp lai xa) thông qua giảm phân chúng có thể bị loại bỏ, không truyền cho thế hệ sau).
+ Sự phân tách ngẫu nhiên của các nhiễm sắc thể ở cặp tƣơng đồng về hai cực tế bào tạo nên sự đa dạng về các kiểu giao tử và từ đó tạo nên sự đa dạng về kiểu gen ở đời sau. Đây chính là cơ sở tế bào của sự phân ly tính trạng.
3.2. CÁC BƢỚC LÀM TIÊU BẢN PHẤN HOA VÀ QUAN SÁT CÁC PHA CỦA GIẢM PHÂN CỦA GIẢM PHÂN
3.2.1. Vật liệu và thiết bị, hóa chất
– Cờ ngô non hoặc một số hoa khác.
– Lam kính (kính mang vật), lamen (kính đậy vật), kim tiêu bản, panh, dao lam, giấy thấm, đèn cồn…
– Hóa chất: dung dịch Carnoy biến đổi, cồn 70o, dung dịch thuốc nhuộm axeto cacmin (3%), nƣớc cất.
3.2.2. Phƣơng pháp cố định mẫu
Quá trình giảm phân có thể đƣợc quan sát ở các tế bào của chồi hoa non hay đòng non (đối với cây một lá mầm). Ở ngô hoa đực (cờ ngô) có kích thƣớc nhỏ mọc thành chùm tạo thành nhiều nhánh hay gié trên bông cờ. Mức độ trƣởng thành của các nhánh hay gié hoa và cả hoa đực trên từng gié hoa có sự khác biệt. Vì vậy, các giai đoạn của quá trình hình thành hạt phấn cũng sớm muộn khác nhau. Các hoa trỗ trƣớc sẽ có các bao phấn chín sớm hơn các hoa trỗ sau nên sẽ chứa các tế bào ở các giai đoạn sớm hơn của quá trình hình thành hạt phấn. Đây là một đặc điểm quan trọng khi thực hiện mẫu để quan sát quá trình phân chia giảm phân trên hoa đực và hạt phấn ở ngô.
Phƣơng pháp cố định mẫu cờ ngô non để quan sát quá trình giảm phân của các tế bào bên trong túi phấn vào giai đoạn hình thành hạt phấn nhƣ sau:
– Chọn cờ ngô non khoảng 28 – 30 ngày sau khi gieo hay 7 – 10 ngày trƣớc khi trổ (tùy thuộc từng giống ngô). Chú ý cờ ngô lúc này vẫn còn nằm bên trong bẹ lá cờ của cây ngô và nên thu vào buổi sáng từ 8 – 9 giờ.
– Dùng dao rạch phần bẹ lá nơi có cờ ngô rồi tách bẹ lá và lấy cờ ngô ra. Cờ ngô cũng có thể lấy ra bằng cách nắm lá cờ và nhẹ tay rút toàn bộ lá ra khỏi thân cây ngô. Sau đó tách bẹ lá và lấy cờ ngô ra.
– Ngay sau khi thu cờ ngô phải cho vào dung dịch cố định Carnoy biến đổi và ngâm khoảng 12 – 24 tiếng. Tiếp đó lấy cờ ngô ra và rửa thật sạch bằng cồn 70 – 80% cho đến khi hết mùi chua của axit axetic. Sau đó giữ mẫu trong cồn 70 – 80% ở điều kiện nhiệt độ khoảng 10 – 15o
C.
– Trong thời gian cố định mẫu nếu thấy dung dịch Carnoy biến đổi bị đổi màu (do tạp chất trong cờ ngô) thì nên thay bằng dung dịch Carnoy biến đổi mới.
3.2.3. Phƣơng pháp thực hiện tiêu bản phấn hoa
Để quan sát quá trình giảm phân ở tế bào cờ ngô non (Hình 3.5), các bƣớc tiến hành một tiêu bản tạm thời nhƣ sau (Hình 3.6).
– Lấy 2 – 3 hoa ở các vị trí khác nhau trên cờ ngô đã đƣợc cố định đặt lên lam kính. Nên lấy ở 3 vị trí: gần phía gốc, ở giữa và gần phía ngọn của cờ ngô để tăng xác suất thu đƣợc các tế bào đang trong giai đoạn phân chia.
– Cắt cuống hoa rồi tách các phần của hoa ra để lấy các túi phấn. Sau đó loại bỏ hết các thành phần của hoa chỉ để lại túi phấn trên lam kính.
– Cắt các túi phấn thành 2 – 3 phần. Sau đó nhỏ 1 – 2 giọt thuốc nhuộm axeto cacmin (3%) bao phủ toàn bộ các phần túi phấn và để khoảng 1 – 2 phút.
– Dùng panh kẹp nhiều lần các phần túi phấn để các tế bào bên trong túi phấn bung ra ngoài dung dịch thuốc nhuộm.
– Sau đó gắp bỏ hết các vỏ túi phấn và các thành phần khác còn sót lại trên mẫu. Chú ý hạn chế sử dụng giấy thấm ở bƣớc này để tránh hạt phấn trôi đi ra ngoài.
– Đậy mẫu lại bằng lamen sao cho góc tạo giữa lam kính và lamen bằng 45o
. Dùng cán kim mũi mác gõ nhẹ, cẩn thận để cố định lamen và lam kính. Dùng giấy thấm hút những dung dịch thừa trên tiêu bản. Nhƣ vậy thu đƣợc tiêu bản có thể đƣợc sử dụng để quan sát ngay.
Hình 3.5. Cờ ngô đƣợc cố định trong dung dịch Carnoy biến đổi và đƣợc rửa bằng cồn 70o
1 – Lấy 2–3 hoa cho lên lam kính
3 – Cắt bao phấn thành các phần nhỏ
4 – Nhuộm bao phấn bằng aceto carmin 2%
5 – Dùng panh kẹp mẫu tách hạt phấn
6 – Đậy mẫu bằng lamen và tán đều mẫu
YÊU CẦU ĐỐI VỚI SINH VIÊN
– So sánh sự giống, khác nhau giữa quá trình nguyên phân và giảm phân?
– Ý nghĩa di truyền học của giảm phân?
– Thực hiện một vài tiêu bản tạm thời để quan sát các kỳ của quá trình giảm phân ở tế bào hạt phấn trong cờ ngô.
– Quan sát tế bào dƣới kính hiển vi để nhận biết và phân biệt các kỳ trong quá trình giảm phân của tế bào hạt phấn ngô qua sự thay đổi trạng thái cũng nhƣ vị trí của nhiễm sắc thể. Chú ý các biểu hiện khác nhau của tế bào ở từng giai đoạn phân bào.
– Vẽ và chú thích các giai đoạn của quá trình giảm phân ở tế bào hạt phấn ngô.