3.2.1. Sơ dồ hóa các quy trình cải tiến
Trong quá trình thực nghiệm để tìm hiểu mỗi công đoạn (bước) trong các quy trình thực hiện tiêu bản Di truyền học của SGK. Đề tài đã tiến hành phân tích ưu nhược điểm của mỗi công đoạn, tiến hành cải tiến (sửa đổi) các công đoạn để đề xuất các quy trình thực hiện cụ thể, đơn giản, dễ thực hiện, tiết kiệm hóa chất nhưng vẫn cho kết quả tốt. Các quy trình sau cải tiến gồm 3 quy trình được sơ đồ hóa như sau:
quy trình 1b, 2b và 3b.
Quy trình 1b: Quy trình cải tiến làm tiêu bản tạm thời để quan sát các kì nguyên phân
Trồng hành hoặc tỏi cho ra rễ, cắt đầu rễ khoảng 2mm, rửa sạch và cố định trong Carnoy 15 phút
(có thể dùng mẫu rễ tươi không cần cố định)
Lấy 1-2 rễ hành đặt lên phiến kính, nhỏ 1 giọt HCL 2N,
để trong 5 phút cho mẫu rễ mềm, dùng dao lam dầm nhẹ vài lần lên mẫu
Nhỏ 1 giọt aceto-orcein 2% lên mẫu, nhuộm trong 2 phút
Đậy lá kính, dùng đầu viết lông hoặc cán viết chì ấn và xoay nhẹ lên tiêu bản từ trong ra ngoài cho tế bào dàn đều, thấm hết phẩm nhuộm còn thừa
Quan sát tiêu bản trên KHV
Hình 3.23: Sơ đồ quy trình cải tiến thực hiện tiêu bản hiển vi tạm thời để quan sát các kì của nguyên phân ở hành tím, tỏi và hành tây
Quy trình 2b: Quy trình cải tiến làm tiêu bản tạm thời để quan sát số lượng NST ở châu chấu đực
Tách tinh hoàn ra khỏi phần bụng của châu chấu đực
Đưa tinh hoàn lên phiến kính và nhỏ lên đó vài giọt nước
Dùng kim mổ tách bỏ mỡ xung quanh tinh hoàn
Đặt 3 túi tinh lên phiến kính, nhỏ 1 giọt aceto-orcein 2%, dùng dao lam hoặc kim mũi mác dầm nhẹ lên các túi tinh và nhuộm 5 phút
Đậy lá kính, dùng ngón tay ấn nhẹ lên mặt lá kính cho tế bào dàn đều, thấm hết phảm nhuộm còn thừa
Quan sát tiêu bản trên KHV
Hình 3.24: Sơ đồ quy trình cải tiến thực hiện tiêu bản hiển vi tạm thời để quan sát bộ NST của châu chấu đực
Quy trình 3b: Quy trình cải tiến làm tiêu bản tạm thời để quan sát số lượng số lượng NST lưỡng bội (2n) và tứ bội (4n ) ở hành tím, tỏi, hành tây
Trồng hành hoặc tỏi cho ra rễ, cắt đầu rễ khoảng 2mm, ngâm mẫu rễ trong colchicine 0,03% khoảng 12 đến 24 giờ để quan sát bộ NST ở dạng tứ bội 4n hoặc
nhược trương mẫu rễ trong KCl 0,2% - 30 phút để quan sát bộ NST lưỡng bội 2n
Cố định mẫu trong Carnoy 15 phút (có thể dùng mẫu rễ tươi không cần cố định)
Lấy 1-2 rễ hành cho vào phiến kính, nhỏ 1 giọt HCL 2N và để trong 5 phút cho mẫu rễ mềm
Dùng dao lam dầm nhẹ vài lần lên mẫu, nhỏ 1 giọt aceto-orcein 2% nhuộm trong 5 phút
Đậy lá kính, dùng cán viết lông hoặc viết chì ấn và xoay nhẹ lên tiêu bản từ trong ra ngoài cho tế bào dàn đều, thấm hết phẩm nhuộm còn thừa
Quan sát tiêu bản trên KHV
Hình 3.25: Sơ đồ quy trình cải tiến thực hiện tiêu bản hiển vi tạm thời để quan sát bộ NST của một số loài thực vật
3.2.2. Đánh giá các quy trình cải tiến
Việc đánh giá hiệu quả của các quy trình cải tiến dựa trên các tiêu chí gồm: thời gian thực hiện tiêu bản, liều lượng thuốc nhuộm sử dụng và chất lượng tiêu bản sau khi hoan thành. Các bảng 3.9, 3.10 và 3.11 dưới đây thể hiện sự đối chiếu giữa quy trình trước và sau cải tiến.
Bảng 3.9: So sánh quy trình thực hiện tiêu bản tạm thời quá trình nguyên phân ở hành tím
Quy trình 1a (SGK Sinh học 10 nâng cao)
Quy trình 1b (Quy trình đã cải tiến)
Thời gian thực hiện 38 phút 7 phút
Hóa chất sử dụng (cho khoảng 30 mẫu rễ)
10 ml aceto-carmine 4-5%
và 2 ml acid acetic 45% 2 ml aceto-orcein 2%
Chất lƣợng tiêu bản
Đạt yêu cầu nhưng đôi khi tế bào bị biến dạng do đun quá nóng
Đạt yêu cầu
Như vậy, theo kết quả thực nghiệm (Bảng 3.9) cho thấy, thực hiện tiêu bản tạm thời theo quy trình 1b (Hình 3.23) sẽ tiết tiệm thời gian (khoảng 30 phút) và sử dụng ít hóa chất hơn so với quy trình 1a (SGK Sinh học 10 nâng cao) nhưng chất lượng tiêu bản vẫn được bảo đảm (Hình 3.26).
Hình 3.26: Tiêu bản nguyên phân ở rễ hành tím theo quy trình 1a (a) và quy trình 1b (b) (X400)
Tương tự, theo kết quả thực nghiệm trình bày ở bảng 3.10 cho thấy việc thực hiện theo quy trình làm tiêu bản tạm thời bộ NST của châu chấu 2b (Hình 3.24) cũng giúp giáo viên và học sinh tiết tiệm được thời gian (12 phút) và hóa chất nhưng chất lượng vẫn tốt (Hình 3.27).
Bảng 3.10: So sánh quy trình thực hiện tiêu bản tạm thời bộ NST của châu chấu Quy trình 2a
(SGK Sinh học 12 cơ bản)
Quy trình 2b (Quy trình đã cải tiến)
Thời gian thực hiện 20 phút 8 phút
Hóa chất sử dụng
(cho khoảng 30 mẫu rễ) aceto- orcein 4-5% aceto-orcein 2%
Chất lƣợng tiêu bản Đạt yêu cầu Đạt yêu cầu
Hình 3.27: Tiêu bản bộ NST ở châu chấu đực theo quy trình 2a (a) và quy trình 2b (b) (X400)
Riêng đối với việc thực hiện tiêu bản bộ NST thực vật lưỡng bội và đa bội, quy trình quy trình 3a (SGK Sinh học 12 nâng cao) được cải tiến theo hướng thay đối tượng môn, ráy bằng đối tượng hành, tỏi vốn dễ tìm hoặc gieo trồng hơn. Tuy việc thực hiện đòi hỏi nhiều thời gian và hóa chất hơn (Bảng 3.11) nhưng cho chất lượng tiêu bản đồng đều hơn, đạt được mục tiêu giúp quan sát được hình thái và đếm số lượng NST (Hình 3.28). Khi thực hiện theo quy trình 3b thì giáo viên cần chuẩn bị mẫu đã nhược trương và cố định trong cồn trước khi thực hành. Tốt hơn hết, có thể tiến hành cố định các tiêu bản đạt yêu cầu cho mục đích sử dụng lâu dài hơn vì thí nghiệm này cần qua nhiều công đoạn và có sử dụng đến cochicine khi gây đa bội hóa.
Bảng 3.11: So sánh quy trình thực hiện tiêu bản tạm thời bộ NST lưỡng bội (2n) và tứ bội (4n) ở hành tím, tỏi, hành tây
Quy trình 3a (SGK Sinh học 12 nâng cao)
Quy trình 3b (Quy trình đã cải tiến)
Thời gian thực hiện 10 phút 40 phút
Hóa chất sử dụng (cho khoảng 30 mẫu rễ)
10 ml aceto-carmine 4-5%
và 2 ml acid acetic 45%
2 ml aceto-orcein 2%
KCl 0,2%
Chất lƣợng tiêu bản
Chất lượng tiêu bản không đồng đều. Tế bào bị dễ bị biến dạng khi đun nóng.
Bộ NST ở kì giữa tập trung thành 1 hàng, khó quan sát số lượng và hình thái
Chất lượng tiêu bản đồng đều. Bộ NST dàn đều trong tế bào, có thể quan sát hình thái, số lượng NST ở dạng 2n hoặc 4n
Hình 3.28: Tiêu bản bộ NST hành tím theo quy trình 3a (a) và quy trình 3b (b) (X400)