Nguyễn Ngọc Kiều Nhi
Giới thiệu về bản thân
a) Xác định kì phân bào và bộ NST lưỡng bội ( 2n)
- Kì phân bào: Quan sát hình ảnh, ta thấy các nhiễm sắc thể (NST) kép đang tập trung thành một hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. Đây là đặc điểm đặc trưng của Kì giữa (Metaphase) của quá trình Nguyên phân.
- Bộ NST lưỡng bội ( 2n): Trong hình, tại mặt phẳng xích đạo có 4 NST kép ( 𝑛𝑘é𝑝 =4). Trong nguyên phân, số lượng NST kép ở kì giữa tương ứng với bộ NST lưỡng bội của loài. Vậy, bộ NST lưỡng bội của loài này là 2𝑛 =4.
b) Tính số tế bào tham gia phân bào Theo đề bài, sau khi kết thúc quá trình phân bào (nguyên phân), tổng số NST đếm được ở các tế bào con là 192.
- Bước 1: Xác định số NST trong mỗi tế bào con.
Vì đây là quá trình nguyên phân, mỗi tế bào con tạo ra sẽ có bộ NST lưỡng bội giống hệt tế bào mẹ ( 2𝑛 =4). - Bước 2: Tính tổng số tế bào con được tạo ra.
S t bào con=Tng s NSTB NST ca mt t bào=1924=48(t bào) - Bước 3: Tính số tế bào ban đầu tham gia phân bào.
Giả sử mỗi tế bào ban đầu chỉ thực hiện nguyên phân 1 lần (để tạo ra 2 tế bào con):
- Phân loại vi khuẩn: Xác định vi khuẩn thuộc nhóm Gram dương ( 𝐺𝑟𝑎𝑚 +) (bắt màu tím) hay Gram âm ( 𝐺𝑟𝑎𝑚 −) (bắt màu đỏ/hồng). Điều này dựa trên sự khác biệt về cấu trúc thành tế bào (lớp peptidoglycan dày hay mỏng).
- Hình thái vi khuẩn: Quan sát được hình dạng của vi khuẩn như hình cầu (cầu khuẩn), hình que (trực khuẩn), hay hình xoắn (xoắn khuẩn).
- Sắp xếp tế bào: Xác định cách các tế bào vi khuẩn liên kết với nhau (đứng riêng lẻ, thành chuỗi, đám, hay cặp).
- Các hình thức sinh sản chủ yếu: Vi khuẩn chủ yếu sinh sản vô tính bằng cách phân đôi (binary fission). Một số ít có thể sinh sản bằng cách tạo bào tử (ngoại bào tử) hoặc nảy chồi.
- Xác định qua phương pháp trên: Phương pháp nhuộm Gram này không thể xác định chính xác hình thức sinh sản đang diễn ra.
- Lý do là vì quy trình nhuộm Gram thường bao gồm bước cố định mẫu (thường bằng nhiệt hoặc hóa chất), bước này sẽ làm chết vi khuẩn.
- Do đó, chúng ta chỉ quan sát được hình ảnh tĩnh của tế bào tại thời điểm đó, không quan sát được quá trình sinh sản đang diễn ra (như sự hình thành vách ngăn hay sự phân chia thực tế).
Dựa trên nguồn năng lượng và nguồn carbon, vi sinh vật được chia thành 4 kiểu dinh dưỡng chính.
- Nguồn năng lượng:
- Quang dưỡng: Sử dụng năng lượng từ ánh sáng.
- Hóa dưỡng: Sử dụng năng lượng từ các phản ứng oxy hóa khử hóa học.
- Nguồn carbon:
- Tự dưỡng: Sử dụng CO2𝐶𝑂2 làm nguồn carbon duy nhất hoặc chủ yếu (tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô cơ).
- Dị dưỡng: Sử dụng nguồn carbon từ các hợp chất hữu cơ có sẵn.
- Quá trình lên men lactic: Vi khuẩn lactic có sẵn trên bề mặt rau củ sẽ phân giải đường thành acid lactic. Lượng acid này tích tụ làm giảm độ pH của môi trường xuống mức thấp (môi trường acid).
- Ức chế vi sinh vật gây hại: Hầu hết các loại vi khuẩn gây thối rữa và nấm mốc không thể phát triển trong môi trường có độ acid cao (pH thấp). Do đó, chúng bị kìm hãm, giúp thực phẩm không bị hư hỏng.
- Tác động của muối: Nồng độ muối cao tạo ra môi trường ưu trương. Hiện tượng thẩm thấu sẽ rút nước từ trong tế bào của các vi sinh vật gây hại ra ngoài, khiến chúng bị co nguyên sinh và không thể sinh trưởng hay làm hỏng thực phẩm.
- Tạo hương vị đặc trưng: Ngoài việc bảo quản, quá trình lên men còn tạo ra hương vị chua dịu và mùi thơm đặc trưng, giúp món ăn trở nên hấp dẫn hơn.
- Giai đoạn nguyên phân tại vùng sinh sản:
- Gọi k là số lần nguyên phân của 10 tế bào sinh dục sơ khai ( knguyên dương).
- Số nhiễm sắc thể (NST) môi trường cung cấp cho quá trình nguyên phân là:
10×2n×(2k−1)=20400(1)
- Giai đoạn giảm phân tại vùng chín:
- Sau nguyên phân, tạo ra 10 ×2𝑘 tế bào con. Các tế bào này đều bước vào giảm phân.
- Số NST môi trường cung cấp cho quá trình giảm phân là:
10×2k×2n=20480(2)
- Giải hệ phương trình:
- Từ ( 2 ), ta có: 10 ×2𝑛 ×2𝑘 =20480.
- Thay vào ( 1 ): ( 10 ×2𝑛 ×2𝑘 ) − ( 10 ×2𝑛 ) =20400.
- ⇒20480 −10 ×2𝑛 =20400.
- ⇒10 ×2𝑛 =80 ⇒𝟐𝐧=𝟖.
- Đây là bộ NST lưỡng bội của loài Ruồi giấm.
- Tính số tế bào con sau nguyên phân:
- Từ 10 ×2𝑘 ×2𝑛 =20480 và 2𝑛 =8, ta có:
10 ×2𝑘 ×8 =20480 ⇒2𝑘 =256. - Số tế bào sinh giao tử (tế bào con tham gia giảm phân) là: 10 ×256 =2560 tế bào.
- Từ 10 ×2𝑘 ×2𝑛 =20480 và 2𝑛 =8, ta có:
- Tính tổng số giao tử được tạo ra:
- Số hợp tử tạo thành là 10241024.
- Với hiệu suất thụ tinh là 10 %, tổng số giao tử tham gia thụ tinh là:
1024÷10%=10240(giao t)
- Xác định giới tính:
- Số giao tử tạo ra từ mỗi tế bào sinh giao tử là:
10240÷2560=4(giao t/t bào) - Vì một tế bào sinh dục đực giảm phân tạo ra 4 tinh trùng, còn một tế bào sinh dục cái chỉ tạo ra 1 trứng.
- Kết luận: Các tế bào sinh dục sơ khai là giới đực.
- Số giao tử tạo ra từ mỗi tế bào sinh giao tử là:
- Đổi đơn vị thời gian:
Đổi 3 ngày sang phút:
t=3×24×60=4.320phút𝑡 - Tính số lần phân chia ( n):
Số lần phân chia được tính bằng tổng thời gian chia cho thời gian mỗi lần phân đôi:
𝑛=𝑡𝑔=4.32030=144ln - Tính tổng số tế bào thu được ( N):
Sử dụng công thức tính số lượng tế bào sau n𝑛lần phân chia:
N=N0×2n
Thay các giá trị vào:
N=30×2144
- Nhiễm sắc thể (NST): Các NST kép bắt đầu đóng xoắn và co ngắn, trở nên rõ rệt dưới kính hiển vi.
- Thoi phân bào: Bắt đầu hình thành từ các trung tử và lan rộng ra khắp tế bào.
- Màng nhân và nhân con: Bắt đầu tiêu biến (mất dần).
- NST: Đóng xoắn cực đại và tập trung thành một hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào.
- Thoi phân bào: Đã hình thành hoàn chỉnh, các sợi thoi đính vào tâm động của mỗi NST kép từ hai phía.
- Màng nhân: Đã tiêu biến hoàn toàn.
- NST: Mỗi NST kép tách nhau ra ở tâm động thành hai NST đơn và di chuyển về hai cực đối diện của tế bào nhờ sự co rút của sợi thoi.
- Thoi phân bào: Các sợi thoi ngắn lại để kéo các NST đơn về hai cực.
- Màng nhân: Vẫn chưa xuất hiện.
- NST: Dãn xoắn, dài ra ở dạng sợi mảnh (sợi nhiễm sắc).
- Thoi phân bào: Tiêu biến hoàn toàn.
- Màng nhân và nhân con: Xuất hiện trở lại, bao quanh bộ NST đơn ở mỗi cực, hình thành hai nhân mới.
Công nghệ tế bào động vật là quy trình nuôi cấy các loại tế bào động vật và tế bào người trong môi trường nhân tạo (in vitro) để tạo ra một lượng lớn tế bào nhằm mục đích nghiên cứu và ứng dụng trong thực tiễn (như sản xuất dược phẩm, trị liệu, hay tạo giống mới).
Nguyên lí cơ bản của công nghệ tế bào động vật dựa trên khả năng phân chia và biệt hóa của tế bào trong môi trường nuôi cấy thích hợp:-Tế bào được tách khỏi mô của cơ thể động vật và đưa vào môi trường dinh dưỡng nhân tạo vô trùng.
-Trong môi trường này, tế bào có thể duy trì sự sống, tăng trưởng và nhân lên qua quá trình nguyên phân.
-Các tế bào gốc có tính toàn năng hoặc đa năngcó thể biệt hóa thành các loại tế bào chuyên hóa khác nhau dưới sự tác động của các yếu tố điều khiển thích hợp.
Công nghệ tế bào động vật đã đạt được nhiều thành tựu quan trọng, bao gồm:-Nhân bản vô tính động vật: Tạo ra các cá thể mới có kiểu gen giống hệt cá thể ban đầu mà không qua quá trình thụ tinh (ví dụ tiêu biểu nhất là cừu Dolly, bò, lợn...).
-Liệu pháp tế bào gốc: Nuôi cấy tế bào gốc để biệt hóa thành các loại tế bào chuyên hóa (như tế bào máu, tế bào thần kinh, tế bào da...) nhằm thay thế các tế bào hoặc mô bị tổn thương, hỗ trợ điều trị các bệnh hiểm nghèo và bỏng nặng.
-Sản xuất các chế phẩm sinh học: Sử dụng các dòng tế bào nuôi cấy để sản xuất vaccine, kháng thể đơn dòng, các loại protein trị liệu (như interferon, hormone tăng trưởng) với quy mô lớn.Sản xuất thịt nhân tạo: Nuôi cấy tế bào cơ động vật trong môi trường nhân tạo để tạo ra nguồn thực phẩm mà không cần chăn nuôi và giết mổ theo cách truyền thống.
- Phơi héo rau: Giúp giảm hàm lượng nước trong rau, làm rau dẻo dai hơn, tăng độ giòn và hạn chế tình trạng dưa bị mềm nhũn sau khi muối.
- Cho thêm đường: Đường đóng vai trò là nguồn thức ăn bổ sung cho vi khuẩn lactic, giúp chúng hoạt động mạnh mẽ, sinh sản nhanh và đẩy nhanh quá trình lên men làm dưa chua.
- Đổ nước ngập mặt rau và dùng vật nặng nén chặt: Các thao tác này nhằm tạo môi trường yếm khí (không có oxy). Trong môi trường này, vi khuẩn lactic sẽ hoạt động tốt nhất, đồng thời ức chế sự phát triển của nấm mốc và các vi khuẩn gây thối khác.
a, Trong quá trình giảm phân bình thường ở giống đực, một tế bào sinh tinh ( 2n2𝑛) sẽ tạo ra 4 tinh trùng, trong đó có 2 tinh trùng chứa NST X và 2 tinh trùng chứa NST Y.Theo đề bài, có 512 tinh trùng chứa NST Y.Vậy, số tinh trùng chứa NST X cũng là 512. Tổng số tinh trùng được tạo ra là:
512×2=1024(tinh trùng)Số tế bào con (tế bào sinh tinh) tham gia giảm phân là:
1024:4=256(tế bào)
b,Gọi k là số đợt nguyên phân liên tiếp của 1 tế bào sinh dục sơ khai ban đầu.Ta có công thức: 2mũ k = s tế bào con
- 2mũ k= 256=> k=8.