ปฏิบัติการที่ 2 การแบ่งเซลล์

ปฏบิ ัติการท่ี 2 เร่อื ง การแบ่งเซลล์ 1 รายวิชา ปฏิบตั ิการทางชีววทิ ยา ผู้สอน คณุ ครูวารุณี ไชยรงศรี ช่อื – สกลุ .................................................................................... เลขท.ี่ ................หอ้ ง...................... ผลการเรยี นรู้ บอกความแตกตา่ งของการแบ่งเซลลแ์ บบไมโทซสิ และไมโอซสิ ได้ รวมทัง้ อธิบายระยะตา่ งๆของ การแบง่ เซลล์ไดอ้ ย่างถูกต้อง จุดประสงค์ 1. เพ่อื ฝึกทกั ษะการเตรียมสไลด์การแบง่ เซลล์ 2. เพื่อฝึกทักษะการจำแนกระยะการแบง่ นวิ เคลยี สแบบไมโทซิสในระยะต่างๆ 3. เพอื่ ฝกึ ทักษะการวาดภาพแบง่ เซลลร์ ะยะตา่ งๆ จากกล้องจุลทรรศน์ การแบง่ เซลล์ การเจริญเตบิ โต และการสบื พันธข์ุ องส่งิ มีชีวิตจะมีความเก่ยี วข้องกบั การแบง่ เซลล์ ในการแบ่งเซลล์น้ัน จะมีขบวนการ 2 ขบวนการ เกดิ สลบั กนั ไป คือ การแบง่ ตวั ของนวิ เคลยี ส (KARYOKINESIS) และการแบง่ ตัวของ ไซโทพลาซึม (CYTOPLASM) โดยปกตเิ มอ่ื สิ้นสุดการแบ่งตัวของนิวเคลยี สแล้ว กจ็ ะเร่ิมการแบง่ ตัวของไซโทพลาส ซมึ ทนั ที การแบ่งตวั ของนิวเคลียสมอี ยู่ 2 แบบ คือ การแบ่งตวั แบบไมโทซสิ และการแบ่งตัวแบบไมโอซสิ การแบง่ เซลลแ์ บบไมโทซสิ การแบ่งตวั นวิ เคลยี สแบบไมโทซสิ (MITOSIS) เป็นการแบง่ ตวั ของเซลลร์ า่ งกายเพื่อทจ่ี ะเพม่ิ จำนวนเซลล์หรือเพ่ือทดแทนเซลลท์ ี่ตายไป การแบง่ ตวั แบบน้ีจะพบว่าจากเซลลเ์ ดิม (MOTHER CELL) หนึ่งเซลล์จะใหเ้ ซลล์ใหมเ่ กิดขนึ้ 2 เซลล์ ซึง่ เรยี กว่าเซลล์ลูก (DAUGHTER CELL) ชนดิ และจำนวนของโครโมโซมใหมจ่ ะเหมือนกับเซลลเ์ ดิมทกุ ประการ การแบง่ ตัวของเซลล์ วิธนี แ้ี บ่งออกเป็นระยะๆ ได้ 5 ระยะ โดยระยะต่างๆจะดำเนินติดต่อกันไปไม่มีการหยุดที่ระยะใดระยะหนง่ึ 1. ระยะอินเตอรเ์ ฟส (INTERPHASE) เซลล์ท่ีอยู่ระยะนี้โครโมโซมในนวิ เคลยี สยงั ไมป่ รากฏใหเ้ หน็ เป็น แทง่ แต่ท่ีเหน็ ได้ชัดในระยะน้ี คือ นิวคลโี อลัส (NUCLEOLUS) และเยื่อหุ้มนวิ เคลียส และเชอื่ ว่าเซลล์ในระยะน้ีเป็น เซลลท์ ีต่ ่ืนตัว (ACTIVE) ทีส่ ุดในทางในการสังเคราะห์และในทางเมแทบอลซิ ึม (METABOLISM) 2. ระยะโพรเพส (PROPHASE) ในระยะทโ่ี ครโมโซม จะปรากฏใหเ้ ห็นเป็นแท่ง แต่ละแทง่ จะ ประกอบดว้ ย 2 โครมาทิด ซึ่งจะยังยดึ ติดกันอยูบ่ ริเวณหนึ่งท่ีเรยี กว่า เซนโทรเมยี ร์ (CENTROMERE) หรือเรียก ไคเนโตคอร์ ในขณะเดียวกัน เซนโทรโซม (CENTROSOME) กจ็ ะจำลองตวั เองออกเปน็ 2 อัน (ในกรณีของเซลล์ สัตว)์ แล้วแต่ละอนั จะเคล่ือนตัวแยกจากกันไปคนละข้ัวของเซลล์ จากนน้ั จะเกิดเส้นใยสปนิ เดิล (SPINDLE FIBER) ข้ึนโดยปลายหนึ่งของเส้นใยสปินเดลิ จะรวมกนั ตรงขั้วของเซลล์สว่ นอกี ปลายหนง่ึ ของเส้นใยแตล่ ะเส้น จะยึด โครโมโซมแตล่ ะแท่งไว้ตรงตำแหนง่ เซนโทรเมียร์ ในตอนปลายของระยะนเี้ ย่ือห้มุ นิวเคลียส และนวิ คลีโอลัสจะ สลายไป

2 3. ระยะเมทาเฟส (METAPHASE) เปน็ ระยะทโี่ ครโมโซมแตล่ ะแท่งซึ่งประกอบดว้ ย 2 โครมาทิด เคลือ่ นท่ีมาอยตู่ รงกงึ่ กลางของเซลล์ และเสน้ ใยสปนิ เดิลเตรยี มพร้อมที่จะดงึ โครโมโซมแต่ละแทง่ ให้แยกออกจาก กันไปยังคนละขั้วของเซลล์ซ่ึงอย่ตู รงขา้ ม 4. ระยะแอนาเฟส (ANAPHASE) ระยะนีโ้ ครมาทิดของโครโมโซมแตล่ ะแทง่ จะถูกดงึ ให้แยกออกจากกนั แล้วเคลือ่ นทห่ี ่างออกจากกนั เพือ่ ไปยงั ข้วั ของเซลล์ โครมาทิดท่ีแยกจากกนั น้ี เรยี กชือ่ ใหม่ว่า โครโมโซมลกู (DAUGHTER CHROMOSOME) 5. ระยะเทโลเฟส (TELOPHASE) เปน็ ระยะที่โครโมโซมลูกเคลื่อนที่มารวมกนั ตรงข้ัวของเซลล์ท่อี ยู่ตรง ข้ามกัน จากนนั้ โครโมโซมลูกแตล่ ะแท่งจะยืดตัวออกแลว้ ประสานกนั เป็นเสน้ ใยโครมาทิด ขณะเดียวกันเส้นใยสปนิ เดิลจะละลายไปเกดิ นวิ คลีโอลสั และเยอื่ หุม้ นิวเคลยี สขึ้นล้อมรอบเสน้ ใยโครมาทิด ดงั น้ันตอนปลายของระยะนจ้ี ะ เห็นเซลลม์ นี ิวเคลียส ปรากฏอยู่ 2 นวิ เคลียส ซงึ่ เปน็ ระยะที่สิ้นสดุ ขบวนการแบง่ ตัวของนวิ เคลียสถัดจากนี้จะมีการ แบ่งตวั ของไซโทพลาซึมตามมากลา่ วคอื จะเป็นเซลลล์ ูก 2 เซลล์ แตถ่ ้าเป็นเซลลพ์ ชื จะมกี ารสะสมสารเซลล์ลูโลส (CELLULOSE) ขึน้ บรเิ วณกลางเซลล์แนวสะสมของเซลล์ลโู ลสนี้ เรยี กกวา่ เซลลเ์ พลท (CELL PLATE) จากนน้ั แนวเซลลเ์ พลทจะขยายตวั ออกไปจนจรดผนงั เซลล์เดิมท้งั 2 ขา้ ง ซึ่งเรียกแนวเซลล์เพลทน้ีใหมว่ ่า มิดเดลิ ลาเมล ล่า (MIDDLE LAMELLA) ทำใหเ้ กดิ เซลลล์ กู 2 เซลล์ โดยสมบูรณ์ ภาพแสดงขัน้ ตอนการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส

3 การแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซสิ การแบง่ เซลลแ์ บบไมโอซิส (meiosis) เปน็ การแบ่งของเซลลเ์ พศ (sex cell) ในสตั วส์ ามารถพบการแบ่ง เซลลแ์ บบไมโอซิสในอัณฑะและรังไข่ ส่วนในพืชพบไดใ้ นอับเรณูหรือรังไข่เพ่ือสรา้ งเซลลส์ ืบพันธุ์ การแบง่ เซลล์ แบบไมโอซิสมี 2 ข้นั ตอนคือ 1. ไมโอซิส 1 เป็นระยะที่มีการลดจำนวนโครโมโซมจากเดิมลงครง่ึ หนง่ึ คอื จากเซลล์เริม่ ต้นทมี่ จี ำนวน โครโมโซมเปน็ ดพิ ลอยด์ (2n) จะไดเ้ ซลลท์ ี่มโี ครโมโซมเป็นแฮพลอยด์ 2 เซลล์ ไมโอซสิ 1 แบ่งออกเป็นระยะตา่ งๆ 4 ระยะ ไดแ้ ก่ 1) โพรเฟส 1 (prophase – I) เป็นระยะทีม่ ีความซับซ้อนมากทส่ี ุด 2) เมทาเฟส 1 (metaphase – I) เยอื่ หมุ้ นิวเคลียสจะสลายไป 3) แอนาเฟส 1 (anaphase – I) ระยะนี้เซนโทรเมยี ร์จะยังไมแ่ บ่งตวั จาก 1 เปน็ 2 4) เทโลเฟส 1 (telophase – I) โครโมโซมที่ขั้วเซลล์มีจำนวนโครโมโซมลดลงครง่ึ หนึง่ 2. ไมโอซสิ 2 เปน็ ระยะที่คล้ายคลึงกบั การแบง่ เซลลแ์ บบไมโทซิส มกี ารแยกตวั ของโครมาทดิ เกดิ ข้ึนเม่ือ ส้นิ สดุ ระยะนี้ จะได้ 4 เซลล์ มีโครโมโซมเป็นแฮพลอยด์ และ 4 เซลล์นจ้ี ะมจี ำนวนโครโมโซมและพันธกุ รรม แตกตา่ งจากเซลล์เร่ิมตน้ จากนน้ั จะเปลีย่ นเปน็ เซลล์สืบพันธุ์ ไมโอซสิ 2 จะมีการจำลองโครโมโซมขึ้นอีกใน สง่ิ มีชวี ติ ชนั้ สงู ประกอบดว้ ย 1) โพรเฟส 2 (prophase – II) โครโมโซมของแตล่ ะเซลล์จะเรมิ่ ปรากฏขนึ้ มาใหม่ 2) เมทาเฟส 2 (metaphase – II) เยื่อหมุ้ นวิ เคลยี สหายไป แตล่ ะโครโมโซมท่ปี ระกอบด้วย 2 โครมาทดิ จะเคล่ือนตัวมาเรยี งบริเวณตรงกลางเซลล์ 3) แอนาเฟส 2 (anaphase – II) เซนโทรเมียร์ของแตล่ ะโครโมโซมจะแบ่งตวั จาก 1 เป็น 2 และ โครมาทิดจะแยกออก 4) เทโลเฟส 2 (telophase – II) จะเกดิ เยือ่ หมุ้ นวิ เคลียสขึ้นมาล้อมรอบโครโมโซมท่ีขวั้ เมือ่ เกิด การแบ่งไซโทพลาซึมอีกจะได้เซลล์ลกู 4 เซลล์ ดงั รปู

4 ภาพแสดงขั้นตอนการแบง่ เซลล์แบบไมโอซิส ตารางแสดงข้อแตกตา่ งระหว่างการแบง่ เซลล์แบบไมโทซิสและไมโอซสิ ไมโทซิส ไมโอซสิ 1. เป็นการแบ่งเซลลร์ า่ งกาย (somatic cell) 1. เปน็ การแบ่งเซลล์เพศ (sex cell) 2. ผลทไี่ ดจ้ ากการแบ่งเซลล์จาก 1 เปน็ 2 เซลล์ 2. ผลทไ่ี ด้จากการแบ่งเซลลจ์ าก 1 เป็น 4 เซลล์ 3. จำนวนโครโมโซมเซลล์ลกู เท่ากบั เซลลแ์ ม่ 3. จำนวนโครโมโซมเซลลล์ กู เป็นครงึ่ หน่ึงของเซลล์แม่ 4. ไม่มกี ารแนบชดิ ของโครโมโซมท่เี ปน็ ค่กู ัน 4. มกี ารแนบชดิ ของโครโมโซมที่เปน็ คู่กนั 5. โครมาทิดแยกออกจากกันในระยะแอนาเฟส 5. โครมาทดิ แยกออกจากกนั ในระยะแอนาเฟส 2 6. เซลลล์ ูกมีพนั ธุกรรมเหมือนกับเซลลแ์ ม่ 6. เซลล์ลกู มพี นั ธกุ รรมตา่ งกับเซลล์แม่ 7. มีการแบ่งไซโทพลาซมึ 1 ครัง้ 7. มกี ารแบง่ ไซโทพลาซึม 2 คร้งั ตอนท่ี 1 การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส อปุ กรณแ์ ละสารเคมี 1. กล้องจลุ ทรรศน์ 2. สไลดแ์ ละกระจกปดิ 3. ปากคีบ 4. เขม็ เขย่ี ปลายแบน 5. ใบมดี โกน 6. กระดาษทิชชู 7. ตะเกยี งแอลกอฮอล์ 8. สี aceto-carmine หรอื สีย้อมนวิ เคลยี สอื่นๆ 9. HCl ความเขม้ ข้น 2 M 10.รากหอมแดงหรือรากหอมใหญ่ วิธกี าร 1. เตรียมสไลดส์ ดสอ่ งดูเซลลเ์ ยือ่ หัวหอม 2. ตัดปลายรากหอมแดง หรือรากกระเทยี มทีเ่ พาะไว้ ยาวประมาณ 1-2 cm เฉพาะตรงปลายท่ีมสี ขี าวขนุ่

5 3. วางลงบนสไลดแ์ ล้วหยดดว้ ยกรด ไฮโดรคลอรกิ (HCL) ความเข้มข้น 2 M ท้ิงไว้ประมาณ 5 นาที หรอื มากกวา่ นน้ั ซบั กรดออก แลว้ นำไปล้างด้วยนำ้ กลั่น 2-3 ครั้ง แลว้ ซับออกเชน่ กนั 4. หยดดว้ ยสยี อ้ ม Aceto-carmine หรอื สียอ้ มชนดิ อน่ื ทิ้งไวป้ ระมาณ 5 นาที แลว้ ซับออก (อาจนำไปลน ไฟ แต่อยา่ ใหส้ ีเดือด) 5. ปดิ ทับด้วยกระจกปดิ สไลด์ 6. ใชด้ ้ามดินสอที่มียางลบกดเบาๆ บนกระจกปดิ สไลด์ ให้เซลล์กระจายตวั และไม่เหลือเศษวัสดุเปน็ ช้นิ ใหญ่ 7. นำไปสอ่ งดูด้วยกล้องจุลทรรศน์ ผลการทดลอง การแบ่งเซลล์ 1. ระยะ Interphase 2. ระยะ Prophase กำลังขยาย................. กำลงั ขยาย................. 3. ระยะ Metaphase 4. ระยะ Anaphase กำลงั ขยาย................. กำลังขยาย................. 5. ระยะ Telophase กำลังขยาย.................

6 สรปุ ผลการทดลอง ............................................................................................................................. ....................................................... .................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ....................................................... ............................................................................................................................. ....................................................... ............................................................................................................................................................................. ....... ............................................................................................................................ ........................................................ ............................................................................................................................. ....................................................... ................................................................................................................................................. ................................... ................................................................................................ .................................................................................... ............................................................................................................................. ....................................................... ............................................................................................................................. ....................................................... .................................................................................................................................................................................... ตอนท่ี 2 การแบง่ เซลล์แบบไมโอซสิ จดุ ประสงค์ 1. เพือ่ ฝึกทักษะการเตรียมสไลดก์ ารแบ่งเซลล์ 2. เพือ่ ฝึกทกั ษะการจำแนกระยะการแบ่งนวิ เคลยี สแบบไมโอซสิ ในระยะต่างๆ 3. เพอ่ื ฝึกทักษะการวาดภาพแบ่งเซลลร์ ะยะต่างๆ จากกล้องจลุ ทรรศน์ อปุ กรณ์และสารเคมี 1. กล้องจลุ ทรรศน์ 2. ดอกกยุ ช่าย 3. ปากคีบ 4. เข็มเขย่ี 5. ใบมดี โกน 6. กระดาษทิชชู 7. ตะเกียงแอลกอฮอล์ 8. สีย้อม aceto-carmine หรอื สยี อ้ มนิวเคลียสอ่ืนๆ 9. HCl 5 % 10.กระดาษขาว วธิ ีการ 1. แกะอบั เรณูดอกกยุ ชา่ ย แยกอับเรณอู อกวางบนแผ่นกระจกสไลด์ 2. หยดสี aceto-carmine ใหท้ ่วมอับเรณู ปดิ ทบั ดว้ ยกระจกปดิ สไลด์ 3. อนุ่ สไลดใ์ ห้แห้งดว้ ยการโบกผ่านตะเกยี งแอลกอฮอล์ หรอื เครือ่ ง อนุ่ สไลด์ 4. นำสไลดท์ ่อี ่นุ จนสีแห้งแล้ว ไปสอ่ งดูด้วยกล้องจลุ ทรรศน์ 5. เลื่อนสไลด์หาระยะตา่ งๆ ของการแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซิส และ วาดรปู จนครบทุกระยะ 6. ศึกษาสไลด์ถาวรการแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซสิ ระยะต่างๆ เปรยี บเทยี บกบั สไลด์ดอกกยุ่ ช่าย

7 ผลการทดลอง 2. ระยะ ProphaseI กำลงั ขยาย................. 1. ระยะ Interphase I กำลงั ขยาย................. 3. ระยะ Metaphase I 4. ระยะ Anaphase I กำลงั ขยาย................. กำลงั ขยาย................. 5. ระยะ Telophase I 6. ระยะ Interphase II กำลงั ขยาย................. กำลังขยาย................. 7. ระยะ ProphaseII 8. ระยะ Metaphase II กำลังขยาย................. กำลังขยาย.................

8 9. ระยะ Anaphase II 10. ระยะ Telophase II กำลังขยาย................. กำลังขยาย................. สรปุ ผลการทดลอง ............................................................................................................................. ....................................................... .................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ....................................................... ............................................................................................................................. ....................................................... ............................................................................................................................................................................. ....... ............................................................................................................................ ........................................................ ............................................................................................................................. ....................................................... ................................................................................................................................................. ................................... ................................................................................................ .................................................................................... ............................................................................................................................. ....................................................... ............................................................................................................................. ....................................................... .................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. .......................................................