蚕豆根尖细胞微核实验

环境污染物的蚕豆根尖微核试验实验内容随着工农业生产的迅速发展，新的化学物质和工业“三废”不断地进入人们的生活环境，它们中有许多可能对遗传物质产生损害并造成致癌、致畸、致突变等遗传毒理效应的环境致突变物，可对人类健康和生存构成严重危害。

微核试验(Themicro nucleu stest, MN T)是以动植物为材料，采用细胞生物学手段，观测其出现的微核率来表示材料受遗传损伤程度的一种检测遗传毒物的方法。

微核是无着丝点的染色体断片，在有丝分裂后期不能向两极移动，所以游离于细胞质中，在间期细胞核形成时，即可在它附近看到一到几个很小的圆形结构，直径大约是细胞直径的 1 ／20 － 1 ／ 5 ，这就是微核（micronucleus ）。

微核是常用的遗传毒理学指标之一，指示染色体或纺锤体的损伤。

由于这种损伤会因细胞受到的外界诱变因子的作用而加剧，而微核产生的数量又可与诱变因子剂量的强弱呈正比，因此可以用微核出现的频率来评价环境诱变因子对生物遗传物质的损伤程度。

蚕豆(Vicia faba)是一种理想的细胞遗传学研究材料。

蚕豆的染色体大，数量少(2n=12),根尖中含有较多的分裂相细胞，非常适合显微观察，而且蚕豆根尖细胞周期中的大部分时间对诱变剂敏感，便于遗传毒性检测实验，因此，早在1959年，放射生物学家已经用蚕豆的根尖细胞来进行X射线的遗传损伤研究。

到了上世纪70年代，蚕豆根尖染色体畸变技术已发展得相当成熟，作为一种检测化学品遗传学毒性的方法为人们所知并被广泛采用。

蚕豆根尖微核试验在1986 年已被中国环保局列为一种环境生物测试的规范方法，它作为一种环境变异的检测手段，在我国不少地区的环保部门和医疗卫生系统中都有广泛的应用。

蚕豆根尖微核试验在对水体污染物、空气污染物、农药、重金属、化妆品、工业化学品等的致突变性检测方面，都得到了较广泛的应用，在此仅以农药污染的蚕豆微核实验为例介绍其相应的实验方法与步骤，学生在具体开展相关环境污染物的蚕豆根尖微核试验时可参考使用。

实验方案(蚕豆根尖微核技术)
一、实验题目
蚕豆根尖微核技术检测流仓河污水污染情况
二、实验目的
1、利用植物压片技术和微核实验原理，设计实验方案，研究环境中存在的毒害物；
2、理解环境致突变因子对生物体DNA的损伤
3、掌握环境因子遗传毒性检测的微核实验方法
4、培养初步的科研能力
三、材料仪器与方法
1.1材料仪器
选取蚕豆大小均匀籽粒饱满无虫害100颗，采集于流仓河污水，烧杯，剪刀，培养皿，量筒100ml，，胶头滴管，显微镜，卡诺固定液，5 mol/L盐酸，石炭酸品红溶液，天平（带砝码）
1.2方法
1.2.1污水处理
将采集到的污水稀释100倍、10倍、不稀释，用自来水做对照
1.2.2蚕豆根尖的培养处理
将蚕豆用蒸馏水浸泡一天使其充分吸胀，然后用滤纸浸水放于培养皿中在25℃恒温箱中培养24h。

每12小时换水一次。

待蚕豆初生根长至2cm左右，选取长度一致的蚕豆，分别用蒸馏水，1倍稀释液，10倍，50倍，100倍，分别处理6h，其中蒸馏水作为阴性对照处理。

然后再放于25℃恒温箱恢复培养24h。

卡诺固定液固定24 h；固定好的幼根以蒸馏水浸洗两次，用5 mol/L的盐酸于28℃水解约25 min，至幼根被软化即可；然后用蒸馏水洗净切取0.5cm的根尖，用改良的石炭酸品红溶液染色5~10分钟。

1.2.3制片
用常规压片法制作临时装片。

1.2.4镜检计数
每剂量组选取5个根尖，每个根尖随机镜检1000个细胞，计算微核率MCN‰=观察到微核细胞数/观察细胞总数*1000‰。

癌变·畸变·突变 1999年第11卷第3期 Carcinogenesis Teratogenesis and Mutagenesis Vol11No31999蚕豆根尖微核试验的应用与发展臧　宇　综述　薛开先　审校江苏省肿瘤防治研究所　南京　210009 蚕豆根尖微核试验在1986年已被中国环保局列为一种水环境生物测试的规范方法。

它作为一种环境致突变性的检测手段,在我国不少地区的环保部门和医疗卫生系统中都有广泛的应用。

近十多年来仅国内关于蚕豆根尖微核试验的论文就已达百余篇。

本文在前人工作积累的基础上,对蚕豆根尖微核技术的理论、方法学和应用方面做一个阶段性的综述,希望有助于有关学者和工作人员全面了解本方法以及今后的改进和普及。

1　研究背景蚕豆(V icia f aba)是一种很好的细胞遗传学研究材料。

蚕豆的染色体组型为六对相当大的染色体,而且根尖含有较多的分裂相细胞,非常适合显微观察。

早在1959年,放射生物学家已经用蚕豆的根尖细胞来进行X射线的遗传损伤研究。

到了70年代,蚕豆根尖染色体畸变技术已发展得相当成熟,作为一种检测化学品遗传学毒性的方法为人们所知,并广泛采用。

而蚕豆根尖的微核试验是1982年由Degrassi 和Rizzoni正式介绍的(1),他们指出微核试验与染色体畸变试验同样具有准确、快速、有明显的剂量—效应关系等特点,操作更简便,也更适于大批量样品的检测。

美国国家环保局也肯定了蚕豆根尖细胞学试验在环境致突变性检测中的作用,对许多环境致癌物都作了标准化的试验,建立了庞大的数据库,并建议在全世界范围内推广(2)。

蚕豆根尖细胞微核实验的测试终点是微核出现的频率。

微核是常用的遗传毒理学指标之一,指示染色体或纺锤体的损伤。

由于这种损伤会因细胞受到的外界诱变因子的作用而加剧,而微核产生的数量又可与诱变因子剂量的强弱呈正比,因此可以用微核出现的频率来评价环境诱变因子对生物遗传物质的程度(3)。

实验六蚕豆根尖微核检测技术一、实验目的⒈了解微核测试原理和毒理遗传学意义。

⒉学习蚕豆根尖的微核测试技术。

二、实验原理微核（micronucleus,MCN）是真核生物细胞经各种理化因子作用后引起染色体畸变，在间期细胞中的一种表现形式。

在细胞间期，微核呈圆形或椭圆形，游离于主核之外，大小应在主核1/3～1/10，染色与主核一样或稍浅。

一般认为微核是由无着丝粒的染色体断片或落后染色体，在分裂末期不能进入主核，便形成了主核之外的核块。

当子细胞进入下一次分裂间期时，它们便浓缩成主核之外的小核，即微核。

三、实验器材和药品松滋青皮蚕豆、显微镜、镊子、载玻片、盖玻片、烧杯、Carnoys固定液、1mol／L盐酸、改良苯酚品红染液、NaN3。

四、方法与步骤⑴浸种催芽：择饱满、均匀的种子，洗净后用蒸馏水常规浸种、催芽24～30h，此期至少换水2次；待种子充分吸胀后，移入铺有干净、双层湿纱布的托盘内培养。

⑵用被检测液处理根尖：当初生根长到1～2cm时，选初生根生长良好的蚕豆6～8粒，分别放入蒸馏水（CK）、0.４mmol／L、0.８mmol／L、1.2mmol／L的NaN3中染毒8～12h。

⑶根尖细胞恢复培养：处理后的种子用蒸馏水（自来水）浸洗3次，每次2～3 min；将处理液洗净后，置于湿棉花上恢复22～24h；同时均设蒸馏水处理为空白对照组。

以上温度均为25℃。

⑷根尖细胞固定：将恢复后的种子，从根尖顶端切下1～1.5cm长的幼根，用Carnoys 固定液固定20～24h。

固定后的根如不及时制片，可换入70%的酒精溶液中置4℃冰箱中保存备用。

⑸酸解：用1mol／L盐酸在60±5℃下酸解8min，幼根软化即可。

⑹染色：吸去盐酸，用蒸馏水浸没幼根3次，每次1～2分钟。

最后浸于水中。

制片前取出置载玻片上，截下1～2mm左右长的根尖，滴1-2滴改良苯酚品红染液染色10～15min 后，加上盖玻片，覆以吸水纸常规压片。

利用蚕豆根尖细胞微核技术检测咖啡和茶叶对细胞生长的影响一、实验目的1、学习蚕豆根尖的微核测试技术。

2、探究咖啡对蚕豆根尖生长的影响。

3、探究茶叶对蚕豆微核的影响。

二、实验原理微核（micronuclei）试验是检测染色体或有丝分裂器损伤的一种遗传毒性试验方法。

无着丝粒的染色体片段或因纺锤体受损而丢失的整个染色体，在细胞分裂后期仍留在子细胞的胞质内成为微核。

用微核试验来评价药物、放射线、有毒物质等对人体细胞或体外培养细胞遗传学损伤仍是一个直观有效可行的方法,在遗传毒理、医学、食品、药物、环境等诸多方面得到了广泛的应用。

微核计数经济,迅速,简便,不需要特殊技能,可以统计更多的细胞并实现计算机自动计数。

若采用核型稳定的细胞,确立统一的操作协议,进行实验室间的合作建立数据库,应用探针技术的微核试验很可能被纳入遗传毒理学试验。

蚕豆(Vicia faba)是一种理想的细胞遗传学研究材料。

蚕豆的染色体大，数量少(2n=12),根尖中含有较多的分裂相细胞，非常适合显微观察，而且蚕豆根尖细胞周期中的大部分时间对诱变剂敏感，便于遗传毒性检测实验。

咖啡问世以来受到世界各地人们的追捧,不论是老人还是年轻人。

众所周知咖啡有提神的功效，有助于防止放射线伤害，而且咖啡会起到预防肝癌的作用但是咖啡还有一些副作用，如：经常喝咖啡会使人上瘾，饮用过多的咖啡人麻痹瘫痪等。

茶叶在中国有着悠久的历史，如今也受到世界各地人们的青睐。

喝茶对人体有很大的益处，如：茶叶中的茶多酚可与重金属结合产生沉淀，使身体中的一些有害物质迅速排出体外，达到解毒的效果。

三、实验仪器、试剂、材料3.1主要实验仪器盖玻片、恒温水浴锅、恒温培养室（25℃）、冰箱、培养皿、棉花、纱布、计数器、光学显微镜、烧杯等。

3.2主要实验试剂卡纳氏固定液：三份纯酒精与一份冰醋酸混合制成、70%乙醇、0.1mol/L盐酸、改良苯酚品红染液。

3.3实验材料褐皮蚕豆种子、速冲咖啡、茶叶。

实验四蚕豆根尖微核监测技术（VMT）一、实验目的学习如何利用高等植物间期体细胞遗传检测系统以监测环境中的致突变物。

二、原理在细胞分裂早期，若受到有害理化因子的攻击，使染色体发生断裂，产生染色体片段。

在这些片段中，有些可能重新愈合恢复正常，随细胞分裂进入子细胞，有些则由于缺乏着丝点，不能移向细胞的极部而变成圆球体，像卫星一样分布在主核的周围，这便是微核，由于染色体片段的大小和数量不一，所以微核的大小和数量也不相同。

而蚕豆根尖细胞的染色体大，DNA含量多，因而对诱发物的反应敏感，通过显微镜下的观察和计数，便可监测环境污染。

三、器材与试剂（一）显微镜、温箱、恒温水浴箱、冰箱、手揿计数器、解剖盘、镊子、解剖针、载玻片、盖玻片、试剂瓶、烧杯等显微镜压片实验用具。

（二）试剂1.5N HCl、45%醋酸、卡诺氏液（无水乙醇3份加冰醋酸1份配成，固定根尖时随用随备）、Schiff试剂、SO洗涤液。

2四、操作步骤1、蚕豆浸种催芽（1）浸种：将当年或前一年的松滋青皮豆种子按需要量放入盛有有自来水的烧杯中，臵25℃温箱内，浸泡20~30小时，此期间至少换水2次，换用的水最好事先臵于25℃温箱中预温。

（2）催芽：待种子吸胀后，用纱布松松包裹臵解剖盘内，保持温度，在25℃的温箱中催芽12~24小时。

待种子初生根露出2~3mm时，再选取发芽良好的种子，放入铺有薄层温脱脂棉的解剖盘内，仍臵入25℃的温箱中继续催芽，注意保护湿度。

再经24~36h，种子大部分初生根长至2~3cm，根毛发育良好，这时就可用来作为监测水源样品或药物溶液突变效应之间。

2、被监测液处理根尖（1）每一处理选取6~8粒初生根尖生长良好，根长一致的种子，放入盛有被测液的培养皿中，被测液浸泡住根尖即可，用自来水处理作对照，方法相同。

（2）处理时间4~6h。

3、根尖细胞恢复培养：（1）将处理的种子，用自来水浸洗8次，每次2~3min。

（2）洗净后的种子再放入新铺好湿脱脂棉的解剖盘内，按前述培养条件使根尖细胞恢复22~24h。

利用蚕豆根尖细胞的微核试验进行安全毒理评价利用蚕豆根尖细胞的微核试验进行安全毒理评价摘要当致畸性化学物质作用于细胞周期G期和S期时～可以诱发染色体畸变～作用于G12[1]期～诱发染色单体畸变。

染色体畸变后在显微镜下可观察到微核。

用洗发水、洗面奶、洗衣粉处理蚕豆根尖～并根据微核出现率与对照组进行了t检验。

结果表明:三种毒液均会诱发微核效应～其中洗发水、洗面奶基本无污染～洗衣粉属轻度污染。

关键词蚕豆根尖微核效应安全评价微核是染色体畸变的一种表现形式，为有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体片段，在分裂末期未能进入主核，便在细胞质中形成了一个或多个圆形或杏仁状结构。

微核游离于主核之外，大小在主核的1/3以下。

其折光率与细胞化学反应性质和主核一样，也具有合成DNA的能力。

许多理化因素，如辐射、化学药剂等作用于分裂细胞会诱发染色体畸变，形成微核。

通过测定微核率，可应用于辐射损伤、辐射防护、化学诱变剂、新药试验、食品添加剂、环境检测的安全评价及染色体遗传疾病和癌症前期诊断等各个方面。

.尤其是各种化学产品与日俱增,研究和探索与人民生产和生活密切相关的化学产品对人类健康的影响和潜在危害性[2] 有重要的意义。

1材料与方法1.1材料蚕豆宿舍同学使用的洗发水、洗面奶和洗衣粉自来水卡诺氏I液 Giemsa染色 1mol/L的HCl1.2方法1.2.1蚕豆种子的吸涨和发芽取20粒蚕豆种子，用自来水于22—23?下浸种24h。

种子吸涨后，保持湿度和温度催芽2天。

1.2.2毒液处理各取10粒种子，分别用自来水和三种毒液分别培养种子1天后，用蒸馏水将根浸洗，1洗净后再将其置于培养皿中保持温度培养24h。

1.2.3Giemsa染色和压片剪取上述种子根尖约1cm，用卡诺氏I液固定数小时。

用蒸馏水浸洗两次，吸干后加入1mol/L的HCl将幼根于60?下酸解10—15min，使幼根软化。

倒去HCl，吸干水再加Giemsa[3] —15min。