实验二 植物细胞微核检测技术

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2 生物微核对环境污染的指示暨细胞有丝分裂相观察2.1 相关基础知识环境的三致性，即指环境中物理或者化学污染物对生物的致畸、致癌、致突变性，是目前环境污染中最主要的问题。

三致的根本在于致突变，致畸、致癌常常是致突变的结果。

微核是无着丝点的染色体断片，在有丝分裂后期由于不能向两极移动而游离于细胞质中，在间期细胞核形成时，即可在它附近看到若干个很小的圆形结构，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，而微核产生的概率又可与诱变因子的剂量呈正比，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。

各种类型的骨髓细胞中均能见到微核，但某些只有少量胞浆的有核细胞，其核是分叶而有突起的，这类分叶及突起常常被误认为是微核，容易造成计算误差。

哺乳动物的红细胞，在成熟过程中将细胞核排出，成为无核细胞，而微核却留在细胞质中不被排出。

这样，只要红细胞生成过程中出现过染色体断片，就能在成熟的红细胞内看到微核，一目了然，即使没有多少遗传学知识的人，稍加训练也能从事这方面的计数工作。

染色体断裂实际上就是染色体的缺失。

如果进行染色体畸变分析，首先要做染色核型分析（包括正常和异常的）。

染色体数目多，形状小，则适于做核型分析的中间分裂相不易得到，而且核型分析时需要较好的遗传学知识，还需要较丰富的经验。

与之比较，微核试验法是一种不需特殊试剂及设备，且快速而简便的检测方法。

蚕豆（vicia faba）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。

蚕豆根尖微核实验与染色体畸变试验同样具有准确、快速、操作简便、有明显剂量—效应关系、适合大批量样品检测等特点。

美国国家环保局也肯定了蚕豆根尖微核试验在环境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。

利用植物微核检测有毒物质摘要随着现代社会的发展，越来越多的化学物质应用到工业生产和人们的日常生活中，而其中有些物质具有较强的危害性如致畸、致癌、致突变性，称为三致性，而三致性的根本又在于致突变性，致畸、致癌常常是致突变的结果。

为了检测出已存在或潜在的危害，各种检测技术应运而生。

植物微核技术是根据遗传学上染色体畸变的原理而建立的一种环境污染的生物监测方法。

利用这种技术可以检测出有害气体、重金属、有机物等对生物体遗传物质的影响程度，目前该方法已经被广泛地应用于致突变物检测中。

本文采用蚕豆根尖植物微核技术，对生活用品指甲油进行检测。

结果表明在一定浓度范围内，蚕豆根尖细胞微核率增加。

这一结果表明指甲油有一定的危害，建议大家尽量少使用。

关键词：微核；蚕豆；指甲油目录第一章前言 (1)1．1植物微核技术的建立 (1)1．2植物微核技术的原理及方法 (1)······第二章材料与方法 (1)2．1实验材料 (1)2．2实验方法 (2)2．2．1选材并培养 (2)2．2．2处理与恢复 (2)2．2．3 根尖细胞的固定 (2)2．2．4根尖解离 (2)2. 2. 5 染色及压片 (2)2. 2. 6镜检 (2)······第三章结果与讨论 (2)3．1结果计算 (2)3. 2 结果统计 (2)3．3结果分析 (2)······结束语 (3)主要参考文献 (3)附录 (4)附录 A 指甲油成分 (4)致谢 (6)利用植物微核检测有毒物质第一章前言植物微核技术是根据环境中污染物能引起植物DNA损伤，诱发染色体畸变而形成微核的原理来检测诱变物质对染色体损伤的一种简便易行的方法。

利用这种技术可以检测出有害气体、重金属、有机物等对生物体遗传物质的影响程度，目前该方法已经被广泛地应用于致突变物检测中。

蚕豆根尖微核实验（诱导与检测部分）一、实验目的1、了解环境诱变物对微核产生的原理。

2、掌握微核试验技术。

3、了解毒理遗传学在环境监测中的应用及意义二、实验原理微核是无着丝点的染色体断片，在有丝分裂后期由于不能向两极移动而游离于细胞质中，在间期细胞核形成时，可在它附近看到若干个圆形的结构，直径大约是细胞直径的1/20到1/5，这就是微核。

微核简称(MCN)，是真核生物细胞中的一种异常结构，往往是细胞经辐射或化学药物的作用而产生。

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以下。

微核的折光率及细胞化学反应性质和主核一样。

一般认为微核是由有丝分裂后期丧失着丝粒的断片产生的，但有些实验也证明整条的染色体或多条染色体也能形成微核。

这些断片或染色体在细胞分裂末期被两个子细胞核所排斥便形成了第三个核块。

已经证实微核率的大小是和用药的剂量或辐射累积效应呈正相关，这一点和染色体畸变的情况一样。

所以可用简易的间期微核计数来代替繁杂的中期畸变染色体计数。

由于大量新的化合物的合成，原子能应用，各种各样工业废物的排出，使人们需要有一套高度灵敏、技术简单的测试系统来监视环境的变化。

只有真核的测试系统更能直接推测诱变物质对人类或其它高等生物的遗传危害，在这方面，微核测试是一种比较理想的方法。

且有研究显示以植物进行微核测试与以动物进行的一致率可达99%以上。

目前微核测试已经广泛应用于辐射损伤、辐射防护、化学诱变剂、新药试验、染色体遗传疾病及癌症前期诊断等各方面。

利用蚕豆根尖作为实验材料进行微核测试，可准确的显示各种处理诱发畸变的效果，并可用于污染程度的监测。

微核产生的概率可与诱变因子的剂量成正比，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。

三、实验器具、药品1、实验材料蚕豆种子2、实验器材光学显微镜、试管（10ml）、蚕豆发芽盒、镊子、手术刀、载玻片、盖玻片、滤纸等。

3、试剂1）NaN3(叠氮钠)2）卡诺氏固定液（乙醇和冰醋酸按照体积比3：1混合配制）4）6mol/L盐酸：配制：取49.5ml 37.5%的盐酸，再加入50.5ml水稀释至100ml容量瓶.四、实验步骤1、种子处理：蚕豆种子洗涤干净，室温（25℃）下用蒸馏水浸泡发芽24小时，此间至少换水两次，所换水应预温至25℃。

实验二植物细胞微核检测技术一、实验目的1、理解细胞微核形成的机理及其形态特点，2、学会培养植物根尖的技术。

3、学会植物根尖的微核诱导技术。

3、学会习植物根尖细胞的微核检测技术。

4、了解毒理遗传学在实际生活与工作中的应用范围及意义。

二、实验原理毒理遗传学，用遗传学方法研究环境因子对生殖细胞或体细胞的遗传物质的损伤及其毒理效应的遗传学分支学科。

环境因素造成的遗传毒理效应包括三个方面：突变形成、癌形成、致畸效应，简称为毒理遗传的三致效应。

毒理遗传学的应用：鉴定生殖细胞、体细胞致突变物；预测潜在的致癌物；环境遗传毒物污染的监测和评价。

根据危害鉴定、描述剂量-反应关系、致突变机制，进行危险度和致癌危险度评价。

微核(micronuclei)简称MCN，是真核类生物细胞中的一种异常结构，往往是细胞经辐射或化学药物的作用而产生的。

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以下。

微核的折光率及细胞化学反应性质和主核一样，也具合成DNA的能力。

微核形成：有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体断片不能向两极移动，游离于细胞质中，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，即形成了微核，直径大约是细胞直径的1/20～1/5。

三、实验材料、仪器及试剂大蒜、显微镜、恒温培养箱、恒温水浴锅、镊子、载玻片及盖玻片、盐酸、乙醇、石碳酸品红染液、硫酸铜。

四、实验步骤1、幼根的培养（提前3—5d进行培养）将大蒜瓣剥去外边膜质枯皮，下端可见许多微微凸起的根原体，将蒜瓣架在烧杯（大小与蒜瓣适宜）口上，杯中盛满清水，使蒜瓣的下部浸入水中，置培养箱中，注意每天换水，经3—5d后，即可长出1-2cm的嫩根。

2、处理根尖：阳性检测采用0.1g/L硫酸铜，以及自行设计（或采集）的液体，对照用自来水处理，处理时间24h，处理液浸没根尖。

3、恢复培养：处理后的根尖用自来水浸洗3次，每次2-3min，洗净后在水中恢复培养24h。

诱变物质的微核检测摘要微核（micronucleus, 简称MCN），也叫卫星核，是真核类生物细胞中的一种异常结构，是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以下。

一般认为微核是由有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体断片产生的。

微核往往是各种理化因子，如辐射、化学药剂对分裂细胞作用而产生的，而且与细胞所受到的不良刺激成正相关，因此可以通过观察植物组织中细胞的微核发生率来确定细胞所受到的污染情况。

1.引言微核（micronucleus, 简称MCN），也叫卫星核，是真核类生物细胞中的一种异常结构，是染色体畸变在间期细胞中的一种表现形式。

微核往往是各种理化因子，如辐射、化学药剂对分裂细胞作用而产生的。

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以下。

微核的折光率及细胞化学反应性质和主核一样，也具合成DNA的能力。

一般认为微核是由有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体断片产生的。

有实验证明，整条染色体或几条染色体也能形成微核。

这些断片或染色体在分裂过程中行动滞后，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，即形成了微核。

已经证实，微核率的大小是和作用因子的剂量或辐射累积效应呈正相关，这一点与染色体畸变的情况一样。

所以许多人认为可用简易的周期微核计数来代替繁杂的中期畸变染色体计数。

含有微核的细胞数占观察细胞总数的比率称为微核细胞率（千分率），简称微核率。

①微核细胞率可以用来反映遗传物质受损伤的程度；②在一定的剂贝范困内，微核率与环坡因子的剂量呈正相关③人们常用微核率来反映环境有害毒物的污染程度：一般认为，微核率在10‰以下时无污染；10-18‰时，有轻度污染；18-30‰时，有中度污染；>30‰，有中度污染。

微核检测技术灵敏度高，技术简单，在辐射损伤、辐射防护、化学诱变剂、新药试验、食品添加剂的安全评价，以及染色体遗传疾病和癌症前期诊断等各个方面都有所应用。

姓名系年级学号科目遗传学实验题目大蒜根尖诱导微核实验组别周一一、实验目的1．了解细胞微核形成的机理及其形态特点。

2．学习植物根尖细胞的微核检测技术。

二、实验原理微核(micronuclei)简称MCN，是真核类生物细胞中的一种异常结构，往往是细胞经辐射或化学药物的作用而产生的。

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以下。

微核的折光率及细胞化学反应性质和主核一样，也具合成DNA的能力。

微核形成:有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体断片不能向两极移动，游离于细胞质中，在间期细胞核形成时，在核产生一到几个很小的圆形结构—微核，直径大约是细胞直径的1/20～1/5。

微核率的大小是和用药的剂量或辐射累积效应呈正相关，因此，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。

微核测试已用于辐射损伤、辐射防护、化学诱变剂、新药试验、染色体遗传疾病及癌症前期诊断等各方面。

三、实验用品实验器具：显微镜、解剖针、盖玻片、载玻片、培养皿实验试剂：改良苯酚品红染液、盐酸、叠氮化钠、水、洗洁精、土豆粉汤、冰红茶、尿实验材料：大蒜根尖四、实验步骤1.将大蒜去皮，在培养板上每个孔中放入2~3瓣，25℃培养48h。

2.在培养板1号孔中加入冰红茶，2号孔中加入土豆粉汤，三号孔中加入水，4号孔中加入洗洁精，5号孔中加入尿，6号孔中加入叠氮化钠，25℃继续培养24h。

3.剪下各孔内约1cm长的大蒜根，置于离心管中加入固定液，固定24h。

4.弃去管内固定液，加入卡纳氏固定液保存已固定的大蒜根。

5.取出固定好的大蒜根，切取1~2mm根尖，用1mol/LHCl解离10min。

6.吸干解离液，用蒸馏水清洗2~3次。

7.吸干蒸馏水，用苯酚品红染色15min。

8.压片，镜检。

注意事项：1.诱变前培养的大蒜不要让根长得太长。

以1cm左右进行诱变最为适宜。

2.固定时，要保证固定液可以充分浸润每条根。

3.染色时最好轻轻将根尖压开一点，有利于中间的细胞着色。

蚕豆根尖微核检测技术实验名称: 方便面面饼液对蚕豆根尖微核率的影响专业年级: 2010级级生物科学成员: 尹忠围安树珺谢林芝刘伟指导教师:实验时间: 2013年4 月一、摘要用蚕豆根尖细胞微核技术检测不同种类方便面面饼液微核的诱变效果。

设置了阴性对照:自来水处理组，实验组:康师傅、统一、老坛，麻老表四组饼液分别处理蚕豆根尖，阳性对照:用0.02g/L的醋酸铅溶液处理。

发现方便面面饼液在诱导微核产生方面影响明显，醋酸铅溶液具有诱导微核产生的作用。

关键字:蚕豆根尖，方便面面饼，微核千分率，污染指数二、实验背景和目的随着现代社会的发展，越来越多的化学物质运用到人们的日常生活之中，如种类繁多的食品添加剂。

而其中有些物质具有较强的危害，如致畸，致癌，致突变等。

为了检测已存在或潜在的危害，各种检测技术应运而生。

微核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。

我们采用蚕豆作为实验材料，采用植物微核技术来检测方便面面饼中添加剂对人体是否产生危害。

方便面是日常生活中经常接触到的食品，其市场占据快餐食品的大壁江山，在超市中油炸方便面与非油炸方便面占到快餐食品的60%到70%。

另一方面，在各媒体的报道中，经常出现有关方便面的食用危害，而且很有争议，所以这也是我们进行本实验的一个原因。

三、实验原理微核是间期细胞中在细胞核之外存在的一个或多个圆形或杏仁状结构，大小在主核的1/3以下，是有丝分裂后期丧失着丝粒的落后的染色体片段形成。

20世纪70年代初，Matter和Schmid等首先用动物骨髓细胞微核率来测定怀疑具有诱变活力的化合物，并称之为微核。