关于微核诱导实验

洗洁精蚕豆根尖细胞的

微核诱导及检测

摘要根据微核诱导的原理，以未受污染的蚕豆和洗洁精为材料，测定洗洁精对

根尖细胞的影响。结果表明，洗洁精会诱导微核的产生。说明洗洁精在超过一定浓度内对生物细胞是有害的。

关键字：蚕豆、洗洁精、微核、诱导

Abstract According to the principle of micronucleus induced by unpolluted fava beans and a detergent, detergent effect on root tip cells. The results show that the detergent will not induce micronucleus. Detergent in a certain concentration in biological cells are harmless. Key words: beans, detergent, microkernel, induction

一、实验原理

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，可准确显示各种处理诱发畸变的效果，并可用于污染程度的监测。

本组选择了洗洁精来做微核实验，因为随着我们生活水平的不断提高，各类洗涤剂相继问世,其使用范围变得越来越广，渗透到我们生活的好多方面。人工合成的洗涤剂成本低、去污力强、种类多，主要分为阳离子型、阴离子型和非离子型3 类(其中阴离子型表面活性剂使用频率最高)。但是洗涤剂可通过皮肤渗透到血液中,导致人体血液中Ca2+含量下降以及细胞染色体畸变。此外,含合成洗涤剂的废水排入水体后,将影响水生生物的生长,并致水体富营养化,从而破坏水环

境质量和水生生态系统的平衡。

二、实验过程

二、实验材料：蚕豆种子、洗洁精

三、实验器具、药品试剂

（一）实验器具：

显微镜，计数器，镊子，载玻片，盖玻片，烧杯，瓷盘等。

（二）实验药品：

6mol/L盐酸，甲醇，冰乙酸，醋酸洋红，

氟化钠处理液：0.5mmol/L 3种浓度。

六、实验方法：

1．实验材料的培育

蚕豆根尖细胞的染色体大，DNA含量高，因而对诱变因子反应敏感。种子成熟后，晒干贮藏于干燥器内或4℃冰箱内备用。

2．浸种催芽：

将实验用蚕豆种子按需要量放入盛有蒸馏水的烧杯中，在25℃下浸泡24小时。种子吸胀后，用纱布松散包裹置白磁盘中，保持湿度，在25℃恒温箱中催芽12-24小时，待初生根长出2-3mm时，再取发芽良好的种子，放入铺满滤纸的磁盘中，25℃继续催芽，经约36-48小时，大部分初生根长至1-2cm左右，根毛发育良好，这时即可用来进行检测了。

3．处理

每一处理选取6-8粒初生根生长良好、根长一致的种子，放入盛有待测物溶液的培养皿中，浸没根尖。用自来水作对照处理，处理根尖6～24h(处理时间可视实验需要和被测液浓度而定)。

4．根尖细胞恢复培养

将处理后的种子用蒸馏水浸洗三次，每次2-3min。将洗净的种子再放入铺好滤纸或脱脂棉的白磁盘内，25℃温箱中恢复培养22-24小时。

5．固定根尖细胞及制片

(1)将恢复培养后的种子，从根尖顶端，切下1cm长的幼根。用卡诺氏液固定24h，固定

后如果不及时制片，可换入70% 的乙醇中，置4℃冰箱内保存备用。

6．酸解：

从70％乙醇中取出固定好的根尖→流水冲洗３min→吸水纸吸干→放入盛有适量1 mol/L HCl，60±0.5℃水浴保温的瓶中→解离10min。

7．染色：

解离后材料水洗3min并吸干，挑取1个根尖的乳白色分生组织于载玻片上夹碎捣烂，滴加1～2滴染液，染色10～15min，压片。

8．压片

在经染色的材料上加一滴染液，盖上盖玻片，覆一层吸水纸，用带橡皮头的铅笔垂直敲打，或以拇指垂直紧压盖片(注意勿使盖片搓动)，使材料分散压平，便于观察。

9．镜检及微核识别标准

首先在低倍镜下找到分生组织区细胞分散均匀，分裂相较多的部位，再转高倍镜观察。

微核识别标准：

（1）在主核大小的1/3以下，并与主核分离的小核。

（2）小核着色与主核相当或稍浅。

（3）小核形态为圆形、椭圆形或不规则型。

观察3个根尖，每个根尖计数100个细胞中的微核数并进行记录。

10、实验结果

表1 洗洁精对蚕豆根尖的影响

根的颜色和形态变化

处理洗洁精的含量

mg·L-1

对照组0 根尖乳白色、形态无变化

洗洁精100 根尖微黄、形态无明显变化

蚕豆表皮以及根尖颜色和形态都发生了不同程度的损害，表皮变黑，根尖也会出现发黄、变黑、变软甚至腐烂的现象。根尖会变黄、变黑的主要原因是蚕豆根尖经洗洁精诱变处理后,细胞发生脱水,从而导致根尖细胞死亡。

表2 洗洁精对蚕豆根尖细胞微核率和染色体畸变率的影响

观察的细胞数微核率/‰染色体畸变率% 处理洗洁精的含量

mg·L-1

对照组0 1020 1.2 3.49

洗洁精100 1030 8.3 4.65

洗洁精对蚕豆根尖细胞的微核率影响明显比染色体畸变率影响大。

实验结果与讨论

1、从实验结果可以看出，洗洁精蚕豆根尖细胞具有一定的危害性，

2、对实验方法的改进：①此次实验的解离时间为10min，但结果发现时间有点短，根尖的解离状况不佳，以至于制片时屡试不成，对比其他组的解离时间，计划下一步实验解离时间进行稍长些，20—30 min；②染色时间也适当延长，可能由于不同组的染液活性不同，鉴于本组的实验现象及结果，建议下步实验适当延长染色时间，以便于观察；③制备临时装片的技术方法改进一下，压片时不一定完完全全按照老师说的或查找的文献上的方法来进行，在实验过程中头脑要保持灵活些，达到实验目的即可，不要墨守成规。

对实验材料的改进：可以用洋葱或大蒜作为实验材料进行微核诱导，最后可以为以后其他年级进行该实验选择最佳的实验材料。