大蒜根尖培养微核--洗衣粉

利用大蒜根尖培养微核

一、实验目的

1.学习化学因素诱发植物染色体变异及产生微核的实验技术；

2.检验诱变剂量与诱变效应的相关性

3.检测洗衣粉、洗发水对大蒜的遗传毒理效应

二、实验原理

植物细胞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。植物细胞在有丝分裂或减

数分裂的早前期,如受到有害因子的攻击,可能发生染色体断裂,产生染色体片断,这些片断就游离在细胞质中,形成大小不同的

小核,即微核。环境中的诱变物越多,形成的微核就越多,因此可

以根据微核的多少,说明诱变物强弱。【1】

微核是真核生物细胞中的一种异常结构，在间期呈圆形或椭圆形，游离于主核之外，大小应在主核的1/3以下。微核是

由有丝分裂后期丧失着丝粒的断片产生，一整条或好几条染色

体也能形成。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。微核率大小同用药剂量或辐

射积累效应呈正相关，因此可用简易的间期微核技术来代替繁

杂的中期染色体畸变计数。

三、实验材料

大蒜根尖

四、仪器、药品、用具

显微镜、剪刀、镊子、载玻片、盖玻片、吸水纸、电子天平、量筒、冰箱、恒温箱或水浴锅、培养皿、青霉素小瓶、镊

子、洗瓶等

卡诺氏固定液、95%酒精、1N盐酸、改良苯酚品红染液

五、实验内容和方法

1、大蒜培养

大蒜浸水催根将剥皮的大蒜放入培养皿中，倒入清水使大蒜根部没入水

中，置于25℃下培养 48 小时，待初生根长出 1-2cm 左右，根毛发育良好，即可用来检测。【2】

在材料剪取前将大蒜移入4 ℃冰箱内处理24 h，经低温处理后再移出室温下恢复培养，待根尖长至1.5～2.0 cm后即可进行观察。其原因是经过接近0 ℃的低温处理后，可抑制纺锤体的形成，因此，在4 ℃时，

不仅大蒜根尖积累了很多前、中、后、末期的细胞，而且染色体比较粗短，典型的分裂相大大增多。（这步可省略）【3】

2、待测液处理（1天）

取材最好在上午10点

3、恢复培养

将处理过2 d的洋葱再次移入蒸馏水中继续培养1 d。

4、根尖固定（1天）

将根尖放在卡诺氏固定液（Carnoy’s Fluid，纯酒精∶氯仿∶冰醋酸=6∶3∶1）中固定1～2 h，然后依次在体积分数为95%，85%，80%的酒精中各浸3～5 min，最后转入70%的酒精中保存备用。

5、解离

将根尖放入培养皿中加入1mol/L 盐酸，65℃下解离10min，解离完毕后用吸管将解离液吸干净，加入蒸馏水多次漂洗。

6、染色

用干净刀片将洋葱根尖和延长区切去,将余下根尖切碎,用改良苯酚品红

染色 5 min 。

7、制片观察、微核计数

常规压片,在40 x 10倍显微镜下识别各项指标.每个浓度至少观察6个根尖,每个根尖至少观察1 000个细胞.

微核千分率(MCNF)= (观察细胞中具有微核的细胞数/所有观察的细胞总数)×1 000/‰

实验结果

1.洗衣粉组实验数据 视野

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总数

微核率 0.125 1 3 2 0 5 0 1 1 0 1 14 14‰ 0.25 1 2 1 2 16 1 1 2 3 1 30 30‰ 0.5

0 0 3 1 1 0 3 3 3 3 17 17‰ 1.0

2 2 0 0 1 1 1 1 1 0 9 9‰ 2.0

0 0 1 0 2 0 0 0 1 0 4 4‰ 4.0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1‰

对照 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

1‰

1430179410

5

10

15

20

25

30

35

0.1250.250.5124微核总和

微核总和浓度（g/L ）

10×10 40×10

结果分析：

1洗衣粉对大蒜根尖外部形态的影响

因为根尖是植物器官中最敏感的部位，用洗衣粉处理后根部变软，经高浓度洗衣粉处理后,细胞发生脱水,影响了它的生理结构,从而导致根部细胞趋于死亡，根尖大多呈乳白色,曾有研究指出,植物根尖分生组织中有干细胞,这些细胞具有无限自我维持和自我更新的能力,从而使根尖保持活力,对一定浓度的洗衣粉具有一定的忍耐力。

2洗衣粉对大蒜根尖细胞的遗传毒理学效应

从实验数据看,洗涤剂作为化学诱变剂,其有毒成份会破坏DNA结构和染色体形成,随着细胞的有丝分

裂最终产生微核，可能是由于高浓度洗衣粉导致细胞内某些细胞器破坏,因此微核率在一定程度上也能反映出洗衣粉对植物细胞的毒害作用。

3洗衣粉对大蒜根尖细胞微核率的影响

由实验结果可以看出6个浓度的洗衣粉均能诱导大蒜根尖细胞产生微核，不同浓度所产生的微核数不同。与对照组进行比较后发现：浓度范围

0.125g/L-0.25 g/L时，微核数与诱导浓度呈正相关；当浓度达到0.25 g/L 时出现峰值，即该浓度为最佳的诱导浓度，诱导的微核率最大，其毒害作用最大，这可能是由于洗衣液浓度达到了细胞的耐受限度,很大程度上损伤了细胞染色体和DNA；在浓度为0.5 g/L 至4.0 g/L，微核数随浓度的增加而减少，而当浓度达到4.0g/L时，几乎没有微核产生，此时基本上已经导致细胞死亡。从本实验结果看，微核率可能与固定时间有关,但多数原因取决于洗衣粉溶液的浓度，这一猜测还需要后续实验来证明。

讨论

从本试验的结果和分析可知，生活中经常用到的洗衣粉也是一种化学诱变剂，它可以导致大蒜根尖中微核的产生。因此，在日常生活中洗衣服时应尽量少使用洗衣粉，使用时也要将其漂洗干净，避免或减少