微核检测技术郭共23页
微核试验——精选推荐
微核试验⼩⿏⾻髓中嗜多染红细胞（PCE）微核实验简介微核（micronucleus），与染⾊体损伤有关，是染⾊体或染⾊单体的⽆着丝点断⽚或纺锤丝受损⽽丢失的整个染⾊体，在细胞分裂后期遗留在细胞质中，末期之后，单独形成⼀个或⼏个规则的次核，包含在⼦细胞的胞质中，⽐主核⼩，故称微核。
故微核试验能检测化学毒物或物理因素诱导产⽣的染⾊体完整性改变和染⾊体分离改变这两种遗传学终点。
实验⽬的1.学习和掌握⼩⿏⾻髓嗜多染红细胞（PCE）微核测定⽅法2.了解细胞染⾊体损伤情况，掌握检测断裂剂和部分⾮整倍体致突变剂的测定⽅法3.进⼀步熟练制⽚和镜检操作器材与试剂1.器材⼿术剪、⽆齿镊、⼩型弯⽌⾎钳、载玻⽚、玻璃染⾊缸、定时钟、晾⽚架、显微镜（带油镜）、注射器及针头、⼲净纱布、乳头吸管、玻璃铅笔、电吹风机2.试剂甲醇、Giemsa储备液、磷酸盐缓冲液（PH6.8）环磷酰胺操作步骤1.试验动物及处理（1）动物选择：⼀般选⽤⼤⼩⿏，⼩⿏最常⽤，18-20g，每组10只，雌雄各半。
（2）染毒途径：根据研究⽬的或受试物性质不同，原则上可尽量采⽤⼈类接触受试物的途径：通常采⽤灌胃法和腹腔注射。
（3）染毒次数：多次染毒法（每天染毒⼀次，连续4天，第五天取样）或两次染毒法（处死前30h+处死前6h）（4）剂量及对照选择据受试物的LD50，以1/2LD50为最⾼剂量组，下设3-4个剂量组。
同时设⽴阳性（环磷酰胺）和阴性对照（溶剂组）2.⾻髓细胞制⽚和涂⽚：最后⼀次染毒后，在确定时间脱颈椎处死动物，迅速剪取其胸⾻，剔去肌⾁，⽤⼲净纱布擦拭，剪去每节⾻骺端，⽤⼩型弯⽌⾎钳挤出⾻髓液，点在载玻⽚⼀端预先滴好的⼀滴⼩⽜⾎清中。
混匀后推⽚。
长度为2-3cm。
3.固定：将推好晾⼲的⾻髓⽚放⼊染⾊缸中，⽤甲醇固定15min,取出晾⼲。
4.染⾊：Giemsa应⽤液染⾊15min.冲洗染⾊液，晾⼲。
5.观察计数：先以低倍镜、⾼倍镜粗检，选择细胞分布均匀、疏密适度、形态完整、染⾊良好的区域，再在油镜下按⼀定顺序进⾏PCE和微核计数。
微核测试实验报告
微核测试实验报告1. 引言微核测试是计算机科学中一项非常重要的实验之一。
作为操作系统的核心组件，微核系统承担着管理系统资源、实现进程调度等关键任务，因此对微核系统进行充分的测试和验证至关重要。
本实验旨在通过对微核系统的功能进行测试，对微核系统的性能和稳定性进行评估。
2. 实验环境- 硬件环境：Intel Core i5处理器、8GB内存、256GB固态硬盘- 软件环境：Ubuntu 18.04操作系统、微核系统版本1.03. 实验目标通过对微核系统进行一系列的功能测试和性能测试，验证其在不同场景下的表现，并分析系统的稳定性。
具体的实验目标如下：1. 验证微核系统的基本功能是否正常，包括进程管理、内存管理、文件系统等；2. 分析系统在多任务调度的情况下的性能表现，包括任务切换速度、资源利用率等；3. 测试微核系统在面对异常情况（如内存溢出、文件系统错误等）时的处理能力；4. 比较微核系统与其他核心组件的性能差异，分析其优缺点。
4. 实验步骤4.1 功能测试首先，我们对微核系统的基本功能进行了全面的测试。
通过编写一系列的测试用例，包括创建、删除进程，读取、写入文件，分配和回收内存等，对系统进行了功能上的验证。
测试结果显示，微核系统在这些基本功能上表现出色，所有功能均正常工作。
4.2 性能测试为了对微核系统的性能进行测试，我们设计了一组多任务调度的测试用例。
测试用例包括创建多个任务，设置不同的执行时间和优先级，并通过观察系统的响应时间和任务切换速度来评估系统的性能。
实验结果表明，微核系统在多任务调度的情况下表现出较高的性能，并能有效利用系统资源。
4.3 异常情况测试为了测试微核系统在面对异常情况时的处理能力，我们模拟了一些可能的异常场景，如内存溢出、文件系统错误等。
通过观察系统的反应和错误处理机制，我们评估了系统在面对这些异常情况时的稳定性和可靠性。
实验结果显示，微核系统能够及时检测到这些异常情况，并采取相应的措施进行处理，不会对整个系统造成严重影响。
微核试验的原理
微核试验的原理随着科技的发展，人类对于原子核的研究也越来越深入。
微核试验就是其中的一种方法。
所谓微核试验，就是通过加速器将高能粒子轰击目标核，使其发生裂变或者反应，进而研究原子核的性质和行为。
本文将从微核试验的基本原理、实验装置、数据分析以及应用领域等方面进行介绍。
一、微核试验的基本原理微核试验的基本原理是利用高能粒子与目标核的相互作用，研究原子核的性质和行为。
高能粒子可以通过加速器进行加速，使其具有足够的能量与目标核发生相互作用。
目标核可以是稳定核或者放射性核，也可以是天然存在的核素或者是通过合成得到的核素。
高能粒子与目标核的相互作用包括以下几种：1.弹性散射当高能粒子与目标核发生弹性散射时，粒子的能量和动量不变。
这种相互作用可以用来研究原子核的大小和形状。
2.非弹性散射当高能粒子与目标核发生非弹性散射时，粒子的能量和动量会发生变化。
这种相互作用可以用来研究原子核的激发态和衰变行为。
3.核反应当高能粒子与目标核发生核反应时，会产生新的核素和粒子。
这种相互作用可以用来研究原子核的结构和核反应过程。
二、微核试验的实验装置微核试验的实验装置主要包括加速器、目标核、探测器和数据采集系统等。
1.加速器加速器是微核试验的核心设备，用于将粒子加速到足够高的能量。
常用的加速器包括静电加速器、电子直线加速器、质子循环加速器等。
2.目标核目标核是微核试验的实验对象，可以是稳定核或者放射性核，也可以是天然存在的核素或者是通过合成得到的核素。
目标核的选择与实验目的密切相关。
3.探测器探测器用于探测高能粒子与目标核的相互作用产生的粒子和辐射。
常用的探测器包括闪烁体探测器、半导体探测器、气体探测器等。
4.数据采集系统数据采集系统用于采集探测器探测到的信号，并将其转化为数字信号进行处理。
数据采集系统的设计和构建对于实验结果的准确性和可靠性有着至关重要的作用。
三、数据分析微核试验的数据分析主要包括对探测器探测到的信号进行处理和分析。
微核试验讲义
石河子大学教案续页（内容与进程）
溶解并定容至1000m1。
(3)pH6.8的磷酸盐缓冲液：取l/15mol/L的磷酸二氢钾溶液50.40ml和l/
15mol/L的磷酸氢二钠溶液49.60m1，两者混合均匀即成。
3。阳性对照物环磷酰胺或丝裂霉素C。
(五)操作步骤
1.试验动物及处理
(1)动物选择：一般常用的试验动物为大、小鼠。以小鼠使用最为广泛，要求体重18～20g，7～12周龄。每组小鼠数量10只，雌雄各半。
2.试剂
甲醇(分析纯)、甘油(分析纯)、小牛血清、生理盐水、Giemsa储备液(取Giemsa染料1g，甘油66m1，甲醇60m1。先将染料置于研钵内，加入少量甘油混合研细，再分次倾人剩余的甘油继续研磨，然后转移至烧杯内，盖上玻璃表面皿，置，60℃水浴2h，取出待冷却后加入甲醇，混合静置2周后，过滤于棕色瓶内，存放阴凉处。该储备液存放的时间越长，染色效果越好。临用时用pH6.8的磷酸盐缓冲液配制为10％的应用液)、pH 6.8的磷酸盐缓冲液。
通过本次实验，学习和掌握小鼠骨髓多染红细胞(PCE)微核测定方法。
（二）原理
微核试验是用于染色体损伤和干扰细胞有丝分裂的化学毒物的快速检测方法。微核是指存在于细胞中主核之外的一种颗粒，大小相当于细胞直径的1／20—1／5，呈圆形或杏仁状，其染色与细胞核一致，在间期细胞中可以出现一个或多个。一般认为微核是细胞内染色体断裂或纺锤丝受影响而在细胞有丝分裂后期滞留在细胞核外的遗传物质。所以，微核试验能检测化学毒物或物理因素诱导产生的染色体完整性改变和染色体分离改变这两种遗传学终点。
实验八 植物微核检测技术23页PPT文档
以染色体为指标的“三致效应”的检测方 法：
1. 经典的染色体畸变分析方法； 2. 姐妹染色单体互换测试法； 3. 微核测试法。
（1）断片 （2）双着丝点 （3）环
微核率与用药剂量或辐射积累效应呈正相关。
实验材料：
毛葱（Allium fistulosum）根尖。
实验器材：
显微镜，冰箱，水浴锅，分析天平，剪刀，镊子， 刀片，载玻片，盖玻片，滤纸，量筒，滴瓶，酒精 灯，指管等。
试剂
1. 环磷酰胺（CP） 2. 卡诺氏（Carnoy‘s）固定液 3. 希夫（Schiff‘s）试剂 4. 45%醋酸 5. 1 mol/L盐酸
微核检测记录表
细胞数
微核数
微核千分率
作业和思考题：
1. 叙述微核形成原理。 2. 统计微核细胞数，计算微核细胞千分率。 3. 画出具有微核的细胞示意图。
注意事项：
1. 处在分裂过程中的细胞对不同理化因素的 敏感时期和敏感剂量是不同的，需要进行 试验摸索。
2. 观察与识别微核要准确，统计细胞数至少 1000个/3张片。
4. 镜检及观察，检查400个细胞/片。
结果及分析：
1. 细胞学观察：
在细胞分裂间期，微核 呈圆形或椭圆形，游离 于主核之外，大小在主 核的1/3以下，折光率 及细胞化学反应性质和 主核一样。
毛葱根尖微核
2. 微核率计算
微核率（MCN%o）=
微核数 细胞数
×1000%o
片号 第1片 第2片 第3片 总计
环境因素造成的遗传毒理效应： “三致效应”
诱变物质的微核检测技术
姓名系年级学号日期科目遗传学实验题目诱变物质的微核检测技术同组者诱变物质的微核检测技术摘要：微核是间期细胞的细胞质中一个或多个圆形或杏仁状结构。
核仁的折光率及细胞化学反应性质和主核一样，也具有合成DNA的能力。
微核（micronucleus），与染色体损伤有关，是染色体或染色单体的无着丝点断片或纺锤丝受损而丢失的整个染色体，在细胞分裂后期遗留在细胞质中，末期之后，单独形成一个或几个规则的次核，包含在子细胞的胞质中，比主核小，故称微核。
微核是染色体畸变的另一种表现方式。
本次试验意在了解微核检测的方法和意义，通过检测评价环境中常见物质的诱变情况。
影响微核产生的因素：遗传毒物①断裂剂——可诱发染色体断裂。
②非整倍剂——可使染色体和纺锤体联结发生障碍或纺锤体功能受损。
引起染色体断裂的因素分为物理因素和化学因素。
本次实验所用的诱变剂为叠氮化钠NaN3，不同浓度NaN3处理对大蒜生长的影响随NaN3浓度增加，微核发生率增加。
微核发生率同作用因子的剂量呈正相关。
可用简单的微核技术来反应诱变物质对生物的遗传危害。
引言19世纪末，Howell与Jolly分别在猫和大鼠外周血中发现一种小体，命名为Howell-Jolly小体，并且发现这种小体也存在于恶性贫血患者外周血中。
这一小体便是今日被称之为微核的小体。
1959年，Evans等将蚕豆根端细胞暴露在电离辐射下，观察到辐射诱导微核形成效应，并据此间接推断微核来源于辐射诱导的染色体异常。
1970，年Boiler和Sehmid以中国金黄地鼠为材料，观察了抗肿瘤药三亚胺给予后，骨髓与外周血细胞学的变化，并且提出用本来无核的外周血嗜多染红细胞中的微核发生率来作为微核试验的基本指标，并正式命名为微核实验。
70年代初，Matter和Schmid首先用啮齿类动物骨髓细胞微核率来测定疑似有诱变活力的化合物，建立了微核测定法。
此后至70年代中期，Sehmid以及Heddle研究小组的工作，全面奠定了微核实验的理论及应用基础。
微核检测试验
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。
《微核检测技术郭》PPT课件
哈尔滨师范大学 生命科学与技术学院 遗传教研室 2010年3月
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1
背景知识——毒理遗传学：
或称遗传毒理学，用遗传学方法研究环境因素 对遗传物质的损害及其毒理效应的遗传学分支 学科，提供了许多迅速、准确、简便的方法来检
测各种环境因素对遗传结构的危害，以便采取措 施，减少这些因素对人类的危害。
3. 空间诱变：宇宙系列生物卫星、科学返回卫星、空 间站及航天飞机等空间飞行器进行搭载。
4. 复合诱变：两种或多种诱变剂的先后使用。
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3
环境因素造成的遗传毒理效应： “三致效应”
1. 突变形成：环境因素诱发生殖细胞的基因突变（点 突变）和染色体畸变，从而造成子代遗传性疾病发 生频率的增加，
2. 动物细胞：小鼠骨髓细胞、外周血淋巴细胞等。
3. 应用多种人类细胞：口腔粘膜细胞、鼻腔粘膜细胞、 头皮毛囊细胞、痰液细胞等检测微核、染色体畸变、 姐妹染色单体互换率等指标，对人类接触遗传毒物 的剂量及效应进行评价。
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8
微核测试法： （micronucleus test, MNT）
20世纪70年代初期由Matter和Schmid 首先建立了一种简便、快速、评价客观地检 测来自环境中的各种理化及生物因子对机体 产生潜在的遗传损伤方法，即用哺乳动物骨 髓嗜多染红细胞微核（polychromatic erythrocyte, PCE）出现率的实验方法。
2. 癌形成：环境因素诱发体细胞基因突变或在亲代遗 传的突变形成的背景上诱发体细胞突变，引起的体 细胞恶性转化为癌细胞的作用；
3. 致畸效应：环境因素作用于发育中的胚胎细胞干扰 了基因的正常作用，从而影响到胚胎细胞分化和器 官系统的发育而导致畸胎的发生，也包括环境因素 诱发亲代生殖细胞的基因突变或染色体畸变引起畸 胎的作用。
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临时装片制片 —— 细胞学鉴定
1. 解离：取70%乙醇中保存的根尖水洗两次，用 1N HCl 在60℃处理根尖8-10min后，水洗 3~4次，每次5min。
2. 染色：根尖在有盖的小瓶中加入希夫（Schiff ） 试剂染色30min~2h。
3. 压片：在干净的载玻片上切下根尖分生区，滴一 滴45%醋酸，加盖玻片，用滤纸吸净多余的液体， 一手压住盖玻片一角，另一手持竹针轻敲盖玻片 至组织呈云雾状。将载玻片在酒精灯上轻烤，在 盖玻片上覆滤纸条，用拇指垂直按压制片。
实验步骤： 根尖的培养
环磷酰胺处理
诱变处理
固定 解离
染色
压片
镜检及观察
实验材料 准备
细胞学鉴定
临时装片 制片
实验材料准备 —— 诱变处理
1. 毛葱沙培生根，室温下2-3天即长出0.5 ~ 1cm长的根；
2. 置于环磷酰胺溶液中处理24小时；
3. 从药液中取出，水洗后清水培养24 小时； 4. 水洗后用Carnoy’s固定液固定24小时，
由于大量新的化合物的合成、原子能的应用、各种 工业废物的排出，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。只有真核生物的测 试结果更能直接推测反映诱变物质对人类或其他高 等生物的遗传危害，微核测试是一种比较理想的方 法。
目前国内外已把微核测试用于辐射损伤、辐射防护、 化学诱变剂、食品添加剂、新药试验、染色体遗传 疾病及癌症前期诊断等各方面。
微核测试法： （micronucleus test, MNT）
20世纪70年代初期由Matter和Schmid 首先建立了一种简便、快速、评价客观地检 测来自环境中的各种理化及生物因子对机体 产生潜在的遗传损伤方法，即用哺乳动物骨 髓嗜多染红细胞微核（polychromatic erythrocyte, PCE）出现率的实验方法。
背景知识——毒理遗传学：
或称遗传毒理学，用遗传学方法研究环境因素 对遗传物质的损害及其毒理效应的遗传学分支 学科，提供了许多迅速、准确、简便的方法来检
测各种环境因素对遗传结构的危害，以便采取措 施，减少这些因素对人类的危害。
应用：评价各种化学物的安全性（药物的临床过 渡），人类环境的现场监测、人群健康监测（职 业病的防治）以及遗传毒性与疾病、肿瘤的流行 病学调查等。
现在一般都采用细菌、离体培养的哺乳动物和人 类体细胞、植物为测试对象，主要的方法有：
①以基因突变为指标的检测法 ②以染色体为指标的方法
以染色体为指标的“三致 效应”的检测方法：
1. 经典的染色体畸变分析方法； 2. 姐妹染色单体互换测试法； 3. 微核测试法。
微核
（1）断片 （2）双着丝点 （3）环
3. 致畸效应：环境因素作用于发育中的胚胎细胞干扰 了基因的正常作用，从而影响到胚胎细胞分化和器 官系统的发育而导致畸胎的发生，也包括环境因素 诱发亲代生殖细胞的基因突变或染色体畸变引起畸 胎的作用。
肿瘤的发生和类型
“三致效应”的检测方法：
早期的方法：用待测化学物质喂饲、注射动物或 涂布在动物皮肤上，然后观查动物是否因此而患 肿瘤或出现畸胎等，可检测各种化学物质的致癌 和在胚胎发育过程中的致畸效应。
4. 镜检及观察。
结果及分析：
1. 细胞学观察：
在细胞分裂间期，微 核呈圆形或椭圆形， 游离于主核之外，大 小在主核的1/3以下， 折光率及细胞化学反 应性质和主核一样。
蚕豆根尖微核照片
2.微核率计算
微核率（MCN%o）= 微核数/细胞数×1000%o
片号 第一片
微核检测记录表
细胞数
微核数
微核千分率
微核率与用药剂量或辐射积累效应呈正相关。
实验材料：
毛葱（Allium fistulosum）根尖。
实验器材：
显微镜，冰箱，水浴锅，分析天平，剪刀，镊子， 刀片，载玻片，盖玻片，滤纸，量筒，滴瓶，酒精 灯，指管等。
试剂
1. 环磷酰胺（CP） 2. 卡诺氏（Carnoy‘s）固定液 3. 希夫（Schiff‘s）试剂 4. 45%醋酸 5. 1 N盐酸
4. 复合诱变：两种或多种诱变剂的先后使用。
环境因素造成的遗传毒理效应：
“三致效应”
1. 突变形成：环境因素诱发生殖细胞的基因突变（点 突变）和染色体畸变，从而造成子代遗传性疾病发 生频率的增加，
2. 癌形成：环境因素诱发体细胞基因突变或在亲代遗 传的突变形成的背景上诱发体细胞突变，引起的体 细胞恶性转化为癌细胞的作用；
智能全自动微核分析系统：
法国IMSTAR
本实验的目的：
1. 通过植物根尖微核试验，学习微核的制片 技术、识别及计数方法。
2. 掌握评价理化因子对机体遗传损伤的快速 筛选方法。
实验原理：
微核（micronucleus, MN）是真核生物 细胞中的一种异常结构。由于细胞经辐射或 化学药物等作用使染色体受到损伤，在有丝 分裂中、后期细胞中形成丧失着丝粒的染色 体单体或染色体断片，游离于子细胞质中形 成的次核。在间期细胞中，常常见到比普通 细胞核小很多的一个或几个圆形结构，其直 径大约相当于细胞直径的1/20~1/3。
环境中可产生诱变的因素：
1. 物理诱变：如紫外线，X-射线，γ-射线，快中子， 激光，微波，离子束等。
2. 化学诱变：如烷化剂(包括EMS、EI、NEU、NMU、 DES、MNNG、NTG等)，天然碱基类似物,氯化锂、亚 硝基化合物、叠氮化物、碱基类似物、抗生素、羟 胺和吖啶等嵌入染料。
3. 空间诱变：宇宙系列生物卫星、科学返回卫星、空 间站及航天飞机等空间飞行器进行搭载。
遗传毒理评价所用的材料：
1. 利用植物、昆虫（果蝇）、水生动物等生物的细胞 可以现场监测水源、空气及作业环境中遗传毒物的 存在。为此，发展了紫露草花序、蚕豆根尖、鱼红 细胞遗传毒性试验方法以及Ames（原生动物） 空气现场采样方法等。
2. 动物细胞：小鼠骨髓细胞、外周血淋巴细胞等。
3. 应用多种人类细胞：口腔粘膜细胞、鼻腔粘膜细胞、 头皮毛囊细胞、痰液细胞等检测微核、染色体畸变、 姐妹染色单体互换率等指标，对人类接触遗传毒物 的剂量及效应进行评价。
第二片
第三片
总计
作业和思考题：