植物的微核实验
基于植物微核的学生自主设计性实验
高等教育的目标是培养素质高、能力强的创新人才，如何实现“能力为重”的战略主题对高校创新人才培养提出新的要求。
提高本科生的动手能力和创新意识一直是实验教学改革的主题。
微核实验是细胞遗传学实验中的一个经典项目，属于验证性实验项目。
从2007年开始，本课程组在补充更新实验项目的同时，着手将“植物微核实验”等传统的经典实验项目进行重新设计并实施，取得了良好的教学效果。
一、学生自主设计性实验的意义传统的实验教学以知识传授和技能训练为目标，在实验教学中教师是主导者，实验教学内容固定，而试剂和实验材料等全部是由教师提前准备。
学生做实验只是按部就班地进行操作来取得实验结果。
实验报告千篇一律。
这种学生被动的教学模式，导致学生依赖性强，学习积极性不高。
在自主设计性实验中，教师只解答学生的疑问，帮助学生修改完善实验方案并组织研究报告会。
几年来的实践说明：自主设计性实验能激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，还锻炼了学生论文写作和成果汇报的能力，符合培养创新性高素质人才的目标。
二、“利用微核技术检测环境中有毒有害物”实验设计作为学生自主设计性实验，“利用微核技术检测环境中有毒有害物”实验包括课内和课外两部分。
课内部分分三次，共9学时，需要与其他实验项目协调起来。
第一次课2学时，应安排在学生已学习了植物根尖压片技术（有丝分裂制片与观察）之后，一般在学期的第四或第五周与其他验证性项目安排在一起，用于讲解微核技术原理和实验设想并展示微核形态；第二次课3学时，可以安排在第十二周左右，用于保证学生显微观察的需要；第三次课4学时，一般放在最后，用于分组汇报。
课外部分是实验的主要内容，考虑到学生的课程学习压力和重复实验的需要，为期2个月，即第一次课和第三次课之间有7~8周时间。
在第一次课后，学生自由组合组成团队，一般每队3~4人，选出队长，将名单上报给老师。
每个团队用2周左右的时间进行资料调研、选题和实验方案设计，期间通过电子邮件或直接到办公室与老师进行讨论修改。
微核实验PPT
五：实验步骤
1、浸种催芽：选饱满蚕豆种 子，放于蒸馏水中浸泡24小 时，此间换水两次。待种子 吸胀后，转入铺有脱脂棉的 培养皿中培养，每天换水一
次培养三天，初生根长1~2
厘米待用。
2、处理根尖：取1.25克香烟
丝于烧杯中加入250毫升 蒸馏水加热热煮沸
6、染色：截下1-2mm长的根尖，滴加石炭酸品红染液， 染色10min，加盖玻片，压片，镜检观察。
★注意事项： ★培养蚕豆时需勤换水 ★处理蚕豆时要将根部浸没于处理 液中 ★固定液要现配现用
六，实验成果
对照组
实验组
有丝分裂前期
有丝分裂中期
有丝分裂后期
有丝分裂末期
分裂后的细胞
七，结论分析
MCN‰=18‰左右，浓度太大，导致根尖不生长，在此忽略此结果
微核出现与烟汁浓度变化图
120 100
MCN‰
80 60 40 20 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
1表示对照组蒸馏水 2表示烟汁：蒸馏水=1：5 3表示烟汁：蒸馏水=1：1
经实验观察： ☆对照组未出现微核。 MCN‰=7‰左右
☆烟水：蒸馏水=1：5出现的微核较少。MCN‰=60‰左右，污染指标
（PI）=8.57 ☆烟水：蒸馏水=1：1的处理液微核出现的最明显。MCN‰=100‰左右， 污染指标（PI）=14.29 ☆未稀释的烟水和烟水：蒸馏水：茶水=1：1：1的根尖长势不好。
冷却后过滤待用
• 取6只培养皿，铺上 脱脂棉，将检测液分 别加入培养皿中，并 且编号，另取一组加 蒸馏水的培养皿做对 照组，分别选取4枚 蚕豆放于脱脂棉上， 培养24小时
培养皿编号：
1：未稀释的烟汁
2：烟汁：蒸馏水=1：1 3：烟汁：蒸馏水=1：3 4：烟汁：蒸馏水=1：5 5: 烟汁：茶水：蒸馏水 =1：1：1 6：蒸馏水
微核畸变实验报告
一、实验目的1. 了解微核畸变的原理和实验方法。
2. 掌握微核畸变检测技术，分析实验结果。
3. 培养学生严谨的实验态度和科学探究精神。
二、实验原理微核畸变是指在细胞分裂过程中，染色体发生断裂、缺失、易位等异常现象，导致染色体片段无法正常分离，形成微核。
微核畸变是生物体受到物理、化学、生物等因素作用后，染色体畸变的重要表现形式之一。
本实验采用植物根尖分生组织作为实验材料，利用植物组织培养技术，诱导微核畸变，并通过显微镜观察、计数和统计分析，研究微核畸变的形成机制。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：蚕豆种子、0.01g/mL龙胆紫溶液、15%盐酸、95%酒精、蒸馏水等。
2. 实验仪器：显微镜、解剖镜、载玻片、盖玻片、镊子、滴管、培养皿、培养箱等。
四、实验步骤1. 种子萌发：将蚕豆种子浸泡于水中24小时，取出后播种于培养皿中，置于培养箱中培养，待幼苗长出3-5片真叶时，选取生长状况良好的幼苗。
2. 根尖培养：将幼苗的根尖剪下，放入装有蒸馏水的培养皿中，置于显微镜下观察，待根尖伸长到2-3mm时，取出根尖。
3. 解离：将根尖放入装有15%盐酸和95%酒精的混合液中，在室温下解离5-10分钟。
4. 漂洗：用蒸馏水冲洗根尖，去除解离液。
5. 染色：将根尖放入装有0.01g/mL龙胆紫溶液的培养皿中，染色5-10分钟。
6. 制片：将染色的根尖滴在载玻片上，盖上盖玻片，制成临时装片。
7. 观察：在显微镜下观察，记录微核畸变的细胞数量。
8. 统计分析：对实验数据进行统计分析，计算微核畸变率。
五、实验结果与分析1. 实验结果：在显微镜下观察，发现部分细胞中出现微核畸变，微核数量随实验时间延长而增加。
2. 结果分析：本实验结果表明，植物根尖分生组织在受到一定外界因素作用后，可发生微核畸变。
微核畸变率随实验时间延长而增加，说明微核畸变具有一定的累积效应。
六、实验结论1. 本实验成功诱导了植物根尖分生组织的微核畸变，验证了微核畸变检测技术的可行性。
植物染色体毒理实验 蚕豆根尖微核实验
蚕豆根尖微核实验摘要：本实验用洗发水诱导蚕豆根尖发生畸变，通过固定、酸解、，染色、压片、镜检等一系列过程观察蚕豆根尖细胞核及微核，通过微核的数量判断洗发水对人体毒害作用的大小。
由于产生的微核数量与外界诱变因子的强弱成正比，因此可用微核实验来评价各种诱变因子对生物遗传物质的影响程度。
关键词：蚕豆根尖微核卡诺固定液吉姆萨染液前言：随着相关研究人员的一系列实验表明：日常用品中的一些物质会对植物细胞尤其是分生组织细胞产生明显影响，它们会破坏细胞中的遗传物质——染色体，导致微核的产生，破坏细胞正常的生命活动。
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，着色与主核一致或稍浅，呈圆形或椭圆形。
蚕豆根尖细胞的微核是由于根尖细胞在分裂时受到外界诱变因子作用，形成的不随细胞分裂进入细胞核的染色体片段。
以观察细胞中微核的形成来检测遗传毒物，称为微核实验。
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。
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。
1．材料1.1实验材料：蚕豆（根尖细胞的染色体大，DNA含量高，对诱变因子反应敏感）1.2实验药品：1mol/L盐酸、固定液（乙醇、冰醋酸3：1配制）、吉姆萨染液1.3实验用具：显微镜、镊子、载玻片、盖玻片、盆、纱布、烧杯、水浴锅等2．步骤2.1 浸种催芽将试验所用适量蚕豆放入盛水烧杯盆中，在室温下浸泡1d。
种子吸胀后，用温润纱布松散包裹蚕豆置盆中，保持温度催芽2d，此时根长出将近约1.5cm。
2.2 毒性处理选取根生长良好，根长一致的种子，分成两组，一组放入盛有被测洗发水的盆中，被测液浸没根尖即可。
另一组放入盛有自来水的盆中培养，做对照组。
利用植物微核检测有毒物质
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。
蚕豆根尖细胞微核实验报告
利用蚕豆根细胞微核技术检测洗发水的毒性09生物技术宁伟王晓刚太红桥刘经源摘要微核（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1/3～1/20，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。
[1]蚕豆根尖细胞微核试验(Micronucleustest,MC-NT)技术是一种以染色体断裂及纺锤丝损伤为测试终点的植物微核检测方法。
它是一种应用于监测环境致突变物对人体和其他生物体的遗传物质产生危害的技术,并从细胞遗传学水平上探讨植物遗传物质的改变状况与环境污染，也可以检测淡水环境的质量。
[2]关键词蚕豆根尖微核洗发水千分率蚕豆是一种很好的细胞遗传学研究材料。
它的染色体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。
目前，蚕豆根尖微核技术在环境致突变性检测/监测方面已经形成了一套完整的体系。
它的可靠性和灵敏性较高，且本底较低，这对于一种致突变性检测方法是十分重要的。
此外，它的检测物谱较广。
目前多数学者认为，在镜检细胞微核时，应按下列标准计数微核：（1）凡主核大小1/3以下，与主核分离的小核；（2）小核的着色与主核相当或稍浅；（3）小核形态可为圆形，不规则等。
[3]1. 实验目的掌握蚕豆根尖细胞微核检测技术的一般方法。
并利用蚕豆根尖细胞微核检测技术对洗发水的毒性状况给出客观的评价，同时表明蚕豆根尖细胞MCN对胁迫很敏感，蚕豆根尖微核技术可用于洗漱用品的安全监测。
2. 材料与方法2.1实验材料蚕豆种子、洗发水、显微镜、镊子、培养皿、剪刀、载玻片、盖玻片、烧杯、Carnoys固定液、盐酸酒精解离液、改良苯酚品红染液、NaN3等。
研究植物微核形成的影响的实验的注意事项
研究植物微核形成的影响的实验的注意事项
1. 实验室工作必须遵守实验室安全操作规程，并穿戴好个人防护用具，如实验服、手套、安全镜等。
2. 实验室应该保持干净整洁，尽量减少灰尘和细菌的存在。
3. 实验前需要准备好所需的试剂和设备，并检查其有效期和完好性。
4. 操作时需注意严格按照实验步骤进行，不得随意更改或省略步骤。
5. 对于化学试剂及有毒试剂的操作，要特别小心，确保操作区域通风良好。
6. 实验后要及时清洗和消毒使用过的试剂瓶和实验器皿等，彻底清洗操作区域。
7. 实验过程中，应当记录所用试剂药品、操作步骤及其结果。
8. 实验中出现的异常结果或情况应当及时记录并向导师或相关专家进行咨询。
9. 实验结束后，必须做好实验结果的整理和保存，保证实验数据的完整性和准确性。
10. 实验室中应保持良好的团队合作精神，尊重他人的建议和意见，并共同维护实验室秩序。
植物细胞微核检测技术
样品实测MCN‰平均值 污染指标（PI）=
对照组（标准水）MCN‰平均值
微核
微核
MN NCE
改良：
CB法微核:
微核（micronuclear）：无着丝粒断片（染色体碎片）或 在分裂后期落后的整条染色体，在分裂末期不能纳入主核， 当进入下一个间期时，它们在细胞质内浓缩成小于主核1/3， 着色与主核相同或略浅的小核。
七、思考题
• 1、在植物细胞的微核检测实验中，为什么要 进行24h的恢复培养？
• 2、产生微核的根尖细胞在产生前的分裂中期 可能出现什么样的中期分裂图像？
• 绘蚕豆根尖细胞微核图。
• 酸解的作用是去除未固定的蛋白质, 同时使胞间层的 果胶类物质解体，细胞分散而易于观察。
六、实验结果
1、首先在低倍镜中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，找到微核。
2、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。
三、实验材料：
大蒜、大豆、蚕豆等。
四、实验仪器设备：
显微镜、恒温培养箱、恒温水浴锅、镊子、 载玻片及盖玻片。
五、实验步骤：
1、浸种催芽：将实验用的蚕豆按所需要量放入盛有 自来水的烧杯中，浸泡24h，此间至少换水两次。 种子吸涨后，经36~48h，大部分初生根长至1~2cm。
2、处理根尖：阳性检测采用 1.0~2.5M CrO3，0.5~ 1.5M NaN3，150~250mM EMS，对照用自来水处 理，处理时间24h。
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一、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。
一般认为微核是
一、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。
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。
我们科研工作证实，整条的染色体或好几条也能形成微核。
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。
所以许多人认为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，使人们很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。
只有真核类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。
目前国内外不少部门已把“微核测试用于辐射损伤、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。
现有的微核测试系统多数是用哺乳动物的骨髓细胞或外周血细胞。
缺点是需要一定培养条件与时间、细胞同步化困难、微核率低，一般只在0.2％左右。
近年来，有人采用高等植物花粉孢子利用它们天然的同步性作微核测试材料，取得良好的效果。
其中马德修用一种原产于美洲的鸭跖草（Tradescantiapaludosa）（一种叶子狭长形的鸭跖草，目前我国许多地方已经引种），建立四分孢子期微核率计数（MCN-in-Tetrad）的测试系统，是近年来报导的较好系统之一。
该系统用低剂量的化学药物处理或辐射处理，其微核率可达10％—67％。
二、实验目的
1.是了解微核测定的方法与意义。
2.为寻找新的测试系统或测定更多的环境因素。
三、实验材料
具有幼嫩花序的鸭跖草（长在温室中的鸭跖草都能现蕾开花，大田栽培花期也很长），剪取花序，每种处理重复3根。
四、实验器具和药品
1.培养液：Knop氏培养液：1000ml蒸馏水+磷酸二氢钾0.25g+硫酸镁0.25g+硝酸钙1.00g+硝酸钾0.25g+微量磷酸铁。
2.处理液：EMS（甲基磺酸乙酯），由培养液配成，50mmol/L，75mmol/L，100mmol/L，150mmol/L等各种处理浓度。
NaN3（叠氮钠），由培养液配成，0.2mmol/L0.4mmol/L，0.8mmol/L等各种浓度。
DES（硫酸二乙酯）由培养液配成50mmol/L，100mmol/L，150mmol/L等各种浓度。
3.固定液：3甲醇：1冰醋酸
染色：改良碱性品红液（配法参看实验二十八）
实验用具：30ml三角烧瓶，剪刀，镊子，载玻片，盖玻片等。
五、实验说明
处在分裂过程中的细胞，对理化因素的处理是有一定敏感时期的。
鸭跖草的花粉母细胞在减数分裂前期对药物作用较为敏感，所以要取幼嫩的花序进行试验。
各个花序中间老、两边嫩，一般能找到具适合时期的花芽。
前期造成的染色体损伤应经过24—30小时的培养，在四分体中以微核形式出现。
处理过程中所产的落后染色体或落后染色体组也能在四分体中以较大形式的微核出现。
大、小微核形成机制有所不同，此处均作染色体变化指标。
六、实验步骤
（一）各三角烧瓶中加入各种浓度的处理药物和Knop培养液。
各种处理重复3瓶、并留3瓶Knop液作对照。
（二）剪取新鲜的鸭跖草花序，每瓶插入3根，24℃中光照培养30小时。
（三）培养的花序分瓶固定在3甲醇：1冰醋酸固定液中，48小时后转移到70％酒精中，可长期冰箱保存。
（四）取适当大小，处于四分孢子早期的材料，改良碱性品红染色压片观察（见实验二十八）。
七、实验结果。