太原市污水对大麦根尖细胞的 遗传损伤作用

(综合设计性试验 )

遗传学实验

实验目的 实验原理 材料 实验步骤 结果与分析

实验目的

了解污染物对细胞产生的遗传损伤

掌握微核测定的方法和微核形成的机制

实验原理

有关环境污染监测的方法，常见的有化学监测法和生物监测法。生物监测法不仅能够反映污染物的污染程度，更重要的是能够较准确、客观地反映污染物对真核细胞 DNA 分子损伤程度以及各污染物之间遗传毒性的拮抗或协同效应。

实验原理 本市是煤炭重工业城市，污水中以有机污染为主，污染物主要为氨氮、化学耗氧量、挥发酚和硫酸盐。如果未经处理直接用于灌溉或排放与河流中，将对生态系统产生严重的影响。

实验原理 遗传损伤主要研究指标有：（ 1 ）微核简称（ MCN ）是真核类生物细胞中的一种异常结构，一般认为它是由有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体片断产生。（ 2 ）有丝分裂指数（ MI ），指观察细胞中处于有丝分裂相的细胞数。（ 3 ）根尖细胞染色体异常：断裂，滞后，粘连，核固缩。

实验原理

本实验旨在监测环境中的水污染来研究对大麦根尖细胞的遗传损伤效应，并探索大麦根尖细胞作污染物的生物计量计的可能性。

材料 

材料 大麦（ hordeum vulgave ， 2n=14 ）

试剂与药品未经处理的污水分别稀释 2 、 4 、 8倍 改良石炭酸品红染液 1mol/L盐酸

仪器 显微镜 水浴锅 计数器 镊子 培养皿 滴管刀片 载玻片 盖玻片

实验步骤

1.种子萌发 大麦在室温下蒸馏水中浸泡 24 h ，湿纱布包裹催芽 36h 。选萌发的大麦放入垫有双层滤纸的培养皿中， 25 0C 恒温培养。

2.处理 根长至 1—2cm 时开始用未经处理的污水分别稀释 2 、 4 、 8 倍 ，蒸馏水处理为对照， 12h 更换一次处理液，处理12h ， 24h 后，转用蒸馏水恢复培养 24h

实验步骤

3.固定 卡诺固定液（乙醇：冰醋酸=3 ： 1 ），固定 24h

4.酸解 从固定液中取出根，蒸馏水洗净，用 1mol/L60℃ 解离 8 min

实验步骤5.染色 根酸解后用蒸馏水洗两遍，根尖切下 1mm 左右，加 2—3 滴染色液，染15min

6.压片 常规方法压片7.镜检观察 每一组镜检 6—8 个根尖，约

3000 个细胞

各种异常细胞的显微照片

结果与分析 对以下指标统计后填入表

1—3 ，对实验结果进行分析讨论 污水对大麦根尖有丝分裂指数的影响

污水处理后大麦根尖细胞染色体异常情况

污水诱导大麦根尖微核率

表 1 污水对大麦根尖有丝分裂指数 (%) 的影响

处理浓度（ mg/

L ）

处理 12h 处理 24h

观察细胞数

有丝分裂细胞数

有丝裂指数 %

观察细胞数

有丝分裂细胞数

有丝裂指数 %

0

未稀释

稀释 2 倍

稀释 4 倍

稀释 8 倍

表 2 污水处理后大麦根尖细胞染色体 异常情况（‰ ）

处理浓度

（ mg/ L ）

处理 12h 处理 24h粘连 滞后 断裂 固缩 总异常 粘连 滞后 断裂 固缩 总异常

0

未稀释

稀释2 倍稀释4 倍稀释8 倍

表 3 污水诱导大麦根尖微核率（‰）

处理浓度（ mg/

L ）

处理 12h 处理 24h观察细胞数

微核细胞数

微核率 观察细胞数

微核细胞数

微核率

0

未稀释

稀释 2 倍

稀释 4 倍

稀释 8 倍