磷在锰的胁迫下对蚕豆根尖有丝分裂的影响_毕业设计论文(编辑修改稿)

磷在锰的胁迫下对蚕豆根尖有丝分裂的影响_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

的，其类型的不同，则磷的含量不同。 一般地可溶性磷的含量越高，其对重金属的固定能力越强 [19]；其次则是重金属的浓度与种类也会对修复效果产生影响，磷灰石对溶液中的重金属离子去除率顺序为： Hg+ Mn2+Cu2+Zn2+Cd2+Pb2+[20]。 另外，重金属离子最初的浓度也会对修复的效果产生一定影响，重金属离子的最初浓度越高，其修复效果会越小，二者呈现的一种负相 关关系 [21]； 还有反应温度也会影响，通常情况下，在水溶液中其反应温度定在 30— 40℃之间比较恰当，而处理时间在 2— 4 h，就可以基本达到平衡，随着时间的增加修复效果也会更好一些 [22]。 其他影响因素还包括了 PH 值、反应时间等。 目前在运用于重金属修复土壤方面的修复剂，主要以磷酸盐为主。 磷酸盐作为一种修复剂加入到土壤后，并改变不了重金属的总量，而是通过降低重金属在土壤中的有效性或者毒性，促使重金属向残渣转化。 尤其是以铅最为明显，根据Gao[23]等人的研究，加入磷酸盐后有效铅的浓度极大的降低了，使其向残渣增 加11％ — 55％。 磷酸盐稳定重金属的机理是特别复杂的，其中主要包括磷酸盐对重金属直接吸附、诱导吸附，或者是与磷酸盐发生沉淀反应三个方面。 磷酸盐加入土壤后，也可能导致很多的环境问题。 由于目前对磷的用量多少为最合适存在很大的分歧。 McGowen[24]等人认为，当为水溶性的磷 P/M=1/15(磷攀枝花学院本科毕业设计（论文） 绪论 6 与重金属的摩尔比 )，而当为难溶性的磷时 P/M=3/5的修复效果是最好的。 大多数的学者认为 P/M=3/5是最为恰当的，但是也有部分学者认为 P/M=[25]，如此大的变化幅度，的确让人担忧。 磷酸盐的大量施入后 ，可能会造成磷的淋失、营养富集等环境问题，也该引起重视。 未来的研究中可能会更多的注重磷与重金属的作用机理研究。 蚕豆根尖细胞学实验的研究现状与进展 蚕豆 (Vicia faba)又称胡豆、佛豆、川豆、倭豆、罗汉豆。 蚕豆属于植物界、被子植物门、双子叶植物纲、豆目、豆科、大豆属。 一年生或二年生草本。 为粮食、蔬菜和饲料、绿肥兼用作物。 蚕豆一般认为起源于西南亚和北非。 中国的蚕豆，相传为西汉张骞自西域引入。 自热带至北纬63176。 地区均有种植。 中国以四川最多，四川攀枝花凉山州更是盛产蚕豆。 次为云南、贵州、湖南、 湖北、江苏、浙江、青海等省。 蚕豆株 高 30— 180 厘 米。 茎直立，四棱，中空，四角上的维管束较大。 羽状复叶。 总状花序，花蝶形。 荚果，种子扁平，略呈矩圆形或近于球形。 蚕豆花期一般 是 3— 5 月。 蚕豆为长日照作物。 喜温暖湿润气候和 — 8 的粘壤土。 蚕豆子粒蛋白质含量约 25%— 28%，含 8 种必需氨基酸。 碳水化合物含量 47%— 60%。 可食用，也可制酱、酱油、粉丝、粉皮和作蔬菜。 蚕豆是一种广为种植，营养价值很高的经济作物 [26]。 蚕豆根尖细胞分裂明显，并且其蚕豆的染色体由六组较大的染色体组成，这些特征使得蚕豆易于在显微镜下观察其细胞分裂情况。 蚕豆根尖细胞还是一种很好的细胞遗传学研究材料。 放射生物学家们早在 1959 年就已经用蚕豆的根尖细胞来进行 x 射线的遗传损伤研究。 到了 70 年代的时候，蚕豆根尖细胞染色体畸变技术就发展得相当成熟。 作为一种检测化学品遗传学毒性的方法为人们所知，并且被广泛的应用。 在染色体畸变实验的基础上， 1982 年由 degrassi 和 Rizzoni 正式介绍蚕豆的 微核实验 [27]。 该实验则是用微核出现的颁率来评价环境诱变因子对生物遗传物 质的损伤程 度 [28]。 显得更为简单方便。 我国则是在 1985 年发表 了首篇用蚕 豆根尖微核试验直接检测淡水湖泊水质污染的论 文 [29]。 而目前 建立在染色体畸变实验基础上的微核实验也得到广泛的应用。 蚕豆根尖的细胞学试验也被美国的国家环保局肯定了在环境突变性检测中的作用，许多的环境致癌物都用蚕豆根尖细胞做了标准化试验，并且建立了巨大的相关数据库，同时建议在全球范围 推广 [30]；其 又被国际上推荐作为为检查诱变剂、致癌剂常用遗传学毒理方法之一。 染色体形态的畸变是因为染色单体或染色体的断裂造成了染色单体或染色体的丢失，或者是导致了各种重排现象，进而出现了结构异常的染色体。 重金属攀枝花学院本科毕业设计（论文） 绪论 7 引起染色体形态畸 变的原因是多种多样的，其中主要有： DNA 造成损伤； 扰乱 DNA 和有关蛋白质合成，以及干扰 RNA 转录的过程，进而使与染色体移动的相关物质几乎不能合成或者是合成量远远的减少，不能满足正常的活动的需要 ； 色体造成损伤过后不能修复，重接形成新的染 色体 [31]。 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 实验方案与过程 8 2 实验方案与过程 实验药品与仪器 药品：无水乙醇 — AR、冰乙酸 — AR、盐酸 — AR、碱性品红 — AR、甲醛 —AR、石炭酸 — AR、次氯酸钠 — AR、氯化锰 — AR、磷酸 二氢钾 — AR、 山梨醇 —BR。 仪器：医用托盘、培养皿、电热恒温培养箱、冰箱、水浴锅、医用脱脂棉、普通光学显微镜、数码显微镜 —— Nikon200，数码相机 —— 三星 ES5常规玻璃仪器。 实验试剂的配制 500ml4mmol/LMnCl2溶液的配制：首先称取四水氯化锰 于 100ml 小烧杯中溶解，在用 500ml 容量瓶定容，最后转入 500ml 试剂瓶保存备用。 100ml26mmol/LKH2PO4溶液的配制：首先称取 100ml 小烧杯中。 再用 100ml 容量瓶定容。 最后转入试剂瓶保存备用。 卡洛氏 固定液的配制：取无水乙醇三份与一份冰乙酸混匀即可，现配现用。 染液的配制：依次如下配制 A 液、 B 液、 C 液，最后才配成染液。 A 液，首先称取 3g 碱性品红溶于 100ml70%乙醇配制成 A 液，可以长期保存； B 液，取 A 液 10ml 加入 90ml 的 5%的石炭酸水溶液配制成 B 液，在两周内使用； C 液，取 B 液 55ml 加入冰乙酸和福尔马林各 6ml 配制成 C 液； 染液，取 C 液 20ml 加入 45%的乙酸 70ml，再加入山梨醇 则配制成染液，5天后使用着色效果较好。 实验材料 攀枝花当年产 蚕豆 实验方法 在本次实验中设置一个对照组， 5 个试验组。 其中 1 号为蒸馏水对照组，即只用 2mmol/LMnCl2溶液。 6 号为分别用 13mmol/L、 、 、 液共同处理的实验组。 每一个不同浓度组镜检 5 个根尖，而每一个根尖计数 1000个的分生区细胞，则一组计数共 5000 个分生区细胞，共进行三次平行试验。 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 实验方案与过程 9 实验过程 浸种 选取蚕 豆颗粒饱满，大小形状几乎一致的蚕豆 70粒用 %的 NaClO 溶液200ml 浸洗 10min。 然后用蒸馏水冲洗三次，最后于 1000ml 烧杯中加水 500ml 在20℃条件下浸泡 24— 27h 待其吸胀。 催芽 于医用托盘上先铺盖两层医用脱脂棉，然后用 150ml 蒸馏水使其浸湿，在整齐摆放已吸胀蚕豆于医用脱脂棉上，最后盖上一层医用脱脂棉保湿，并在 24℃培养箱中催芽 42h 待根长长至 — 2cm左右，且 24h 后补充水分 100ml。 染毒 将 6个 100ml 洗净的小烧杯编号为 6，在 1号烧杯加入 20ml蒸馏水， 2号烧杯加入 20ml26mmol/LKH2PO4溶液，用 5ml 的移液管将已经配制好的 KH2PO4溶液移取 3ml 于 3号烧杯中稀释 10倍；取 3号已稀释液 3ml 于 4号烧杯中稀释 10倍；取 4号稀释液 3ml 于 5号烧杯中稀释 10倍；最后取 5号稀释液于 6号烧杯中稀释 10倍，则配制成 5个浓度梯度的 KH2PO4溶液。 将 6号烧杯中的稀释液分别量取 20ml 于 6号烧杯中，最后在 6号烧杯中分别加入 20ml4mmol/L 的 MnCl2溶液配制成所需培养液。 将洗净的 12个培养皿分成 6组，预先垫放两层 医用纱布，按下表 ，每个培养皿整齐摆放 5粒蚕豆，并且盖上一层纱布保湿，在 24℃条件下进行染毒 24h。 固定 将已经染毒 24h 的 6组蚕豆根尖截取 1cm 左右于 6个小烧杯中用 20ml 蒸馏水浸洗 5min 后，在用蒸馏水冲洗一次后于 6个已经编号为 6的塑料杯中进行固定，每个塑料杯加 10ml 现配固定液，最后盖上盖子在室温条件下固定 5— 9h 后分，用 95%乙醇浸洗 10min 后转入 70%乙醇中保存备用。 解离 取蚕豆根尖 5个先用蒸馏水浸洗 两次，每次用 10ml 蒸馏水浸洗 5min，再切去根冠后于 100ml 小烧杯中加入 10ml1mol/L 盐酸在 60℃水浴条件下解离 3— 4min，至根尖酥软。 染色 取已经解离根尖先用蒸馏水浸洗两次，每次用 10ml 蒸馏水浸洗 5min，然后取出根尖切取分生区部位 — 1mm 左右于载玻片上滴 3— 5滴染液染色 40—50min。 制片 用蒸馏水洗去染液，然后于载玻片上滴上一滴蒸馏水，轻轻盖上盖玻片，用攀枝花学院本科毕业设计（论文） 实验方案与过程 10 滤纸在一边吸去蒸馏水后，用大拇指适当用力压盖玻片后，在用中性笔尾轻轻敲片，直到细胞均匀分散为止。 表 实验处理以及分组 一组 二组 三组 四组 五组 六组 1 139。 2 239。 3 339。 4 439。 5 539。 6 639。 1 号液 (ml) 20 20 __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ 2 号液 (ml) __ __ 20 20 __ __ __ __ __ __ __ __ 3 号液 (ml) __ __ __ __ 20 20 __ __ __ __ __ __ 4 号液 (ml) __ __ __ __ __ __ 20 20 __ __ __ __ 5 号液 (ml) __ __ __ __ __ __ __ __ 20 20 __ __ 6 号液 (ml) 20 20 镜检计数 将已经制好的装片于显微镜下镜检计数，首先在 40倍镜下找到视眼，在 100倍镜下找到着色均匀，细胞分散均匀，且细胞多数为正方形或者圆形同时有较多分裂象的视眼。 然后转在 400倍镜下进行计数。 照相 本实验拍照分为实验过程拍照和显微拍照。 实验过程拍照主要是针对在实验过程中的一些重要实验步骤进行拍照，显微照相主要是对染色体畸变细胞进行照相，准确展示染色体畸变形态。 同时还要进行一些实验步骤的录像，记录实验的操作过程。 数据统计 计算公式： 细胞分裂指数（ M） =分裂的细胞总数 /总细胞数‰ 平均细胞分裂指数（ ） =（ M1+M2+M3） /3 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 实验方案与过程 11 染色体的畸变率（ Z） =染色体畸变的细胞总数 /分裂的细胞总数％ 平均染色体的畸变率（ ） =（ Z1+Z2+Z3） /3 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 结果与分析 12 3 结果与分析 磷在锰的胁迫下对蚕豆根尖细胞分裂指数与染色体畸变率的影响 表 磷在锰的胁迫下对蚕豆根尖细胞分裂指数（ ‰ ）与染色体畸变率（ ％ ）的影响 染色体短片细胞数 染色体粘连细胞数 落后染色体细胞数 染色体桥细胞数 染色体环细胞数 畸变分裂细胞总数 正常分裂细胞数 镜检细胞总数 M3 ‰ Z3 ％ 一组 57 41 12 0 0 110 102 5000 二组 64 11 2 0 1 78 82 5000。