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1、 攀枝花学院本科毕业设计（论文）磷在锰的胁迫下对蚕豆根尖有丝分裂的影响院（系）： 生物与化学工程学院 年级专业： 2009级生物工程班 二一三年六月攀枝花学院本科毕业设计（论文） 摘要摘 要 本课题为探究磷在锰的胁迫下对蚕豆根尖有丝分裂的影响。分别由氯化锰和磷酸二氢钾提供锰素与磷素。用一定的锰浓度与不同浓度的磷复合处理蚕豆根尖，然后镜检观察蚕豆根尖细胞染色体畸变情况。 结果表明当用2mmol/L的锰分别与13mmol/L、1.3mmol/L、0.13mmol/L、0.013mmol/L、0.0013mmol/L的磷复合处理根尖并通过三次平行实验后，在该实验条件下蚕豆根尖细胞平均有丝分裂指数呈现
2、先增后减的趋势，在磷浓度为0.13mmol/L时最高达42.6；而平均染色体畸变率呈现先减后增的趋势，磷浓度为0.13mmol/L时最低至33.7。说明在该实验条件下，有丝分裂指数和染色体畸变率与该复合培养液有明显的剂量效应关系。关键词：蚕豆、细胞分裂指数、染色体畸变率、KH2PO4、MnCl2II攀枝花学院本科毕业设计（论文） ABSTRACTABSTRACTThis paper explores the phosphorus mitogenic in manganese stress effects on mitosis of Vicia faba root tip. By Mn2Cl4H
3、2O and KH2PO4 with manganese and phosphorus. Manganese concentration with different concentrations of phosphorus compound treatment of Vicia faba root tip, and observing the chromosome aberration in root tip cells of Vicia faba by microscope. The result shows that, when using the 2mmol/L manganese p
4、hosphorus concentration compound treatment with 13mmol/L, 1.3mmol/L, 0.13mmol/L root, 0.013mmol/L, 0.0013mmol/L, obtained by three parallel experiment: Under the experimental conditions，the average mitotic index of Vicia faba root tip cell increased firstly and then decreased, the phosphorus concent
5、ration for 0.13mmol/L 42.6 was highest; While the average chromosome aberration rate showed the trend of decreased firstly and then increased, phosphorus concentration was 0.13mmol/L for a minimum of 33.7%. The result shows that: under the experimental conditions, there is rate-effect relationship b
6、etween mitotic index and chromosome aberration and the composite medium significantly.Keywords:Vicia faba, mitotic index, the rate of chromosome aberration, KH2PO4, MnCl2III攀枝花学院本科毕业设计（论文） 目录目 录摘 要IABSTRACTII1 绪 论11.1 课题背景11.1.1 引言11.1.2 重金属污染与修复的研究现状与进展11.1.3 锰污染现状21.1.4 锰在植物体内的生理作用以及对其毒害的研究现状41.1.
7、5 磷作为重金属污染修复材料的研究现状与进展51.1.6 蚕豆根尖细胞学实验的研究现状与进展62 实验方案与过程82.1 实验药品与仪器82.2 实验试剂的配制82.3 实验材料82.4 实验方法82.5 实验过程92.5.1 浸种92.5.2 催芽92.5.3 染毒92.5.4 固定92.5.5 解离92.5.6 染色92.5.7 制片92.5.8 镜检计数102.5.9 照相102.6数据统计103 结果与分析123.1 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123.2 蚕豆根尖的细胞染色体畸变的主要形态164 总结与展望184.1磷在锰的胁迫下对蚕豆根尖细胞分裂指数的影
8、响184.2 磷在锰的胁迫下对蚕豆根尖细胞染色体畸变率的影响184.3 展望18参考文献20附录A：图版22附录B：实验数据25致谢28攀枝花学院本科毕业设计（论文） 绪论1 绪 论1.1 课题背景1.1.1 引言攀枝花是一个以攀钢集团为龙头企业的重工业城市，近年来由于重工业的不断发展虽然带来了可观的经济效益，但是同时也带来了严重的环境污染，而锰、镉、汞等重金属则是造成环境污染最重要的因素之一。而环境中的重金属，特别是锰的含量越来越高，其毒性已引起人们的普遍重视。锰不是植物生长的必需元素，而是一种对植物有积累性危害的污染物质，与其他污染物相比，在环境中的滞留时间较长。重金属锰进入环境后不能被微
9、生物降解，大部分累积于土壤中，在很长一段时间内可以被植物吸收。锰进人植物体后大部分积累在根部，对细胞的毒害作用主要反映在染色体和细胞核的异常变化上。大量的锰可对植物产生毒害作用，它能阻碍植物的生长，降低光合作用，减少蒸腾作用和水分的吸收，还能引起铜的缺乏。研究重金属对植物的伤害是近年来植物生态学领域中一个较有现实意义的课题。重金属污染将导致一定程度的生态风险。生态风险是指一个种群、生态系统和整个景观的正常功能受到外界胁迫，从而在目前和将来减少该系统内部某些要素或导致其本身的健康、生产力、遗传结构、经济价值和美学价值降低的一种可能性。目前已有的几类重金属污染的生态风险评价方法：包括概念模型法、数
10、学模型法、指数法、形态分析法、植物培养法等。根据研究目的与污染特性选择适当的评价方法，可以为土壤生态风险管理提供科学信息。1.1.2 重金属污染与修复的研究现状与进展重金属污染是指重金属对环境造成的污染。当金属元素的相对密度密度大于4.5g/cm3的时候，我们则认为该金属为重金属，比如Mn、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、As、Cd、Ti、V、Cr、Hg等60余种金属1。由于不同的重金属具有各种不同的性质，以及不同的密度形态2，因此不同的重金属对环境的污染程度是不同的。重金属污染物因为具有毒性大、潜伏期长、来源广泛并且具有能随食物链积累的特点，因此重金属污染是我们应该优先考虑解决的污染问题之一。
11、最近几十年来，随着工业与农业的不断发展带来社会经济迅速发展的同时，大量不同种类的重金属也依靠地表径流、大气沉降、垃圾转移等各种不同的途径进入河流与湖泊，累计到土壤等，分别对生态环境造成了不同程度的毒害。并且由于重金属具有沿着食物链积累的特点，因此低浓度重金属就可以对人体的健康与生态系统造成损害。因此怎样才能有效的减少与缓解重金属的污染、以及重金属对生态环境与生物体的危害，成为了当今环境难题之一3。重金属污染来源广泛，但是最主要的是农业生产与工业生产两个方面。但是随着现在目前城市化的快速发展，也形成了许多特有的污染来源4。目前，在工业大上大都以石油、煤等作为为主要的能源，并且工业生产过程当中广泛
12、的运用了重金属材料，并且环境中重金属污染主要来源为三废中的Pb、As、Cd、Cr等。主要通过以下三个途径来污染环境。最主要是广泛的使用化肥与农药。而农药中则含有大量的重金属，大面积的使用不只是导致农药残留物的积累，同时也引起土壤中大量重金属污染的问题；其次则是运用污水灌溉农田。因为工业化与城市化的快速发展，运用大量的未经过处理或者是处理不合格的城市污水与工业废水来浇灌农田、草地等。虽然带来了一些效益，但是同时也造成了一定的环境污染。再次是运用污泥作为肥料。虽然污泥中的大量营养元素得到了充分的利用，但是其中的重金属也带来了严重的环境问题。其他的污染来源还包括了大气的沉降，以及垃圾的堆放与处理不善
13、等。总之，重金属通过各种各样的方式不断的积累，最终导致严重的环境问题。目前使用的重金属修复技术包括了化学修复、物理修复、微生物修复、热处理法、淋洗络合法、生物修复等。化学修复就是通过加入一些化学材料，利用其与重金属发生沉淀反应等的特点来缓解重金属污染的方法。主要是通过添加化学改良剂来达到修复的目的，目前使用较多的改良剂包括磷酸盐、碳酸钙、沸石、石灰等；物理修复则是通过物理的过程将土壤中的重金属进行分离或者是去除的技术；微生物修复，就是利用土壤中的某些微生物对重金属具有嗜性这一大特点，来固定重金属。目前这方面的研究在国内外均有报道，李培军等人5等人利用菌根来吸收与固定重金属Mn、Fe、Zn、Cu
14、已经取得了较好的效果；热处理法就是利用热处理技术将重金属从土壤中解吸处理的一门修复技术，这主要应用于Hg的处理；淋洗络合法就是运用淋洗剂将土壤中的固相重金属变为液相，进而达到修复的目的。Wasay研究发现EDTA、DTPA对Mn、Pb、Cr有较好的固定作用6。生物修复则是通过某些特定的微生物或者是植物来吸收或者是转化重金属的一种修复技术。重金属的修复方法是多种多样的，每一种不同的修复方法有不同的优缺点，应该采用互补的方法，综合运用各种方法来达到较好的修复效果。1.1.3 锰污染现状锰是一种化学元素，锰的英文名为Manganese。其化学符号是Mn，它的原子序数是25，是一种过渡金属。锰广泛的分布在地壳中，而很早就被人们熟知和利用的则是软锰矿，因此锰矿的开采已有很久的历史。锰的应用也是相当广泛的，它一方面给我们人类带来了可观的经济效益，但是同时也给我们带来了不少的问题，尤其在环境污染方面显得尤为突出。在目前随着工业的快速发展，这方面的问题更是严重，急需一个解决问题的办法。人体摄入适量的锰，对身体是有益的，但是如果摄入量过多则会影响到人体健康，造成锰中毒。人体中的锰有多种渠道来
