甲醛胁迫对洋葱内表皮细胞凋亡的诱导生物毕业论文.doc

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1、甲醛胁迫对洋葱内表皮细胞凋亡的诱导目录1.论文题目、姓名、学院. 22. 中文摘要、英文摘要.2-33. 引言.3 4.实验材料与方法步骤:.3 4.1实验材料. 3 4.2方法步骤：.3 4.2.1材料处理.3 4.2.1.1预处理.3 4.2.1.2取材.4 4.2.1.3处理.4 4.2碱性品红溶液染色及形态学观测.4 4.3细胞凋亡计数统计.45. 结果与分析.45.1细胞凋亡的形态学变化.4-55.2细胞凋亡率.56. 讨论.5-67. 参考文献.6-78. 致谢.7 甲醛胁迫对洋葱内表皮细胞调往的诱导 摘要： 细胞凋亡是当今环境毒理学领域的研究热点之一为了探讨甲醛能否诱导细胞凋亡，

2、以洋葱内表皮细胞为实验材料，通过不同浓度的甲醛处理一段时间后，应用形态学观察、显微镜观察实验检测了洋葱内表皮细胞凋亡情况实验结果表明低浓度甲醛 (02mmolL)处理洋葱内表皮细胞一段时间后，对细胞生长有显著的抑制作用 ，但对洋葱内表皮细胞形态改变不大，且对细胞核DNA没有损伤；而高浓度甲醛 (04mmolL)处理细胞 一段时间后，对细胞生长有极显著的抑制作用，细胞形态逐渐变的模糊不清，并有少量细胞萎缩成圆形， 且会造成细胞核DNA有规律的断裂，细胞凋亡率随甲醛浓度的增加而增大以上实验结果显示，高浓度甲醛处理洋葱内表皮细胞一段时间后，会诱导细胞凋亡；并且随甲醛浓度的升高凋亡率逐渐 增大，呈一定

3、的剂量一效应关系 关键词：细胞凋亡；甲醛；洋葱内表皮细胞；显微镜 Abstract： Nowadays apoptosis has gained much interest in the environmentaltoxicologyIn order to explore whether formaldehyde could induce apoptosis or not， Onion epidermal cells were treated with different concentrations of fomraldehyde for a period of time Morpholog

4、ic observation、Microscopic observation of experimental were applied to detect the apoptosis of Onion epidermal cells in this experimentResults showed that Onion epidermal cells prolifeation was significantly inhibited alter treated with FA atlow concentrations ( 02mmol/L )ina period of time ，while m

5、orphological change of cells was negligible，and no significant damage of cellular DNA wasobserved under the conditionsHowever，Onion epidermal cells proliferation was statistically significantly inhibited after treated with FA a thigh concentrations(04mmol/L)ina period of time ，nada small amount of c

6、ells shrank intorotundityMeanwhile，cell nucleus DNA was broken intoregularfragment，and apoptosis rate was increased with the elevation of FA concentrationsThese experiments showed hat the treatment of Onion epidermalcells by FA a thigh concentrations of r a period of time might induce cell apoptosis

7、；andtherewasna obviously dosedepend entre lationship between FA concentrations and apoptosisrateKey words：apoptosis； formaldehyde；Onion epidermal cells；microscope 引言细胞凋亡是细胞受到内、外因子刺激后发生的由基因调控的生理性死亡行为，是一个主动和高度有序的过程，其在生物的生长发育中起着至关重要的作用。细胞凋亡的研究开始于对动物细胞的研究，因为植物细胞有细胞壁，在操作与检测上有一定难度，因此，植物性细胞凋亡研究相对起步较晚1。到目前为

8、止，研究人员已发现许多与凋亡相关的基因及蛋白，同时对凋亡的分子及其信号转导2-3的一些机制也有了较为深入的研究。有很多研究表明，植物中也存在有大量的凋亡现象，如存在于植物正常生长发育过程胚的发育，导管筛管的形成，根、茎、叶的发育等,在环境胁迫下的反应，以及植物被病原体侵入而引起的超敏反应4中等。细胞发生凋亡时，其细胞膜的通透性也增加，其程度介于正常细胞和坏死细胞之间，利用这一特点，将被测细胞用DAPI染色，即可根据细胞核碎裂程度来区分正常细胞、坏死细胞和凋亡细胞。笔者以洋葱鳞茎内表皮细胞为材料，以不同浓度作为凋亡诱导剂，得到了较为明显的诱导效果。1.实验材料与方法步骤:1.1实验材料：洋葱内表

9、皮、电子显微镜、甲醛、试管、烧杯、洗耳球、玻璃移液管（1ml、2ml、5ml、10ml)、镊子、标签纸、玻璃棒、吸管、碱性品红溶液(5%)、蒸馏水、载玻片若干、盖玻片若干、培养皿若干。1.2方法步骤：1.2.1材料处理（1）预处理。将洋葱的根部悬置于清水中24H，并置于适宜环境，使其活化。（2） 取材。将活化后洋葱取出，用镊子小心撕取其内表皮，面积大小为12cm2为宜。注意不要附着叶肉细胞，保持表皮清晰平展。（3） 处理。取适量洋葱内表皮浸于分别盛有清水、煮沸的水中、0.1mmol/L0.6mmol/L的甲醛溶液培养皿中，其中盛有清水的为空白对照组（正对照），其中盛有煮沸的水为负对照，盛有甲醛

10、溶液的为实验组。处理过程中注意洋葱表皮应互相分离，不得交联在一起，处理液需过洋葱表皮，使表皮充分浸没于处理液中；将培养皿置于适宜条件下培养。1.2.2碱性品红溶液染色及形态学观测。空白对照组（正对照）分别处理0、3、6、9、12h，负对照处理20分钟，实验组分别处理3、6、9、12h后，每组取35片表皮，平展与洁净载玻片上，用碱性品红溶液染色，静置5min后，置于电子显微镜下观测细胞形态的变化。1.2.3细胞凋亡计数统计。将处理后的洋葱内表皮细胞在3、6、9、12h取样，经品红溶液处理并制片后，每个处理各选取3个视野，统计总细胞数和凋亡细胞数（以细胞核出现新月形或不规则状为标志）。凋亡率=（凋

11、亡细胞书/总细胞数)X100%。2结果与分析2.1细胞凋亡的形态学变化空白对照组在处理0h后（即直接取表皮制片观察），细胞核呈完整球形，清晰饱满，染色均匀。随着处理时间的增长，偶见调往细胞。经煮沸处理的洋葱内表皮细胞核裂解为碎块，细胞膜皱缩，染色质高度浓缩，并且能观测到大量染色体出现断裂现象，并出现明显的质壁分离现象。用0.1mmol/L0.6mmol/L的甲醛溶液处理的试验组均能诱导洋葱内表皮细胞凋亡。从处理3h开始，洋葱内表皮细胞即开始凋亡，但凋亡细胞的形态学特征因处理时间的不同而不同。处理3h后，小部分细胞核略微缩小，形态无规律，不呈完整球形，常呈波纹状或呈折缝样，内有许多小型空泡结构，

12、偶见浓缩状态的染色质和少量断裂的染色体。处理6h和9h后，大部分细胞染色质高度凝聚以及较多的断裂染色体，细胞核固缩成众多不规则形状，体积较正常细胞缩小许多，并常处于细胞边缘。处理12h后，绝大部分细胞凋亡，细胞核裂解为碎块，可见凋亡小体产生；细胞膜皱缩，染色质高度浓缩，大部分染色体断裂，并出现明显的质壁分离现象。随着处理时间的延长和甲醛浓度的增大，细胞凋亡现象越来越明显，凋亡细胞数量也越来越多。处理12h后，0.6mmol/L甲醛溶液和0.2mmol/L甲醛溶液处理的洋葱内表皮细胞均发生质壁分离现象，且前者更明显。2.2细胞凋亡率 The cell apoptosis rate at diff

13、erent treatment time %处理treatment 处理时间/h Treatment time036912正对照组01.21.41.92.10.1mmol/l02.03.15.88.40.2mmol/l04.57.611.216.70.3mmol/l015.830.542.254.80.4mmol/l018.435.848.659.60.5mmol/l021.239.850.562.40.6mmol/l024.541.854.868.7负对照组待添加的隐藏文字内容201001001001003.讨论 实验以洋葱内表皮为材料，在短期内观察到了较明显的植物凋亡现象，且通过观察，发现

14、植物细胞凋亡时确实出现了一些与动物细胞凋亡相似的形态学特征，如细胞膜皱缩，细胞核皱缩，核染色质聚缩，染色体断裂，形成凋亡小体等。该研究为甲醛等化学试剂能使线粒体结构和酶活力改变并且释放的促凋亡因子的研究提供相应的参考数据。4.参考文献1 潘瑞炽 植物生理学 第六版 20052翟中和 王喜忠 丁明孝 细胞生物学 第三版 2007 3谭碧君,洪亚辉.植物细胞凋亡的研究现状与发展趋势 J .长沙电力学院学报:自然科学版2005, 20 (1) : 93 - 96 .4 张川红 沈应柏 尹伟伦 等盐胁迫对几种苗木生长及光合作用的影响 J 林业科学 2002 38 2 27315 张贵友 田瑞华植物细胞

15、凋亡的研究进展 J 生物工程进展2001 21 6 22276马荣群,黄粤,宋正旭,等.辣椒炭疽病 3病原核糖体基因 ITS区的序列测定及分析 J .西南农业学报, 2007, 20 (6) : 1234 - 1236 .7谭茂玉,沈法富,王峰翔.植物细胞程序性死亡研究进展 J .山东科学, 2007, 20 (2) : 17 - 23, 28 .8 孔建强,赵琦.细胞凋亡机制的研究进展 J .生物技术通报, 2002 (3) :15 - 18 .9马荣群,黄粤,宋正旭,等.辣椒炭疽病 3病原核糖体基因 ITS区的序列测定及分析 J .西南农业学报, 2007, 20 (6) : 1234 -

16、 1236 .10谭茂玉,沈法富,王峰翔.植物细胞程序性死亡研究进展 J .山东科学, 2 007, 20 (2) : 17 - 23, 28 .11孔建强,赵琦.细胞凋亡机制的研究进展 J .生物技术通报, 2002 (3) :15 - 18 .12 杨征蔡,陈嵱,宋运淳.植物细胞凋亡研究进展 J .生物化学与生物物理进展, 1999, 26 (5) : 439 - 443 .11 李昊文,李鹏,印莉萍.离子胁迫诱导洋葱鳞茎内表皮细胞凋亡 J .生物技术通报, 2006 (1) : 69 - 72 .12JOHNST ON P R. An undescribed pattern of asc

17、ocar p devel opment in some non-coniferous Lophoder m ium s pecies J . Mycotax on, 1988, 31 (2) : 383 -394 .13 THORNBERYN A,LAZEBNIK Y . Cas pases : enemieswithin J . Science,1998, 281: 1312 - 1316 .14 Goethem FV, Lison D, Kirsch-Volders M. Comparative evaluation of the in vitro micronucleus test an

18、d the alkaline single cell gele lec trophoresis assay for the detection of DNA damaging agents: genotoxic effects of cobalt powder, tungsten carbide and cobalt-tungsten carbide J. Mutat Res, 1997, 39(2):31-34.15 Frengstad B, Skrede AK, Banks D, Krog JR, Siewers U. The chemistry of Norwegian groundwa

19、ter: . The distribution of trace elements in 476 crystalline bedrock groundwater, as analyzed by ICP - MS techniques J. Sci Total Environ, 2000, 246: 21-40.16 Degrassi F. Micronucleus test in vicia faba root tips to detect mutagen damage in fresh-water pollution J. Mutat Res, Environmental Mutagenes

20、is and Related Subjects, 1982, 97 (1):19-33.17 DOYLE J J DOYLE J L Isolation of plant DNA from freshtissue J Focus 1990 12 131518WALKER P R SIKOSKA M New aspects of the mechanismof DNA fragmentation in apoptosis J Biochem Cell Biol1997 75 28729919 Heddle JA, Cimino MC, Hayashi M, Romagna F, Shelby M

21、D, Tucker JD, Vanparys P, MacGregor JT. Micronuelei as an index of cytogenetic damage: Past, Present, and Future J. Environ Mole Mutagen, 1991, 18(4) : 277-291. 本科生毕业论文（设计）开题报告书题目甲醛胁迫对洋葱内表皮细胞凋亡的诱导学生姓名 学 号 指导教师 学 院生命科学学院专 业生物科学类职称 选题的意义及研究状况： 甲醛是一种无色，有强烈刺激型气味的气体。是一种有毒物质。本实验的目的就是研究甲醛对细胞凋亡的影响，研究的材料是洋葱，

22、取其内表皮，用甲醛胁迫洋葱内表皮，观察细胞的凋亡过程以及凋亡过程中的细胞形态学特征。本选题的意义在于研究甲醛是如何诱导洋葱内表皮细胞的凋亡。 研究各种化学试剂对细胞凋亡的诱导在目前比较广泛，列如，过氧化氢以及甲醛对细胞凋亡的诱导。主要内容、研究方法和思路： 本实验题目的主要内容就是研究甲醛是如何诱导洋葱内表细胞皮发生凋亡的，以及观察洋葱内表皮在发生凋亡的过程中发生了哪些形态学变化。 研究方法以及思路：首先取新鲜洋葱室温下于中培养数小时，使其活化，从洋葱内表皮上切取1平方厘米左右内表皮若干，分成三组，第一组是正对照，为正常细胞。第二组是实验组，分6管，每管10片洋葱内表皮，分别于依浓度梯度的甲醛

23、溶液中培养（具体浓度梯度在做实验时在确定）。第三组是负对照。为煮沸20分钟的坏死细胞。2小时后于碱性品红溶液染色20分钟后制片。 我们可以设想一下我们的实验结果。未经处理的正对照组，细胞膜完整，细胞核呈球形，染色均匀，细胞质均匀透明，经煮沸处理20分钟的负对照组，细胞膜裂解，细胞质内分布有不均匀的碎末状，细胞核有裂解现象发生，经诱导处理发生凋亡的细胞出现明显的质壁分离，细胞膜皱缩，细胞质浓缩，细胞核颜色较深且染色不均匀，清晰可见，应是发生染色质固缩的结果。这一结果表明，采用碱性品红染色的方式可以明显区分正常细胞和凋亡细胞。准备情况（查阅过的文献资料及调研情况，现有仪器、设备情况、已发表或撰写的

24、相关文章等）： 查阅过的文献资料：1细胞生物学翟中和，王喜忠，丁明孝主编3版。2植物生理学潘瑞炽主编6版。 3在网上查阅了细胞凋亡相关的文章以及文献，在这里就不一一举列了。材料、仪器、设备： 洋葱内表皮、电子显微镜、甲醛、试管、烧杯、洗耳球、玻璃移液管（1ml、2ml、5ml、10ml)、镊子、标签纸、玻璃棒、吸管、碱性品红溶液(5%)、蒸馏水、载玻片若干、盖玻片若干、培养皿若干。 总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期）：2012-2-102012-2-15完成开题报告2012-2-212012-2-28完成实验部分2012-2-292012-3-10完成论文初稿2012-3-112012-3-20提交导师修改2012-3-212012-3-25完成修改2012-3-262012-4-10导师审阅2012-4-112012-4-30经过几次修改和导师的几次审 阅，最终定稿，打印提交导师指导教师意见（研究的意义、创新点、前期基础工作、存在的难点和困难、建议等）：指导教师签名：年月日学院选题指导组意见：学院选题指导组组长签名： 年月日