备课素材：秋水仙素的作用-高一下学期生物人教版必修2

秋水仙素的作用人教2019版高中生物学必修二提到了“秋水仙素”：使用秋水仙素是使染色体数目加倍的常用方法。秋水仙素是一种生物碱，最初从百合科植物秋水仙中提取出来。秋水仙素有剧毒，能诱发基因突变。秋水仙素能抑制微管蛋白的聚合，从而阻止纺锤体的形成，或解体已形成的纺锤体。​

秋水仙素能将动植物细胞阻断在中期，从而使细胞周期同步化。有资料认为在较高浓度的秋水仙素的作用下，细胞周期被阻断在中期。这是因为，分裂中期存在检验点，检验纺锤体是否组装完成，着丝点是否正确连接到纺锤体上。如果不能通过检验，细胞周期将停止在检验点处。此处所说的中期并非典型意义的中期，此时，染色体高度浓缩，但是因为没有纺锤丝的牵引和推动，着丝粒并没有位于赤道面上。动物的染色体组型图的制作就利用了这个原理。​

秋水仙素能使动植物细胞染色体数加倍。有资料认为在较低浓度的秋水仙素的作用下，着丝粒照常断裂。这是因为，着丝粒处的DNA是在分裂后期才启动复制，然后着丝粒一分为二。在较低浓度的秋水仙素作用下，这个进程依旧进行，但是细胞无法进入末期，细胞无法一分为二，导致染色体数目加倍。接下来，细胞重新进入间期，染色体又开始进行复制。如果秋水仙素没有除去，染色体将可能再次加倍；如果秋水仙素被除去，细胞内秋水仙素被代谢掉，细胞将进入正常的细胞分裂进程。​

如果秋水仙素处理时，细胞刚刚通过了纺锤体检查点，姐妹染色单体分离导致染色体数目加倍。而纺锤体微管由于秋水仙素的作用发生解聚，加倍后的染色体不能移向两极而留在了细胞中央。这样的染色体数目加倍的细胞在细胞周期这条环形高速公路上继续前行（只是染色体都留在了一个细胞中），直至再次被抑制在下一次分裂的中期。也就是说被抑制在中期的细胞按照染色体数目可以分为两种类型（非整倍体不计）：未加倍的和加倍一次的。当秋水仙素除去之后，纺锤体重建，有丝分裂继续进行，最终就会产生两种细胞：染色体数目未加倍的（为主）和染色体数目加倍一次的（很少）。​

秋水仙素的处理对象一般是萌发的种子或幼苗。这是因为，要加倍染色体，必须保证细胞本身能够分裂，萌发的种子或幼苗中含有较多能分裂的细胞。注意，二倍体的单倍体没有种子，只能对单倍体幼苗进行秋水仙素处理。秋水仙素也可以处理组织培养中的愈伤组织。​

痛风的疼痛，是血液中的尿酸太多，形成结晶沉积在关节引起的炎症反应。而这种炎症反应其实就是嗜中性粒细胞在尝试清除尿酸。改造后的低毒秋水仙素可抑制白细胞的变形运动而用于缓解痛风的疼痛。例、秋水仙素常用于人工诱导多倍体，下列相关叙述正确的是（）A、秋水仙素在后期发挥作用，抑制细胞分裂，使染色体加倍B、秋水仙素在间期促进DNA复制，使细胞中的染色体加倍C、秋水仙素在前期抑制纺锤体的形成，使染色体不能移向两极D、单倍体经过秋水仙素诱导，染色体加倍后得到的均是纯合子解析：1、秋水仙素诱导多倍体形成的原因抑制纺锤体的形成，染色单体不能分配到两个子细胞中，从而使染色体数目加倍．

2、Aa的单倍体经过秋水仙素诱导，染色体加倍后得到AAaa．秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，因此作用时期是前期，A错误；秋水仙素不能促进DNA复制，B错误；秋水仙素抑制纺锤体形成，导