秋水仙堿溶液讓我很震撼！

秋水仙堿溶液生物學(xué)作用

用于中期核型分析（濃度較高）

抑制有絲分裂，破壞紡錘體，使染色體停滯在分裂中期。

作用機(jī)理：秋水仙堿可與微管蛋白二聚體結(jié)合，阻止微管蛋白轉(zhuǎn)換，使細(xì)胞停止于有絲分裂中期，從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。

時(shí)間：施放于前期，作用于中期。

用于誘變植物多倍體（濃度較低）

作用部位：常用于處理種子、莖生長(zhǎng)點(diǎn)、幼芽、花芽、花粉粒和卵細(xì)胞等。

濃度：0.2%濃度的水溶液

處理時(shí)間：一天

秋水仙堿溶液作用機(jī)理

當(dāng)細(xì)胞進(jìn)行分裂時(shí)，一方面能使染色體的著絲點(diǎn)延遲分裂，于是已復(fù)制的染色體兩條單體分離，而著絲點(diǎn)仍連在一起，形成“X”形染色體圖象（稱為C-有絲分裂，即秋水仙效應(yīng)有絲分裂）；另一方面是引起分裂中期的紡錘絲斷裂，或抑制紡錘體的形成，結(jié)果到分裂后期染色體不能移向兩極，而重組成一個(gè)雙倍性的細(xì)胞核。這時(shí)候，細(xì)胞加大而不分裂，或者分裂成一個(gè)無(wú)細(xì)胞核的子細(xì)胞和一個(gè)有雙倍性細(xì)胞核的子細(xì)胞。經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)期以后，這種染色體數(shù)目加倍了的細(xì)胞再分裂增長(zhǎng)時(shí)，就構(gòu)成了雙倍性的細(xì)胞和組織。

注：1.秋水仙堿是誘變多倍體效果的藥劑之一。

2.著絲點(diǎn)的分離與紡錘體無(wú)關(guān)，因?yàn)樵谟们锼蓧A處理，破壞微管的情況下，兩條單體也可以分開(kāi)。這是由于Ca離子的誘導(dǎo)，使著絲點(diǎn)分開(kāi)后，再由紡錘體牽引移向兩極，也就是說(shuō)紡錘體只起牽引染色體的作用。此外，秋水仙素還有加快染色體運(yùn)動(dòng)，使染色體更快的到達(dá)兩極的作用（濃度很低）。染色體的作用秋水仙堿能抑制有絲分裂，破壞紡錘體，使染色體停滯在分裂中期。這種由秋水仙堿引起的不正常分裂，稱為秋水仙堿有絲分裂（C-mitosis）。在這樣的有絲分裂中，染色體雖然縱裂，但細(xì)胞不分裂，不能形成兩個(gè)子細(xì)胞，因而使染色體加倍。自1937年美國(guó)學(xué)者布萊克斯利（A.F.Blakeslee）等，用秋水仙堿加倍曼陀羅等植物的染色體數(shù)獲得成功以后，秋水仙堿就被廣泛應(yīng)用于細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)的研究和植物育種的工作中。例如，小麥與黑麥雜交是不育的，用秋水仙堿處理，使染色體加倍，就能變成可育的異源八倍體小黑麥，在云貴高寒地區(qū)種植，產(chǎn)量和品質(zhì)都比小麥和黑麥好。50年代日本用秋水仙堿處理一般甜菜得到了四倍體，后者與二倍體品種相間種植，從四倍體植株上收獲到三倍體種子。推廣種植三倍體甜菜，獲得了很大的經(jīng)濟(jì)效益。

1951年，日本學(xué)者木原均，用同樣方法培育成功三倍體無(wú)籽西瓜，秋水仙堿也起了重要作用。秋水仙堿有jv毒，使用時(shí)要小心。秋水仙堿是誘變多倍體效果的藥劑之一。它的作用機(jī)理是：當(dāng)細(xì)胞進(jìn)行分裂時(shí)，一方面能使染色體的著絲點(diǎn)延遲分裂，于是已復(fù)制的染色體兩條單體分離，而著絲點(diǎn)仍連在一起，形成“X”形染色體圖象（稱為C-有絲分裂，即秋水仙效應(yīng)有絲分裂）；另一方面是引起分裂中期的紡錘絲斷裂，或抑制紡錘體的形成，結(jié)果到分裂后期染色體不能移向兩極，而重組成一個(gè)雙倍性的細(xì)胞核。這時(shí)候，細(xì)胞加大而不分裂，或者分裂成一個(gè)無(wú)細(xì)胞核的子細(xì)胞和一個(gè)有雙倍性細(xì)胞核的子細(xì)胞。經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)期以后，這種染色體數(shù)目加倍了的細(xì)胞再分裂增長(zhǎng)時(shí)，就構(gòu)成了雙倍性的細(xì)胞和組織。

秋水仙堿不論是破壞還是抑制紡錘體的形成，作用都是一時(shí)的。秋水仙堿可以抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致細(xì)胞不分裂，——然后過(guò)一段時(shí)間秋水仙堿代謝掉，不再起作用，細(xì)胞繼續(xù)分裂，——然后才是“染色體數(shù)目加倍”（著絲點(diǎn)的分裂）。著絲點(diǎn)的分離與紡錘體無(wú)關(guān)，因?yàn)樵谟们锼蓧A處理，破壞微管的情況下，兩條單體也可以分開(kāi)。這是由于Ca離子的誘導(dǎo)，使著絲點(diǎn)分開(kāi)后，再由紡錘體牽引移向兩極，也就是說(shuō)紡錘體只起牽引染色體的作用。

秋水仙堿之所以造成兩個(gè)方面的應(yīng)用，是在于他們?cè)诶脮r(shí)，秋水仙濃度的不同。用于中期核型分析的濃度較高而用于產(chǎn)生雙倍體或多倍體時(shí)濃度較低，并且當(dāng)秋水仙堿濃度很低時(shí)，還能加快染色體運(yùn)動(dòng)，使染色體更快的到達(dá)兩極！

那么如何確定作用時(shí)期呢？我們已經(jīng)確定秋水仙堿的作用是抑制或破壞紡錘體微管的形成。在分裂前期，“胞質(zhì)微管網(wǎng)絡(luò)中的微管去裝配，游離的微管蛋白亞單位組裝為紡錘體。”《細(xì)胞生物學(xué)》（翟中和主編，1995年1月第1版）可見(jiàn)，秋水仙堿的作用時(shí)期應(yīng)該為細(xì)胞有絲分裂的前期。可用于誘發(fā)基因突變。

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