5.2染色体变异导学案-2024-2025学年高一下学期生物学人教版必修2

该高中生物学导学案聚焦染色体变异，涵盖结构与数目变异类型、染色体组及二倍体、多倍体、单倍体概念，以及多倍体和单倍体育种原理。通过“问题探讨”（如香蕉无种子实例）衔接减数分裂知识，以预习基础梳理和问题引导为支架，帮助学生构建知识框架。 注重科学思维培养，通过模型建构（绘制染色体结构变异示意图）、对比归纳（基因突变与染色体变异区别）深化理解。设置低温诱导染色体数目变化实验及育种应用分析，强化探究实践，同时关注染色体异常遗传病，渗透态度责任，助力核心素养提升。

第五章 基因突变及其他变异 第2节 染色体变异 导学案 班级： 姓名： 学号： __ 【一、学习目标】 知识与技能： 1.说出染色体结构变异和数目变异的基本类型。 2.理解染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念。 3.简述多倍体育种和单倍体育种的原理和方法。 过程与方法： 1.通过比较染色体结构变异的类型，学习运用对比和归纳的方法。 2.通过分析染色体组的概念，培养抽象思维和模型建构的能力。 情感态度与价值观： 1.认同染色体变异在生物进化及生产实践中的应用价值。 2.关注染色体异常遗传病对人类健康的影响。 【二、学习重难点】 重点：染色体结构变异的类型；染色体组的概念；二倍体、多倍体和单倍体的概念。 难点：染色体组的概念；单倍体和多倍体的区分及其在育种上的应用。 【三、课前预习·自主探究】 一、问题探讨（阅读课本P87“问题探讨”） 1.根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。 2.为什么平时吃的香蕉是没有种子的？________________________ 3.分析表中数据，你还能提出什么问题吗？能否发挥想象力作出一些推测呢？______________________________________________________________________________________________________________ 二、基础梳理 1.染色体结构的变异 （1）概念：指染色体发生断裂后，在________过程中发生________，导致染色体上________的________或________发生改变。 （2）类型（连线）： 类型 示意图特征（描述） 缺失 a. 染色体某一片段位置颠倒 重复 b. 染色体增加某一片段 易位 c. 染色体缺失某一片段 倒位 d. 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 （3）结果：会使排列在染色体上的________或________发生改变，从而导致________的变异。 （4）特点：大多数对生物体是________的。 2.染色体数目的变异 （1）类型：一类是细胞内________的增加或减少；另一类是细胞内________以________的形式成倍地增加或减少。 （2）染色体组： ①概念：细胞中的一组________染色体，在________和________上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的________、________、________和________的一组染色体。 ②特点：一个染色体组中含有该生物生长发育、遗传和变异的________。 （3）二倍体和多倍体 ①二倍体：由________发育而来，体细胞中含有________染色体组的个体。几乎全部的________和过半的________都是二倍体。 ②多倍体：体细胞中含有________或________染色体组的个体。 ③特点：多倍体植株常常茎秆________，叶片、果实和种子都比较________，________等营养物质含量丰富。 ④人工诱导方法：用________处理________或________。原理：________。 （4）单倍体 ①概念：体细胞中的染色体数目与本物种________染色体数目相同的个体。 ②特点：与正常植株相比，单倍体植株长得________，且________。 ③单倍体育种：方法：花药（花粉）________ → ________ → 人工诱导染色体________ → 筛选获得________植株。 ④优点：________________________。 3.实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 （1）原理：用低温处理植物的________细胞，能够抑制________的形成，以致影响________被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。 （2）试剂：卡诺氏液的作用是________________；________溶液的作用是固定细胞形态。 【四、课堂探究·合作学习】 探究一：染色体结构变异类型的识别 1.模型建构与识别：请画出染色体缺失、重复、倒位、易位四种结构变异的示意图，并标注变异类型。 2.讨论：染色体结构变异与基因突变有何区别？ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 探究二：染色体组概念的建立 1.观察与分析：观察果蝇体细胞和配子染色体组成图（或雄蜂染色体组成图）。 （1）果蝇体细胞有________条染色体，________对同源染色体，________个染色体组。 （2）雄蜂体细胞有________条染色体，________个染色体组，属于________倍体。 2.判断方法：如何判断一个细胞中含有几个染色体组？ ______________________________________________________________________________________________________________________ 探究三：二倍体、多倍体与单倍体的比较 完成下表，比较二倍体、多倍体和单倍体。 比较项目 二倍体 多倍体 单倍体 染色体组数 发育起点 植株特点 育性 育种应用 探究四：染色体变异在育种上的应用 1.多倍体育种 （1）方法：___________________________________________________________________________________________________________ （2）原理：___________________________________________________________________________________________________________ （3）实例：________________________________________________ 2.单倍体育种 （1）流程：（请用文字和箭头表示）_____________________________________________________________________________________ （2）优点：___________________________________________________________________________________________________________ 【五、课堂小结·知识体系】 （请用概念图的形式，构建本节的知识体系，核心应包括：染色体变异的类型、染色体组概念、二倍体多倍体单倍体比较、育种应用） 【六、当堂检测·巩固提升】 一、选择题 1.下列关于染色体组、单倍体和多倍体的叙述，正确的是（ ） A.生殖细胞中含有的全部染色体称为一个染色体组 B.若生物体细胞中含有三个染色体组，则该生物为三倍体 C.含一个染色体组的个体是单倍体，单倍体含有的染色体组数都是奇数 D.人工诱导多倍体常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 2.下列属于染色体结构变异的是（ ） A.染色体中DNA的一个碱基对缺失 B.同源染色体之间交换了对应部分 C.唐氏综合征患者体细胞中多了一条21号染色体 D.果蝇Ⅱ号染色体上某片段移接到Ⅲ号染色体上 二、填空题 1.染色体结构的变异主要有________、________、________和________四种类型。 2.单倍体是指________的个体。单倍体育种的优点是________。 三、简答题 如图是某同学绘制的生物可遗传变异的概念图。请分析回答： （1）如图基因突变的定义中，①处应填________。利用基因突变进行育种时，常用物理因素（如________）、化学因素（如________）来处理生物，以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。 （2）可遗传的变异包括基因突变、②和染色体变异，则②是指________，其发生的时期③是________和________。 （3）染色体变异可以分为④和染色体结构变异，则④是指________。人工诱导多倍体目前最常用且最有效的方法是用________处理萌发的种子或幼苗，其作用原理是________________，从而引起细胞内染色体加倍。 【七、课后反思】 1.本节内容中，我最难理解的概念是________________，我通过________________________________方法终于弄懂了。 2.我对“染色体变异在育种上的应用”有了新的认识，例如：____________________________________________________________________________________________________________________________ 参考答案 【三、课前预习·自主探究】 一、1. 2.因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是33条，减数分裂时染色体发生联会紊乱，不能形成正常的配子，因此无法形成受精卵，进而形成种子。 3.能形成种子的植物细胞中，染色体数目一定是偶数吗？香蕉体细胞中的染色体数目不是偶数，它是怎样形成的呢？又是如何繁殖下一代的？ 二、1.断裂；重新连接；基因；数目；排列顺序；基因；基因的排列顺序；性状；有害 2.个别染色体；染色体组；染色体组；非同源；形态；功能；生长；发育；遗传；变异；全部遗传信息；受精卵；两个；动物；高等植物；三个以上；粗壮；大；糖类和蛋白质；秋水仙素；萌发的种子；幼苗；抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍；配子；弱小；高度不育；离体培养；单倍体植株；加倍；纯合；明显缩短育种年限；分生组织；纺锤体；染色体；固定细胞形态；甲紫溶液（或醋酸洋红液） 【四、课堂探究·合作学习】 探究一： 1. 2.基因突变是DNA分子中碱基对的替换、增添或缺失，导致基因结构的改变，是分子水平的变化；染色体结构变异是染色体片段的缺失、重复、易位或倒位，导致基因的数目或排列顺序发生改变，是细胞水平的变化。 探究二：1.8；4；2；16；1；单 2.①根据染色体形态判断：细胞内形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。②根据基因型判断：控制同一性状的等位基因或相同基因有几个，就含有几个染色体组。 探究三： 比较项目 二倍体 多倍体 单倍体 染色体组数 2 ≥3 是正常体细胞的一半 发育起点 受精卵 受精卵 配子 植株特点 正常 茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养物质丰富 植株弱小 育性 可育 多数可育 高度不育 育种应用 / 多倍体育种 单倍体育种 探究四：1.（1）用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 （2）抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。 （3）三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦。 2.（1）花药（花粉）离体培养→单倍体植株→人工诱导染色体加倍→纯合植株 （2）明显缩短育种年限。 【六、当堂检测·巩固提升】 一、1.D 2.D 二、1.缺失；重复；易位；倒位 2.体细胞染色体数目与本物种配子染色体数目相同；明显缩短育种年限 三、（1）替换、增添或缺失；紫外线；亚硝酸盐 （2）基因重组；减数第一次分裂前期；减数第一次分裂后期 （3）染色体数目变异；秋水仙素；抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $