第5章 第2节 染色体变异（课件PPT）-【金榜题名】2025-2026学年高一生物必修2 遗传与进化同步学案（人教版）

该高中生物学课件聚焦染色体变异，系统涵盖结构变异（缺失、重复等）和数目变异（个别增减、成倍增减），通过课前预习问题（如染色体组概念）和课堂探究实例（马铃薯、香蕉染色体对比），衔接减数分裂知识，构建从基础概念到实例应用的学习支架。 其亮点在于融合科学思维（归纳变异类型、对比基因突变与染色体变异）、科学探究（低温诱导染色体加倍实验步骤）和社会责任（育种方案设计），以果蝇染色体组分析、秋水仙素作用原理等实例，帮助学生形成结构与功能观，提升探究能力，也为教师提供问题驱动式教学流程和丰富教学资源。

　　第5章　基因突变及其他变异 第2节　染色体变异 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 目录 contents Part 01 一、课前预习 打基础 Part 02 二、课堂探究 陪素养 Part 03 三、随堂达标 勤演练 Part 04 课时作业（十五） 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 课前预习 打基础 返回导航 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 个别染色体 非同源染色体 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅹ Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y 非同源染色体 受精卵 两个 动物 高等植物 受精卵 三个或三个以上 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 配子 高度不育 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 数目或排列顺序 性状 不利 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 糖类和蛋白质 低温处理；用秋水仙素为诱导； 等等 萌发的种子或幼苗 纺锤体 不能移向细胞两极 染色体数目 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 离体 明显缩短育种年限 秋水仙素 染色体数目 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 低温 染色体被拉向两极 纺锤体 染色体 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 0.5-1cm 体积分数为95% 卡诺氏液 漂洗 染色 染色体形态 染色体数目 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 课堂探究 陪素养 返回导航 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第5章基因突变及其他变异 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 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写出图中雄果蝇体细胞中一个染色体组所含的染色体： .或 。 (2)特点：细胞中的一组 ，在形态和功能上各不相同。 2．二倍体、多倍体和单倍体 (1)二倍体和多倍体： 项目 起点 体细胞染色体组数 实例 二倍体 几乎全部 和过半数的 多倍体 三倍体无子西瓜和四倍体葡萄 (2)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：一般植株长得弱小，且 。 三、染色体结构变异有哪些类型？ 1．四种变异类型：(连线) 2．结果： 排列在染色体上的基因的 发生改变，而导致 的变异。 3．意义： 大多数染色体结构变异对生物体是 的，有时甚至会导致生物体死亡。 四、染色体变异在育种上有哪些应用？ 1．人工诱导多倍体： (1)多倍体植株的特点：茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大， .等营养物质的含量都有所增加。 (2)人工诱导多倍体形成的常用方法： 。 (3)处理对象： 。 (4)秋水仙素诱导多倍体的原理：秋水仙素→抑制 的形成→染色体 → 加倍→形成多倍体。 (2)优点： 。 【思考】　单倍体育种和多倍体育种都出现了染色体加倍情况，但操作对象不同。它们有什么不同？ 提示　单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗，通过组织培养得到纯合子植株；多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。 　 染色体组及生物体倍性的判断 许多栽培植物都是野生植物的后代，但是体细胞内的染色体数目却与它们的祖先大不相同。下表是马铃薯和香蕉与其野生祖先种的染色体数目，请讨论分析下列问题。 生物种类 体细胞染色体数/条 体细胞非同源染色体/套 马铃薯 野生祖先种 24 2 栽培品种 48 4 香蕉 野生祖先种 22 2 栽培品种 33 3 1.为什么说在大多数高等动植物的体细胞内，染色体都是两两配对，含有两套非同源染色体？请联系减数分裂和受精作用知识分析说明。 提示　高等动植物个体发育的起点是受精卵，受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞。精子和卵细胞都是经过减数分裂形成的，在减数分裂过程中，同源染色体分开，非同源染色体自由组合，因此精子和卵细胞中各有一套非同源染色体，受精作用完成后，受精卵中就有两套非同源染色体。 2．马铃薯的野生祖先种和栽培品种分别属于几倍体？其配子细胞中有几个染色体组？试推测栽培品种是如何培育而来的？ 提示　马铃薯的野生祖先种体细胞含有两套非同源染色体，即含有2个染色体组，属于二倍体，其配子中含有1个染色体组；马铃薯的栽培品种体细胞含有4个染色体组，属于四倍体，其配子中含有2个染色体组。由以上分析推测，马铃薯栽培品种是通过诱导野生祖先种的染色体数目加倍培育形成的。 3．香蕉的野生祖先种和栽培品种分别属于几倍体？其配子细胞中有几个染色体组？试推测栽培品种是如何培育而来的。 提示　香蕉的野生祖先种体细胞含有两套非同源染色体，即含有2个染色体组，属于二倍体，其配子中含有1个染色体组；香蕉的栽培品种体细胞含有3个染色体组，属于三倍体，三倍体品种在减数分裂时，同源染色体联会紊乱，不能产生正常配子。香蕉的栽培品种的培育，首先通过诱导野生祖先种的染色体数目加倍培育形成四倍体，然后使四倍体与野生祖先种杂交而形成栽培品种。 2．生物体细胞中染色体组数目的判断 (1)根据染色体形态判断：细胞内形态、大小相同的染色体有几条，该细胞中就含有几个染色体组。如右图，每种形态的染色体都有2条，则该细胞中含有2个染色体组。 (2)根据基因型判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的相同基因或等位基因出现几次，该细胞或生物体中就含有几个染色体组。例如，基因型为AAaBBB的细胞或生物体中含有3个染色体组。 (3)根据染色体数目和染色体形态推算含有几个染色体组。 染色体组数＝染色体数目,染色体形态种类数 如下图，共有8条染色体，染色体形态数(形态、大小不相同)为2，所以染色体组数为8÷2＝4。 3．单倍体、二倍体和多倍体的比较 项目 单倍体 二倍体 多倍体 染色体 组数目 一个或多个 两个 三个或三个以上 来源 配子发育 受精卵发育 受精卵发育 特点 植株弱小，高度不育 正常 茎秆粗壮，叶、果实、种子较大，营养物质含量多，发育延迟，结实率低 实例 玉米、水稻的单倍体 几乎全部动物和过半数的高等植物 香蕉、普通水稻等 　下图为雄果蝇染色体图，据图能得到的结论是(　　) ①其配子的染色体组是X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ ②有丝分裂后期有4个染色体组，染色体有5种不同形态 ③减数第二次分裂后期每个细胞中有2个染色体组，染色体有5种不同形态　④该生物进行基因测序应选择5条染色体 A.①②③④　　　　　　B．①②③ C.①②④ D．②③④ 【解析】　果蝇体细胞中共有8条染色体，是由2个染色体组组成的，且每个染色体组中不含有同源染色体，即X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，所以染色体共有5种不同形态；有丝分裂后期染色体数目加倍染色体组数也加倍，由于染色体的种类没有发生改变，染色体有5种不同形态；减数第二次分裂后期着丝点分开，移向细胞两极的染色体是相同的，此时每个细胞中都没有同源染色体，所以每个细胞中有2个染色体组，有4种不同的形态；由于染色体X与Y的不同，在对染色体进行测序时，应该测Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和Y，共5条染色体。 【答案】　C 【练1】　用秋水仙素处理幼苗可诱导形成多倍体植物，秋水仙素的主要作用是(　　) A.使染色体再次复制 B.使染色体着丝点不分裂 C.抑制纺锤体的形成 D.使细胞稳定在间期阶段 【解析】　秋水仙素能够抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，这样细胞中的染色体虽然完成了复制，但染色体不能移向细胞两极，导致细胞中的染色体数目加倍。 【答案】　C 　染色体变异与育种 图中甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑥表示培育水稻新品种的过程，请分析并回答下列问题。 1．图中哪种途径为单倍体育种？ 提示　　题图中①③⑤过程表示单倍体育种。 2．图中哪一标号处需用秋水仙素处理？应如何处理？ 提示　⑤⑥两处需用秋水仙素处理。图示⑤处需用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得纯合子，⑥处常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，以诱导染色体加倍。 3．④⑥的育种原理分别是什么？ 提示　④的育种原理为基因突变，⑥的原理为染色体变异。 1．单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程，不能简单地认为花药离体培养就是单倍体育种的全部。筛选在最后一个环节，一般不会先筛选出合适的花药再进行培养，或者从单倍体中筛选出合适的类型再用秋水仙素处理。 2．单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。两种育种方式都出现了染色体加倍情况，但操作对象不同。单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗；多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。 3．单倍体育种得到的不一定是纯合子。如多倍体(AAaa)经花药离体培养得到单倍体(AA、Aa、aa)后，再经染色体数目加倍得到的AAAA、aaaa为纯合子，但是AAaa为杂合子。 　(多选)下图是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。下列分析不正确的是(　　) A.基因重组发生在图中②过程，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是细胞分裂前期和中期 B.秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成 C.植株A为二倍体，其体细胞内最多有2个染色体组；植株C属于单倍体，其发育起点为配子 D.利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25% 【解析】　题图中②为花药的形成，减数分裂过程会发生基因重组；过程③为有丝分裂，染色体在细胞分裂间期复制，结果每条染色体含两条染色单体，染色单体在细胞分裂后期分离，后期无染色单体，A项正确；秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引起染色体数目加倍，B项正确；植株A为二倍体，其体细胞进行有丝分裂，体细胞在有丝分裂后期有4个染色体组；植株C由配子直接发育而来，为单倍体，C项错误；利用幼苗2进行育种的最大优点是能明显缩短育种年限，得到的植株B全部为纯合子，D项错误。 【答案】CD 【练2】　下列有关育种的叙述，正确的是(　　) A.杂交育种所选双亲必须是纯合子 B.诱变所得植株若不出现预期性状就应丢弃 C.多倍体育种时可用秋水仙素处理幼苗 D.单倍体育种依据的遗传学原理是基因突变 【解析】　杂交育种的双亲可以为杂合子，A项错误；诱变育种所得的植株若不出现预期性状，可能为杂合子，在其子代中有可能会出现预期性状，B项错误；多倍体的获得常用方法有低温诱导和秋水仙素处理，C项正确；单倍体育种的原理为染色体变异，D项错误。 【答案】　C 　染色体结构的变异 观察下列变异图解，请分析回答下列问题。 1．图甲、图乙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什么？它们属于哪种变异？ 提示　题图甲发生了非同源染色体间片段的交换，题图乙发生的是同源染色体非姐妹染色单体间相应片段的交换。题图甲属于染色体结构变异中的“易位”，题图乙则属于互换(基因重组)。 2．图丙①～④的结果中哪些是由染色体变异引起的？它们分别属于哪种变异？能在光镜下观察到的是哪几个？ 提示　①②④均为染色体变异。①～④变异类型：①染色体片段缺失，②染色体片段易位，③基因突变，④染色体片段倒位。①②④可在光学显微镜下观察到，③为基因突变，在显微镜下观察不到。 3．图丙①～④中哪种变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序？ 提示　题图丙①～④中③属于基因突变只是产生了新基因，即改变了基因的结构，基因的数量和排列顺序均未发生改变。 1．基因突变与染色体结构变异的比较 比较项目 基因突变 染色体结构变异 变化实质 基因中碱基对的替换、增添、缺失 染色体上片段的缺失、重复、倒位及易位 对象 碱基对 基因 结果 碱基的排列顺序改变 基因的数目或排列顺序改变 是否 可见 分子水平，光学显微镜下观察不到 光学显微镜下可观察到 2.染色体易位与互换的比较 比较项目 染色体易位 互换 图解 区别 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间 属于染色体结构变异 属于基因重组 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到 归纳总结　染色体结构变异类型的判断 (1)看染色体上基因的数目是否变化。如果发生变化，则可能是增添、缺失或易位。 (2)看染色体上基因的排列顺序是否变化。如果发生变化，则可能是倒位。 (1)不遗传变异的特点 ①一般只在当代表现出来；②不能遗传给后代；③这种变异一般是定向的。 (2)可遗传变异的特点 ①可以在当代表现，也可在后代中出现；②变异一旦发生，就有可能遗传给后代；③这类变异是不定向的。 (3)不同生物的可遗传变异 ①病毒的可遗传变异来源：基因突变；②真核生物进行无性生殖时的可遗传变异来源：基因突变、染色体变异；③真核生物进行有性生殖时的可遗传变异来源：基因突变、基因重组、染色体变异。 (4)真核细胞不同分裂时期发生的变异 ①基因突变：发生在所有分裂(无丝分裂、有丝分裂和减数分裂)时期；②基因重组：发生在减数第一次分裂过程中；③染色体变异：发生在有丝分裂和减数分裂过程中。 　(多选)图甲、乙、丙、丁分别表示不同的变异类型，其中图丙中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法正确的是(　　) A.图甲、乙都表示染色体结构变异中的易位，发生在减数第一次分裂的前期 B.图丙表示染色体结构变异中的缺失 C.图丁可能表示染色体结构变异中的缺失或重复 D.如图所示的4种变异都能够遗传 【解析】　题图甲表示同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，发生在减数分裂四分体时期，属于基因重组，A项错误；题图丙中基因2与基因1相比，多了1个碱基对，属于基因突变，B项错误；题图丁中弯曲的部位表示在其同源染色体上没有配对的片段，可能是上面的染色体重复了一段，或下面的染色体缺失了一段，C项正确；题图中4种变异都能够遗传，D项正确。 【答案】 CD 【练3】　下图表示某种生物的部分染色体上发生的四种变异的示意图，请回答以下问题。 (1)甲、乙、丙、丁的变异类型分别属于_____________________________ (2)基因的数目和排列顺序均未变化的是图________，该变异类型可采用________________的方法进行检测。 (3)可在显微镜下观察到的是图________________，一般选用正在分裂的细胞做成装片，观察处于分裂________期的细胞。 (4)若某DNA分子中缺失了一个碱基对(基因中)，则该变异为________________；若某DNA分子中缺失了一个基因，则称为________________变异。 【答案】　(1)缺失、重复、倒位、基因突变　(2)丁　基因诊断　(3)甲、乙、丙　中　(4)基因突变　染色体结构 1．下列关于染色体组的表述，不正确的是(　　) A.起源相同的一组完整的非同源染色体 B.通常指二倍体生物的一个配子中的染色体 C.人的体细胞中有两个染色体组 D.普通小麦的花粉细胞中有一个染色体组 【答案】　D 【解析】　普通小麦是六倍体，其体细胞中含六个染色体组，减数分裂形成的花粉细胞中应含三个染色体组。 2．如图为某植物的体细胞中染色体示意图，将其花粉经花药离体培养得到的植株的基因型最可能是(　　) A.AaBb　　　　　　B．AB C.ab D．AaaaBBbb 【解析】　题图细胞中含有四个染色体组，其花粉培育成的个体含有两个染色体组。 【答案】　A 3．将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到四倍体芝麻，对此四倍体芝麻的叙述正确的是(　　) A.对花粉进行离体培养，可得到二倍体芝麻 B.产生的配子没有同源染色体，所以无遗传效应 C.与原来的二倍体芝麻杂交，产生的是不育的三倍体芝麻 D.秋水仙素诱导染色体加倍时，最可能作用于细胞分裂的后期 【答案】　C 【解析】　二倍体芝麻幼苗用秋水仙素处理，得到的是同源四倍体，体细胞内有4个染色体组，而且每个染色体组之间都有同源染色体；由四倍体的配子发育而来的芝麻是单倍体，含两个染色体组，所以该单倍体芝麻是可育的；四倍体的配子中有两个染色体组，二倍体的配子中有一个染色体组，所以四倍体与二倍体杂交产生的是三倍体芝麻，由于三倍体芝麻在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，所以不育；秋水仙素诱导染色体加倍时，起作用的时期是细胞分裂的前期，抑制纺锤体的形成。 4．单倍体经一次秋水仙素处理，可得到(　　) ①一定是二倍体　②一定是多倍体　③二倍体或多倍体 ④一定是杂合体　⑤含两个染色体组的个体可能是纯合体 A.①④ B．②⑤ C.③⑤ D．③④ 【答案】C 【解析】　单倍体中不一定只含有一个染色体组，故秋水仙素处理后可得到二倍体或多倍体，可能是纯合体，也可能是杂合体。 5．如图表示一些细胞中所含的染色体，据图完成下列问题： (1)图A所示是含________个染色体组的体细胞。每个染色体组有________条染色体。 (2)图C所示细胞为体细胞，则其所在的生物是________倍体，其中含有________对同源染色体。 (3)图D表示一个有性生殖细胞，这是由________倍体生物经减数分裂产生的，内含________个染色体组。 (4)图B若表示一个有性生殖细胞，它是由________倍体生物经减数分裂产生的，由该生殖细胞直接发育成的个体是________倍体。每个染色体组含________条染色体。 (5)图A细胞在有丝分裂的后期包括________个染色体组。 【解析】　题图A中染色体是两两相同的，故含有两个染色体组，并且每个染色体组中有两条染色体；题图B中染色体每三条是相同的，故有三个染色体组，由配子直接发育成的生物个体，都称为单倍体；题图C中染色体两两相同，故有两个染色体组，每个染色体组中有三条染色体，共有三对同源染色体；题图D中染色体形态、大小各不相同，则只有一个染色体组。 【答案】　(1)两　两　(2)二　三　(3)二　一　(4)六　单　三 　(5)四 $