第5章 第2节 染色体变异课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学课件聚焦染色体变异核心内容，涵盖染色体数目变异（染色体组、二倍体、多倍体、单倍体）、结构变异及育种应用，以马铃薯和香蕉的染色体数目差异、无籽香蕉现象导入，通过野生马铃薯染色体组成图引导学生构建染色体组概念，逐步展开判断方法、异常减数分裂分析及多倍体、单倍体育种流程，形成连贯的学习支架。 其亮点在于深度融合核心素养，生命观念上通过染色体组“不含同源染色体、形态功能各异”体现结构与功能观，科学思维上设计染色体组数判断（细胞图、基因型）、异常减数分裂配子染色体组分析等训练，培养逻辑推理能力，探究实践环节包含“低温诱导染色体数目变化”实验步骤、无籽西瓜培育及单倍体育种案例，让学生在实例中理解知识。资料既帮助学生构建完整知识网络，又为教师提供直观教学素材，提升教学效率。

第2节 染色体变异 1.为什么平时吃的香蕉是没有种子的？ 因为香蕉裁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。 2.马铃薯和香蕉染色体数目为什么与野生祖先有很大区别？ 1.野生马铃薯体细胞中有几条染色体？ 2.标记为2号染色体的两条染色体是什么关系？和3号染色体又是什么关系？ 3.野生马铃薯体细胞有几对同源染色体？ 4.野生马铃薯配子中有几条染色体？这些染色体的形态和功能有什么特点？这些染色体之间是什么关系？ 5.野生马铃薯配子中的染色体为一个染色体组，请归纳染色体组的概念？ 每套非同源染色体称为一个染色体组 1.不含同源染色体 2.染色体形态、大小、功能各不相同 判断1：下列细胞中各有多少个染色体组？ 判断2：下列基因型个体的体细胞中有几个染色体组： A.Aa B. AaBb C. Aaa D. AAaBBb E. AB 5.如果把配子的染色体看作一组，野生马铃薯体细胞有几组染色体？ 6.如果野生马铃薯在减数分裂I后期同源染色体未分离，所形成的配子有几个染色体组？ 7.如果在减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后姐妹染色单体未分离，进入同一个子细胞，所形成的配子有几个染色体组？ 8.这样的配子与正常的配子结合发育成的，个体的体细胞中有几个染色体组？ 三倍体：发育成的个体的体细胞含有三个染色体组 配子 (含1个染色体组) 二倍体和多倍体 二倍体 (含2个染色体组) 配子 (含2个染色体组) 配子 (含1个染色体组) 正常减数分裂 异常减数分裂 个体含3个染色体组（三倍体） 配子 (含2个染色体组) 受精 发育 个体含4个染色体组（四倍体） 受精 发育 二倍体的胚或幼苗 有丝分裂染色体复制未分离 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体。 定义： 6 与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。 多倍体的特点 四倍体葡萄的果实比二倍体的大的多 四倍体番茄的维生素C含量比二倍体的几乎增加了一倍 7 四倍体可以通过减数分裂形成含有两个染色体组的配子。 三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。 多倍体的育性 8 方法：人工诱导多倍体的方法很多，如： 低温处理：【探究·实践】低温诱导植物细胞染色体数目的变化 秋水仙素诱导： 方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 秋水仙素作用：是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极。 是目前最常用且最有效的方法。 举例：含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜等。 多倍体育种 9 【探究·实践】低温诱导植物细胞染色体数目的变化 材料用具 材料：蒜或洋葱（均为二倍体，体细胞中的染色体数目为16） 用具：培养皿，滤纸，纱布，烧杯，镊子，剪刀，显微镜，载玻片，盖玻片，冰箱 药品：卡诺氏液，质量浓度为0.01g/mL的甲紫（旧称龙胆紫）溶液，质量分数为15%的盐酸，体积分数为95%的酒精。 用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞. 实验原理 11 诱导培养 将蒜（或洋葱）在冰箱冷藏室内（4℃）放置一周。取出后，将蒜放在装满清水的容器上方，让蒜的底部接触水面，于室温（约25℃）进行培养。待蒜长出约1cm长的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养48~72h。 材料处理 剪取根尖：约0.5～1cm 固定细胞形态：放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h 冲洗：用体积分数为95%的酒精冲洗2次 制作装片 解离、漂洗、染色、制片，方法同实验“观察植物细胞的有丝分裂” 观察 先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。 方法步骤 12 无籽西瓜培育 多倍体育种 13 秋水仙素处理 2N 4N 4N 母本 2N 父本 杂交 2N 果皮____ 种子的胚____ 种皮____ 第一年 第二年 假授粉 联会紊乱 3N 2N 果皮____ 无籽西瓜 芽尖是有丝分裂旺盛的地方 杂交获得三倍体，用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成配子，不能形成种子。也可能在减数分裂时形成正常的卵细胞，从而形成正常的种子 ，但概率小 14 体细胞：2N=32 配　子： 减数分裂 单倍体： 发育 N=16 蜂王： 二倍体(2N) 体细胞中含中32条染色体 雄蜂： 单倍体(N) 体细胞中含中16条染色体 16（N） N=16（N） 雄蜂的形成 单倍体:体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。 15 单倍体植株特点：植株弱小，且高度不育。 （抗倒伏，不抗病） （抗倒伏抗病） 花药（粉）： 单倍体幼苗：DT Dt dT dt 正常植株：DDTT DDtt ddTT ddtt 新品种：DDtt 方法：花药离体培养 秋水仙素处理 缺点：操作复杂 优点：能明显缩短育种年限 DDTT（♀）× ddtt（♂） 第一年 第二年 筛选 DdTt （抗倒伏，不抗病） （倒伏，抗病） 二倍体生物 （植物组织培养技术） 减数分裂 DT Dt dT dt ≠花药离体培养 单倍体育种 17 患病儿童哭声轻，音调高，像猫叫。生长发育迟缓，存在严重的智力障碍。 染色体结构的变异——类型 a b c d e f a c d e f 染色体的某一片段缺失引起变异。 例如，果蝇缺刻翅的形成。 缺 失 正常翅 缺刻翅 19 染色体中增加某一片段引起变异。 例如，果蝇棒状眼的形成。 重 复 a b c d e f b a b c d e f 正常眼 棒状眼 20 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。 例如，果蝇花斑眼的形成。 易 位 a b c d e f 1 2 3 4 5 a b c d 1 2 3 4 5 e f 正常眼 花斑眼 21 染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异。 例如，果蝇卷翅的形成。 倒 位 正常翅 卷翅 a b c d e f a b c d e f b c d e a f 22 　　使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。 结　果 后　果 　　大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。 24 细胞内个别染色体增加或减少 ←21三体综合征患者的染色体组成 21三体综合征 21三体综合征就是患者比正常人多了一条21号染色体 25 染色体变异 结构变异 数目变异 细胞内个别染色体增加或减少 细胞内染色体组成倍增加或成套减少 二倍体和多倍体 单 倍 体 生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。 项目 染色体易位 互换 图解     区别 发生在非同源染色体之间 发生在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 项目 基因突变 染色体结构变异 变化实质 基因发生碱基的替换、缺失、增添 染色体上的基因片段缺失、重复、倒位及易位 对象 碱基 基因 结果 碱基排列顺序改变 基因数目或排列顺序改变 镜检 不可见 可见 1．普通六倍体小麦（6N=42）是目前世界各地栽培的重要粮食作物，通过不同物种杂交和染色体加倍培育而成。下列有关叙述错误的是（ ）A．不同的二倍体物种进行杂交得到的二倍体是高度不育的B．从变异类型看，普通六倍体小麦的培育过程属于染色体数目变异C．小麦种子从开始萌发到叶片长出之前，有机物的总量和种类都减少D．普通六倍体小麦体细胞中最多可含有12个染色体组，且每个染色体组有7条染色体 2．普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示，其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。下列相关叙述错误的是（ ） A．与杂种二相比，普通小麦茎秆粗壮，叶片和种子比较大 B．普通小麦是六倍体，含有6个染色体组C．过程①可用秋水仙素处理杂种一的种子D．培育普通小麦运用了染色体数目变异的原理 3．油菜是由白菜（染色体组为AA，n=10）与甘蓝（染色体组为CC，n=9）通过自然种间杂交后二倍化形成的异源四倍体。油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产，萝卜（染色体组为RR，n=9）具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交，通过如图所示途径获得抗线虫病油菜（实验中所用的植物都来自同一纯合品种）。请回答下列问题： (1)F1在自然状态下 （填“可育”或“不可育”）(2)将异源多倍体与亲本油菜回交，获得BC1。BC1细胞中的染色体组成为 （用字母表示）。(3)用BC1与油菜再一次杂交，得到的BC2植株群体的染色体数目为 。 4.科学家们用长穗偃麦草（二倍体）与普通小麦（六倍体）杂交培育小麦新品种——小偃麦。相关的实验如下，请回答有关问题：(1)长穗偃麦草与普通小麦杂交，F1体细胞中的染色体组数为 。长穗偃麦草与普通小麦杂交所得的F1不育，其原因是 ，可用 试剂处理F1幼苗，获得可育的小偃麦。(2)小偃麦中有个品种为蓝粒小麦（40W+2E），40W表示来自普通小麦的染色体，2E表示携带有控制蓝色色素合成基因的1对长穗偃麦草染色体。若丢失了长穗偃麦草的一个染色体则成为蓝粒单体小麦（40W+1E），这属于 变异。为了获得白粒小偃麦（1对长穗偃麦草染色体缺失），可将蓝粒单体小麦自交，在减数分裂过程中，产生两种配子，其染色体组成分别为 ，这两种配子自由结合，获得染色体组成为 的白粒小偃麦。(3)为了确定白粒小偃麦的染色体组成，需要做细胞学实验进行鉴定。取该小偃麦的根尖或芽尖作实验材料，制成临时装片进行观察，其中 期的细胞染色体最清晰。 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $