第五章 第2节 染色体变异-【创新教程】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化五维课堂同步课件PPT（人教版）

该高中生物学课件聚焦必修2《遗传与进化》中“基因突变及其他变异”核心内容，通过教材梳理回顾遗传规律等前置知识，构建从遗传基础到变异类型的知识支架，帮助学生建立前后知识点的逻辑联系。 其亮点在于模块设计紧扣新课标核心素养，教材梳理归纳强化生命观念（如变异与进化的适应观），核心要点突破通过对比分析基因突变与染色体变异培养科学思维，课堂自测反馈结合情境题促进探究实践。学生能深化对变异本质的理解，教师可依托结构化模块提升教学效率。

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低温能够　抑制纺锤体形成　，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极。 2．实验步骤 (1)培养不定根，　低温　诱导。 (2)　卡诺氏液　中浸泡以固定细胞形态。 (3)制作装片：包括　解离、漂洗、染色、制片　4个步骤。 (4)先用低倍镜找到发生染色体数目变化的细胞，再用高倍镜观察。 四、染色体结构的变异 1．类型 (1)　缺失　：染色体中的某一片段缺失。 (2)　重复　：染色体中增加了某一片段。 (3)　易位　：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。 (4)　倒位　：染色体的某一片段位置颠倒。 2．结果：排列在染色体上的基因　数目或排列顺序　发生改变，从而导致性状的变异。 [基础诊断] 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。(　　) 2．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。(　　) 3．低温诱导染色体加倍的原理和秋水仙素诱导染色体加倍的原理一致。(　　) 4．单倍体的体细胞只含一个染色体组。(　　) 5．在有丝分裂和减数分裂的过程中，非同源染色体之间交换一部分片段，会导致染色体结构变异。(　　) 6．体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。(　　) 7．培育无子西瓜利用的是单倍体育种原理。(　　) 8．两条非同源染色体，它们发生断裂后片段相互交换，仅有位置的改变，没有片段的增减，这种变异类型属于基因重组。(　　) 答案：1.×　2.√ 3．√　提示：低温诱导染色体加倍的原理和秋水仙素诱导染色体加倍的原理一致，都是抑制纺锤体形成，导致染色体不能被拉向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。 4．×　提示：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体是单倍体，二倍体的单倍体有一个染色体组，多倍体的单倍体有多个染色体组。 5．√ 6．×　提示：由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。 7．×　提示：培育无子西瓜利用的是多倍体育种原理。 8．×　提示：两条非同源染色体之间的片段互换属于染色体变异中的易位。 染色体数目变异 1．构成一个染色体组，应具备以下条件 (1)从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体，没有等位基因。 (2)从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。 (3)从所含基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，但不能重复，也不能缺少。 2．染色体组数量的判断方法 方法1：根据染色体形态判定 细胞中形态、大小完全相同的染色体有几条，就有几个染色体组。如图1中染色体的形态、大小各不相同，所以有1个染色体组。图2中染色体的形态、大小彼此相同的各有3条，故有3个染色体组。同理，图3中有1个染色体组，图4中有2个染色体组。 方法2：根据基因型判定 在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大小写)出现几次，则含有几个染色体组。判定染色体组的数目时只需参考其中任意一对等位基因的数量即可，如图甲所示基因型为ABC，所以有1个染色体组。图乙所示基因型为AAa，A和a基因共有3个，即含有3个染色体组。同理，图丙中有2个染色体组，图丁中有3个染色体组。 方法3：根据染色体数和染色体的形态数推算 染色体组数＝染色体数/染色体形态数。例如在果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。 3．判断单倍体、二倍体和多倍体的方法 [例1]　(不定项)如图所示为雄果蝇染色体图，据图能得到的结论是(　　) A．其配子的染色体组是X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ B．有丝分裂后期有4个染色体组，染色体有5种不同形态 C．减数分裂Ⅱ后期有2个染色体组，染色体有5种不同形态 D．该生物有丝分裂和减数分裂过程中均可能发生染色体数目变异 [解析]　ABD　[该图为雄果蝇染色体图，减数分裂Ⅰ产生的子细胞含有4条形态不同的染色体(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y)。减数分裂Ⅱ后期含2个染色体组，染色体只有4种不同形态。] [例2]　下列有关单倍体的叙述中不正确的是(　　) ①由未受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体 ②含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体　③生物的精子或卵细胞一定都是单倍体　④基因型为aaaBBBccc的植株一定是单倍体　⑤基因型为Abcd的生物体一般是单倍体 A．③④⑤ 　　　　　　 B．②③④ C．①③⑤ D．②④⑤ [解析]　B　[由未受精的卵细胞发育而来的个体一定是单倍体，①正确；含有两个染色体组的生物体，可能是二倍体，也可能是四倍体生物的单倍体，②错误；生物的精子或卵细胞是生殖细胞，不是个体，所以不能称为单倍体，③错误；基因型为aaaBBBccc的植株可能是单倍体，也可能是三倍体，④错误；基因型为Abcd的生物体细胞中只有一个染色体组，一般是单倍体，⑤正确。] 染色体数目变异实验与应用 1．低温诱导植物染色体数目的变化实验应注意的问题 (1)选材：应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体加倍的情况。 (2)温度不是越低越好：温度过低对根尖细胞造成伤害，应选择适宜温度。 (3)并不是所有细胞中染色体均已加倍：只有少部分细胞实现“染色体加倍”，大部分细胞仍为二倍体状况。 (4)细胞是死的而非活的：显微镜下观察到的细胞是已被解离液杀死的细胞。 (5)着丝粒分裂与纺锤体无关：着丝粒到有丝分裂后期才分裂，与有无纺锤体无关。 2．多倍体育种与单倍体育种比较 多倍体育种 单倍体育种 原理 染色体变异 染色体变异 方法 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 花药离体培养后用秋水仙素处理 优点 器官大、营养物质含量高 缩短育种年限 缺点 动物中难以开展 技术含量较高 [例3]　如图为二倍体玉米花粉培育成植株的过程。下列有关叙述错误的是(　　) A．过程①是花药离体培养 B．过程②若正常培养，则植株B是单倍体 C．过程②若使用秋水仙素处理幼苗使其染色体加倍，则植株B是二倍体纯合子 D．若该过程为单倍体育种，则育种原理是基因重组 [解析]　D　[图中所示为单倍体育种，过程①为花药离体培养，A正确；过程②若正常培养，则植株B为单倍体植株，B正确；过程②若使用秋水仙素处理使其染色体加倍，则植株B为二倍体纯合子，C正确；若该过程为单倍体育种，育种原理为染色体数目变异，D错误。] 染色体结构的变异 1．染色体缺失、重复与基因突变的区别 项目 基因突变 染色体缺失、重复 实质 碱基对的替换、增添或缺失 染色体上基因的缺失或重复 对象 碱基对 基因 结果 碱基对的数目或排列顺序改变 基因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.染色体易位与交叉互换的区别 项目 染色体易位 交叉互换 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 可发生于有丝分裂和减数分裂过程中 只发生于减数分裂Ⅰ的四分体时期 [例4]　某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示，该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中，出现了如图6种异常精子。下列相关叙述正确的是(　　) A．1和6属于同一变异类型，发生于减数分裂Ⅰ后期 B．2、4、5同属于染色体结构变异，都一定发生了染色体片段断裂 C．3发生的变异一般不改变碱基序列，是生物变异的根本来源 D．以上6种异常精子的形成都与同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换有关 [解析]　B　[1和6异常精子形成的原因是减数分裂Ⅰ的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，属于基因重组，两者很可能来自同一个初级精母细胞；2发生了染色体片段缺失、4发生了染色体片段重复、5发生了染色体片段倒位，三者都属于染色体结构变异，染色体结构变异的基础是染色体片段断裂；3中d基因出现的原因一定是基因突变，基因突变是指基因中碱基的替换、增添或缺失，故在基因中一定存在碱基顺序的改变；染色体结构变异和基因突变都与同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换无关。] [例5]　如图①②③④分别表示不同的变异类型，基因a、a′仅有图③所示片段的差异。相关叙述正确的是(　　) A．图中4种变异中能够遗传的变异是①②④ B．③中的变异属于染色体结构变异中的缺失 C．④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复 D．①②都表示同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换，发生在减数分裂Ⅰ前期 [解析]　C　[①表示同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换(发生在减数分裂Ⅰ前期)，属于基因重组；②表示非同源染色体间互换片段，属于染色体结构变异；③表示基因突变，是由基因中碱基的增添或缺失引起的；④表示染色体结构变异中的缺失或重复。它们都是遗传物质发生改变的变异，都能遗传。] 1．(不定项)下列细胞分裂图像中含有2个染色体组的是(　　) 解析：AD　[A、D中含有2个染色体组，B中含4个染色体组，C中有1个染色体组。] 2．某二倍体生物的一个染色体组含有8条染色体，下列相关说法中不正确的是(　　) A．此生物产生的生殖细胞中有8条染色体 B．此生物体细胞内一般有8种形态的染色体 C．这8条染色体在减数分裂中能构成4对同源染色体 D．这8条染色体包含该生物生长发育所需的全部遗传信息 解析：C　[二倍体生物的体细胞中有2个染色体组，产生的生殖细胞中一般有1个染色体组，即8条染色体。一般来说，一个染色体组中的每一条染色体都是独特的，为一组非同源染色体，在一个染色体组中，同源染色体的对数为0。一个染色体组包含了生物体生长发育所需的全部遗传信息。] 3．导致遗传物质变化的原因有很多，下图字母代表不同基因，其中变异类型①和②依次是(　　) A．突变和倒位 　　　 　 B．重组和倒位 C．重组和易位 D．易位和倒位 解析：D　[①中少了基因ab，多了基因J，是非同源染色体间发生了片段交换，属于染色体结构变异中的易位；②cde基因位置发生了颠倒，属于倒位。] 4．已知西瓜的染色体数目为2n＝22，请根据下面的西瓜育种流程回答有关问题。 (1)图中①过程所用的试剂是　____________　。 (2)培育无子西瓜A的育种方法称为　____________　。 (3)③过程中形成单倍体植株所采用的方法是　____________　。该过程利用了植物细胞的　________　性。 (4)为确认某植株是否为单倍体，应在显微镜下观察根尖分生区细胞的染色体，观察的最佳时期为　________________　。 解析：(1)从二倍体到四倍体，染色体数目加倍，最常用的试剂为秋水仙素，因为其能抑制纺锤体的形成，诱导染色体数目加倍。(2)无子西瓜A是三倍体，其培育过程应为多倍体育种。(3)题中要求得到单倍体植株，所以可用花药离体培养的方法，该方法利用了植物细胞的全能性。(4)有丝分裂中期染色体数目最清晰，是计数染色体的最佳时期。 答案：(1)秋水仙素　(2)多倍体育种　(3)花药离体培养　全能　(4)有丝分裂中期 $