第5章 第2节 第2课时 单倍体的利用、染色体结构的变异-【金版新学案】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化同步课堂高效讲义教师用书word（人教版，不定项）

本讲义聚焦单倍体的概念、育种原理及方法，系统梳理染色体结构变异的缺失、重复、易位、倒位类型，构建从基础概念到育种应用再到变异分析的学习支架。 通过“活动1”分析单倍体育种过程、“活动2”探究染色体结构变异实例，培养科学思维与探究实践能力，结合自我诊断和针对练，课中辅助教师教学，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第2课时　单倍体的利用、染色体结构的变异 [学习目标]　1.阐述单倍体概念以及单倍体育种的原理及方法。　2.辨别不同类型的染色体结构变异。 任务一　单倍体及其利用 1．单倍体 (1)概念：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。 (2)实例：蜜蜂中的雄蜂，单倍体的农作物。 (3)特点：与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。 判断单倍体、二倍体、多倍体的方法 　　 2．单倍体育种 (1)方法 (2)优点：能明显缩短育种年限。 【自我诊断】 1．由配子发育而来的个体，一定是单倍体。(√) 2．体细胞中含一个染色体组的生物，一定是单倍体。(√) 3．单倍体的体细胞中一定只含有一个染色体组。(×) [活动1]　结合实例分析单倍体育种的过程 材料：农业生产中，培育高产高抗性的品种非常重要。现要用高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)小麦品种培育矮秆抗病(ddTT)小麦。请分析： (1)传统的育种方法是杂交育种，也就是让高秆抗病和矮秆不抗病小麦杂交，然后不断地自交、筛选。则： ①杂交育种的原理是什么？从哪一代才出现矮秆抗病小麦？为什么要继续自交、筛选？ 提示：基因重组；从F2代才有矮秆抗病小麦出现，但不一定是纯合子，还要继续自交、筛选，直至不发生性状分离为止。 ②杂交育种的优点和缺点有哪些？ 提示：优点是操作流程简单；缺点是育种周期长。 (2)下图是利用单倍体育种的方法进行育种的过程，则： ①核心步骤a、b分别是什么操作？ 提示：a是取F1的花药进行花药离体培养；b是用秋水仙素处理单倍体幼苗。 ②b处理后得到的植株不一定染色体加倍，需要怎么做才能筛选出加倍的植株？ 提示：取各植株的分生组织制作装片，观察处于有丝分裂中期细胞的染色体数目，筛选出染色体加倍的植株。 ③和杂交育种相比，单倍体育种最大的优势是什么？ 提示：能明显缩短育种年限。 针对练1．(不定项)(2025·湖南株洲高一期末)下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述，正确的是(　　) A．二倍体生物的一个配子中的全部染色体为一个染色体组 B．由受精卵发育成的体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体 C．单倍体生物体细胞中仅含有一个染色体组，常高度不育 D．三倍体生物原始生殖细胞减数分裂时易出现联会紊乱，一般不能形成可育配子 答案：ABD 解析：二倍体生物体内含有两个染色体组，经过减数分裂形成的配子中的全部染色体只含一个染色体组，A正确；二倍体是指由受精卵发育而来，且体细胞中含有两个染色体组的生物个体，包括几乎全部动物和过半数的高等植物，B正确；仅含一个染色体组的生物属于单倍体生物，但单倍体生物并非都是仅含一个染色体组，比如六倍体小麦配子发育形成的个体就是单倍体，含有三个染色体组，C错误；三倍体生物原始生殖细胞含有三个染色体组，减数分裂时易出现联会紊乱，一般不能形成可育配子，高度不育，D正确。 “两看法”界定二倍体、多倍体和单倍体 　　 针对练2.(2025·广东湛江期末)如图表示某种二倍体农作物不同的育种方法，据图判断下列说法不正确的是(　　) A．D植株的后代可能发生性状分离 B．④过程体现了植物细胞的全能性 C．通过①③④⑤途径培育新品种的过程为单倍体育种 D．⑤过程中也可用秋水仙素处理E的种子获得F植株 答案：D 解析：⑤过程是用秋水仙素或者低温处理E幼苗，E幼苗由花药离体培养获得，是单倍体，高度不育，无种子，D错误。 任务二　染色体结构变异 1．类型 图解 变化 名称 举例 染色体b片段缺失 缺失 果蝇缺刻翅的形成 染色体b片段增加 重复 果蝇棒状眼的形成 染色体的某一片段(d、g)移接到另一条非同源染色体上 易位 果蝇花斑眼的形成 同一条染色体上某一片段(a、b)位置颠倒 倒位 果蝇卷翅的形成 2.结果：染色体结构的改变，会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。 3．对生物体的影响：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。 【自我诊断】 1．染色体之间发生的片段互换属于染色体结构变异。(×) 2．X射线可引起基因突变，也可引起染色体变异。(√) 3．染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异。(×) 4．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。(×) [活动2]　染色体结构变异的实例分析 材料：观察下列变异图解，请分析回答下列问题： (1)图甲、乙均发生了某些片段的交换，它们分别属于哪种变异？ 提示：图甲发生了非同源染色体间片段的交换，属于染色体结构变异中的易位；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，属于互换(基因重组)。 (2)图甲、乙所示的变异，都能用光学显微镜观察确认吗？ 提示：图甲染色体结构变异可通过在光学显微镜下观察对比来确认，图乙发生的基因重组无法通过光学显微镜观察确定。 (3)下图为显微镜观察的变异杂合子染色体联会异常现象，它们分别属于染色体结构变异中的哪种类型？ 提示：缺失；重复；易位；倒位。 【归纳总结】 染色体结构变异、基因突变和基因重组的比较 　(1)染色体结构变异与基因突变的区别 (2)易位与互换的区别 针对练3.(2024·汉中期末)某条染色体经过处理后，结构发生如图所示的变化。下列叙述正确的是(　　) A．图示结构的变化属于染色体易位 B．该变异染色体上的基因数目和排列顺序不改变 C．图示的变化过程中，染色体一定发生过断裂 D．图示的变化不影响n和p基因的表达 答案：C 解析：染色体易位发生在非同源染色体之间，而图示发生在一条染色体上，为倒位，A错误；倒位后的染色体上基因的排列顺序发生了变化，由mnpq变为了qnpm，B错误；根据图示可知，该染色体的mq段发生了倒位，说明染色体的mn段和pq段之间断裂后再次连接时发生了倒位，C正确；图示为染色体结构变异，会影响相关基因的表达，D错误。 针对练4.如图甲～丁表示某二倍体生物细胞中不同的变异类型，图甲中字母表示染色体片段。下列有关叙述错误的是(　　) A.图乙细胞发育形成的个体称为三体 B．图甲为染色体结构变异，图乙为染色体数目变异 C．图丙和图丁所示的变异类型都属于基因重组 D．图甲～丁的变异类型都可能发生在减数分裂过程中 答案：C 解析：图丙表示同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换，属于基因重组，图丁表示非同源染色体之间的易位，属于染色体结构变异，C错误。 思维导图 要语必背 1.单倍体是由配子发育而来的个体，不一定只含有一个染色体组。 2.单倍体育种包含花药离体培养获得单倍体和人工诱导(如低温处理，用秋水仙素诱发等)单倍体幼苗使染色体加倍两个主要流程。 3.染色体结构的变异包括缺失、重复、易位和倒位等几种类型。 4.染色体结构的改变，会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。 1．(不定项)(2025·山东日照高三测试)下列有关单倍体的叙述中，正确的是(　　) A．未受精的卵细胞发育成的植株一定是单倍体 B．细胞内含有两个染色体组的生物体可能是单倍体 C．由精子直接发育成的个体一定是单倍体 D．含有奇数染色体组的个体一定是单倍体 答案：ABC 解析：由配子直接发育成的个体是单倍体，未经受精的卵细胞和精子直接发育成的个体，一定是单倍体，A、C正确；含有两个染色体组的生物体，由配子发育而来即为单倍体，由受精卵发育而来即为二倍体，B正确；含有奇数染色体组的个体可能是多倍体，如三倍体，D错误。 2．(2025·广东韶关期末)烟草的体细胞中有四个染色体组。用烟草的幼叶细胞、花粉分别进行离体培养，发育成的植株分别是(　　) A．四倍体、二倍体 B．二倍体、四倍体 C．四倍体、单倍体 D．二倍体、单倍体 答案：C 解析：烟草的体细胞中含有四个染色体组，用烟草的幼叶细胞进行离体培养，发育成的植株有四个染色体组，是四倍体，而花粉是烟草的配子，由配子发育而成的是单倍体，C符合题意。 3．(2024·河南开封期末)慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病，是由于9号染色体与22号染色体之间互换片段所致，这种变异属于(　　) A．基因突变 B．基因重组 C．染色体结构变异 D．染色体数目变异 答案：C 解析：题意显示，人慢性髓细胞性白血病是由于9号染色体和22号染色体之间互换片段所致，发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位，C正确，A、B、D错误。 4．某条染色体经处理后，其结构发生了如图所示的变化。这种染色体结构的变异属于(　　) A．缺失 B．倒位 C．重复 D．易位 答案：B 解析：分析图示可知，原来排列为123456的染色体，经过断裂后，重新连接为125436的排列顺序，可知其中的345片段发生了180°的颠倒，此类染色体结构变异为倒位，B正确。 5．(2024·河南漯河期末)某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数分裂Ⅰ时期的观察来识别。①、②、③、④为某些生物减数分裂Ⅰ时期染色体变异的模式图，它们依次属于(　　) A．三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失 B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加 C.三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失 D．染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体 答案：C 解析：图①所示细胞中，只有一组同源染色体为三条，其余皆为两条，可知为三体；图②所示细胞的染色体上链增加了一部分(片段4)，为染色体片段增加；图③细胞含三个染色体组，可能为三倍体；图④细胞的染色体下链缺失了片段3和4，为染色体片段缺失，C正确，A、B、D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $