第5章 第2节 第2课时 实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 染色体结构的变异（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化（人教版）

该高中生物学课件聚焦“低温诱导植物细胞染色体数目变化”实验及“染色体结构变异”核心知识点，通过低温与室温对照实验导入，衔接实验原理、步骤与染色体结构变异类型，提供变量分析、问题解决等学习支架，构建完整知识脉络。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，通过对照实验设计、变量分析培养理性思维，结合实验操作细节（如卡诺氏液固定、解离漂洗目的）提升探究能力，以结构与功能观解析染色体变异对性状的影响。学生能深化实验技能与知识理解，教师可借助系统资料高效教学。

第2课时　实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化　染色体结构的变异 1 [课标要求] 1．设计和实施低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验。　2.运用结构与功能观，理解染色体结构变异的类型和特点。 返回导航 考点一 1 考点二 2 内 容 索 引 随堂 效果检测 3 考点一 PART 01 第一部分 4 考点一　实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 1．实验原理 低温可抑制____________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。 纺锤体 返回导航 2．方法步骤 　1　 返回导航 卡诺氏液 酒精 返回导航 返回导航 二倍体 返回导航 × (1)用显微镜观察时发现所有细胞中染色体数目均已加倍。(　　) 答案：用显微镜观察时发现只有少部分细胞染色体数目会加倍。 (2)制作根尖细胞的临时装片时，制作基本步骤是解离→漂洗→染色→制片。(　　) (3)低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的。(　　) (4)固定细胞后所用的冲洗试剂与解离后所用的漂洗试剂是一样的。(　　) 答案：固定细胞后所用的冲洗试剂为体积分数为95%的酒精，解离后所用的漂洗试剂是清水。 √ √ × 返回导航 [探究] 结合教材实验，完成以下问题： (1)实验设计思路 返回导航 低温下培养 既有二倍体细胞，也有染色体数目加倍的细胞 返回导航 (2)变量分析 项目 培养条件 自变量及其控制 自然条件下培养 低温处理 因变量 ______________________ 无关变量(不同实验组别中等同原则) 举例：①不定根的长度； ②适宜的pH 细胞中染色体数目 返回导航 (3)问题分析 ①比较实验解离前冲洗和解离后漂洗的目的不同之处是__________________________________________________________________________________________________________________________。 ②实验结束后，看不到染色体数目加倍的细胞，常见原因有__________________________________________________________________________________________________________________________。 解离前冲洗的目的是洗去卡诺氏液，同时为解离做准备；解离后漂洗的目的是洗去解离药液，防止解离过度 没有剪取分生区；低温诱导时间不足；解离不充分或漂洗不彻底；染色时间控制不当；直接用高倍镜进行观察等 返回导航 √ 1．关于低温诱导洋葱(2n＝16)染色体数目变化的实验，下列叙述正确的是(　　) A．原理：低温抑制染色体的着丝粒分裂，使染色体不能移向细胞的两极 B．解离：用卡诺氏液和酒精处理经低温诱导的根尖可使细胞分离开 C．染色：用甲紫溶液可以使染色体染色 D．观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变 返回导航 解析：该实验的原理是低温能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞的两极，A错误； 该实验中卡诺氏液的作用是固定细胞形态，B错误； 显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目未发生改变，只有少数细胞的染色体数目加倍，D错误。 返回导航 √ 2．在探索除草剂二甲戊灵诱导大蒜(2n＝16)染色体数目加倍的实验中，研究者需要对大蒜细胞的增殖进行观察。下列有关叙述错误的是(　　) A．染色体数目加倍时，染色体组数目也加倍 B．二甲戊灵可能通过干扰纺锤体的形成，导致着丝粒不分裂 C．对染色体进行计数时，应对细胞分裂装片进行观察，先找到处于中期的清晰图像 D．染色体复制后，细胞内核DNA数目加倍，着丝粒分裂后，核DNA数目不变 返回导航 解析：二甲戊灵可能干扰纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，但着丝粒仍正常分裂，B错误。 返回导航 考点二 PART 02 第二部分 19 考点二　染色体结构的变异 缺失 返回导航 重复 非同源染色体 返回导航 倒位 返回导航 2.结果：使排列在染色体上的基因________或___________发生改变，导致______________。 3．对生物体的影响：大多数染色体结构变异对生物体是__________，有的甚至会导致生物体________。 数目 排列顺序 性状的变异 不利的 死亡 返回导航 (1)猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病。(　　) (2)同源染色体之间发生的片段交换属于染色体结构变异。(　　) 答案：非同源染色体之间发生的片段交换属于染色体结构变异。 (3)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异。(　　) 答案：大多数染色体结构变异对生物体是不利的。 (4)染色体片段的缺失和增加必然导致基因种类的变化。(　　) 答案：×　染色体片段的缺失和增加会影响基因数量，不一定会改变基因种类。 √ × × × 返回导航 [探究] 下图表示变异杂合子染色体联会异常现象，回答下列问题： 返回导航 (1)正常染色体为abcdef，图中四种变异分别是______________________________________________________________。 (2)图中变异类型中，改变了染色体上基因的数量的是____________，改变了基因在染色体上的排列顺序的是______________________。 ①缺失、②重复、③易位、④倒位 ①②③ ①②③④ 返回导航 返回导航 2.染色体结构变异与基因突变的比较 项目 染色体结构变异 基因突变 变化实质 染色体上的基因片段缺失、重复、倒位及易位 基因发生碱基的替换、增添或缺失 对象 基因 碱基 结果 基因数目或排列顺序改变 碱基排列顺序改变 镜检 可见 不可见 返回导航 1．下图中不属于染色体结构变异的是(　　)   解析：D图中发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，属于基因重组，D符合题意。 √ 返回导航 2．生物体染色体上的等位基因部位可以进行配对联会，非等位基因部位不能配对。某二倍体生物细胞中分别出现下图中①～④系列状况，下列叙述正确的是(　　) A．①为基因突变，②为倒位 B．③可能是重复，④为染色体组加倍 C．①为易位，③可能是缺失 D．②为基因突变，④为染色体结构变异 √ 返回导航 解析：题图①发生了染色体片段的改变，且改变的片段不是同源染色体的部分，属于染色体结构变异中的易位；题图②染色体的某一片段发生了位置颠倒，属于染色体结构变异中的倒位；题图③在同源染色体配对时出现“环”，可能是染色体结构变异中的缺失或重复；题图④细胞中有一对同源染色体多了一条，属于染色体数目变异。 返回导航 【知识框架】 返回导航 随堂 效果检测 PART 03 第三部分 33 √ 1．(2025·广东珠海高一质检)在低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验中，下列关于制片操作的叙述，错误的是(　　) A．解离的目的是让组织细胞彼此分离 B．可用清水对解离后的根尖进行漂洗 C．染色所用的甲紫溶液是一种碱性染料 D．制片时的操作顺序为解离→染色→漂洗→制片 解析：制片时的正确操作顺序为解离→漂洗→染色→制片，D错误。 返回导航 √ 2．(2025·河北张家口期末)下列关于低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验的叙述，错误的是(　　) A．卡诺氏液浸泡材料0.5～1 h，以固定细胞的形态 B．体积分数为95%的酒精可以用来配制解离液，也可以用来冲洗卡诺氏液 C．4 ℃低温下处理装置，目的是抑制纺锤体的形成 D．用甲紫溶液染色后观察发现，绝大多数细胞中染色体数目已加倍 返回导航 √ 3．下图表示果蝇体细胞内一条染色体发生的变异，①②表示染色体，字母表示相关的基因。下列说法正确的是(　　) A．果蝇的缺刻翅是基因中碱基缺失造成的 B．①和②构成一对非同源染色体 C．该变异能导致新基因的形成 D．①和②都能被甲紫溶液染色 返回导航 解析：据题图可知，果蝇的缺刻翅是染色体片段缺失造成的，A错误； ①和②是同一条染色体发生缺失变化前后的情况，不属于非同源染色体，B错误； 该变异可造成基因数目减少，不会形成新基因，C错误； ①和②都是染色体，都能被甲紫溶液染色，D正确。 返回导航 √ 4．(2025·湖北荆门高一期末)研究者在家猪(2n＝38)群体中发现一种变异，如下图所示，图中的13号染色体、17号染色体易位，染色体残片丢失。易位染色体纯合公猪的体细胞无正常13、17号染色体，易位纯合公猪与正常母猪交配产生的后代均为易位杂合子。下列相关叙述错误的是(　　) A．上述变异现象能通过光学显微镜观察到 B．易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体 C．易位杂合子不可能产生染色体组成正常的配子 D．13号染色体和17号染色体易位，染色体残片丢 失，导致染色体结构和数目均异常 返回导航 解析：题述变异属于染色体变异，能通过光学显微镜观察到，A正确； 易位染色体纯合公猪的体细胞无正常13、17号染色体，其与正常母猪(2n＝38)交配产生的后代均为易位杂合子，故易位杂合子减数分裂会形成38÷2－2＝17(个)正常的四分体，B正确； 易位杂合子含有易位染色体和正常13、17号染色体，其有可能产生染色体组成正常的配子，C错误； 13号染色体和17号染色体易位，染色体残片丢失，导致染色体结构和数目均异常，D正确。 返回导航 1．类型 名称 图解 变化 举例 缺失 染色体中b片段____________________ 果蝇缺刻翅的形成 名称 图解 变化 举例 ____ 染色体中b片段增加 多出的片段来自同源染色体 果蝇棒状眼的形成 易位 染色体断裂的片段(d、g)移接到另一条______________上 果蝇花斑眼的形成 名称 图解 变化 举例 ______ 同一条染色体上某一片段(a、b)位置颠倒 果蝇卷翅的形成 1．染色体易位与互换的比较 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 $