5.2 染色体变异 （第3课时）学案 2025—2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学导学案聚焦染色体变异，涵盖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类型与结果。通过自主学习阅读课本完成实验原理步骤等问题，合作探究分析变异图解，技法提升区分易位与交叉互换等，构建从实验操作到结构分析的学习支架，衔接细胞分裂知识，为遗传变异应用奠定基础。 资料亮点在于实验探究的试剂作用、注意事项等细节设计，合作探究问题引导对比分析，例题和检测题梯度分明。助力学生通过科学思维判断变异类型，通过探究实践掌握实验操作，树立结构与功能观的生命观念，提升自主学习与问题解决能力。

编号：生物学--必修二—30 2026年5月 年级： 高一 学科： 生物 课题：染色体变异3 课型： 新授课 编号：必修二-30 编制人： 审稿人： 日期： 2026.5 一、学习目标 低阶目标：1.能描述低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验。 高阶目标：2.能说出染色体结构变异的类型和结果。 二、学习重难点 重、难点:染色体结构变异种类及其影响 三、应知必会清单1.低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验 2.染色体结构变异种类及其影响 四、学习过程 自主学习：阅读课本89-90，完成下列问题 实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 1．实验原理：（书中勾出） 2．实验步骤：（书中勾出） (1)培养根尖 (2)低温诱导 (3)固定细胞形态 (4)制作装片：解离、漂洗、染色和制片 (5)观察装片：先用 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 变化后，再用高倍镜观察。 (6)记录结果：对看到的发生染色体数目加倍的细胞拍照记录。 3．实验中几种溶液的作用 试剂 使用方法 作用 卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h 冲洗用卡诺氏液处理的根尖 洗去卡诺氏液 质量分数为15%的盐酸 质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精等体积混合作为解离液，浸泡经固定的根尖 浸泡解离后的根尖约10 min 漂洗根尖，去除解离液 把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色 使染色体着色 实验的几点注意事项 (1)选材：材料应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。 (2)温度不是越低越好：温度过低会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数目均加倍：只有少部分细胞实现“染色体数目加倍”。 (4)实验处理后细胞是死的而非活的。 (5)着丝粒分裂与纺锤体无关：着丝粒到有丝分裂后期即分裂，无纺锤丝牵引，着丝粒也分裂。 染色体结构的变异 图解 变化 名称 举例 染色体b片段 缺失 猫叫综合征； 果蝇缺刻翅的形成 染色体b片段 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 上 易位 果蝇花斑眼的形成 同一条染色体上某一片段(a、b) 倒位 果蝇卷翅的形成 自学检测 1.人工诱导多倍体最常用、最有效的方法是用秋水仙素处理休眠的种子。(　　) 2.低温能够抑制分裂间期纺锤体的形成。( ) 3.在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似。( ) 4. 合作探究 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？ 2．图丙①～④的结果中均由染色体结构变异引起的有　　 　　；能在光学显微镜下观察到的是　　 　　。 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？ 技法提升 判断变异类型的方法 (1)易位与染色体互换。易位发生于非同源染色体之间，属于染色体结构变异；染色体互换发生于同源染色体非姐妹染色单体之间，可能会导致基因重组。 (2)基因突变碱基的缺失与染色体变异的缺失。基因突变碱基的缺失不改变染色体上基因的数目和位置；染色体结构变异的缺失会导致染色体上基因数目的减少。 (3)通过联会的图像判断染色体变异类型 ①可能发生了缺失或重复。 ②可能发生了易位。 ③可能发生了倒位。 例1下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是(　　) A．原理：低温抑制染色体着丝粒分裂，使子染色体不能分别移向两极 B．解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离 C．染色：甲紫溶液和醋酸洋红液都可以使染色体着色 D．观察：显微镜下可以看到细胞的染色体数目都发生了改变 针对练习1关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验(以洋葱为例)，下列叙述错误的是(　　) A．观察到的细胞中处于分裂间期的细胞最多 B．在显微镜视野内可观察到二倍体细胞和四倍体细胞 C．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程 D．在诱导染色体数目变化方面，低温处理与秋水仙素诱导的原理相似 例2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 针对练习2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。下列相关叙述正确的是(　　) A．图中4种变异中能够遗传的是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间的互换， 发生在减数分裂Ⅰ的前期 五、课堂小结 六、课堂检测 1.下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中试剂和操作的叙述，正确的是(　　) A．将蒜或洋葱低温处理一周后，在室温下培养，待长出适宜长度的根后，再放入低温下进行培养 B．实验中用体积分数为95%的酒精制成药液，用于固定经诱导处理后的蒜或洋葱根尖 C．实验中质量分数为15%的盐酸的作用是解离根尖，并为甲紫溶液染色创造酸性环境 D．与秋水仙素处理不同，低温诱导染色体数目加倍的原理是抑制着丝粒分裂 2.洋葱是二倍体植物，体细胞中有16条染色体，某同学用低温诱导洋葱根尖细胞染色体加倍获得了成功。下列相关叙述不正确的是(　　) A．该同学不会观察到染色体加倍的过程 B．低温诱导细胞染色体加倍时不可能发生基因重组 C．分生组织同时存在染色体数为8、16、32、64的细胞 D．低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成 3.某昆虫的缺刻翅是染色体结构改变引起的，如下图所示。 该染色体结构变异的类型属于（    ） A．缺失 B．重复 C．易位 D．倒位 4.下列关于染色体结构变异的叙述中，错误的是(　　) A．外界因素可能提高染色体断裂的概率 B．大多数染色体结构变异对生物体是有利的 C．染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目和排列顺序发生改变 D．用显微镜可以观察到染色体结构变异 5.如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来（1、2只显示了基因中部分核苷酸序列）。下列有关说法正确的是（    ） A．图①②都表示基因重组，发生在减数分裂的四分体时期 B．图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失 C．图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复 D．图中4种变异属于可遗传变异的是①③ 高一生物练习题——染色体变异3 班级：______ 姓名：______ 组题人： 审核人： 使用日期：2026.5 题组一 低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验 1．下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中各试剂及其作用的叙述，错误的是(　　) A．在该实验中先后两次用到酒精但使用目的不同 B．质量分数为15%的盐酸可用来配制解离液 C．甲紫溶液是碱性染料，可对染色体进行染色 D．清水的作用是洗去卡诺氏液和解离液 2.如图是某学生用二倍体植物(2N＝20)做低温诱导染色体加倍实验时，所拍摄的显微照片，下列说法正确的是(　　) A．该学生通过构建物理模型来研究低温诱导染色体加倍的过程 B．在图中N时期，一定有4个染色体组 C．低温发挥作用的时期是图中M所示的时期 D．低温处理与秋水仙素处理相比，具有操作简单、安全无毒等优点 3.关于“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验，下列叙述正确的是(　　) A．低温能够抑制纺锤体的形成 B．制作装片的步骤包括解离、染色、漂洗、制片 C．可用新鲜的菠菜叶肉细胞作为实验材料 D．显微镜下观察到的细胞染色体数目均加倍 4.某生物兴趣小组为探究低温对细胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素的影响相同，以洋葱为实验材料进行了相关实验。下列有关该实验的叙述，正确的是(　　) A．应该选用洋葱根尖成熟区细胞作为实验材料 B．该实验应设置室温处理、－4 ℃的低温处理、适宜浓度的秋水仙素溶液处理3组实验 C．在显微镜下观察，比较经过不同处理的根尖细胞内染色体数目 D．若低温处理结果显示大部分细胞内染色体数目与室温下对应时期相同，则低温不能诱导细胞内染色体数目加倍 5.（多选）选取生理状况相同的二倍体草莓(2n＝14)幼苗若干，随机分组，每组30株，用不同浓度的秋水仙素处理幼芽，得到实验结果如图所示。下列有关叙述，正确的是(　　) A．该实验的自变量有两个 B．用秋水仙素处理后，高倍镜下观察草莓茎尖细胞的临时装片， 发现有的细胞在细胞分裂后期的染色体数目为56 C． 秋水仙素与甲紫一样属于碱性染料，能使染色体着色， 从而诱导染色体加倍 D． 该实验表明：用质量分数为0.2%的秋水仙素处理草莓的幼芽1d， 诱导成功率最高 题组二 染色体结构的变异6.染色体结构变异，不会出现以下哪种情况(　　) A．基因数目变化 B．基因排列顺序变化 C．产生新基因 D．生物性状变化 7.下列关于染色体结构变异的叙述，错误的是(　　) A．外界因素可能提高染色体断裂的概率 B．在光学显微镜下可观察到染色体结构变异 C．倒位可改变染色体上基因的排列顺序 D．易位只可以发生在同源染色体之间 8.下列关于染色体结构变异的叙述中，错误的是(　　) A．外界因素可能提高染色体断裂的概率 B．染色体结构的改变，会使染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变 C．大多数染色体结构变异对生物体是有利的 D．用显微镜可以直接观察到染色体结构变异 9.关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是(　　) A．基因突变都会导致染色体结构的变异B．基因突变与染色体结构变异都一定会导致个体表型的改变 C．基因突变与染色体结构变异都会导致碱基序列的改变 D．基因突变与染色体结构变异通常都可用光学显微镜观察到 10.下列可遗传变异只发生在减数分裂Ⅰ过程中，不发生在有丝分裂和减数分裂Ⅱ过程中的是(　　) 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 11.下图为细胞中几种染色体变异的模式图，阴影表示染色体片段。据图判断，下列相关叙述正确的是(　　) A．图甲变异会使染色体上基因数目增多，这将有利于生物生存 B．图乙变异只改变了基因的排列顺序，不影响生物性状 C．图丙变异后的染色体上仅个别基因内碱基对减少，基因数目不变 D．图丁变异发生在非同源染色体之间，会导致同源染色体联会异常 12.如图表示细胞分裂中染色体互换形成不同配子类型的过程。下列有关该过程的叙述中，错误的是(　　) A．属于基因重组，可能会使子代出现变异 B．发生在形成配子的过程中 C．发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间 D．属于染色体结构变异中的易位 13.大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异(　　) 14.如图所示为在细胞分裂时染色体之间可能发生的现象，①② 可能导致的变异类型依次是(　　) A．染色体易位、基因突变 B．染色体易位、基因重组 C．基因重组、染色体易位 D．基因重组、染色体缺失 15下图表示某生物体内发生的四种变异，下列叙述错误的是(　　) A．图中属于染色体结构变异的是①②③ B．图中没有体现的染色体结构变异类型是易位 C．①②④使染色体上原有基因的数目发生改变 D．④为基因突变，产生了新基因n 16.(多选) 医生对某表型正常的女性(2n＝46)的染色体组成进行检查时发现，其断裂的5号染色体片段与8号染色体连接。减数分裂过程中两对染色体出现如图所示现象并在减数分裂Ⅰ后期发生同源染色体的分离。已知具有完整染色体组的配子可育，具有结构异常染色体的配子不可育，不考虑其他变异情况。据图分析，下列说法正确的是(　　) A．该变异类型属于易位，改变了基因的数目和排列顺序 B．该个体的次级卵母细胞中仅含23条染色体 C．该变异类型可在光学显微镜下观察到 D．该个体产生的卵细胞中，可育的配子所占比例为1/4 17．(多选) 染色体变异可以用光学显微镜明显地观察到染色体的变化，甲、乙两模式图分别表示在细胞减数分裂过程中出现的“环形圈”和“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。下列有关叙述正确的是(　　) A．甲图属于染色体结构变异中的倒位，乙图属于染色体结构变异中的易位 B．两图中发生的现象均未改变染色体上基因的种类和数量，因此不会改变生物性状 C．甲、乙两图中的现象均发生在减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会时 D．在细胞有丝分裂过程中，不会发生甲、乙两图所示的染色体结构变异 18.中国水仙是传统观赏花卉，由于其高度不育，只能进行无性繁殖，因而品种稀少。为了探究中国水仙只开花不结实的原因，有研究者开展了染色体核型分析实验，先制作了临时装片进行镜检、拍照，再对照片中的染色体进行计数、归类、排列，主要步骤如下。请回答下列问题： →→→→→→→ (1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是___________________________________________________。 (2)实验过程中用1 mol·L－1 HCl解离的目的是__________________________________________________。 (3)该实验采用卡宝品红作为染色剂，与卡宝品红具有相似作用的试剂有__________(填序号)。 ①双缩脲试剂　②醋酸洋红液　③甲紫溶液　④秋水仙素溶液 (4)镜检时，应不断移动装片，以寻找处于有丝分裂____期且染色体分散良好的细胞进行拍照。 高一生物学 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $