5.2.2 染色体结构变异课件-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结构变异，系统讲解缺失、重复、易位、倒位四种类型及实例，通过情景视频《我不是药神》导入提问，结合基因突变、基因重组对比分析，构建完整知识支架。 其亮点在于以猫叫综合征、慢性粒细胞白血病等实例联系生活，通过低温诱导染色体数目变化实验培养探究实践能力，对比表格明晰三种可遗传变异差异，渗透结构与功能观，助力学生形成科学思维，教师可高效开展教学。

资料分享 猫叫综合征（5号染色体缺失）的危害主要有： 1、由于吞咽和吸吮困难而引起喂食问题。 2、出生体重低，生长迟缓。 3、严重的认知、语言和运动发展迟缓。 4、行为问题包括：过度活跃症、侵略、暴怒、重复动作。 5、随时间改变的特有面部特征。 6、严重流口水。 情景视频：我不是药神 以上这种病的形成与染色体数目还是结构有关？有几种类型呢？ 5.2.2 染色体结构变异 第五章 基因突变及其他变异 人教版 2019 必修二《遗传与进化》 自主阅读教材P90，思考讨论完成以下问题。 1.染色体结构变异中的缺失现象与基因突变中的碱基对的缺失现象很相似，他们对生物的影响一样吗？ 2.染色体结构变异中的易位现象与基因重组中的交叉互换很相似，有何不同？ 3.染色体的结构变异的结果是什么？对生物的生存有何影响？ 4.请列表归纳比较基因突变、基因重组、染色体变异的异同。 二、染色体结构的变异 （1）缺失： “猫叫综合征”患者第5号染色体短臂缺失，为最常见的缺失综合征，因婴儿时有猫叫样啼哭而得名 染色体的某一片段消失 a b c d e f 正常翅 缺刻翅 结果:基因数目 ， 减少 二、染色体结构的变异 （2）重复： 染色体增加了某一片段 a b c d e f b 实例：果蝇棒状眼的形成 棒状眼 正常眼 结果:基因数目 ， 基因种类 ； 增加 不变 二、染色体结构的变异 （3）易位： 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 a b c d e f g h i j k 正常眼 花斑眼 实例：果蝇花斑眼的形成 结果:基因数目 ， 基因种类 ； 基因排列顺序 ， 不变 不变 改变 人22号和9号染色体易位→慢粒性细胞白血病（我不是药神的特效药格列宁） 二、染色体结构的变异 项目 染色体易位 互换 图解 区别 位置 原理 观察 非同源染色体的非姐妹染色单体之间 同源染色体的非姐妹染色单体之间 染色体结构变异 基因重组 在光学显微镜下观察到 在光学显微镜下观察不到 二、染色体结构的变异 8 （4）倒位： c d e f a b a f b c d e b c d e a b c d e f a b c d e f b c d e a f 位置颠倒 实例：果蝇卷翅的形成 正常翅 卷翅 结果:基因排列顺序 ， 改变 染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异。 二、染色体结构的变异 实例:习惯性流产 10 习惯性流产为自然流产连续3次以上者，每次流产往往发生在同一妊娠月份。中医称为“滑胎”。习惯性流产会遗传的，因为习惯性流产的遗传因素主要表现在，由于近亲结婚，夫妻双方或一方染色体异常，夫妻双方血缘关系越近，下一代染色体异常越易表现为显性，染色体异常的胚胎多不能存活而导致流产。 人9号染色体倒位→习惯性流产 二、染色体结构的变异 染色体结构变异后在减数分裂Ⅰ前期出现的联会异常分析： 缺失环 重复环 二、染色体结构的变异 倒位圈 易位“十字型” 二、染色体结构的变异 染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位 基因 、 的改变 生物 的改变（变异） 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 。 数量 排列顺序 性状 不利的 死亡 结果： 影响： 二、染色体结构的变异 13 ①非同源染色体之间相互交换片段； ②非同源染色体之间自由组合； ③同源染色体之间通过互换交换片段； ④染色体中DNA的碱基对增加或缺失发生改变； ⑤染色体缺失或增加片段； 染色体变异 基因重组 基因重组 基因突变 染色体变异 下列变异属哪种变异？ 二、染色体结构的变异 类别 基因突变 基因重组 染色体变异 适用范围 类型 发生时期 结果 光学显微镜观察 意义 育种中的应用 所有生物 真核生物 真核生物 诱发突变、自发突变 染色体互换、自由组合 染色体结构、数目变异 任何时期，主要分裂间期 减数第一次分裂前期和后期 任何时期，主要在细胞分裂时 引起基因碱基序列的改变（产生了新基因） 产生了新基因型和重组性状 染色体上基因的数目或排列顺序改变， 不能观察到，分子水平 不能观察到，分子水平 能观察到，细胞水平 新基因产生的途径；生物变异的根本来源；为生物的进化提供了丰富的原材料； 生物变异来源之一，对 生物进化具有重要意义 诱变育种 杂交育种 单倍体育种、多倍体育种 三种可遗传变异比较 生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义 三、探究实验-低温诱导植物细胞染色体数目的变化 （一）实验原理 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。 （二）方法步骤 1.诱导培养：将蒜/洋葱在冰箱冷藏室内（4℃）放置一周。取出后将蒜/洋葱放在装满清水的容器上方，让它的底部接触水面，于室温（约25℃）培养。待 蒜/洋葱长出约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。 三、探究实验-低温诱导植物细胞染色体数目的变化 待蒜长出约___cm长的不定根时，将_________放入冰箱冷藏室内，诱导培养________h； 1 整个装置 48-72 取材：剪取诱导处理的根尖 cm， 固定：放入_________中浸泡______ h，以____________ ， 冲洗：然后用_____________________ 冲洗____次； 0.5-1 卡诺氏液 0.5-1 固定细胞形态 体积分数为95%的酒精 2 将蒜（或洋葱）在冰箱冷藏室内（__℃）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____℃）进行培养； 4 25 （二）方法步骤 1.诱导培养： 2.固定细胞： 三、探究实验-低温诱导植物细胞染色体数目的变化 包括______、______、______、_______4个步骤； 解离 漂洗 染色 制片 解离目的： 漂洗目的： 染色目的： 制片目的： 用药液使组织中的细胞相互分离开来 洗去药液，防止解离过度 甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色 使细胞分散开来，有利于观察 解离3一5min 漂洗约10min 甲紫溶液染色3-5min 压片 3.制作装片： 三、探究实验-低温诱导植物细胞染色体数目的变化 19 低温诱导 72 h 对照 先用________寻找染色体形态好的分裂象；视野中既有__________________，也有__________________________；确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用________观察。 低倍镜 正常的二倍体细胞 染色体数目发生改变的细胞 高倍镜 4.观察： 三、探究实验-低温诱导植物细胞染色体数目的变化 20 实验结果 不是，只有部分细胞染色体数目加倍，绝大多数植物细胞染色体没有加倍。 1、该实验是使所有的植物细胞中染色体数目都加倍了吗？ 三、探究实验-低温诱导植物细胞染色体数目的变化 21 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 固定细胞形态 体积分数为95%的酒精 冲洗卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液 与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定处理的根尖 解离根尖细胞 清水 漂洗解离后的根尖约10 min 洗去解离液 甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色体着色 实验试剂及作用 三、探究实验-低温诱导植物细胞染色体数目的变化 [特别提醒] (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分裂状况（处于间期的较多）。 (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， 不能观察到连续变化过程。 (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。 (6)秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍原理上相似, 不同：低温条件 容易创造和控制，成本低、对人体无害、易于操作 三、探究实验-低温诱导植物细胞染色体数目的变化 1.人类红视蛋白基因M和绿视蛋白基因N都位于X染色体上且具有95%的同源序列，在减数分裂过程中M和N可能会发生同源重组而导致X染色体发生不对等片段互换，细胞中至少含有一个完整的M和一个完整的N才能视觉正常，如图所示。以下叙述正确的是（　　） A．M和N属于等位基因 B．M和N的不对等交换属于基因重组 C．视觉正常的女性一个细胞中最多含有2个M D．视觉基因完全正常的一对夫妇，儿子视觉异常的概率比女儿大 【答案】D 课堂小测 2.如图甲、乙表示某二倍体生物细胞内一对同源染色体，在正常与异常情况下的行为变化情况。A与a是该对同源染色体上的等位基因，分析时不考虑其他变异。下列叙述错误的是（    ） A．观察等臂染色体的最佳时期是有丝分裂或减数第二次分裂的后期 B．等臂染色体的形成属于染色体结构变异，会改变染色体上基因的排列顺序 C．若细胞进行有丝分裂，子细胞基因型可能为Aaa D．若细胞进行减数分裂，子细胞基因型可能为AA、Aa、aa 【答案】D 课堂小测 因通常是有遗传 效应的DNA片段 $