5.2 染色体变异课件-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变异，系统涵盖结构变异（缺失、重复等）和数目变异（个别增减、成倍增减），以及单倍体、多倍体概念和育种应用。通过教材阅读任务导入，以染色体组判断方法为支架，衔接二倍体、多倍体及单倍体知识，构建完整知识脉络。 其亮点在于融合生命观念（如染色体组结构与功能关系）、科学思维（典题例析与比较表格归纳易位与互换等区别）和探究实践（低温诱导染色体变化实验及三倍体无籽西瓜培育案例）。采用问题驱动和实例分析，帮助学生深化理解，教师可借助清晰结构提升教学效率。

第5章基因突变及其他变异 第2节 染色体变异 本节聚焦 染色体数目的变异有哪些类型？ 什么是单倍体、二倍体和多倍体？ 染色体结构的变异有哪些类型？ 生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。 定 义 类 型 染色体变异 结构变异 数目变异 细胞内个别染色体增加或减少 细胞内染色体组成倍增加或成套减少 二倍体和多倍体 单倍体 任务一：阅读教材P87,说出染色体变异的定义和类型 （光学显微镜下可以观察到） 2 染色体数目的变异——细胞内个别染色体增加或减少 21三体综合征 21三体综合征就是患者比正常人多了一条21号染色体 （又称唐氏综合征、先天性愚型） 姐妹染色单体分离异常 同源染色体分离异常 13三体综合征， 18三体综合征， XYY，XO 3 染色体组 2N=24：2表示： N表示： 1.染色体组的概念： 在大多数生物的体细胞中，染色体都是________，也就是说含有____套非同源染色体。其中___________________称为一个染色体组。 两两成对 两 Ⅲ Y Ⅱ Ⅱ Ⅲ X Ⅳ Ⅳ 减数分裂 每套非同源染色体 2.染色体组的特点 ①无同源染色体（无等位基因） ②所含的染色体在形态、大小和功能上各不相同 ③含有控制生物性状的一整套遗传信息，不能重复，不能缺少。 有两个染色体组 每组有n条非同源染色体 4个 Aa AaBb AAaBbb 2个 2个 3个 判断下列有几个染色体组： 3个 3个 法二：同一种字母（基因）不管大小写有几个就含几个染色体组 法一：细胞内同种形态染色体有几条就含几个染色体组 有几个染色体组？每个染色体组中有几条染色体？ P103 【典题·例析】 [例1]　下列a～h所示的细胞图中，有关它们所含染色体组的叙述，正确的是( 　　) A．细胞中含有一个染色体组的是h图 B．细胞中含有两个染色体组的是g、e图 C．细胞中含有三个染色体组的是a、b图 D．细胞中含有四个染色体组的是f、c图 C 二倍体 (含2个染色体组) 含2个染色体组配子 正常减数分裂 异常减数分裂 三倍体 (含3个染色体组) 含2个染色体组配子 受精发育 四倍体 （个体含4个染色体组） 二倍体的胚或幼苗 有丝分裂染色体复制未分离 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体。 定义： 二倍体和多倍体 含1个染色体组配子 含2个染色体组配子 受精发育 在自然界，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。 多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。 普通小麦是六倍体 7 四倍体可以通过减数分裂形成含有两个染色体组的配子。 三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。 香蕉、三倍体无子西瓜的果实中没有种子，原因就在于此。 多倍体的育性 偶数可育 奇数不可育 2.染色体数目的变异——二倍体和多倍体 8 与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。 多倍体的特点 四倍体葡萄的果实比二倍体的大的多 四倍体番茄的维生素C含量比二倍体的几乎增加了一倍 2.染色体数目的变异——二倍体和多倍体 9 方法：人工诱导多倍体的方法很多，如： 低温处理：【探究·实践】低温诱导植物细胞染色体数目的变化 秋水仙素诱导： 方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 秋水仙素作用：是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极。 是目前最常用且最有效的方法。 举例：含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜等。 多倍体育种 2.染色体数目的变异——二倍体和多倍体 10 【探究·实践】低温诱导植物细胞染色体数目的变化 P89 实验原理 低温 着丝粒分裂后，染色体不能移 向细胞的两极 纺锤体 的形成 染色体 数目加倍 多倍体 抑制 导致 导致 正常有 丝分裂 学习低温诱导植物细胞染色体数目变化的方法。 理解低温诱导植物细胞染色体数目变化的作用机制。 目的要求 11 试剂 使用方法 作用 卡诺氏液 体积分数为 95%的酒精 质量分数为 15%的盐酸 蒸馏水 甲紫溶液 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 与质量分数为15%的盐酸等体积混合，作为解离液 浸泡解离后的根尖约10 min 把漂洗过的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min 固定细胞形态 洗去卡诺氏液 漂洗根尖，洗去解离液 使染色体着色 解离根尖细胞， 使细胞分离 实验试剂 【探究·实践】低温诱导植物细胞染色体数目的变化 P89 解离→____→_____→制片 剪取0.5-1cm根尖→__________浸泡0.5~1h→ 用体积分数为_________冲洗2次。 培养不定根 低温诱导 卡诺氏液 95%的酒精 漂洗 染色 视野中大多数是正常的二倍体细胞，少部分是染色体数目加倍的细胞 先低倍镜 再高倍镜 将1cm长的不定根→冰箱(4℃)→ 培养48~72h→室温再培养12h以上 培养诱导 固定 制作装片 观察 实验步骤 【探究·实践】低温诱导植物细胞染色体数目的变化 P89 【探究·实践】低温诱导植物细胞染色体数目的变化 P89 学以致用：P87问题探讨 作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与他们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉（见右表）。 生物种类 体细胞染 色体数/条 体细胞非同 源染色体/套 配子染色 体数/条 马铃薯 野生祖先种 24 2 　 栽培品种 48 4 　 香蕉 野生祖先种 22 2 　 栽培品种 33 3 　 12 12 11 异常 思考：1)马铃薯的野生祖先种如何变成今天的栽培品种吗？ 低温诱导 2)为什么平时吃的香蕉是没有种子的？ 因为香蕉裁培品种体细胞中的染色体数目是33条，减数分裂时染色体发生联会紊乱，不能形成正常的配子，因此无法形成受精卵，进而形成种子。 秋水仙素 多倍体育种——无籽西瓜 授粉 二倍体 （父本） 四倍体 （母本） 三倍体 联会紊乱 无籽西瓜 二倍体 授粉 二倍体 三倍体植株 三倍体无籽西瓜的培育 第一年 第二年 学以致用：P91练习与应用 2 第一次传粉目的： 得到三倍体的种子 第二次传粉目的：刺激子房产生生长素，促进子房发育为果实。 抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，导致细胞内染色体数目加倍 芽尖:有丝分裂旺盛 16 (2)获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交?联系第1问，你能说出产生多倍体的基本途径吗? 杂交可以获得三倍体植株。 多倍体产生的途径为：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 (3)有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。 三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成配子，因此，不能形成种子。但是，也有可能在减数分裂时形成正常的卵细胞，从而形成正常的种子，但这种概率特别小。 学以致用：P91练习与应用 2 (4)无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法? 法一：进行无性生殖，将三倍体植株进行组织培养获取大量培苗，再进行移栽.方法二：利用生长素或生长素类似物处理二倍体植株未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，同时，在花期全时段要进行套袋处理，以避免受粉。 （二）单倍体 1.概念：体细胞中的染色体数目与本物种 染色体数目相同的个体。 配子 二倍体 单倍体 2.成因：由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而来的个体。 3.特点：与正常植株相比，单倍体植株长得 ，而且 。 弱小 一般高度不育 单倍体的体细胞不一定只含有一个染色体组，只有一个染色体组的个体一定是单倍体。 单倍体并非都不育，如4倍体的配子含有2个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育能产生后代； 单倍体是生物个体，而不是配子；精子和卵细胞属于配子，但不是单配体。 单倍体易错分析： [例2]　下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，错误的是(　　 ) A．一个染色体组中不含同源染色体 B．由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫二倍体 C．含一个染色体组的个体是单倍体，单倍体不一定含一个染色体组 D．由六倍体普通小麦的花药离体培育出来的个体就是三倍体 P103 【典题·例析】 D 方法 常采用花药（或花粉）离体培养的方法来获得单倍体植株 然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。 特点 明显缩短育种年限。 原因：用这种方法培育得到的植株，不但能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交的后代不会发生性状分离。 单倍体育种 20 花药离体培养 P F1 配子 DDTT DDtt ddTT ddtt 正常植株（纯合） 秋水仙素 单倍体育种 P 高杆抗病 DDTT × 矮杆感病 ddtt F1 高杆抗病 DdTt F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt ddTT 杂交育种 矮抗 ⊗ 纯合矮抗品种 连续⊗ 第1年 第2年 高杆抗病 DDTT × 矮杆感病 ddtt 高杆抗病 DdTt dT dt 单倍体植株 第1年 第2年 DT Dt dT dt 纯合矮抗品种 第3-6年 DT Dt 根据发育的起点不同以及体细胞所含有的染色体组数不同区分单倍体、二倍体、多倍体： 提醒：①如果生物体由受精卵(或合子)发育而成,体细胞中含有几个染色体组,该生物就是几倍体。 ②如果生物体由生殖细胞直接发育而成,无论体细胞中含有几个染色体组,都是单倍体。 ③如果是无性生殖，与亲本倍性相同。 染色体变异 类 型 染色体变异 结构变异 数目变异 细胞内个别染色体增加或减少 细胞内染色体组成倍增加或成套减少 二倍体和多倍体 单倍体 缺失 重复 易位 倒位 23 染色体结构的变异——缺失 a b c d e f a c d e f 染色体的某一片段缺失引起变异。 例如，猫叫综合征、果蝇缺刻翅的形成。 缺 失 正常翅 缺刻翅 缺失 联会 24 染色体中增加某一片段引起变异。 例如，果蝇棒状眼的形成。 重 复 a b c d e f b a b c d e f 正常眼 棒状眼 染色体结构的变异——重复 重复 联会 25 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。 例如，果蝇花斑眼的形成。 易 位 a b c d e f 1 2 3 4 5 a b c d 1 2 3 4 5 e f 正常眼 花斑眼 染色体结构的变异——易位 易位 联会 26 染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异。 例如，果蝇卷翅的形成。 倒 位 正常翅 卷翅 d e f a b c a e d c b f 染色体结构的变异——倒位 倒位 联会 27 [例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图①至④系列状况，则对图的解释正确的是 (　　 ) A．①为基因突变，②为倒位 B．②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，①为染色体结构变异 C P104 【典题·例析】 项目 染色体易位 互换 图解 区别 位置 原理 观察 非同源染色体之间 染色体结构变异 可在显微镜下观察到 同源染色体的非姐妹染色单体之间 基因重组 可在显微镜下观察到 比较染色体易位和互换 29 项目 染色体片段缺失 碱基对缺失 图解 区别 原理 观察 染色体结构变异 基因突变 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到 比较染色体片段缺失和碱基对缺失 30 　　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。 结　果 后　果 　　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。 染色体结构的变异 31 本节小结 一、概念检测 1.染色体变异包括染色体数目的变异和结构的变异。判断下列相关表述是否正确。 (1)只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于染色体变异。（ ） (2)体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体。（ ） (3)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的定是二倍体。（ ） × × × 2.秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是（ ） A.促进细胞融合 B.诱导染色体多次复制 C.促进染色单体分开，形成染色体 D.抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成 D 练习与应用 P91 3.慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病，患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由于9号染色体和22号染色体互换片段所致。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 C 练习与应用 P91 4.填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配子中的染色体数目、染色体组数目，并且注明它们分别属于几倍体生物。 生物种类 豌豆 普通小麦 小黑麦 体细胞中的染色体数/条 配子中的染色体数/条 7 28 体细胞中的染色体组数 2 配子中的染色体组数 3 属于几倍体生物 八倍体 21 14 1 二倍体 六倍体 42 6 56 8 4 练习与应用 P91 二、拓展应用 1.在二倍体的高等植物中，偶然会长出些植株弱小的单倍体，这些单倍体一般不能通过有性生殖繁殖后代。单倍体是如何形成的?为什么不能繁殖后代? 可能的原因是，二倍体植株经减数分裂形成配子后，一些配子可以在离体条件下发育成单倍体。这些单倍体一般不能通过有性生殖繁殖后代，是因为它们的体细胞中只含有一个染色体组，减数分裂时没有同源染色体的联会，就会造成染色体分别移向细胞两极的紊乱，不能形成正常的配子，因此，就不能繁殖后代。 练习与应用 P91 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $