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，涵盖数目变异（个别增减、染色体组成倍增减）和结构变异（缺失等类型）。课堂导入结合指挥家舟舟案例、无籽香蕉等生活实例，通过问题探讨表格衔接减数分裂知识，构建从具体到抽象的学习支架。 其亮点在于强化探究实践（模拟构建染色体组、人工诱导多倍体育种活动）和科学思维（对比染色体变异与基因突变的表格分析），结合21三体综合征等实例渗透生命观念。动画演示易位倒位过程，帮助学生直观理解，教师可借活动提升教学互动性与效率。

第5章 基因突变及其他变异 5.2 染色体变异 染色体变异 生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，成为染色体变异。 基因突变在光学显微镜下是无法直接观察到的； 而染色体变异可用光学显微镜直接观察到。 染色体变异和基因突变有什么区别？ 1.概念： 2.类型： 染色体结构变异 染色体数目变异 为什么没有籽？ 4 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 为什么平时吃的香蕉是没有种子的？ 根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。 香蕉栽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。 12 24 11 异常 染色体数目变异 个别增多 个别减少 1.细胞内个别染色体的增加 实例： 21三体综合征 比正常人多一条21号染色体 一、染色体数目变异 存活者有明显的智能落后、特殊面容、生长发育障碍和多发畸形。 思考:21三体综合征的根本原因是什么？ 父亲或母亲在减数分裂Ⅰ后期时21号同源染色体染色体未正常分离，或减数分裂Ⅱ后期时21号染色体点裂但未分离，导致产生的配子多一条染色体，再和正常的另一个配子结合，就导致21号染色体有三条。 一、染色体数目变异 人的体细胞... text has been truncated due to evaluation version limitation. 7 (先天性卵巢发育不全综合征) XX 症状：颈蹼，肘外翻、部分患者智力轻度低下。有的患者伴有心、肾、骨骼等先天畸形。外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。 2.个别染色体数目的减少 一、染色体数目变异 ______条染色体 ______对同源染色体 ______对常染色体 ______对性染色体 Ⅱ号和Ⅱ号染色体是________________ Ⅱ号和Ⅲ号染色体是________________ 8 4 3 1 同源染色体 非同源染色体 如上图中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y是一组非同源染色体，称为一个染色体组。 根据果蝇体细胞染色体情况，回答下列问题，并说明图中有几个染色体组，分别是什么？ 染色体组：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同 1.说一说找到一个染色体组的方法。 ①一个染色体组有无同源染色体？ ②一染色体组中染色体形态、大小、功能相同吗？ 2.注意观察染色体上的基因，有等位基因或相同基因吗？ 活动1：模拟构建染色体组，并概括一个染色体组的特点 各小组自己画出六条染色体，一共有几种画法，再根据不同的画法看看有几个染色体组，写出来，然后回答下面的问题。 染色体组的特点： 1）一组非同源染色体 2）染色体的形态、大小、功能各不同 3）一般不含等位基因或者相同基因 例1：染色体组在生活中的模拟类比 2个染色体组 2个 3个 1个 活动2：染色体组的判断方法 ①根据染色体形态判断： 形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组 1个 3个 2个 ②根据基因型判断： 小组讨论，写出下面各图代表多少个染色体组，同时找出染色体组的便捷判断方法。 同类型字母（不区分大小写）总共出现几次，则细胞中就有几个染色体组。 3.以染色体组形式成倍的增加或减少 增加 减少 1.染色体数目变异的类型 14 下面细胞分别处于什么时期，此时细胞中各有几个染色体组？ 减数分裂Ⅰ后期 有丝分裂中期 有丝分裂后期 减数分裂Ⅱ后期 4个 2个 2个 2个 课堂检测：染色体组的判断 野生马铃薯的染色体组成 人体内染色体组成 自然界中，几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。 多倍体： 由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。 小麦 （六倍体） 菊花 （六倍体） 葡萄 （三/四倍体） 由受精卵发育而成的，体细胞中含有两个染色体组的个体。 二倍体 四倍体番茄 葡萄 （三/四倍体） 野生草莓与加倍后的草莓 优点：茎秆粗壮；叶片、果实和种子较大；糖类和蛋白质等营养物质更多 多倍体的特点？ 三倍体无籽西瓜 如何获得多倍体植株？ 缺点: 生长发育延迟,结实率低。 （1）方法： ①低温处理。 染色体数加倍 染色体复制 着丝点分裂 细胞无法正常分裂 无纺缍丝牵引 ②秋水仙素诱发。 处理萌发的种子或幼苗。 抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍 （2）原因： 作用时期： 目前常用、最有效 活动2：人工诱导多倍体育种 有丝分裂前期：无纺缍体形成 4条染色体 8条 前期：无纺缍体形成 染色体复制 着丝点分裂 无纺缍丝牵引 不分裂 原理： 染色体数目变异 含糖量高的甜菜、三倍体无子西瓜 实例： 探讨西瓜无籽的原因是什么？以及掌握利用秋水仙素获得多倍体的原理？ 19 二倍体西瓜（母本） 二倍体西瓜（父本） 幼苗时滴加 秋水仙素 二倍体植株 四倍体植株 联会紊乱 （不产生配子） 西瓜种子（三倍体） 无子西瓜 授粉 授粉 自然长大 正常二倍体（父本） 第一年 第二年 种植 三倍体植株 卵细胞：2个染色体组 精子：1个染色体组 精子：1个组 西瓜果实（四倍体） 活动2：人工诱导多倍体育种 （1）原理： 染色体数目变异 ①为什么用一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？ ： 无子西瓜的培育 二倍体 杂交 三倍体 第一年 第二年 四倍体 二倍体 ♀ ♂ 联会紊乱 芽尖细胞有丝分裂旺盛，用秋水仙素作用于正在有丝分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。 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？ 实例：无子西瓜的培育 活动2：人工诱导 多倍体育种 杂交可获得三倍体植株。 多倍体产生的途径有： 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 ③四倍体植株上结的西瓜是无子西瓜吗？ ： 无子西瓜的培育 二倍体 杂交 三倍体 第一年 第二年 四倍体 二倍体 ♀ ♂ 联会紊乱 四倍体植株上结的西瓜是含有三倍体种子的有子西瓜。 三倍体植株结的西瓜是无子西瓜。 ④两次传粉的目的？ ♂ 第一次传粉：获得三倍体种子 第二次传粉：促进子房发育成果实 滴加秋水仙素 实例：无子西瓜的培育 活动2：人工诱导 多倍体育种 ： 无子西瓜的培育 二倍体 杂交 三倍体 第一年 第二年 四倍体 二倍体 ♀ ♂ 联会紊乱 ⑤无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？ 滴加秋水仙素 1.进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获得大量的组织苗，再进行移栽。 2.利用生长素或生长素类似物处理未受粉的雌蕊，促进子房发育成无子果实。 实例：无子西瓜的培育 活动2：人工诱导 多倍体育种 ⑥有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。 异常配子 正常配子 实例：无子西瓜的培育 活动2：人工诱导 多倍体育种 三倍体无籽西瓜形成原因：在减数分裂过程中，由于同源染色体联会紊乱，一般情况下不能产生正常配子，也有可能形成正常的配子。 概念 由配子（如卵细胞、精子、花粉等）直接发育而成，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。 单倍体 蜂王(32) 雄蜂(16) 工蜂(32) 精子 卵细胞 受精卵 蜂王 工蜂 雄蜂 染色体组成倍减少之后，还能发育成一个个体吗？ 单倍体特点： 植株弱小，一般高度不育 单倍体一定只含有1个染色体组吗？ 如何获得单倍体植株？ 一个或多个 二倍体 单倍体 含偶数个染色体组：可育 含奇数个染色体组：高度不育 25 花药(或花粉）离体培养、人工诱导（秋水仙素处理）加倍 二倍体植株（2n） 花药离体培养 单倍体幼苗（n） 人工诱导 秋水仙素处理 恢复二倍体植株（2n） （3）优点： （1）原理： 染色体数目变异 （2）方法： 明显缩短育种年限，所得个体均为纯合子 活动3： 单倍体育种的原理、方法、过程及优点 现有纯合的高秆抗病的小麦（DDTT）和矮秆不抗病的小麦（ddtt），怎样得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？用遗传图解表示出来。 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 ⊗ 需要的纯合矮抗品种 连续⊗ 第1年 第2年 第3-6年 高杆抗病 DDTT × 矮杆感病 ddtt 高杆抗病 DdTt DT Dt dT dt 单倍体植株 第1年 第2年 DT Dt dT dt 需要的纯合矮抗品种 优点：明显缩短育种年限，所得个体均为纯合子 单倍体 二倍体 多倍体 发育起点 植株特点 体细胞中染色体组数目 实例 ①植株弱小 ②一般高度不育 正常可育 配子 受精卵 受精卵 ①茎秆粗壮 ②叶、果实、种子较大 ③营养物质丰富 ≥1 2 ≥3 蜜蜂的雄峰 人、果蝇等 葡萄、小麦、草莓等 单倍体与二倍体、多倍体的区别 分别说出①-⑥对应的处理方法： ①_____________ ②_____________ ③________________ ④____________________ ⑤_____________ ⑥_____________ 杂交 自交 花药离体培养 秋水仙素处理 物理或化学因素诱变处理 秋水仙素处理 课堂检测 （1）原理： （2）关键实验材料、用具、试剂（掌握）： ①实验材料及部位---（ ） ②用于观察细胞染色体数目变化的用具---（ ） ③用于低温处理的用具---（ ） ④用于固定细胞形态的试剂---（ ） ⑤冲洗卡诺氏液的试剂---（ ） ⑥用于染色的试剂---（ ） 洋葱根尖分生区 显微镜 冰箱 卡诺氏液 甲紫溶液 （3）方法步骤（了解）：课本89页 要掌握的关键步骤： 制作装片的过程：（ ） （ ） （ ） （ ） 解离 漂洗 染色 制片 95%酒精 低温处理能够抑制纺锤体的形成，导致细胞不能正常分裂成两个子细胞，使植物细胞染色体数目加倍。 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 （3）方法步骤（了解）：课本88页 要掌握的关键步骤：制作装片的过程：（ ） （ ） （ ） （ ）   30 （4）观察 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 注意： 1.观察到的是死细胞。 2.分生组织细胞。 3.着丝粒正常分裂。 染色体的某一片段缺失引起变异 a c d e f b a c d e f 二、染色体结构的变异 1.缺失： 正常翅 缺刻翅 实例： 果蝇缺刻翅的形成 人的5号染色体部分缺失引起的遗传病。患儿生长发育迟缓，并存在严重的智力障碍，其最明显的特征是哭声轻，音调高，似猫叫。 猫叫综合征 注意：缺失的片段可含有1个或多个基因 （一）染色体结构变异类型 染色体中增加某一片段引起的变异 a c d e f b 实例： 果蝇棒状眼的形成 2.重复： 正常眼 棒状眼 二、染色体结构的变异 b a c d e f b 注意：重复的片段可含有1个或多个基因 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异 实例：果蝇花斑眼的形成 3.易位: b a c d e f g h i j k 动画演示：易位 正常眼 花斑眼 染色体的某一片段位置颠倒引起的变异 b a c d e f a e f b c d 动画演示：倒位 4. 倒位: d c b 实例：果蝇卷翅的形成 正常翅 卷翅 相当转180度 倒位 缺失 重复 易位 （二）染色体结构变异的结果 基因数目减少 结果 ： 基因数目增加 结果 ： 基因排列顺序改变 结果 ： 基因排列顺序改变 结果 ： 缺失或重复 “结”—倒位 “环”—缺失或重复 “十字形”—易位 染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位 造成染色体上的基因数量、排列顺序的改变 导致生物性状的改变 多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡 染色体结构变异中基因的结构发生变化了吗？ 结果： 影响 （三）分析 染色体结构变异对生物性状的影响 染色体上基因的数 目或排列顺序改变 染色体结构变异 生物性状的变异 （三）分析 染色体结构变异对生物性状的影响 多数不利，甚至致死 缺失 重复 染色体上基 因数目改变 易位 倒位 染色体上基因 排列顺序改变 38 项目 染色体片段缺失 基因碱基对缺失 图解 区别 原理 观察 结果 染色体结构变异 基因突变 在光学显微镜下观察到 在光学显微镜下观察不到 基因数目减少 基因数目不变 思考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，他们一样吗？ 39 思考2：染色体结构变异中的易位现象与基因重组中的染色体互换很相似，他们一样吗？ 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 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 1. 染色体结构变异中的“缺失”和基因突变中的“缺失” 2. 染色体结构变异中的“增加”和基因突变中的“增添” 关于“缺失”问题。DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体变异，DNA分子上若干“碱基对”的缺失属于基因突变。 关于变异的“质”和“量”问题。基因突变改变基因的“质”不改变基因的“量”；染色体变异不改变基因的“质”，但会改变基因的“量”或改变基因的排列顺序。 基因突变只改变基因的结构，不改变基因的数量等。 染色体结构变异不改变基因的结构，可能会改变基因的数量、种类或排列顺序。 知识归纳 1.病毒--- 2.原核生物--- 3.真核生物 1）无性生殖真核生物--- 2）有性生殖真核生物--- 基因突变 基因突变 基因突变、染色体变异 基因突变、染色体变异基因重组 不同生物的可遗传变异的来源 知识归纳 染色体变异 染色体数目的变异 体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化 (1)概念: 细胞内个别染色体的增加或减少 细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。 (1)类型: (3)多倍体: 低温 (2)二倍体: 概念:由受精卵发育而成，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。 人工诱导多倍体的方法: (4)单倍体: 概念: 由配子直接发育形成，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 秋水仙素处理 由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体。 特点: 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。 特点: 植株长得弱小，而且高度不育 课堂小结 43 染色体变异 染色体结构的变异 缺失、重复、易位、倒位 (1)类型: (3)对生物体的影响: (2)结果: 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。 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 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。 课堂小结 44 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 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 D C 练习与应用·概念检测 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 体细胞中染色体数/条 42 配子中染色体数/条 7 28 体细胞中染色体组数 2 配子中染色体组数 3 属于几倍体生物 八倍体 14 56 6 8 1 4 二倍体 六倍体 21 练习与应用·概念检测 Lavf58.51.100 $