5.2.2染色体变异课件-2026-2027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，涵盖结构变异（缺失、重复等）和数目变异，以低温诱导植物染色体数目变化实验为导入，通过原理阐释、步骤分解及试剂作用分析，衔接基因突变、基因重组，构建可遗传变异知识体系，为学生提供清晰学习支架。 其亮点在于融合实验探究与科学思维，如低温诱导实验的步骤详解、秋水仙素与低温处理的对比表格，助学生形成结构与功能观。易错提醒和即学即练强化理性分析，学生能深化理解，教师可借助丰富资料提升教学效率。

01 阐明低温诱导植物细胞染色体数目变化的原理和方法。 02 说出染色体结构变异的类型、实例。 03 比较三种可遗传变异的异同点。 2 （一）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 。 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 再次强调：着丝粒是自动分裂的，纺锤丝作用：牵引染色体移向两极。 3 (二)方法步骤 培养 不定根 低温 诱导 ①将洋葱在冰箱冷藏室内放置一周。取出后,放在装满清水的容器上方,让洋葱的底部接触水面,于室温(约25℃)进行培养。 ②待蒜长出约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。 剪取诱导处理的根尖0.5~1cm，放人卡诺氏液中浸泡0.5~1h， 然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。 解离（15%盐酸+ 95%酒精）→漂洗（清水）→染色（甲紫溶液）→制片 先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。 再用高倍镜观察。 （一） 诱导培养 （二） 固定细胞形态 （三） 制作装片 （四）观察 低温持续时间过长，会影响细胞的各项功能，甚至死亡 显微镜下观察到的是死细胞 固定细胞形态 洗去卡诺氏液 使组织细胞互相分离 洗去解离液 对染色体着色 只有少部分细胞实现染色体加倍，大部分仍为二倍体分裂状态。 4 (三)实验结果 5 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 清水 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 洗去解离液，防止解离过度 使染色体着色 解离根尖细胞， 使细胞分离 6 两次漂洗的比较 项目 第一次漂洗 第二次漂洗 时间不同 在固定之后解离之前 在解离之后染色之前 试剂不同 用95%酒精漂洗 用清水漂洗 目的不同 洗去多余的卡诺氏液 洗去多余的解离液 7 低温条件容易创造和控制，成本低、对人体无害、易于操作。 不同点 二者都能诱导染色体数目加倍，都与抑制纺锤体的形成有关，着丝粒分裂后，没有纺锤体的牵引作用，因而不能将染色体拉向细胞的两极，导致细胞中的染色体数目加倍。 相同点 秋水仙素与低温处理的比较 8 1.低温诱导时温度越低效果越显著( ) 2.用显微镜观察时发现所有细胞中染色体均已加倍( ) 3.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（ ） 4.低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的( ) 5.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( ) × 易错提醒 × √ √ × 9 类别 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 原理 常用 方法 优点 缺点 基因重组 杂交→自交→选优→自交 将不同品种的优良性状集中于同一个体上 不能产生新基因；育种进程缓慢、过程复杂； 基因突变 用物理或化学方法处理生物 提高突变率，可以在较短的时间内获得更多的优良变异类型 有利变异少，需大量处理实验材料，具有盲目性 染色体变异 花药离体培养；秋水仙素处理幼苗；选择 明显缩短育种年限；得到的植株都是纯合子 技术性强，需结合杂交育种和人工诱导染色体加倍技术 染色体变异 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，营养物质含量有所增加 发育延迟，结实率降低，一般只适用于植物 10 育种目标 育种方式选择 集中双亲优良性状，操作简单 培育隐性纯合子 快速获得纯种 让原品系产生新性状 有目的地改良或定向改造 原品系营养器官“加大”、“加强” 杂交育种 杂交育种 单倍体育种 诱变育种 转基因技术育种 多倍体育种 11 1.单倍体育种中，可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗( ) 2.二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa,则用秋水仙素处理后形成的四倍体为纯合子( ) 3.二倍体水稻和四倍体水稻杂交，可获得三倍体，稻穗和籽粒变小（ ） 4.秋水仙素可抑制纺锤体的形成，导致有丝分裂后期着丝粒不能正常分裂，所以细胞不能分裂，从而使细胞染色体数目加倍( ) 5.单倍体经一次秋水仙素处理，可得到二倍体或多倍体( ) × 易错提醒 × × × √ 12 总了个结 基因主要位于染色体上√ 13 图中甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑥表示培育水 稻新品种的过程，请分析： (1)图中哪种途径为单倍体育种？ 这种方法为什么能缩短育种年限？ 提示　图中①③⑤过程表示单倍体育种。 采用花药离体培养获得的单倍体植株，经人工诱导染色体加倍后，植株细胞内每对染色体上的基因都是纯合的，自交后代不会发生性状分离，因此缩短了育种年限。 14 (2)图中哪一标号处需用秋水仙素处理？应如何处理？ 提示　图示⑤处需用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得纯合子； ⑥处常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，以诱导染色体加倍。 15 (3)④⑥的育种原理分别是什么？ 提示　④的育种原理为基因突变，⑥的育种原理为染色体变异。 16 (4)图中最简便及最难以达到育种目标的育种途径分别是哪个过程？ 提示　最简便的育种途径为①②过程所示的杂交育种，但育种周期较长； 最难以达到育种目标的途径为④过程所示的诱变育种。 17 五、染色体结构的变异 人类的许多遗传病是由染色体结构改变引起的。例如，猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，因为患儿哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍。 在自然条件或人为因素的影响下，染色体发生的结构变异主要有以下4种类型 缺失 重复 易位 倒位 染色体结构变异 18 染色体的某一片段缺失引起变异。 （1）缺失: 例如：人类猫叫综合征；果蝇缺刻翅的形成。 结果： 基因数目减少 B基因缺失 联会 染色体结构缺失与基因突变中碱基对的缺失有何异同？ 缺失环 1.类型： 19 点石成金 项目 染色体片段缺失 碱基对缺失 图解 区别 对象 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 基因的数目改变 碱基对的数目改变 基因 碱基对 基因主要位于染色体上√ 20 染色体增加了某一片段 （2）重复： a b c d e f b a b c d e f 正常眼 棒状眼 B基因重复 联会 基因数目增加 结果 ： 重复环 21 染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的。 （3）易位： a b c d e f g h i j k 结果：染色体上基因的排列顺序发生改变 ②果蝇花斑眼的形成 ①人慢性粒细胞白血病 正常眼 花斑眼 22 EF和JKL易位 联会 问题: 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，他们一样吗？ 23 点石成金 比较染色体易位与交叉互换 图解 区别 位置 原理 观察 发生于非同源染色之间 发生于同源染色体的 非姐妹染色单体之间 染色体结构变异 基因重组 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到 染色体易位 交叉互换 基因主要位于染色体上√ 24 （4）倒位：染色体某一片段位置颠倒 ①果蝇卷翅的形成 a b c d e f a b c d e f 位置颠倒 排列顺序 结果：基因的 改变 ②人9号染色体倒位导致习惯性流产 b c d e a f 25 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________。 不利的 死亡 3.影响： 2.结果： 染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位 染色体上的基因数量、排列顺序的改变 生物性状的改变（变异） 26 基因的数目和种类没有变化，基因排列顺序发生改变 ①果蝇缺刻翅②猫叫综合征 果蝇的棒状眼 果蝇卷翅的形成 果蝇的花斑眼 27 点石成金 类别 基因突变 基因重组 染色体变异 对象 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（包括病毒） 自然状态下，发生在真核生物的有性生殖过程中 真核生物 诱发突变、自发突变 交叉互换型、自由组合型 染色体结构变异、 染色体数目变异 任何时期，主要发生在间期 减数第一次分裂前期、减数第一次分裂后期 任何时期，主要发生在细胞分裂时 产生了新基因或等位基因 产生了新基因型和性状组合 使排列在染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，不产生新的基因， 不能观察到，属于分子水平 不能观察到，属于分子水平 能观察到，属于细胞水平 新基因产生的途径； 生物变异的根本来源； 生物的进化的原材料； 生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义 诱变育种 杂交育种 单倍体育种、多倍体育种 生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义 可遗传变异的来源 基因主要位于染色体上√ 28 变异 可遗传变异 不可遗传变异 环境条件的改变引起 不涉及遗传物质的变化，只限当代表现型的改变 强烈的物理、化学因素引起 基因突变： 碱基对的替换、缺失、插入 染色体变异 结构变异：缺失、重复、倒位、易位 数目变异：整倍体、非整倍体变异 减数分裂引起： 基因重组 交叉互换：同源染色体上的非姐妹染色单体 自由组合：非同源染色体上的非等位基因 29 1.染色体之间发生的片段互换属于染色体结构变异( ) 2. X射线可引起基因突变，也可引起染色体变异( ) 3.染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异( ) × 易错提醒 √ × 30 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一定是二倍体。( ) × 即学即练 × × 2.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 31 总了个结 32 即学即练 例1.图甲、乙、丙、丁分别表示不同的变异类型，其中图丙中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法，正确的是( ) A.图甲、乙都表示染色体结构变异中的易位，发生在减数分裂I的前期 B.图丙表示染色体结构变异中的缺失 C.图丁可能表示染色体结构变异中的缺失或重复 D.如图所示的4种变异中能够遗传的是图甲和图乙所示的变异 C 33 即学即练 例2.下列有关变异的叙述，错误的是( ) A.非同源染色体上的非等位基因之间可发生基因重组 B.相对于DNA病毒，RNA病 毒更容易发生基因突变 C.染色体结构变异均可导致基因的种类和数目发生改变 D.有丝分裂和减数分裂过程中均可发生染色体数目变异 C 34 即学即练 例3.下列关于配子基因型异常发生时期的判断，正确的是( ) C 35 即学即练 例4.下图中甲、乙为一个基因型为AaBb的精原细胞在减数分裂过程中产生的两个细胞，下列叙述正确的是( ) A.甲图细胞中存在A、a基因可能是同源染色体非姐妹染色单体发生交换或基因突变 B.甲图细胞分裂结束形成的每个子细胞中各含有两个染色体组 C.乙图细胞处于减数分裂II后期，其子细胞为精细胞或极体 D.乙图细胞已开始胞质分裂，细胞中染色体数与体细胞的相同 D 36 即学即练 例5.下列有关育种的叙述，正确的是( ) A.太空育种的原理为基因突变及基因重组 B.三倍体植物不能由受精卵发育而来 C.单倍体植物的培育与细胞的全能性表达有关 D.杂交育种和诱变育种都能产生新基因 C 37 即学即练 例6.如图所示，将二倍体植株①和②杂交得到③，再将③做进一步处理。下列对此分析错误的是( ) A.由⑤得到⑥的育种原理是基因重组 B.图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍 C.若③的基因型是AaBbdd,则⑨的基因型可能是aBd D.③→④过程中，所产生的变异都有利于生产 D 38 EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $