新人教版必修2《遺傳與進化》第2節(jié)染色體變異第5章基因突變及其他變異一、課標要求

概念理解：屬于概念3“遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”的范疇。具體要求學(xué)生能夠舉例說明染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)量的變異都可能導(dǎo)致生物性狀的改變甚至死亡，讓學(xué)生理解染色體變異是可遺傳變異的一種類型。

知識應(yīng)用：學(xué)生需能夠運用遺傳與變異的觀念，解釋染色體變異在生物進化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人類遺傳病等方面的影響和應(yīng)用，如利用染色體數(shù)目變異的原理進行多倍體育種和單倍體育種，了解染色體異常與人類遺傳病的關(guān)系等。高考題型分布·選擇題：高頻考點為染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的辨析、染色體組的判斷、單倍體/多倍體的概念理解（如2023年全國乙卷第6題、2022年湖南卷第14題）。·非選擇題：常結(jié)合育種流程考查染色體數(shù)目變異的應(yīng)用（如2021年全國甲卷第32題考查單倍體育種、2020年山東卷第24題考查多倍體形成機制）。核心考點·染色體結(jié)構(gòu)變異（缺失、重復(fù)、易位、倒位）的實例與圖像辨析?！と旧w組的判斷方法（如根據(jù)染色體形態(tài)、基因型判斷）?！伪扼w與多倍體的成因、特點及育種流程（如秋水仙素的作用機理）?！さ蜏卣T導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實驗的原理與操作（實驗探究能力）。二、教材分析

1.地位與作用本節(jié)是必修二第五章“生物的變異”的核心內(nèi)容，上承基因突變和基因重組，下啟“人類遺傳病”和“育種專題”，是理解生物多樣性和進化的基礎(chǔ)，也是高考中變異與育種模塊的核心考點。教材通過實例（如貓叫綜合征、無子西瓜）和模型建構(gòu)（染色體組示意圖），引導(dǎo)學(xué)生從宏觀現(xiàn)象深入分子機制，培養(yǎng)科學(xué)思維與社會責任。2.內(nèi)容結(jié)構(gòu)染色體結(jié)構(gòu)變異：以實例引入四種變異類型，對比基因突變，強調(diào)“顯微鏡可觀察”的特點。染色體數(shù)目變異：基礎(chǔ)：染色體組的概念（難點），通過果蠅染色體模型突破。分類：個別染色體增減（如21三體綜合征）和整倍體變異（單倍體、多倍體）。低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化：實驗部分滲透科學(xué)探究方法，強化實踐能力。三、學(xué)情分析1.知識基礎(chǔ)·學(xué)生已掌握基因突變、基因重組的概念，理解減數(shù)分裂中染色體的行為變化，但對“染色體變異的宏觀影響”（如育種）缺乏直觀認識?！ひ谆煜c：染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變、單倍體與多倍體的概念、秋水仙素與低溫的作用原理。2.認知特點·抽象思維能力逐步提升，但對“染色體組”等微觀概念的理解仍需依賴直觀模型。·對生活實例（如無子果實、作物育種）興趣濃厚，可利用案例激發(fā)探究欲望。四、教學(xué)目標

1能說出染色體結(jié)構(gòu)變異的四種類型，舉例說明其對性狀的影響。（生命觀念）2理解染色體組的概念，能判斷細胞中染色體組的數(shù)目，區(qū)分單倍體、二倍體和多倍體，概述其成因及育種應(yīng)用。（生命觀念、科學(xué)思維）3通過對比分析染色體變異與基因突變，提升歸納與概括能力。（科學(xué)思維）

4認同變異在生物進化和育種中的價值，體會科學(xué)技術(shù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的推動作用。五、教學(xué)重難點

（社會責任）教學(xué)重點：1.染色體結(jié)構(gòu)變異的類型與實例

2.染色體組的概念與判斷方法

3.單倍體、多倍體的育種流程教學(xué)難點：1.染色體組的抽象概念理解

2.單倍體與多倍體的區(qū)分（成因、染色體數(shù)目）

3.秋水仙素誘導(dǎo)多倍體的作用時期與機理六、教法學(xué)法教法：情境導(dǎo)入法

模型建構(gòu)法

案例分析法

直觀演示法學(xué)法：對比歸納法

實踐探究法七、課時安排4個課時課堂復(fù)述

(5min)項目基因突變基因重組變異本質(zhì)基因

發(fā)生改變發(fā)生時期一般發(fā)生

.減數(shù)分裂Ⅰ

期或減數(shù)分裂Ⅰ

期適用范圍進行

生殖的

生物結(jié)果意義生物變異的

來源,為生物

提供原材料。生物變異的

來源堿基序列間期所有生物產(chǎn)生新基因(等位基因)根本進化基因的重新組合前有性真核不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新基因組合重要第2節(jié)染色體變異（第1課時）重難點染色體數(shù)目變異的類型。學(xué)習目標通過圖片和概念理解學(xué)會辨析染色體組。通過資料分析掌握概述染色體數(shù)目變異的類型。新課導(dǎo)入:

(2min)作為野生植物的后代，許多栽培植物的染色體數(shù)目卻與它們的祖先大不相同野生祖先種馬鈴薯（多種顏色）栽培品種馬鈴薯（一般都為黃色）野生祖先種栽培品種（馬鈴薯）野生祖先種香蕉（有籽）栽培品種香蕉（無籽）野生祖先種栽培品種（香蕉）任務(wù)一：認識染色體組

思、展、講(15min)生物種類體細胞染色體數(shù)/條體細胞非同源染色體/套配子染色體數(shù)/條馬鈴薯野生祖先種242栽培品種484香蕉野生祖先種222栽培品種333122411異常1.根據(jù)前面所學(xué)減數(shù)分裂的知識，試著完成該表格。2.為什么平時吃的香蕉是沒有種子的？提示：因為香蕉栽培品種體細胞中的染色體數(shù)目是33條，減數(shù)分裂時染色體發(fā)生聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子，因此無法形成受精卵，進而形成種子。任務(wù)一：認識染色體組果蠅體細胞含有4對同源染色體，染色體都是兩兩成對，也就是說含有兩套非同源染色體。其中有每套非同源染色體稱為一個染色體組。正常果蠅（2n=8）兩套非同源染色體=兩個染色體組一套非同源染色體=一個染色體組（n=4）任務(wù)一：認識染色體組一個染色體組中不存在同源染色體一個染色體組中各個染色體的形態(tài)、大小和功能均不相同一個染色體組中含有該物種的一整套完整遺傳信息一個染色體組中不含等位基因染色體組的特點染色體組：細胞中的每套非同源染色體。任務(wù)一：認識染色體組

思和展1.根據(jù)染色體的形態(tài)判斷染色體組的數(shù)量，并完成表格。項目染色體組數(shù)每個染色體組內(nèi)染色體數(shù)33231442活動1（5min）細胞中同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個染色體組；細胞中有幾種形態(tài)的染色體，一個染色體組中就有幾條染色體。方法一：根據(jù)染色體形態(tài)判斷任務(wù)一：認識染色體組

2.

根據(jù)基因型判斷染色體組數(shù)。同一英文字母（無論大小寫）出現(xiàn)幾次，就含有幾個染色體組。有幾種字母出現(xiàn)，一個染色體組中就有幾條染色體。方法二：根據(jù)基因型判斷YyRrAABBDDAaaABCD2個染色體組1組2條染色體2個染色體組1組3條染色體3個染色體組1組1條染色體1個染色體組1組4條染色體任務(wù)二：辨析染色體數(shù)目變異的類型

(min)染色體結(jié)構(gòu)變異染色體數(shù)目變異個別染色體的增加或減少以染色體組成倍地增加或減少生物體的體細胞或生殖細胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化。正常果蠅（2n=8）增加一條減少一條增加一套減少一套概念類型（光學(xué)顯微鏡下可以觀察到）任務(wù)二：辨析染色體數(shù)目變異的類型

(min)響譽世界的音樂指揮家舟舟先天性愚型（21三體綜合征）：45條＋XY（47）類型一：細胞內(nèi)個別染色體的增加或減少任務(wù)二：辨析染色體數(shù)目變異的思、講

(15min)類型二：染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套

的減少活動2（5min）：閱讀課本P87-88回答下列問題1.什么是二本體、三倍體、四倍體？2.三倍體植株沒有種子的原因。3.多倍體的特點是什么？任務(wù)二：染色體數(shù)目的變異二倍體體細胞中含有兩個染色體組的個體。在自然界，幾乎全部動物和過半數(shù)植物都是二倍體。配子親代×2N2NNN受精卵2N子代2N任務(wù)二：辨析染色體數(shù)目變異的類型體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。馬鈴薯是四倍體香蕉是三倍體普通小麥是六倍體多倍體（體細胞中含四個染色體組）（體細胞中含三個染色體組）（體細胞中含六個染色體組）三倍體因為原始生殖細胞中有三套非同源染色體，減數(shù)分裂時出現(xiàn)聯(lián)會紊亂，不能形成可育的配子。因此，香蕉、三倍體無子西瓜的果實中沒有種子。任務(wù)二：辨析染色體數(shù)目變異的類型多倍體特點普通小麥六倍體菊花六倍體葡萄三/四倍體莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。四倍體番茄例：四倍體葡萄的果實比二倍體的大得多；四倍體番茄的維生素C含量比二倍體的幾乎增加了一倍。總結(jié)：

(3min)二倍體、多倍體的比較項目二倍體多倍體概念染色體組的數(shù)目性狀表現(xiàn)體細胞中含有2個染色體組的個體體細胞中含有3個或3個以上染色體組的個體2個3個或3個以上莖稈粗壯，葉片、果實、種子較大，營養(yǎng)豐富，但發(fā)育遲緩，結(jié)實率低正常（作為單倍體、多倍體的參照物）板書設(shè)計第2節(jié)染色體變異一、染色體組（無非同源染色體）二、染色體變異

染色體數(shù)目變異

個別染色體

染色體組課堂復(fù)述：

(4min)二倍體、多倍體的比較項目二倍體多倍體概念染色體組的數(shù)目性狀表現(xiàn)體細胞中含有2個染色體組的個體體細胞中含有3個或3個以上染色體組的個體2個3個或3個以上莖稈粗壯，葉片、果實、種子較大，營養(yǎng)豐富，但發(fā)育遲緩，結(jié)實率低正常（作為單倍體、多倍體的參照物）第2節(jié)染色體變異（第2課時）重難點人工誘導(dǎo)多倍體的方法。學(xué)習目標掌握人工誘導(dǎo)多倍體的方法。認識染色體數(shù)目變異中的單倍體。導(dǎo)入：

(1min)育種工作者使用什么人工方法培育果實較大的多倍體草莓？任務(wù)一：掌握人工誘導(dǎo)多倍體的方法

思、展、講(10min)方法處理對象原理應(yīng)用用秋水仙素誘發(fā)或用低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗（大量細胞進行有絲分裂）能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細胞的兩極，從而使細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍含糖量高的甜菜和三倍體無子西瓜的培育活動1（3min）：閱讀P88第五段，找出人工誘導(dǎo)多倍體的方法、處理對象、

原理及應(yīng)用，完成下表。任務(wù)一：掌握人工誘導(dǎo)多倍體的方法形成紡錘體內(nèi)外因素的影響下不形成紡錘體細胞分裂異常，導(dǎo)致子細胞染色體加倍XXXXXXXXvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv細胞分裂正常，染色體平均分配到兩個子細胞中問題探究

思、議、展(10min)二倍體授粉二倍體（父本）四倍體（母本）三倍體聯(lián)會紊亂無子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年活動3（5min）：閱讀P91拓展應(yīng)用第2題，小組討論請嘗試說出三倍體西瓜培育的過程，完成（1）~（4）個問題。問題探究（1）為什么用一定濃度的秋水仙素溶液滴在二倍體西瓜的芽尖？

西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方，用秋水仙素處理有利于抑制細胞有絲分裂時形成紡錘體，從而形成四倍體西瓜植株。（2）獲得的四倍體西瓜為何與二倍體雜交？多倍體產(chǎn)生的途徑？雜交可以獲得三倍體植株。多倍體產(chǎn)生的途徑為：秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。A（3）有時可以看到三倍體西瓜有少量發(fā)育不成熟的種子，推測產(chǎn)生這些種子的原因。

三倍體植株不能進行正常的減數(shù)分裂形成生殖細胞，因此，不能形成種子。但并不是絕對一顆種子都沒有，其原因是在進行減數(shù)分裂時，有可能形成正常的卵細胞。A（4）無籽西瓜每年都要制種，很麻煩，有沒有別的代替方法？

方法一，進行無性繁殖。將三倍體西瓜植株進行組織培養(yǎng)獲取大量的組培苗，再進行移栽。方法二，利用生長素或生長素類似物處理二倍體未受粉的雌蕊，以促進子房發(fā)育成無種子的果實任務(wù)二：認識單倍體單倍體體細胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個體。（1）成因：由配子（如卵細胞、花粉等）直接發(fā)育而來的個體。蜜蜂蜂王工蜂雄峰由受精卵發(fā)育而來二倍體由卵細胞發(fā)育而來單倍體（2）代表生物：蜜蜂中的雄蜂蜂王雄蜂工蜂

32條16條32條思、講（10min）任務(wù)二：認識單倍體活動二（3min）思考：單倍體生物的體細胞中一定只含有一個染色體組嗎？3、特點植株長得弱小一般高度不育含偶數(shù)個染色體組：可育含奇數(shù)個染色體組：高度不育單倍體體細胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個體。染色體數(shù)目變異：

(5min)單倍體、二倍體、多倍體的比較項目單倍體二倍體多倍體概念染色體組的數(shù)目性狀表現(xiàn)體細胞的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個體體細胞中含有2個染色體組的個體體細胞中含有3個或3個以上染色體組的個體不確定（是正常體細胞染色體組數(shù)目的一半）2個3個或3個以上植株矮小，且高度不育（除雄蜂外）莖稈粗壯，葉片、果實、種子較大，營養(yǎng)豐富，但發(fā)育遲緩，結(jié)實率低正常（作為單倍體、多倍體的參照物）板書設(shè)計第2節(jié)染色體變異一、人工誘導(dǎo)染色體加倍

方法：

原理：

處理對象：二、單倍體課堂復(fù)述

(5min)單倍體：三倍體果實沒有種子的原因：單倍體的特點：體細胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個體。減數(shù)分裂時出現(xiàn)聯(lián)會紊亂，不能形成可育的配子植株長得弱小，而且高度不育。第2節(jié)染色體變異（第3課時）重難點四種育種方法的原理及其運用。學(xué)習目標。運用染色體變異原理分析單倍體育種。歸納總結(jié)育種方法及其原理任務(wù)一：運用染色體變異原理分析單倍體育種思、展、講

(15min)

高稈：D

矮稈：d

抗?。篢

不抗?。簍活動1（3min）：現(xiàn)有純合的高稈抗病的小麥（DDTT）和矮稈不抗病的小麥（ddtt），怎樣得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddTT）？用遺傳圖解表示出來。任務(wù)一：運用染色體變異原理分析單倍體育種P高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddttF1高桿抗病

DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT矮抗?需要的純合矮抗品種連續(xù)?第1年第2年第3-6年育種方式：原理：優(yōu)點：缺點：雜交育種基因重組

將兩個親本的優(yōu)良性狀組合在一起。育種年限較長有沒有能縮短育種年限的育種方法？任務(wù)一：運用染色體變異原理分析單倍體育種花藥離體培養(yǎng)PF1配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（純合）秋水仙素高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddtt高桿抗病

DdTtDTDtdTdt單倍體植株第1年第2年DTDtdTdt需要的純合矮抗品種育種方式：原理：優(yōu)點：缺點：單倍體育種染色體數(shù)目變異

①明顯縮短育種年限

②子代均為純合技術(shù)要求高

除雜交育種和單培體育種，還有哪些育種方式？任務(wù)二：育種方法的歸納和運用

黑麥（2n=14）有高稈（A）和矮稈（a）、抗?。˙）和不抗?。╞）兩對獨立遺傳的相對性狀。下圖表示用不同方法進行的育種操作設(shè)計思路。請回答問題：

活動2（5min）

圖中獲得四種新品種的育種方法分別是什么？對應(yīng)的育種原理是什么？思、展、講

(15min)誘變育種基因突變雜交育種基因重組單倍體育種染色體數(shù)目變異多倍體育種染色體數(shù)目變異任務(wù)二：育種方法的歸納和運用

（1）利用⑥過程獲得高稈抗病黑麥新品種時，誘發(fā)變異的因素屬于______________因素，若此過程中a基因發(fā)生了一個堿基對的替換，但性狀并未發(fā)生改變，可能的原因是___________________。（2）通過①②③過程獲得高稈抗病黑麥新品種的原理是________________；通過______________（填寫圖中序號）過程獲得新品種的育種方法可以明顯縮短育種年限。（3）圖中的______________（填圖中序號）過程，常用秋水仙素處理使體細胞中染色體數(shù)目加倍；與秋水仙素作用相同的處理方法還有_______________________。物理a基因發(fā)生堿基對替換后對應(yīng)的密碼子與原來的密碼子控制的是同一種氨基酸基因重組①④⑤⑤⑦低溫處理總結(jié)

(5min)育種方式原理優(yōu)點缺點應(yīng)用實例雜交育種基因重組操作簡單，可集合雙親優(yōu)良性狀1.育種周期長2.只能在同種或親緣關(guān)系較近物種間進行小麥抗倒伏高產(chǎn)品種、雜交水稻誘變育種基因突變能產(chǎn)生新基因和新性狀1.具有盲目性，需大量篩選2.有利突變少，可能產(chǎn)生有害突變太空椒、高產(chǎn)青霉菌株單倍體育種染色體數(shù)目變異1.明顯縮短育種年限2.后代均為純合子，能穩(wěn)定遺傳技術(shù)要求高煙草、小麥抗病品種多倍體育種染色體數(shù)目變異1.植株莖稈粗壯，果實、種子較大2.營養(yǎng)物質(zhì)含量高1.發(fā)育延遲，結(jié)實率低2.一般只適用于植物三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥板書設(shè)計第2節(jié)染色體變異一、單倍體育種方法和原理二、育種方式

單倍體育種（花藥離體培養(yǎng)）

多倍體育種

雜交育種

誘變育種

課堂復(fù)述

(5min)育種方式原理優(yōu)點雜交育種操作簡單，可集合雙親優(yōu)良性狀誘變育種能產(chǎn)生新基因和新性狀單倍體育種多倍體育種1.植株莖稈粗壯，果實、種子較大2.營養(yǎng)物質(zhì)含量高基因重組基因突變?nèi)旧w數(shù)目變異染色體數(shù)目變異1.明顯縮短育種年限2.后代均為純合子，能穩(wěn)定遺傳第2節(jié)染色體變異（第4課時）重難點易位和染色體互換的區(qū)分。學(xué)習目標了解低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目變化的實驗掌握染色體結(jié)構(gòu)的變異。導(dǎo)入：

(2min)如何誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目加倍？高倍鏡下觀察到植物分生組織細胞任務(wù)一：了解低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目變化實驗思、展、講

(10min)活動2（3min）：閱讀P89低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目的變化，回答下列問題。1實驗原理是什么？選擇植物分生組織的原因？2卡諾氏液的作用；3制作裝片的步驟；4將染色體染色的試劑是什么？低溫處理能夠抑制紡錘體的形成分生組織細胞進行有絲分裂固定細胞的形態(tài)解離、漂洗、染色、制片甲紫溶液或者醋酸洋紅任務(wù)二：了解低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目變化實驗1.實驗原理用低溫處理植物的_________細胞，能夠抑制_______的形成，以致影響細胞有絲分裂中染色體被拉向兩極，導(dǎo)致細胞不能_________________，于是，植物細胞的染色體數(shù)目發(fā)生變化。分生組織紡錘體分裂成兩個子細胞任務(wù)二：了解低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目變化實驗培養(yǎng)不定根低溫誘導(dǎo)1.將洋蔥在冰箱冷藏室內(nèi)放置一周。取出后,放在裝滿清水的容器上方,讓洋蔥的底部接觸水面,于室溫(約25°C)進行培養(yǎng)。2.待蒜長出約1cm長的不定根時，將整個裝置放入冰箱冷藏室內(nèi)，誘導(dǎo)培養(yǎng)48~72h。3.剪取誘導(dǎo)處理的根尖0.5~1cm,放人卡諾氏液中浸泡0.5~1h，以固定細胞的形態(tài)，然后用體積分數(shù)為95%的酒精沖洗2次。4.解離→漂洗→染色→制片5.先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂象。視野中既有正常的二倍體細胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞。確認某個細胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用高倍鏡觀察。（一）誘導(dǎo)培養(yǎng)（二）固定細胞形態(tài)（三）制作裝片（四）觀察2.實驗過程任務(wù)二：了解低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目變化實驗3.實驗中幾種試劑的使用方法和作用試劑使用方法作用卡諾氏液將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1h固定細胞形態(tài)體積分數(shù)為95%的酒精沖洗卡諾氏液處理過的根尖洗去卡諾氏液與質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸等體積混合，浸泡經(jīng)固定處理的根尖解離根尖細胞清水漂洗解離后的根尖約10min洗去解離液甲紫溶液把漂洗干凈的根尖放進盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5min使染色體著色任務(wù)二：了解低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目變化實驗

(min)1.本實驗是否溫度越低效果越顯著？為什么？提示不是；必須為“適當?shù)蜏亍?，以防止溫度過低對根尖細胞造成傷害。2.觀察時是否所有細胞中染色體均已加倍？為什么？提示不是；只有少部分細胞實現(xiàn)“染色體加倍”，大部分細胞仍為二倍體分裂狀況。任務(wù)二：掌握染色體結(jié)構(gòu)的變異思、議、展

(20min)染色體結(jié)構(gòu)變異缺失重復(fù)易位到位大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)