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【备考2024】生物高考一轮复习第21讲染色体变异[课标要求] 举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。
[核心素养] (教师用书独具)1.通过染色体变异基本原理及其在生物学中意义的理解，建立起进化与适应的观点。
(生命观念)2．通过三种可遗传变异的比较及育种方法的比较，培养归纳与概括的能力。
(科学思维)3．通过低温诱导植物染色体数目的变化、生物变异类型的判断与实验探究以及育种方案的选择与设计，培养实验设计及结果分析的能力。
(科学探究)考点1染色体变异1．染色体数目的变异(1)染色体数目变异的类型①细胞内个别染色体的增加或减少。
②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。
(2)染色体组①概念在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。
②举例野生马铃薯的染色体组：12条形态和功能不同的非同源染色体(3)单倍体、二倍体和多倍体项目单倍体二倍体多倍体概念体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体体细胞中含有两个染色体组的个体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体发育起点配子受精卵(通常是)受精卵(通常是)植株特点①植株弱小；②高度不育正常可育①茎秆粗壮；②叶片、果实和种子较大；③营养物质含量都有所增加体细胞染色体组数≥1 2 ≥3三倍体和四倍体形成过程形成原因自然原因单性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变(如低温)人工诱导花药离体培养秋水仙素处理单倍体幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(1)变异类型、图解及实例(连线)提示：①—c—Ⅰ②—d—Ⅱ③—a—Ⅳ④—b—Ⅲ(2)结果：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。
(3)对生物体的影响：大多数对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。
1．DNA分子中发生三个碱基的缺失不会导致染色体结构变异。
(√) 2．染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响。
第1课时染色体变异课标要求阐明染色体结构和数量变异的方式及影响。
考点一染色体结构变异1．类型类型图像联会异常实例缺失果蝇缺刻翅、猫叫综合征重复果蝇棒状眼易位果蝇花斑眼、人类慢性粒细胞白血病倒位果蝇卷翅、人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产拓展总结(1)染色体间的易位可分为单向易位和相互易位。
前者指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上，而后者则指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。
下列为两种易位发生后在四分体时期的染色体联会情况：①单向易位②相互易位(平衡易位)(2)倒位染色体的细胞学鉴定2．结果：染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数量或排列顺序发生改变，导致性状的变异。
3．对生物体的影响：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。
考向染色体结构变异的类型和结果1．如图甲、乙分别表示细胞分裂过程中出现的染色体行为，图中字母表示染色体片段，若在细胞分裂时图中染色体能正常分离和组合，配子中基因齐全即可育。
下列说法错误的是()A．甲、乙两种变异分别属于染色体变异和基因重组B．甲、乙两种染色体行为都出现在减数第一次分裂前期C．图甲中染色体可能出现了部分基因缺失或重复D．图乙细胞减数分裂能产生一定比例的可育配子答案A解析根据题图分析可知，甲属于染色体结构变异中的重复或缺失，乙属于染色体结构变异中的易位，A错误，C正确；减数第一次分裂前期，发生同源染色体联会形成四分体，甲、乙两种染色体行为都出现在减数第一次分裂前期，B正确；根据题意，若在细胞分裂时图中染色体能正常分离和组合，配子中基因齐全即可育，图乙中配子若得到左上和右下未发生易位的染色体，或者是右上和左下发生易位的染色体，则配子可育，D正确。
2．(多选)某精原细胞中m 、n 为一对同源染色体，其中m 为正常染色体，A ～E 表示基因。
该对同源染色体联会后发生的特殊过程如图所示，其中染色体桥分裂时随机断裂，后续的分裂过程正常进行。
【原创】省公开课：染色体变异——高三一轮复习
一、设计思路：
本节课是高三的一轮复习课，学生已经复习了生物变异的主要来源中的基因突变和基因重组。
教学的设计过程重点在于知识的整合和学生科学思维的培养。
首先在课前要求学生课前绘制有关染色体变异的思维地图，以建立学生的知识网络。
以交叉互换和染色体结构变异中的异位这两幅图作为本节课的导入，吸引学生的注意力，激发学习热情。
然后在课堂中让学生自己讲解所绘制的思维地图，其他学生补充，有利于完善学生的知识体系，加深认识，接下来展示教师绘制的思维地图以完善学生的知识体系。
接下来围绕染色体结构变异的思维地图展开进行复习。
让学生区分染色体结构变异的四种类型。
引导学生说出染色体结构变异的结果是“染色体上基因数目或者基因排列顺序的改变”，并进一步引发学生对基因突变结果的思考，将两者进行比较，加深学生认识。
关于染色体结构变异的特点的复习重点分析染色体结构变异如何在光学显微镜下观察。
通过大量染色体核型分析图片使学生直观体会如何进行染色体结构变异的分析。
接着引出1931年著名遗传学家芭芭拉•麦克林托克在进行玉米X 射线辐射试验发现的现象，培养学生的科学思维，引起学生思考，进一步体会假说—演绎这种科学探究的方法。
最后通过图片展示并引发学生思考染色体变异的原因，让学生总结归纳。
二、教学分析
本节课是高三的一轮复习课，学生对于生物的变异已经有了一定的认识。
所以在教学的设计过程重点在于知识的整合和学生科学思维的培养。
本节课内容之前，已经复习了生物变异的主要来源包括了基因突变、基因重组、染色体变异。
通过前面的复习已经对于基因突变和基因重组有了较深刻的理解。
对于染色体变异大多数学生的知识还停留在记忆水平，靠硬背记得染色体变异分为：染色体结构变异和染色体数目变异；染色体结构变异又包括了缺失、重复、倒位、异位，为了让学生建立更加完善的知识体系，加深理解，本节课以染色体结构变异的思维地图为纽带进行展开。
关于染色体结构变异在显微镜在可见，学生仅停留在记忆层面，如何加深学生认识这是本节课的重点和难点。
通过直观的图像观察能够使得学生能够形象直观的了解染色体结构变异的可见性。
三、教学目标
1、生命观念：通过对染色体变异基本原理及在生物学中意义的理解，建立起进化与适应的观点
2、科学思维：通过染色体结构变异的比较，培养归纳与概括能力
3、科学探究：通过生物变异类型的判断与实验探究，培养实验设计及结果分析的能力
四、教学方法
1、引入：
想一想这两幅图有什么差别？
2、利用多媒体现场展示学生绘制的制作的思维地图，并请学生回顾本节知识的相关内容。
3、教师展示思维地图
4、染色体结构变异的种类
学生现场做连线题
5、染色体结构变异的结果
引导学生说出染色体结构变异的结果是“染色体上基因数目或者基因排列顺序的改变”并提问：“基因突变的结果呢？”
进一步题问：“染色体结构变异是否会引起碱基数量或者排列顺序的改变”
6、染色体结构变异的特点
重点分析染色体结构变异如何在光学显微镜
下观察。
通过染色体核型分析使学生直观体会如何进行染色体结构变异的分析。
1931年，芭芭拉•麦克林托克在进行玉米X 射线辐射试验时发现：当用X 射线照射亲本中紫株（DD）玉米花粉并授于绿株（dd）的个体上，在F1代374株中有2株为绿色，其余为紫色。
提出问题：为什么会有2株绿色的产生呢？
引导学生绘图，并提出可能的原因。
7、染色体结构变异的原因
通过图片展示并引发学生思考染色体变异的原因，并由学生回答：
在有丝分裂或减数分裂时一部分染色体断裂。
断裂产生的两个断裂端。
(1)可能重新愈合，回复到原来的染色体；
(2)可能不愈合，最后丢失（）
(3)可能在重新组装时发生如下错误，从而引起染色体结构改变。
接反（）
接到同源染色体上（）
接到非同源染色体上（）
【作业设计】
1.下列关于染色体变异的叙述,错误的是()
A.染色体变异通常都可用光学显微镜观察到
B.染色体结构的改变会使染色体上的基因数目或排列顺序发生改变
C.染色体片段的缺失或重复必然导致基因种类的改变
D.染色体之间交换部分片段不一定属于染色体结构变异
2.导致遗传物质变化的原因有很多,下图中字母代表不同基因,其中变异类型和依次是()
A.突变和倒位
B.重组和倒位
C.重组和易位
D.易位和倒位
3.关于基因突变和染色体结构变异的叙述,错误的是()
A.通过杂交实验,可以确定某基因突变是显性突变还是隐性突变
B.X射线不仅可以引起基因突变,也会引起染色体变异
C.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化
D.染色体结构变异可在光学显微镜下观察到,而基因突变不能
4.[2018·西安长安一中质检] 下图中~分别表示不同的变异类型。
下列有关分析正确的是()
A.都表示易位,发生在减数第一次分裂的前期
B.表示染色体结构变异中的缺失
C.一定是由染色体结构变异中的重复导致的
D.四种变异都能够遗传
六、教学反思
本节课以染色体结构变异的思维地图为纽带进行展开，对于构建健全学生的知识体系取得了较好的效果。
通过1931年，芭芭拉•麦克林托克在进行玉米X 射线辐射试验时发现的现象，很好的设置了学习探究情境，锻炼了学生的科学思维，对于提高学生的生物学科核心素养起到了一定的作用。
学生对于芭芭拉•麦克林托克的试验也非常感兴趣，在做出假设的过程中，大胆的做出了多种假设，但是都局限于可遗传变异的角度，没有学生提出可能仅仅是环境因素引起的，不涉及到可遗传变异，说明学生的思维被禁锢在可遗传变异的范围内，也说明学生对于变异的认识还是不够深入，对于知识体系的构建不够完善；在提出各种假设后，如何进行验证，不少学生第一个反应还是进行杂交实验，也说明了学生的思维已经被禁锢了，我们做这个探究通过染色体核型分析进行验证，打开学生的思路是非常有必要的。
另外关于“倒位”的部分，不少学生无法想象倒位后“倒位环”如何形成，通过图像的观察形成了很直观的认识，但学生是否能很清楚的区别“倒位环”和“缺失环”有待进一步验证。
总体来说，本节课基本达到了预期的结果，完善了学生的知识体系，锻炼了学生的科学思维。
