师：同学们，今天我们复习基因突变及其他变异，这节课将复习可遗传变异的3种类型：基因突变、基因重组、染色体变异，以及由基因突变、染色体变异导致遗传物质改变而引起的人类遗传病。首先，翻到课本81页，回顾基因突变的概念。通过概念可知，基因突变一定会导致基因碱基序列的改变。
以果蝇的DNA片段为例，这个片段上有基因片段和非基因片段。如果碱基的增添、替换、缺失发生在非基因片段2和4，那么没有改变基因的碱基序列，就没有引起基因突变。所以，基因突变时碱基的增添、替换、缺失一定要发生在基因的碱基序列中，才能引起基因突变。
以黄色基因（假设此为某生物的特定基因）为例，如果黄色基因内部发生了碱基的增添、替换、缺失，这个黄色基因并没有消失，它只是突变成了另外一种新的基因，如黑色基因、白色基因。所以，基因突变不会改变基因的数目。
那基因突变一定会改变生物的性状吗？观察这个图，图中基因发生了碱基的替换，转录出来的mRNA上的密码子不一样，但它们决定的是同一种氨基酸。我们把这种不同的密码子编码同一种氨基酸的现象，叫做密码子的简并性。所以，如果是这种情况，基因突变不一定会改变生物的性状。此外，如果基因突变发生在基因的非编码区，也不会导致性状的改变。如果基因突变是隐性突变，同样不会改变生物的性状。
下面看两个基因突变会引起生物性状改变的例子。一是镰刀型细胞贫血症，正常人的红细胞呈圆饼状，而患者的红细胞是镰刀状。从图片能看到，患病的直接原因是组成血红蛋白的谷氨酸被替换成了缬氨酸。为什么会发生这种替换呢？往前推，发现是血红蛋白基因发生了碱基的替换，也就是发生了基因突变。
当细胞中与癌变相关的原癌基因和抑癌基因发生基因突变时，会导致细胞癌变。原因是原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，而抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞的凋亡。所以这两个基因发生突变，细胞就不能正常地生长、增殖和凋亡，从而发生癌变，表现为能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，使得细胞容易在体内分散和转移。
虽然癌症的发病率在中老年个体相对更高，但其实基因突变发生在生物个体发育的任何时期，主要发生在DNA分子复制的过程中，因为DNA双链解旋时结构不稳定，更容易发生基因突变。如真核生物主要发生在细胞分裂前的间期。
我们生活的外界环境有很多因素会提高基因突变率，如紫外线、X射线等物理因素，亚硝酸等化学因素，病毒等生物因素。但即使不受外界环境影响，DNA分子自我复制时也可能发生错误，不过这种错误率很低。因此，在自然状态下，基因突变具有低频性的特点。并且基因突变普遍发生于所有生物，在生物个体发育的任何时期都能发生，还可以突变成各种新基因，所以基因突变还具有普遍性、随机性、不定向性。
对于真核生物而言，基因突变产生的就是新基因，也就是等位基因。对于原核生物和病毒而言，基因突变产生的不是等位基因，因为它们没有同源染色体，也就没有等位基因。生物个体通过基因突变产生新基因，进而产生新性状，所以基因突变是生物变异的根本来源。产生的新性状不一定有害，也可能使生物体更好地适应环境。因此，基因突变为生物进化提供了丰富的原材料。
同学们，同样翻到课本84页，回顾基因突变的概念。通过基因突变的概念，我们明确基因突变主要发生在进行有性生殖的生物体中。基因重组指的是控制不同性状的基因重新组合，这是课本上对基因重组的定义。广义上，肺炎链球菌R型细菌转化成S型细菌以及基因工程的转基因技术也属于基因重组。
在有性生殖过程中，基因重组一般发生在什么时候呢？一般发生在减数第一次分裂前期，同源染色体的等位基因会随着非姐妹染色单体的互换而交换，染色单体上的基因也会重组。以这个图为例，本来A、B和C是在同一条染色单体上，由于发生了非姐妹染色单体的互换，使得等位基因发生互换，A、B和c进行了重组。基因重组还发生在减数第一次分裂后期，随着同源染色体的分离，非同源染色体自由组合，使得非同源染色体上的非等位基因也自由组合。比如这两条非同源染色体，A和b可以自由组合，A和B也可以自由组合。
进行有性生殖的个体通过基因重组产生新的基因型，导致重组性状出现。这里要注意区分，基因突变产生新基因、新性状，而基因重组只是产生新的基因型，产生重组性状，没有产生新性状。以孟德尔的豌豆杂交实验2为例，孟德尔用种子是黄圆和绿皱的豌豆进行杂交，F2产生了黄皱种子和绿圆种子。其实黄皱和绿圆都不是新性状，只是重组性状。所以，重组性状的出现是因为在有性生殖过程中，生物体通过基因重组产生了多种多样的配子，进而产生基因组合多样化的子代。因此，基因重组也是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义。
同学们学到这里，可能有些同学对基因突变和基因重组会混淆，可以通过这个表格进一步分析比较。除了基因突变和基因重组，生物变异还有染色体变异。同学们继续翻到课本87页，复习染色体变异的概念。通过概念可知，染色体变异分为染色体结构变异和染色体数目变异。
对于染色体结构变异，同学们要能辨别其类型。以这四个图为例，图中染色体上的字母表示不同基因。图一染色体变异后缺少了b基因，这叫染色体结构的缺失；图2增加了b基因，这叫染色体结构变异的重复；图3，同学们要特别注意，首先判断这两条染色体是什么关系，是同源染色体还是非同源染色体？同源染色体上相同位置的基因要么是相同基因，要么是等位基因。以这两条染色体左侧为例，上面这条基因是ABC，下面这条是GH，它们既不是相同基因，也不是等位基因，所以可判断这两条染色体为非同源染色体。这两条非同源染色体之间发生了染色体片段的交换，这叫染色体结构变异的易位；图4，这条染色体基因顺序原本是ABCDEF，经过变异后变成了AEDCB，这叫染色体结构的倒位。
看这4幅图，不管哪种类型的染色体结构变异，都一定会导致基因的排列顺序或者数目发生改变，这是染色体结构变异的实质。复习到这里，同学们可能对染色体结构变异和基因突变中的增添和缺失难以分辨。同样以果蝇的部分DNA片段为例，图一的DNA片段是变异之前的，看1和2的变化，1到2缺失了黄色基因，像这种缺失基因导致染色体数量发生改变的变异，就叫染色体结构变异，属于染色体结构变异的缺失。再看1到3的变化，是黄色基因缺失部分碱基，突变成了黑色基因。像这种发生在基因内部的碱基缺失或增添，导致这个基因变成另外一个基因，但没有改变基因数量和染色体上位置的，就叫基因突变。