师：同学们，今天我们学习高一人教版生物学必修2第五章第一节基因突变和基因重组第二课时。本节课学习目标如下：第一，阐明基因突变的原因及意义，了解基因突变的特点；第二，基于基因自由组合定律和减数分裂过程，阐明基因重组的意义。
大家有没有发现，很多孕妇在办公室上班时会穿着防辐射服。孕妇为什么担心电离辐射？这与基因突变又有什么关系？基因突变是如何发生的呢？
大家先来看这张照片，这位是美国遗传学家缪勒，他是我们前面学过的遗传学家摩尔根的弟子。1927年，缪勒在《科学》杂志上发表题为《基因的人工诱变的研究》论文，报道采用X射线照射果蝇，发现X射线能大大提高基因的突变频率，在一定范围内突变率与辐射剂量成正比。同年，其他科学家用X射线和伽马射线照射玉米和大麦种子，也得到类似结果。
后来人们逐渐发现，易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素有三大类：物理因素、化学因素、生物因素。物理因素如紫外线、X射线等，能损伤细胞内DNA；化学因素如亚硝酸盐、碱基类似物等，能改变核酸的碱基；生物因素如某些病毒的遗传物质，能影响宿主细胞的DNA 。这三大因素构成了基因突变的外因，这些外因通过诱导DNA复制出错等内因变化，从而导致基因突变，这就是诱发突变。所以，我们不难理解孕妇为什么经常穿防辐射服了。
如上节课提到的原癌基因和抑癌基因，由于物理、化学、生物因素等外因作用，导致DNA复制发生错误，从而产生基因突变，累积到一定程度就会导致细胞癌变。因此，致癌因子就是环境中引起基因突变从而导致细胞癌变的各种外因。当然，没有这些外来因素影响时，由于DNA复制偶尔发生错误等原因，也可导致基因突变自发产生，这就是自发突变。
那基因突变有什么特点呢？我们一起来阅读分析教材中间的小字部分内容。第一，无论是低等生物还是高等动植物和人，都可能发生基因突变，这说明基因突变具有普遍性；第二，基因突变可发生在生物个体发育的任何时期，可发生在细胞内不同的DNA分子上，也可发生在同一DNA分子的不同部位，这说明基因突变具有随机性；第三，基因突变表现为一个基因可发生不同突变，产生一个以上的等位基因，比如控制小鼠毛色的灰色基因，既可以突变成控制黄色的基因，也可以突变成控制黑色的基因，这说明基因突变具有不定向性；第四，在自然状态下，基因突变的频率很低，据估计在高等生物中，10的5次方到10的8次方个生殖细胞中才会有一个生殖细胞发生基因突变，这说明基因突变具有低频性。
总结起来，基因突变的特点就是：普遍性、随机性、不定向性（产生等位基因）、低频性。那么基因突变有什么意义呢？我们可以从生物个体和群体两个层面来分析。
先从个体角度看，如前面所学的镰状细胞贫血和细胞癌变的实例，这样的基因突变对个体有利还是有害呢？显然，这类突变破坏了生物体与现有环境的协调关系，对生物体是有害的。但有些基因突变是有利的，比如植物产生的抗病、抗冻、耐旱等抗逆性突变，以及微生物的抗药性突变等，这些基因突变会增大生物个体的生存机会，所以是有利的。还有一些基因突变既无害也无利，是中性的，例如有的基因突变不会导致新的性状出现，就属于中性突变。因此，从个体角度看，基因突变可能有害，可能有利，也可能是中性的。
但从群体角度看，对于生物界的种族繁衍和进化有什么意义呢？
Life has a sanctuary. It's here in the nucleus, which contains our DNA, the ancient scripture of our genetic code. And it's written in a language that all life command.
DNA is a molecule shaped like a long, twisted ladder, or double helix. The rungs of the ladder are made of four different kinds of smaller molecules. These are the letters of the genetic alphabet. Particular arrangements of those letters spell out the instructions for all living things, telling them how to grow, move, digest, sense the environment, heal, reproduce. The DNA double helix is a molecular machine with about 100 billion parts called atoms. There are as many atoms in a single molecule of your DNA as there are stars in a typical galaxy. The same is true for dogs and bears and every living thing. We are, each of us, a little universe.
The DNA message handed down from cell to cell and from generation to generation is copied with extreme care. The birth of a new DNA molecule begins when an unwinding protein separates the two strands of the double helix, breaking the rungs apart inside the liquid of the nucleus. The molecular letters of the genetic code flow free. Each strand of the helix copies its lost partner, resulting in two identical DNA molecules. That's how life reproduces genes and transmits them from one generation to the next. When a living cell divides, each one takes away with it a complete copy of the DNA. A specialized protein proofreads to make sure that only the right letters are accepted so that the DNA is accurately copied. But nobody's perfect.
Occasionally, a proofreading error slips through, making a small, random change in the genetic constructions. A mutation has occurred in the bear's egg cell. A random event as tiny as this one can have consequences on a far grander scale. That mutation altered the gene that controls fur color. It will affect the production of dark pigment in the fur of the bear's offspring. Most mutations are deadly. But a few, purely by chance, can give an organism a critical advantage over the competition.