师：同学们，大家好。上节课我们通过4个案例总结出了基因对性状的控制途径。今天，我们从不同角度分析这4个案例。生物出现新性状的根本原因，是基因发生改变，如碱基对的缺失、替换和插入等，进而产生新基因，这就是基因突变的过程。

　　我们重点分析镰刀型贫血症，其根本原因是基因中一个碱基对的替换，致使蛋白质中一个氨基酸被替换。现在，请同学们观察其他三个因碱基对替换导致的基因突变案例，思考它们对蛋白质的影响是否相同。在这个案例中，碱基对的替换使蛋白质中某一个氨基酸被替换；在这个案例里，碱基对替换了，但氨基酸却未改变；而第三个案例中，碱基对的替换导致终止密码子提前出现。

　　在基因表达这部分内容中，科学家做过这样一个实验：在噬菌体的基因中插入或去除不同数量的碱基，结果发现这对噬菌体的生存影响不同。由此可知，基因突变不一定会引起性状改变，且对生物性状的影响程度也各异。

　　我们知道，真核基因中存在一些非编码序列，它们不直接参与氨基酸编码。那么，如果这些非编码序列发生基因突变，会对生物性状产生影响吗？来看一个案例：探究血管内皮生长因子启动子区域碱基缺失对糖尿病肾病的影响。对不同基因型个体的V1及f的启动子序列进行扩增并电泳，得到结果如图一所示。图中m对应的是标准对照组，大D和小d为不同基因型的个体。对它们的启动子序列扩增并测序，得到几种不同长度的DNA片段。图中出现了两种不同长度的片段，从碱基对长度判断，基因大D对应的DNA片段即为发生碱基缺失的突变基因片段。

　　进一步测量不同基因型患者的VEGF启动子活性，结果如图2所示；同时检测患者血浆中的VEGF含量，结果如下表所示。要注意，现已证实VEGF是糖尿病并发症中的重要危险因素。那么，根据实验结果能得出什么结论呢？从图2可知，基因型为大D的个体，其启动子活性显著增强；在基因型为大D的个体体内，检测出VEGF含量明显增加。这表明突变基因大D通过增强启动子活性，促进了VEGF的表达，从而参与了糖尿病的病理发展过程。

　　由此可见，基因突变对生物性状的影响存在多种可能性。基因突变的类型可从不同角度归纳，首先从发生基因突变的细胞类型区分，可分为发生在体细胞和生殖细胞中。发生在生殖细胞中的基因突变能传递给后代，而发生在体细胞中的基因突变一般不能传递给后代。不过，在植物体中，可通过扦插、嫁接、植物组培等无性繁殖技术，将体细胞中的基因突变传递给后代。

　　那么，在动物体中，通过什么技术实现无性繁殖呢？我们在动物细胞工程技术中学过动物体细胞核移植技术，但该技术存在一定限制。我们还可从基因突变产生的基因类型对基因突变进行分类，分为显性突变和隐性突变。下面请同学们用假说 - 演绎的方法分析基因突变属于哪种类型。

　　饲养的某种小白鼠群体中，一对正常尾的双亲鼠生了一只短尾的雄鼠。这只短尾雄鼠是基因突变的直接结果，还是由双亲携带的隐性短尾基因造成的呢？用假说 - 演绎法分析，它包括做出假设、演绎推理、实验验证和得出结论这些步骤。请同学们先对该事实做出假设，假设可能有多种，比如假设短尾的出现是因为双亲都是隐性短尾基因的携带者；也可假设短尾雄鼠是显性突变的结果，且该短尾雄鼠为显性纯合子；还能假设短尾雄鼠是显性突变结果，且该短尾雄鼠为杂合子。

　　接下来用做出的假设进行演绎推理，首先要设计一个实验，比如用该短尾雄鼠与多只正常尾雌鼠交配，观察并统计其后代的表现。要注意，设计的这个实验需满足不同假设演绎推理的结果之间存在显著差异，这样，事实与哪种推理结果相符，相应的假说内容就是正确的。

　　基因突变为什么会产生呢？基因突变可分为自发突变和诱导突变。自发突变一般发生在DNA复制过程中，这是为什么呢？因为DNA分子结构具有一定稳定性，而在DNA复制时，DNA分子发生解旋，结构相对不稳定，容易发生基因突变。环境中诱导基因突变的因素有物理、化学和生物因素等。同学们关注一个问题，生活中产生射线的原因很多，像手机、电脑、微波炉、电视机都会产生一定射线，那么所有射线都会引起基因突变吗？感兴趣的同学可以搜索相关资料。

　　基因突变还具有一些特征，请同学们分析这些资料分别对应基因突变的哪个特征。少利多害就是基因突变的特征之一，为什么基因突变一般是有害的呢？因为经过长期自然选择，生物与现有生存环境相适应，基因突变出现的新性状往往与环境不适应，所以一般有害。由此可见，性状的有利或有害取决于环境。从另一个角度看，基因突变出现的新性状为生物进化和环境选择提供了材料。

　　癌细胞和癌症就是基因突变的结果。下图为结肠癌发生的过程示意图，请回答相关问题。由图可知，癌细胞的产生与哪些生理过程相关呢？首先与抑癌基因和原癌基因的基因突变有关，除此以外，还与DNA的去甲基化有关。那么，癌细胞的产生是某一个基因突变导致的吗？从示意图可知，并非如此，癌细胞的产生是多个基因突变累积的结果。所以，癌症的形成可分为几个阶段：首先因为原癌基因、抑癌基因发生基因突变，或者还有其他生理过程导致癌基因产生，多个癌基因累积会诱导癌细胞增殖和发展，最终形成癌症。