浙江 沈盛梁

關(guān)于基因突變發(fā)生時期的探討

浙江 沈盛梁

筆者通過對一道試題的分析后發(fā)現(xiàn)，命題教師對基因突變發(fā)生時期的理解存在著一定的偏差，同時，在與幾位一線教師的交流中發(fā)現(xiàn)，這種片面的理解有一定的普遍性，現(xiàn)將試題和相關(guān)探討與老師們共享，并請全國的同行不吝指正。

一、試題與解析

1．試題

如圖表示基因型為TtRr的某二倍體動物細胞分裂過程中，每條染色體上的DNA分子數(shù)變化情況。下列關(guān)于BC段的敘述，錯誤的是 （ ）

A．可能發(fā)生核膜的解體和重建

B．基因型可能為ttrr

C．可能只有一個染色體組

D．可能發(fā)生基因突變

【答案】D

2．解析

由題圖可知，BC段可表示細胞有絲分裂的G2期至分裂中期，也可表示減數(shù)第一次分裂前的G2期至減數(shù)第二次分裂中期。在減數(shù)第一次分裂前的G2期進入減數(shù)第一次分裂時會發(fā)生核膜的解體，在減數(shù)第一次分裂結(jié)束時會發(fā)生核膜的重建，進入減數(shù)第二次分裂時又會發(fā)生核膜的解體，因此，BC段可以發(fā)生核膜的解體和重建，A項說法正確；減數(shù)第一次分裂結(jié)束后可以形成含t、r基因的次級性母細胞，此時由于姐妹染色單體還未分開，細胞的基因型為ttrr（不考慮交叉互換），因此，B項說法正確；二倍體動物細胞減數(shù)第一次分裂結(jié)束后形成的次級性母細胞只含有一個染色體組，因此，C項說法正確；基因突變是指基因結(jié)構(gòu)的改變，包括堿基對的缺失、增加或替換，由DNA復(fù)制差錯導致，因此基因突變只發(fā)生在S期，BC段不包括S期，所以BC段不可能發(fā)生基因突變，D項說法錯誤。

二、問題與探討

1．問題

基因突變是否只由DNA復(fù)制差錯導致？基因突變是否只發(fā)生在S期而不可能發(fā)生在其他時期？

2．探討

查閱資料發(fā)現(xiàn)“基因突變只由DNA復(fù)制差錯導致，只發(fā)生在S期而不可能發(fā)生在其他時期”的認識是片面的。

徐晉麟《現(xiàn)代遺傳學原理（第3版）》指出，自發(fā)突變可能由很多因素中的一種引起，包括DNA復(fù)制中的錯誤、DNA自發(fā)的化學改變。自發(fā)突變也可能由于轉(zhuǎn)座因子或病毒基因組的插入而引起。 《基因的分子生物學（第6版）》也指出，突變的來源是DNA復(fù)制的不準確性、遺傳物質(zhì)的化學損傷和轉(zhuǎn)座子的插入。

由此可見，基因突變并不只由DNA復(fù)制差錯導致。同時，徐晉麟《現(xiàn)代遺傳學原理（第3版）》還指出，無論是自發(fā)突變還是誘發(fā)突變，除復(fù)制差錯以外，多是DNA損傷未能修復(fù)所致?？梢?，DNA損傷未能修復(fù)是導致基因突變的一個重要原因，DNA損傷是隨機且較易發(fā)生的，在任何細胞以及細胞周期的任何時期均可發(fā)生。

另外，轉(zhuǎn)座也可發(fā)生在任何細胞以及細胞周期的任何時期。所謂轉(zhuǎn)座就是將特定的遺傳因子從DNA上的一個地方移位到另一個地方。這些可以移動的遺傳因子叫做轉(zhuǎn)座因子或轉(zhuǎn)座子。當轉(zhuǎn)座因子移位時，轉(zhuǎn)座因子通常對插入位點幾乎沒有序列選擇性，所以，轉(zhuǎn)座子可能會插入到基因內(nèi)部，造成基因完全失活；也會插入到一個基因的調(diào)控序列中，造成該基因表達的改變。

綜上所述，基因突變可以發(fā)生在任何細胞以及細胞周期的任何時期。

三、認識與啟示

那么，這種對基因突變發(fā)生時期的片面認識是如何形成的呢？ 通過和老師們的交流發(fā)現(xiàn)，這種認識大都來自教輔資料。其實，老師們只要認真研讀下人教版高中生物《必修2 遺傳與進化》81頁至82頁的一段文字就可以得到對這個問題的全面認識。因此，合理審慎使用教輔資料，認真研讀教材還是我們每位老師必須恪守的工作原則。

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