关于基因突变发生时期的探讨

浙江 沈盛梁

关于基因突变发生时期的探讨

浙江 沈盛梁

笔者通过对一道试题的分析后发现，命题教师对基因突变发生时期的理解存在着一定的偏差，同时，在与几位一线教师的交流中发现，这种片面的理解有一定的普遍性，现将试题和相关探讨与老师们共享，并请全国的同行不吝指正。

一、试题与解析

1．试题

如图表示基因型为TtRr的某二倍体动物细胞分裂过程中，每条染色体上的DNA分子数变化情况。下列关于BC段的叙述，错误的是 （ ）

A．可能发生核膜的解体和重建

B．基因型可能为ttrr

C．可能只有一个染色体组

D．可能发生基因突变

【答案】D

2．解析

由题图可知，BC段可表示细胞有丝分裂的G2期至分裂中期，也可表示减数第一次分裂前的G2期至减数第二次分裂中期。在减数第一次分裂前的G2期进入减数第一次分裂时会发生核膜的解体，在减数第一次分裂结束时会发生核膜的重建，进入减数第二次分裂时又会发生核膜的解体，因此，BC段可以发生核膜的解体和重建，A项说法正确；减数第一次分裂结束后可以形成含t、r基因的次级性母细胞，此时由于姐妹染色单体还未分开，细胞的基因型为ttrr（不考虑交叉互换），因此，B项说法正确；二倍体动物细胞减数第一次分裂结束后形成的次级性母细胞只含有一个染色体组，因此，C项说法正确；基因突变是指基因结构的改变，包括碱基对的缺失、增加或替换，由DNA复制差错导致，因此基因突变只发生在S期，BC段不包括S期，所以BC段不可能发生基因突变，D项说法错误。

二、问题与探讨

1．问题

基因突变是否只由DNA复制差错导致？基因突变是否只发生在S期而不可能发生在其他时期？

2．探讨

查阅资料发现“基因突变只由DNA复制差错导致，只发生在S期而不可能发生在其他时期”的认识是片面的。

徐晋麟《现代遗传学原理（第3版）》指出，自发突变可能由很多因素中的一种引起，包括DNA复制中的错误、DNA自发的化学改变。自发突变也可能由于转座因子或病毒基因组的插入而引起。 《基因的分子生物学（第6版）》也指出，突变的来源是DNA复制的不准确性、遗传物质的化学损伤和转座子的插入。

由此可见，基因突变并不只由DNA复制差错导致。同时，徐晋麟《现代遗传学原理（第3版）》还指出，无论是自发突变还是诱发突变，除复制差错以外，多是DNA损伤未能修复所致。可见，DNA损伤未能修复是导致基因突变的一个重要原因，DNA损伤是随机且较易发生的，在任何细胞以及细胞周期的任何时期均可发生。

另外，转座也可发生在任何细胞以及细胞周期的任何时期。所谓转座就是将特定的遗传因子从DNA上的一个地方移位到另一个地方。这些可以移动的遗传因子叫做转座因子或转座子。当转座因子移位时，转座因子通常对插入位点几乎没有序列选择性，所以，转座子可能会插入到基因内部，造成基因完全失活；也会插入到一个基因的调控序列中，造成该基因表达的改变。

综上所述，基因突变可以发生在任何细胞以及细胞周期的任何时期。

三、认识与启示

那么，这种对基因突变发生时期的片面认识是如何形成的呢？ 通过和老师们的交流发现，这种认识大都来自教辅资料。其实，老师们只要认真研读下人教版高中生物《必修2 遗传与进化》81页至82页的一段文字就可以得到对这个问题的全面认识。因此，合理审慎使用教辅资料，认真研读教材还是我们每位老师必须恪守的工作原则。

浙江省绍兴市柯桥区教师发展中心）