‘壹’ 生物的变异的决定因素
子女与父母之间,兄弟姐妹之间,在相貌上总会有些差异。把同一株农作物的种子种下去,后代植株也会有高有矮,有的可能穗大粒多,有的可能穗小粒少。生物的亲代与子代之间,以及子代的个体之间在性状上的差异,就叫做变异。同遗传现象一样,变异的现象在生物界也是普遍存在的。
可遗传的变异和不遗传的变异 生物的变异是不是都能够遗传呢?先看看下面这两个实例:实例1.某对色觉正常的夫妇生下一个色盲的儿子;实例2.某兄弟二人,哥哥长期在野外工作,弟弟长期在室内工作,哥哥与弟弟相比脸色较黑。实例1中的变异是由遗传物质决定的,能够遗传给后代,这样的变异叫做可遗传的变异。实例2中的变异只是由外界环境的影响引起的,遗传物质并没有发生变化,因而不能遗传给后代,这样的变异叫做不遗传的变异。
有利变异和不利变异 对于某种生物来说,有的变异有利于它的生存,叫做有利变异。例如,把高产倒伏小麦与低产抗倒伏小麦进行杂交培育成高产抗倒伏小麦。有的变异不利于它的生存,叫做不利变异。例如,玉米有时会出现白化苗,这样的幼苗没有叶绿素,不能进行光合作用,会过早死亡,这就是不利变异。
‘贰’ 为什么会产生变异
变异的原因1.外界环境的影响:在我们观察到的变异中,有些是由于外界环境的影响产生的。在我们刚才提出的变异现象中,哪些是属于这一类?提问,讨论:同一品种的小麦种在不同的田里,小麦的麦穗有大穗、小穗,产生大穗、小穗的原因可能是什么?你如何证明这些差异是由于环境影响造成的?将大穗和小穗上的种子收获后分别种到田里,它们的后代会如何?小结:田中小麦的大穗和小穗的变异是由环境变化引起的,这种变异一般是不能遗传的。提问:什么因素引起的变异可以传递给后代?我们再来看看另一种情况。2.遗传物质的变化:提问,讨论:一个孩子单眼皮。但是,他的父母是双眼皮,这种变异是怎样产生的?这种变异是否可以传递给后代呢?我们从上一节的学习中已经知道,若这个孩子是单眼皮,他的双眼皮的父母的基因组成一定是Aa、Aa。孩子与父母的性状不同,是因为在生殖过程中父母传给了他决定单眼皮的基因。也就是说,他的遗传物质组成与父母有了差异,因此产生了与父母不同的性状。他的这种性状可以是通过生殖过程传递给他的后代。小结:这种变异是由遗传物质变化引起的,这种变异是可以遗传的。根据以上变异的原因,我们将变异分为两类:遗传的变异:变异由遗传物质决定;不遗传的变异:变异由外界环境影响引起。请同学们再分析两个例子。(1)某对色觉正常的夫妇生了一个色盲的儿子。(2)某兄弟二人,哥哥长期在室外工作,弟弟长期在室内工作。哥哥与弟弟相比脸色较黑。哪一种变异可以遗传?为什么?提出问题:是否由环境影响引起的变异都是不能遗传的变异?一些环境因素也可能使遗传物质发生改变。若环境影响引起了遗传物质的改变,这样产生的变异是可以传递给后代的。根据这一原理,人类可以利用一些特殊环境因素使遗传物质改变而制造出能遗传的变异为人类所用。所以,遗传物质是遗传和变异这一生命活动的物质基础。提出问题:变异对生物个体、对生物界会产生什么影响?
‘叁’ 生物为什么会变异
应该说是基因的变异、
DNA是遗传物质,记录了几乎所有遗传信息,在复制过程中,有一定的概率会发生错误,引起基因突变,这导致的是蛋白质或某些RNA的变化。
染色体在生殖细胞结合时,有可能某些片断会发生交换,引起性状的变化。
‘肆’ 为何一些生物遭遇化学成分后,会发生变异现象
一些生物遭遇化学成分后,会发生变异现象,主要原因是化学成分和生物体内的细胞组织相克,容易造成细胞组织变异,最终就会导致整个生物体的变异。
化学成分多,会造成生物变异的几率增大。生物体的细胞是不会发生很大的改变的,但是如果当化学成分多的时候,化学成分所提供的细胞和各种要素就会增多,那么生物体就会有更多的机会接触不同的细胞,产生不同的新的细胞,细胞的重组和基因重组就会更加容易发生,因此生物的变异几率就会变得非常大。
不过生物的变异其实是有多种因素构成的,不单单是因为化学成分增多,但是化学成分的众多而又可能就会加速生物的变异,因此我们需要具体问题具体分析才能够更好的探测出它的变异规律。
‘伍’ 生物异变有哪几种类型,分别由什么引起的
根据遗传物质的改变基础又将可遗传变异分成三类:
(一)基因突变:该类型的变异是基因内部结构改变造成的,多因DNA复制差错造成,包括能使生物产生性状改变的有义突变和不改变生物性状的无义突变。基因突变一般具备不定向性、普遍性、多害少利等特性。太空育种和辐射育种的遗传学原理就是基因突变,基因突变是生物变异的根本来源。
(二)基因重组:由于控制不同性状的基因在减数分裂时自由组合或同源染色体间的非姐妹染色单体交互换造成,生物的变异多数由基因重组造成。农业上的杂交育种的遗传学原理应用的就是基因重组。
(三)染色体变异:由于基因主要位于染色体上,染色体的结构和数目发生变化必然会导致基因的数目及排列顺序发生变化,从而使生物发生变异,具体可分为染色体结构变异和染色体数目变异。在农业育种上,染色体数目变异应用较广,如整倍数目变异的异源八倍体小黑麦、无籽西瓜等,自然界整倍数目变异的农作物较多,如四倍体的草莓、四倍体马铃薯三倍体香蕉、三倍体无籽桔柑等。
‘陆’ 生物变异的原因是什么
主要原因如下:
①亲代个体杂交产生子体,由于重组而发生;
②由于基因突变而发生;
③由于生物的染色体组成或细胞质发生变化而产生。
‘柒’ 为什么动物会变异人会吗
问的很有意思!
理论上说,自然界的任何生物都存在着变异现象。俗话说:种瓜得瓜,种豆得豆。这就是生物的遗传功能。通俗一点说,就是父母把自己的信息,通过基因这种工具传给了自己的子代。这种信息的传递是非常复杂的,需要相当多的碱基对的排列组合。这种排列和组合的顺序就隐含着独特的密码,这种密码在子代身上体现出来很多父代的特征。这就是遗传。
当在某些时候,比如说外界因素,药物,疾病等等物理和化学的作用,基因在从父代传递给子代的时候出现了极小的改变,可别小看这变化,对于生物来说可是不小的改变。微小的改变加上亿万年的积累,现在我们看到的生物是这么的不同!
作为世界的主宰,人类也会变异。如果我们能坐时空机器去数万年之后,你肯定能看到和现在有不同的人类的。
‘捌’ 为什么会发生变异现象
不可遗传的变异:外界因素致使DNA发生改变就出现了DNA指导合成的蛋白质发生改变进而导致生物体的改变
可遗传的变异:母本的DNA已经发生改变 并且也导致生殖细胞的DNA改变 致使下一代的生物体性状发生改变
‘玖’ 生物界普遍存在的变异现象是怎么回事
作者:韩宏杰
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‘拾’ 生物变异的根本来源是什么
有的仅仅是由于环境因素的影响造成的,并没有引起生物体内的遗传物质的变化,因而不能够遗传下去,属于不遗传的变异。有的变异现象是由于生殖细胞内的遗传物质的改变引起的,因而能够遗传给后代,属于可遗传的变异。可遗传的变异有三种来源:基因突变,基因重组,染色体变异。没有变异就没有进化,这是从古到今所有进化论者毋庸置疑的共识。生物变异是生物多样性的主要来源。
达尔文-环境决定变异
达尔文承认他并不知道变异产生的真正原因,这也是他的进化论常常遭受攻击的重要原因之一。他在《物种起源》中说,"在较早驯化的动植物中个体之间的差异……一般都比自然状态下任何一个物种或变种的个体之间的差异更显着",他认为将家养动物饲养在不同环境之中就会产生更多的变异,而事实上这可能并不准确,因为,有人甚至认为家畜和栽培植物的品系或品种的个体之间的变异是非常小的。在达尔文的思想中,作为个体变异来源的有性生殖只具有非常次要的作用。
拉马克则强调动物的主动性适应,他认为生物在趋于完美意志力的驱动下进行变异与适应而获得遗传,而这种适应的形式就是所谓的用进废退。相比之下,达尔文更相信不同的生存环境引起变异(虽然他时而也承认拉马克的用尽废退可导致变异),认为这样的变异主要是随机的,并通过自然选择而获得遗传。虽然拉马克强调主动性适应而达尔文更强调被动性适应,但他们都认为生理体制上的变化最终会走向遗传(这似乎是博物学家的一种直觉)。但是,现代生物学家(特别是分子遗传学家)则认为这有悖于所谓的中心法则!
魏斯曼-有性生殖是变异的唯一来源
德国遗传学家魏斯曼(1834年~1914年)认为有性繁殖是能产生无限的个体变异的唯一途径,而这正是生物种群的主要特征,在受精时"就好像是两股遗传趋势汇合(结合)在一起。我认为这种结合是可以遗传的个体性状的起因,而且我还相信产生这样的性状是有性繁殖的真谛。这一过程(有性繁殖)的目的是产生作为自然选择形成新物种的素材的那个个体差异"(迈尔1990) 。魏斯曼将有性繁殖作为个体变异的唯一途径未免过于夸张(虽然是主要途径),但他意识到有性生殖对个体变异的重要性还是值得肯定的,虽然那时还不可能认识到有性生殖的分子机制和本质。谢平(2013)指出,有性生殖也不是如魏斯曼所说的是为了产生变异:进行有性生殖的物种是以群体基因库的形式保存着变异性状(如通过等位基因),此外,虽然有性生殖在减数分裂中容易导致基因变异,但它只是一种偶然的结果而非原因 。
柏格森-生命的原始冲动是变异的根本原因
法国哲学家柏格森(1907)认为,"……生命的原始冲动(original impetus),通过连接代际间隔的成熟有机体从前一代胚芽传给下一代胚芽。这种冲动沿着进化的路线持续,被这些路线分开,它就是变异的根本原因,至少是那些被有规则地传递的变异的根本原因,是那些积累和创造新物种的变异的根本原因。总之,从物种开始从共同的祖先分化起,它们就在各自的进化过程中强化了自己的差异。然而,在某些确定的点上,它们又可能出现共同的演变;实际上,倘若接受'共同冲动'的假定,它们就必须如此" 。
那什么是这个原始冲动呢?柏格森说,"所谓原始冲动,就是一种使生命得以发展的内在冲动,其形式越来越复杂,其最终目标越来越高"。这不就是拉马克所说的一切生命就具有一种内禀的趋于向高级生命进化的趋势么?
薛定谔-只有突变才能遗传
奥地利理论物理学家薛定谔在其1944年出版的《生命是什么》一书中,对达尔文的"变异"进行了猛烈的抨击,他说,"今天我们已经明确地知道,达尔文是错误地把即使在最纯的群体里也会出现的细微的、连续的、偶然的变异,当作是自然选择的原始材料。因为后来已经证明,这些变异是不遗传的"(Schrödinger 1944),另一方面,他对德弗里斯的突变论大加赞赏,甚至将其吹捧为"生物学的量子论"!薛定谔彻底否定达尔文的连续变异理论,认为那些细微的、连续的的变异是不可能遗传的 。
但薛定谔也说,"突变肯定是遗传宝库中的一种变化……突变是达尔文描述的自然选择的合适的原料,在此过程中,通过不适者被淘汰、最适者生存从而产生新种……只要用'突变'来代替'细微的偶然变异'(正如在量子论中用'量子跃迁'来代替'能量的连续转移'),达尔文学说的其他方面是不需要作什么修改的"(Schrödinger 1944)。笔者认为,物理学家的量子理论看上去与分子遗传学家的基因突变理论十分情投意合,这在较短的时间尺度上似乎也无可非议,但是,这在本质上也是一种唯基因论(基因万能、基因决定论)!
当然,薛定谔也意识到,"如果突变是如此的频繁,以致有很多的机会,比如说,在同一个体内出现了十几个不同的突变,而其中有害的突变又总比有利突变占优势,那么,物种非但不会通过选择而得到改良,反而会停滞,甚至会消亡。由基因的高度持久性形成的相当程度的保守性是十分必要的"(Schrödinger 1944)。
事实上,生物体内的生化机制表明,物种并未放任变异,它们时刻都在努力减少DNA复制过程中的错误以维护遗传的稳定性,这是因为生物界普遍存在着DNA的修复机制。但是DNA修复又需付出能量与时间的代价,因此是对少量错误的一种"无奈"的放弃(正是这种"无奈",也是生物界得以如此繁盛的重要契机之一)。此外,有时不能保证对一切错误的完全修复,譬如,当在DNA双链的同样位点同时出错(无论是复制错误还是受到物理化学条件的诱导)时,则修复就不再可能,要么由于它是有害的突变而被淘汰,或中性的突变而被保留,或有利的突变而被保留,如果足够幸运的话,甚至可在种群中扩散。或许可以设想,如果再多一份拷贝(二倍体),或许就能保证更好的遗传稳定性,但事实上,这样的结果往往会导致一个新物种的出现!