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日志

 
 

有“不遗传的变异”吗?  

2009-03-24 18:57:12|  分类: 发表文稿 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文发表于《中学生物教学》2009年第3期(总第188期),文章编号:1005-2259(2009)03-0057-05
 
没有不遗传的变异
张  洁[江苏省江阴市中小学教研室(2144000]  长期以来,中学生物学教科书中一直将生物的变异分为“可遗传的变异”和“不遗传的变异”。人教版普通高中课程标准实验教科书《生物2·必修2》P.95:“生物的变异,有的仅仅是由于环境的影响造成的,没有引起遗传物质的变化,是不遗传的变异”。这样的叙述值得商榷。

生物体在整个发育过程中,不仅要受到基因的控制,还要受到外部环境条件的影响。因此,生物体的表现型是基因型与环境共同作用的结果,换句话说,生物体的基因型是发育的内因,而环境条件是发育的外因,表现型是发育的结果。袁隆平培育的杂交水稻品种(基因型)虽好,但是在缺水的黄土高原仍然不可能获得好的收成。这就告诉我们一方面,在生产中,有了好的品种,还必须有适合的环境条件;另一方面也说明,水稻由于“水肥充足”(环境条件)引起的穗大粒多的性状,其后代只要同样也处于“水肥充足”的环境条件中,才能产生同样的性状。这种现象不就说明了“没有引起生物体内的遗传物质的变化”的“变异”也是能够遗传的吗?

事实上,在生物界不可能有哪个性状能够脱离遗传物质而凭空产生的。因此,我们不能说哪些性状(或变异)是遗传的,哪些性状(或变异)是不遗传的,因为生物体没有哪一个性状的发育(表现型)与遗传物质(基因型)无关,也没有哪一个性状的发育与环境条件无关,表现型是基因型和环境共同作用的结果。这句话大家肯定认同,但是,在具体做题目的时候,由于一般不考虑非正常环境条件(如正常苗在无光环境中)下的表现型,所以,往往就忽略了环境在生物性状表现中的作用。因此,不论是由遗传物质变化引起的变异,还是由环境条件变化引起的变异,都是可以遗传的。但是遇到具体问题时,由于一般不考虑非正常环境条件下的表现型,所以往往就忽略了环境在生物性状表现中的作用。

到底有没有不遗传的变异

2.1  是看遗传物质是否改变吗?

常正良[湖南省衡阳县第三中学(421200)]  钦佩张老师的钻研精神,但不赞同上述看法。生物体没有哪一个性状的发育(表现型)与遗传物质(基因型)无关,但确有不少性状的变异是在遗传物质(基因型)没有改变的情况下发生的,把这类变异称为不遗传的变异并无不妥。

杨文如[河北省玉田县林南仓中学(064107)]  生物的变异,有的仅仅是由于环境的影响造成的,没有引起遗传物质的变化,是不遗传的变异。可这样理解:环境是随时改变的,具有不确定的因素,而作为遗传物质的DNA具有稳定性,一般情况下不会发生改变,因此我们衡量可遗传变异和不可遗传变异的标准是看遗传物质是否改变。

鲁广智[山东省临沭县高考补习学校(276700)]  可遗传变异和不可遗传变异都是指在正常环境条件的观察其性状得到的现象。小麦在土壤肥沃的地方穗大粒多,遗传物质没有改变,所以在正常的条件下,小麦还是正常的性状,不会是穗大粒多的性状出现,所以就是不可遗传变异。如果说继续种植在土壤肥沃的地方,还是穗大粒大,我认为那只是环境和基因的共同作用导致性状的改变,而不是因遗传物质的改变而引起的。

蒋育贤[湖南省新宁县第一中学(422700)]  从教材中的概念来看,“变异”是指子代与亲代或子代个体之间在性状上的差异,而性状本身是不可能直接传到下一代的,传下去的只能是控制性状表现的遗传物质。如果遗传物质没变,自然这种“变异”也就不能传给下一代了。当然也不能否定,遗传物质还不等于性状,遗传物质的表达还与环境有关。即使是“可遗传的变异”,在后代中也不一定会表现出来的。 但至少应是:如果遗传物质没变,后代肯定不会从上一代得到这种“变异”(不同的性状)。

王远军[江苏省连云港市赣榆县海头高级中学(222111)]  其实,教材上就是从“遗传物质是否发生改变”这个角度,将变异分为可遗传的变异和不可遗传的变异,还是尊重教材上的说法吧。

张   杨文如老师的观点是在认可生物的变异有可遗传和不遗传之分的前提下得出的,而我却认为生物的变异(不管是遗传物质变化引起的,还是环境变化引起的)都是可遗传的,没有不遗传的变异。 

2.2  如何理解表型模写等实例

周  伟[湖南省耒阳市第一中学(421801)]   有一种称为表型模写的现象,即一种基因型受环境的影响和另一种基因的表型相似(环境是确定和已知的)。 如把残翅果蝇的幼虫在高温下饲养,以后发育成的翅接近于野生型。这种情况我们能不能说残翅果蝇发生了可遗传变异呢?魏斯曼做过著名的小鼠尾巴切割实验,发现小鼠尾巴连续切割22代,小鼠尾巴并未变短。对此怎么解释呢?

张   把生物的变异分为可遗传的变异与不遗传的变异并不科学。如果要划分的话,也只可以分为遗传物质变化引起的变异与环境条件变化引起的变异,而这两种变异都是可以遗传的。认为这种变异属于环境条件变化引起的变异,而这种变异也是可以遗传的,上文中果蝇遗传的条件是后代的幼虫也在高温下饲养。

如果把“切割”作为“环境条件变化”,把切割后尾巴的“残缺”作为环境条件引起的“变异”的话,那么,其后面的22代后代,在“切割”的环境中,仍然表现为尾巴的“残缺”,如果其后代没有“切割”这个环境变化,那当然就是正常的表现型了。

2.3  从历史背景作分析

杨文如  对可遗传的变异和不可遗传的变异的划分,应考虑当时的历史背景和自然条件。遗传是指遗传物质代代相传,表现在性状上;可遗传变异的性状在正常条件下可以代代相传,由于环境条件的改变产生的不可遗传变异,自然条件下能有代代相传的条件吗?另外,基因是决定生物性状的基本单位,具有稳定性,而环境因素是外因,是不确定的。所以区分两者的标准是“遗传物质是否改变”。不可遗传变异的性状在一定条件下是可以遗传下去的,而在自然条件代代遗传下去是非常困难的,即使遗传下去一代两代,也应归为生物学的例外性,这样的例子有很多。 

周   将变异现象分为“可遗传的变异”和“不遗传的变异”,这一观点应该是在特定的历史背景下形成的。我们知道,在遗传学发展史上曾经有一场影响深远的论战,这场论战是在摩尔根学派与米丘林学派之间展开的。米丘林学派的主要观点为:外界条件在生物的遗传变异中起主导作用;获得性状是可以遗传的。很明显,米丘林学派过分夸大了外界条件的作用,从而忽视了遗传物质对生物性状的决定作用。虽然米丘林学派最终以失败而告终,但摩尔根学派的观点也不见得没有瑕纰,它似乎在过分地强调基因对性状的绝对控制作用。我想基于遗传物质是否改变而把变异现象分为“可遗传的变异”和“不遗传的变异”这一观点,应该就是在这一背景下形成的。纵观当前遗传学的发展趋势,大有将两个学派的观点综合之势,越来越多的遗传学研究者已意识到环境的重大作用。公式:“表现型 基因型 环境”或许已经提醒我们,变异现象并无所谓的“可遗传”和“不可遗传”之分。

张   非常赞成周伟老师的观点。尽信书不如无书,讨论这个话题的目的也就是让大家(包括教科书编著者)对有关问题引起注意。中学生物学教科书中的知识也不一定都是正确的,大家都应该抱着审视甚至批判的目光去看待教科书,这有这样,我们的教科书才能不断完善。

2.4  变异都是遗传的

张   生物的表现型=基因型+环境,基因型与环境对生物的性状缺一不可,而不是只由单一的基因型或环境来决定的。例如,基因型为AA的植物就应该是正常苗,由于基因突变产生的白化苗(aa)也是可以遗传的,这已成为大家的思维定势;而对基因型为AA的植物在黑暗环境中产生白化苗(环境引起的变异)也是可以遗传的说法可能一时想不通。其实,基因型为AA的植物要表现为正常苗是有条件的,那就是光照。如果没有光照这个外界条件,其表现型也是白化苗。同样,虽然其后代的基因型也是AA,但是如果仍然处于黑暗的环境中,那么后代的表现型也是白化苗。由此可见,由于环境变化引起的变异也是可以遗传的。白化苗这个性状除了由黑暗这个环境因素决定以外,应该还由相应的遗传物质基础(基因型),不然出现的为什么不是蓝化苗、紫化苗或红化苗呢?所以,考虑生物的性状都要从遗传物质和环境两个方面去考虑,两者缺一不可。

冒建鹏[江苏省江阴市成化高级中学(214423)]  可这样理解 :(1)纯合高茎豌豆植株在水肥充足条件下长成高茎,自交后代在水肥充足的条件下,依然长成高茎 ,因此,高茎这一性状是可以遗传的;(2)纯合高茎豌豆植株在贫瘠土壤条件下,长成矮茎,自交后代在贫瘠土壤条件下,依然长成矮茎,因此,由于环境问题引起的这一变异性状也是可以遗传的。

夏献平  为什么会出现理解上的差异?张洁老师和冒建鹏等老师在上文做了阐释。 旧版高中教材在对变异类型进行划分时,涉及不同情况下所出现的不同结果,可教材对此没有说明。适宜条件下,基因型为DD的植株长成高茎,自交后代在同样的条件下依然长成高茎,因此,高茎DD这一性状是可以遗传的;基因型为DD的植株在贫瘠土壤条件下长成矮茎,“‘高’的后代出现‘矮’”这一现象,从概念上看,也叫变异,这种变异是不是遗传?按照习惯性思维,应该再放到适宜的条件下试试,若出现的是“高”,说明这一变异是不可遗传的。张洁老师强调的是,应该在同样的条件做比较,也就认为都是遗传的。虽然这一说法与中学传统的看法不符,但却是有道理的。

可见在给概念下定义或者在学习和理解概念时,一定要准确了解其存在的前提,同时也要尊重具体实际。

十字路口的彷徨  从两方面看,一是基因型。如果基因发生变异,且这种变异的基因可以遗传给后代,那么则称为是可遗传变异,即产生后代的生殖细胞内必须有变异基因;如果变异的基因在体细胞中,那么后代不会有这种变异基因,可称为不可遗传变异。 二是表现型,生物学中众多的例子表明,即使基因型改变,表现型也不一定改变。有一点需要大家注意,是否能遗传和是否表现出来是两回事,也就是说可不可以遗传和可不可以表现无关。


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