【正文】 物的變異為什么會(huì)普遍存在。回答這一問(wèn)題的關(guān)鍵，是組織好對(duì)花生果實(shí)大小的變異的探究活動(dòng)，以及對(duì)調(diào)查結(jié)果的分析，教師課前應(yīng)充分準(zhǔn)備。關(guān)于探究活動(dòng)，教師應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。如果找不到大小兩種花生的果實(shí)，也可以選用其他材料，但選材應(yīng)是一種植物的兩個(gè)品種的果實(shí)、植株等，還要大小適當(dāng)且便于測(cè)量。最好分給各小組的材料多于學(xué)生實(shí)際測(cè)量的數(shù)量。，活動(dòng)前要求小組內(nèi)的各成員分工合作，這樣可以節(jié)約時(shí)間。，以免誤差太大難以得出正確的結(jié)果。如果材料小可以建議學(xué)生用圓規(guī)做卡尺，可以減少誤差。，以使討論的時(shí)間充裕些。，教師要不失時(shí)機(jī)地強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)。①生物的一些相對(duì)性狀表現(xiàn)出的是數(shù)量差異（如大小花生的果實(shí)大?。?。由于任何性狀都是控制該性狀的基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果，所以基因組成相同的大花生，果實(shí)的長(zhǎng)度有長(zhǎng)也有短，這主要是環(huán)境引起的變異。但環(huán)境影響所引起的變異程度是有限度的，所以大花生（或小花生）的果實(shí)大小總在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。②比較這類相對(duì)性狀差異，應(yīng)該比較它們數(shù)量的平均值。在相同條件下種植的大小花生，正常情況下，大花生果實(shí)長(zhǎng)度的平均值應(yīng)大于小花生果實(shí)的平均值。這種差異主要是由于遺傳物質(zhì)的差異引起的。③從上述的討論可以啟示學(xué)生，花生果實(shí)長(zhǎng)度的變異，有的是環(huán)境引起的，有的是遺傳物質(zhì)的變化引起的。④由遺傳物質(zhì)改變引起的變異是可以遺傳的，僅由環(huán)境引起而遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變的變異是不能遺傳的。關(guān)于人類應(yīng)用遺傳變異原理培育新品種。教師可按教材的順序逐一討論。最好能夠啟發(fā)學(xué)生得出結(jié)論，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解釋問(wèn)題的能力。在教學(xué)中，教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)以下要點(diǎn)。，不同品種或同一品種的奶?？刂飘a(chǎn)奶量的基因組成可以不同，通過(guò)人工選擇可以將產(chǎn)奶量高的奶牛選擇出來(lái)（含有控制高產(chǎn)奶量的遺傳物質(zhì)），通過(guò)繁育，后代還會(huì)出現(xiàn)各種變異，再?gòu)闹羞x擇、繁育，數(shù)代后奶牛不但能夠保持高產(chǎn)奶量，甚至?xí)胁粩嘣黾拥内厔?shì)。，低產(chǎn)抗倒伏小麥把抗倒伏的基因傳給了高產(chǎn)不抗倒伏的小麥，抗倒伏基因與高產(chǎn)基因組合到一起。，引起基因發(fā)生改變而培育成的新品種。三、參考答案探究，其果實(shí)將會(huì)變小；小花生的種子種在肥沃的土壤中，其果實(shí)會(huì)長(zhǎng)大。因?yàn)榄h(huán)境的變化影響生物性狀的表現(xiàn)。，要看控制花生大小這一對(duì)相對(duì)性狀的基因組成來(lái)確定。假設(shè)A為顯性基因控制性狀“大”，а為隱性基因控制性狀“小”。大花生的基因型可能是AA或Aа，如果是AA，其后代均表現(xiàn)為大；如果是Aа，其后代就有大和小兩種可能。也可回答：不一定。如果大花生的大小是一種數(shù)量性狀，則大花生中一粒飽滿粒大的種子種下去，所收獲的種子有大有小，但平均值仍和原大花生品種相近（若不考慮環(huán)境因素的話）。練習(xí)1.“南橘北枳”是說(shuō)南方的橘子移栽到北方之后其味道、色澤等品質(zhì)都發(fā)生變化，不能稱為橘，只能稱為枳的現(xiàn)象。原因：二者基因型雖然相同，但環(huán)境條件的改變可使性狀發(fā)生改變。由遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)發(fā)生變化引起的變異是可遺傳的變異。染色體屬于遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。使用化學(xué)試劑使親代細(xì)胞內(nèi)的染色體加倍，當(dāng)親代細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞分裂產(chǎn)生生殖細(xì)胞時(shí)，生殖細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)也會(huì)比正常的增加一倍，產(chǎn)生可遺傳變異。四、參考資料質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀質(zhì)量性狀是指同一種性狀的不同表現(xiàn)型之間不存在連續(xù)性的數(shù)量變化，而呈現(xiàn)質(zhì)的中斷性變化的那些性狀。它由少數(shù)起決定作用的遺傳基因所支配，如雞羽的蘆花斑紋和非蘆花斑紋、水稻的粳與糯、角的有無(wú)、毛色、血型、遺傳缺陷和遺傳疾病等都屬于質(zhì)量性狀，這類性狀在表面上都顯示質(zhì)的差別。質(zhì)量性狀的差別可以比較容易地由分離定律和連鎖定律來(lái)分析。除質(zhì)量性狀外，還廣泛存在著另一類性狀差異，這些性狀的差異呈連續(xù)狀態(tài)，界限不清楚，不易分類，這類性狀叫數(shù)量性狀。動(dòng)植物的許多重要經(jīng)濟(jì)性狀都是數(shù)量性狀，如作物的產(chǎn)量、成熟期，奶牛的泌乳量，棉花的纖維長(zhǎng)度、細(xì)度等等。質(zhì)量性狀的區(qū)別可以用文字描述，而數(shù)量性狀的差異要用數(shù)字表示，如水稻種子的千粒重，不能明顯地劃分為“重”和“輕”兩類。數(shù)量性狀的遺傳在本質(zhì)上與孟德?tīng)柺降倪z傳一樣，可以用多基因理論來(lái)解釋?；蛲蛔兓蛲蛔兪羌?xì)胞遺傳學(xué)從20世紀(jì)初就已使用的詞匯。1902年，荷蘭科學(xué)家德弗里斯（Hugo de Vries）在研究月見(jiàn)草的遺傳時(shí)，發(fā)現(xiàn)月見(jiàn)草植株會(huì)偶然出現(xiàn)一些特殊性狀，他認(rèn)為這是由于遺傳因子，即基因突然改變的結(jié)果。他稱這種變化為突變（mutation）。突變這個(gè)概念由此建立?；蛲蛔兛梢园l(fā)生于生殖細(xì)胞中，這樣的突變可以遺傳給后代?；蛲蛔円部梢园l(fā)生于體細(xì)胞中，即體細(xì)胞突變（somatic mutation），這種突變可以引起當(dāng)代生物的形態(tài)或生理上的變化，但是不能遺傳下去。DNA分子最常發(fā)生的突變是替換和移碼突變兩種。替換　即一種堿基為另一種堿基所替換。最常見(jiàn)的是轉(zhuǎn)換，即一種嘌呤替換另一種嘌呤（A代G或G代A），或一種嘧啶替換另一種嘧啶（T代C或C代T）。另一種較少見(jiàn)的方式是嘌呤替換嘧啶，或嘧啶替換嘌呤。替換只是個(gè)別堿基的改變，而沒(méi)有增加或減少堿基的數(shù)目，因而只能影響單個(gè)密碼子，使單個(gè)密碼子發(fā)生改變。移碼突變　在DNA的序列中插入一個(gè)或幾個(gè)堿基，或失去一個(gè)或幾個(gè)堿基，使全部密碼發(fā)生了變化，稱為移碼突變。無(wú)論是在DNA堿基序列中插入一個(gè)或幾個(gè)堿基，或丟失一個(gè)或幾個(gè)堿基，都將打亂原來(lái)的密碼子，結(jié)果轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯都必然要發(fā)生異常。例如，人類的血紅蛋白是由4個(gè)多肽鏈組成的，其中2條為α鏈，各由141個(gè)氨基酸組成；2條為β鏈，各由146個(gè)氨基酸組成。在α或β鏈上，如有一個(gè)氨基酸改變，即形成一個(gè)突變型。一種血紅蛋白病，稱為鐮刀型細(xì)胞貧血癥，就是由于DNA的改變而引起的突變。正常的血紅蛋白基因是HbA，突變基因是Hbs。純合子HbsHbs的人，紅細(xì)胞在缺氧時(shí)都成鐮刀形，血紅蛋白都是異常的。雜合子HbAHbs的人，在缺氧時(shí)一部分紅細(xì)胞成鐮刀形，血紅蛋白有40％是異常的。純合子HbAHbA是正常人，紅細(xì)胞不會(huì)成為鐮刀形，血紅蛋白是正常的。由于異常的血紅蛋白溶解度較低，容易聚集成纖維狀束，因而使細(xì)胞變形。鐮刀狀細(xì)胞容易破碎而致貧血，也易于形成堆積，引起血管梗塞。輻射 宇宙射線可能是引起突變的主要因素。此外，γ射線、中子流，以及紫外線等也都有引起突變的作用?；瘜W(xué)誘變劑 化學(xué)誘變劑種類很多，如工業(yè)污染中的煤煙和汽車廢氣中的苯并芘，工業(yè)試劑及工業(yè)原料中的乙烯亞胺、甲醛，食品工業(yè)中的亞硝酸鹽，食品污染中的黃曲霉毒素等等，都可以引起突變。其他誘變因素 除輻射和化學(xué)誘變劑外，過(guò)高或過(guò)低的溫度也可能引起突變。染色體變異染色體的變異包括染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變──染色體畸變?；蛭挥谌旧w上，因此染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變化必然會(huì)導(dǎo)致遺傳信息的改變。染色體結(jié)構(gòu)變異包括缺失、重復(fù)、倒位和易位四種類型。缺失 染色體斷裂而丟失了一段，其中所含的基因也隨之喪失，使生物性狀有明顯的改變。例如兒童中的貓叫綜合癥，患兒哭聲像貓叫，兩眼距離較遠(yuǎn)，智力低下，生活力差。這種病就是由于第五對(duì)常染色體有一短臂缺失所致。重復(fù) 染色體增加了片段，重復(fù)與缺失常相伴發(fā)生。從進(jìn)化的觀點(diǎn)看，重復(fù)很重要，因?yàn)樗峁┝祟~外的遺傳物質(zhì)，有可能執(zhí)行新的功能。倒位 染色體某一片段作180176。的顛倒，造成染色體上的基因排列順序改變。在靈長(zhǎng)類染色體進(jìn)化的研究中證實(shí)，染色體倒位是進(jìn)化中的重要事件。如在染色體結(jié)構(gòu)的比較中發(fā)現(xiàn)，人與黑猩猩之間發(fā)生過(guò)6次倒位，黑猩猩與大猩猩之間發(fā)生過(guò)8次倒位。易位 非同源的染色體之間互換染色體片段，改變了染色體上基因的連鎖關(guān)系。人類中也發(fā)現(xiàn)有染色體易位的疾病，如人的慢性粒細(xì)胞白血病，就是22號(hào)染色體長(zhǎng)臂片段易位到其他染色體上所致。染色體數(shù)目改變包括兩類。一類是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體增加或減少，如人的21三體。另一類是細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目以染色體組形式成倍地增加或減少。例如，二倍體（2n）細(xì)胞有絲分裂時(shí)，若染色體復(fù)制了，但由于某種原因細(xì)胞并未分裂，則這個(gè)細(xì)胞的染色體就加倍成四倍體（4n）。四倍體細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子，其染色體就為原來(lái)二倍體產(chǎn)生配子的染色體數(shù)的二倍，這樣的雌、雄配子結(jié)合產(chǎn)生的合子為四倍體，這樣的配子與原來(lái)的二倍體產(chǎn)生的配子結(jié)合而成的合子為三倍體（3n）。普通西瓜為二倍體（2n=22），產(chǎn)生的配子有11條染色體，即n=11。普通西瓜在幼苗期用秋水仙素處理，可以得到四倍體西瓜（4n=44）。把四倍體作為母本（配子2n=22），普通西瓜為父本（配子n=11），雜交產(chǎn)生三倍體西瓜（3n=33），它不能產(chǎn)生可育的配子，不能正常結(jié)子，即為無(wú)子西瓜。抽樣方法──隨機(jī)取樣統(tǒng)計(jì)學(xué)的中心問(wèn)題就是如何根據(jù)樣本去探求有關(guān)總體的真實(shí)情況。因此，如何從一個(gè)總體中抽取一些元素組成樣本，什么樣的樣本最能代表總體，這直接影響著統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性。如果抽取元素的方法是使總體中的元素成分不改，所觀測(cè)到的數(shù)值是互相獨(dú)立的隨機(jī)變量，并有著和總體一樣的分布，這樣的樣本是一個(gè)簡(jiǎn)單的隨機(jī)樣本，它是總體的最好代表。而取得簡(jiǎn)單隨機(jī)樣本的過(guò)程叫做簡(jiǎn)單隨機(jī)取樣。簡(jiǎn)單隨機(jī)取樣就是重復(fù)進(jìn)行同一隨機(jī)試驗(yàn)，也就是指每次試驗(yàn)都在同一組條件下進(jìn)行，因而每次試驗(yàn)得到什么結(jié)果，其可能程度都是固定不變的。對(duì)于有限總體，簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣意味著每次抽出一個(gè)元素后，放還再抽，若不放還，總體的成分將有所改變，那么再抽時(shí)，出現(xiàn)各種結(jié)果的可能程度就相對(duì)地改變了。至于無(wú)限總體則沒(méi)有區(qū)分“放回”或“不放回”的必要。除上述原則外，另一方面，獲得樣本的具體方法能否保證觀察值是獨(dú)立的，這是問(wèn)題的關(guān)鍵，因此，一樣本的隨機(jī)與否還取決于獲得樣本的具體方法。在具體進(jìn)行取樣時(shí)，必須根據(jù)研究目的的不同，選擇不同的取樣方法。①單純隨機(jī)取樣法先把每個(gè)個(gè)體編號(hào)，然后用抽簽的方式從總體中抽取樣本。這種方法適用于個(gè)體間差異較小、所需抽選的個(gè)體數(shù)較少或個(gè)體的分布比較集中的研究對(duì)象。②分區(qū)隨機(jī)取樣法將總體隨機(jī)地分成若干部分，然后再?gòu)拿恳徊糠蛛S機(jī)抽選若干個(gè)體組成樣本。這種抽樣法可以更有組織地進(jìn)行，而且中選的個(gè)體在總體的分布比單純隨機(jī)取樣更均勻。③系統(tǒng)取樣法先有系統(tǒng)地將總體分成若干組，然后隨機(jī)地從第一組決定一個(gè)起點(diǎn)，如每組15個(gè)元素，決定從第一組的第13個(gè)元素選起，那么以后選定的單位即28，43，58，73等等。④分層取樣法根據(jù)對(duì)總體特性的了解，把總體分成若干層次或類型組，然后從各個(gè)層次中按一定比例隨機(jī)抽選。這種方法的代表性好，但若層次劃分得不正確，也不能獲得有高度代表性的樣本。38