为什么会产生动态突变,为什么会变异

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本文目录一览：

1、为什么会产生动态突变

2、生物体为什么会发生遗传和变异？

为什么会产生动态突变

变异在生物体上泛指生物种与个体之间的各种差异，包括形态、生理、生化以及行为、习性等各方面的歧异。下文是达尔文在《物种起源》中对“变异”一词的解释与说明。

查尔斯·罗伯特·达尔文（图片来源于网络）

在《物种起源》中，达尔文提到“栽培植物以及家养动物是五花八门的，它们长时间地在极不相同的气候以及管理中生活，于是就会发生各种变异”。他认为我们看到和发现的巨大变异性是因为家养生物所处的生活条件与亲种在自然状况下所处的生活条件存在着很大差异，同时和自然条件的不同也有一定的关系。根据他的观点及林奈“栽培植物及家养动物的变异性或许与同食料的过剩有一定的关联”提出，“生物必须在新的生存环境中生长很长一段时间，甚至是数代之后才会发生较为明显的变异；而且生物体制只要开始了变异，在接下来的世代中就会一直延续变异”。

达尔文进行长时间研究后发现，生活条件是以两种方式在对物种产生作用——直接对整个体制的构造或只是其中的某些部分产生影响和间接的只对物种的生殖系统产生影响。在直接作用方面他认为是生物的本性及条件的性质。而前者看起来更为重要，因为根据他的判断来看，在不相同的条件下也有可能发生几乎相同的变异；此外，在基本相同的条件下也可能发生不相同的变异。这些变异情况也许是一定的，也有可能是不一定的。

同种鸟类的不同喙

对于这两种情况，达尔文提到，如果在很多世代中，生长在一些条件下的物种的所有后代或者说是绝大多数后代，都是遵照相同的方式在进行着变异，那么变异进化的结果就能够看成是一定的。但是他说，对于这种情况的变异想要做出任何结论是极其困难的。而相较于一定变异，不定变异往往都是条件发生改变后更普遍的结果。

在达尔文看来“被改变的外界条件所带来的间接作用”是指对生殖系统所造成的影响，这种情况所引起的变异其中一部分是因为生殖系统对于任何来自外界条件的变化都极为敏感，还有一些是因为不同物种间杂交所发生的变异。在对驯养动物、栽培植物等研究对比后，他发现：当生殖系统在封闭的环境里发生作用时，所产生的作用是不规则的，而且所产生出来的后代与它们的双亲也会有很多的不同之处。此外，一些生物可以在最不自然的环境中自由繁殖。

在达尔文之前，有博物学家曾提出“一切作用都和有性生殖的作用有关系”，但达尔文否认了这一观点。他曾把园艺家称为的“芽变植物”的植物列成了一个表，认为“这种类型的植物在生长过程中会突然长出一个芽，于同植株的其他芽完全不一样，它具有新的甚至是明显不同于其他同族的性状”，这称为芽的变异。据此，在对不同的植株进行研究比对后达尔文得出如下结论：在影响每一变异的特殊类型上，外界环境的性质与生物的本性相比，所处的重要性只是居于次位而已，也许并不比可以让可燃物燃烧的火花性质，对于决定所发火焰的性质方面更为重要。

达尔文手稿

生物体为什么会发生遗传和变异？

生物体性状的相对稳定——遗传和变异

在生物的繁殖过程中有一个引人注目的现象，即同种生物世代之间性状上的相对稳定。种瓜得瓜，种豆得豆。这就是生物的遗传。在生物的繁殖过程中还有另一个引人注目的现象，即同种生物世代之间或同代不同个体之间的性状不会完全相同。例如，同一个稻穗上的籽粒，长成的植株在性状上也有或多或少的差异；甚至一卵双生的兄弟也不可能一模一样，这种差异是表现，就是生物的变异。

遗传和变异是生命活动中的一对矛盾，既对立又统一。遗传是相对的、保守的；而变异则是绝对的、发展的。没有遗传，不可能保持物种的相对稳定；没有变异，也就不可能有新的物种的形成，不可能有今天这样一个丰富多彩、形形色色的生物界。

由于遗传物质的改变所引起的变异是遗传的；由于环境条件的改变所引起的变异，一般只表现于当代，不能遗传下去。也就是说，变异可分为两大类：遗传的变异和不遗传的变异。这里要强调指出，这两类变异的划分是相对的。因为在一定的环境条件下通过长期定向的影响和选择，由量变的积累可以转化为质变，不遗传的变异就有可能形成为遗传的变异。

生物性状的遗传，以生殖细胞作为桥梁。即在配子形成过程中的减数分裂后，当配子形成合子时，又恢复了亲代体细胞染色体的数目和内容。而DNA恰是染色体重要的成分，所以，染色体是DNA的主要载体，基因是有遗传效应的DAN片段。

遗传物质的变化发展规律，直接关系到生命物质运动中的稳定和不稳定。遗传物质的稳定传递，使生物表现出遗传，这关系到生物种族的稳定发展；遗传物质的不稳定传递，使生物表现出变异，这关系到生物种族的向前发展进化。这充分体现了生命物质（主要是核酸、蛋白质）运动和变化发展的一些重要规律。

遗传物质的主要载体——染色体

染色体在细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程中能够保持一定的稳定性和连续性。这是最早观察到的染色体与遗传有关的现象。染色体的主要成分是 DNA和蛋白质。染色体是遗传物质的主要载体，因为绝大部分的遗传物质（DNA）是在染色体上的。也有少量的DNA在线粒体和叶绿体中，所以线粒体和叶绿体被称为遗传物质的次要载体。

在遗传学研究和育种实践中，根据生物性状在群体(自然群体或杂交后代群体)内的遗传变异规律，将其划分为质量性状和数量性状两大类。

凡不易受环境条件的影响、在一个群体内表现为不连续性变异的性状称为质量性状(qualitative character)，例如孟德尔所研究的豌豆子粒的形状(圆满与皱缩)、子叶的颜色(黄色与绿色)、花的颜色（红色与白色）等等。质量性状是受一个或少数几个效应大的基因（称为主基因）决定的，受环境影响较小，所以呈现非连续变异的、因而能对群体内的各个体进行明确分类的性状。豌豆的花色、动物的性别、人类的各种血型系统等都属于这类性状。在遗传研究中，由于质量性状容易跟踪，也常把它作为标记性状。

凡容易受环境条件的影响、在一个群体内表现为连续性变异的性状称为数量性状(quantitative character)，又称为计量性状(metrical character)。在生物界中，与质量性状相比，数量性状的存在更普遍、更广泛；农作物的大部分农艺性状都是数量性状，例如植物籽粒产量或营养体的产量、株高、成熟期、种子粒 重、蛋白质和油脂含量、甚至是抗病性和抗虫性等.

由于质量性状表现为不连续性变异，对于杂交后代的分离群体，能够用孟德尔所采用的研究方法，根据所具相对性状的差异，将各个体明确地分组归类，可以求出各 类型间所包含个体数目的比例关系，并可用文字形容和描述各类型的特征。

由于数量性状在自然群体或杂交后代的分离群体内，不同个体间表现为连续性变异，各个体不能用孟德尔方法作出明确的分组归类，不能用分析质量性状的方法来分析数量性状，而是采用生物统计学的方法对性状的遗传变异作定量的描述，对性状的遗传动态进行研究。

然而质量性状和数量性状的划分不是绝对的，例如：

对于同一种作物的同一性状，在不同亲本材料的杂交组合中可能表现不同，例如水稻和小麦等的株高。

有些性状在主基因遗传的基础上，还存在一组微效基因—修饰基因，例如小麦和水稻种皮的红(深红或紫黑)色与白色，在一些杂交组合中表现为一对基因的分离，而在另外的一些杂交组合中，F2的子粒颜色呈不同程度的红色而成为连续性变异，即表现出数量性状变异的特征。

在实际应用中，凡是容易受环境条件影响的性状，都可以用研究数量性状的方法去作遗传分析。

数量性状一般容易受环境条件的影响而发生变异，而这种变异是不能遗传的。

由于环境条件的影响，即使是基因型纯合一致的两个亲本（P1和P2）和基因型杂合一致的杂种一代（F1），各个个体也呈现出连续性变异，而不是一种基因型只有一个值；这种同一基因型群体内个体间的变异是由环境条件造成的，是不能遗传的。对于F2代群体，既有由于基因分离所造成的个体间基因型差异所导致的表现型变异，又有由于环境条件的影响所造成的同一基因型的表现型差异；前一种变异是可遗传的变异，后一种变异是不可遗传的变异。这两种变异结合在一起，使得F2代群体的连续性变异比其双亲和F1代都更广泛， F2代的变异系数(CV)明显地比P1、P2和F1的大。因此，准确地估算数量性状由基因型差异引起的可遗传的变异和由环境条件引起的不能遗传的变异，对提高数量性状育种的效率是非常重要的。

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