初中生物 72 生物的变异

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变异的概念与普遍性

生物的变异是指亲子间及子代个体间的差异。生物的变异现象在自然界中是普遍存在的，无论是植物、动物还是微生物，都存在着各种各样的变异。例如，同一株植物上的叶子大小、形状可能会有所不同；同一窝小猫的毛色、斑纹也会存在差异；即使是同一种细菌，在不同的环境条件下，其生长速度、形态等也可能发生变化。

变异的类型

可遗传的变异：是由遗传物质改变引起的变异，可以遗传给后代。遗传物质的改变包括基因突变、基因重组和染色体变异等。例如，基因突变可能导致生物体产生新的性状，如白化病就是由于基因突变导致患者体内缺乏合成黑色素的关键酶，从而使皮肤、毛发等呈现白色；基因重组发生在有性生殖过程中，通过基因的重新组合，产生了多种多样的基因型，进而导致了表现型的差异，如人类不同个体间的血型差异等；染色体变异包括染色体结构和数目的变异，如唐氏综合征患者就是因为多了一条21号染色体而导致智力低下、身体发育迟缓等多种症状。

不可遗传的变异：是由环境因素导致的，遗传物质没有发生改变，因而不能遗传给后代。例如，同一棵树上的苹果，由于接受光照的程度不同，颜色和口感可能会有所差异；长期在户外工作的人，皮肤会比长期在室内工作的人更黑，这些都是环境因素对生物性状的影响，其遗传物质并未改变，所以这种变异不会遗传给后代。

变异在生物进化中的意义

变异为生物进化提供了原始材料。在自然选择的过程中，具有有利变异的个体更容易生存并繁殖后代，而具有不利变异的个体则可能被淘汰。通过遗传和变异的不断积累，生物种群逐渐发生适应性进化。例如，在工业革命前，英国的桦尺蛾大多数是浅色型的，因为它们的体色与桦树皮的颜色相近，不容易被天敌发现；而工业革命后，由于环境污染，桦树皮变黑，深色型的桦尺蛾因具有更好的保护色而更容易生存下来，其数量逐渐增多。这种体色的变异为桦尺蛾的进化提供了基础，使得桦尺蛾种群能够更好地适应环境的变化。

遗传育种中的应用

在农业生产和园艺栽培中，人们常常利用生物的变异来培育优良品种。例如，通过杂交育种，可以将不同品种的优良性状组合在一起，培育出产量更高、品质更好、抗逆性更强的农作物新品种。袁隆平院士就是利用野生稻与普通栽培稻杂交，培育出了高产的杂交水稻，为解决全球粮食问题做出了巨大贡献；在花卉培育中，通过人工诱变等方法，可以使花卉产生新的花色、花型等变异，从而培育出更具观赏价值的花卉品种。

探究生物变异的实验

在初中生物教材中，通常会有一些探究生物变异的实验，如探究花生果实大小的变异。通过测量不同品种或同一品种花生果实的长度，并进行数据统计和分析，可以发现花生果实的大小存在着变异现象。进一步分析可以了解到，这种变异既受遗传因素的影响，又受环境因素的影响。在实验过程中，学生可以学习到如何收集和处理数据、如何分析实验结果等科学探究的方法，从而更好地理解生物变异的本质和特点。

生物的变异是生物界普遍存在的现象，它既包括可遗传的变异，也包括不可遗传的变异。变异为生物进化提供了原材料，同时在农业生产和遗传育种等方面也有着重要的应用价值。通过对生物变异的研究，我们可以更好地认识生物的多样性和适应性，为人类的生产生活和科学研究提供有力的支持。