探究環(huán)境溫度對(duì)野菊葉形變異的影響

楊苒 楊麗霞

【摘 要】生物變異類型有可遺傳變異和不可遺傳變異兩種，高中生物教材對(duì)可遺傳變異闡明比較具體詳細(xì)，對(duì)不可遺傳的變異幾乎是一帶而過(guò)，致使很多同學(xué)在認(rèn)識(shí)和理解可遺傳的變異和不可遺傳的變異的時(shí)候容易產(chǎn)生一些偏差。本文通過(guò)探究環(huán)境溫度對(duì)野菊葉形變異的影響，感知了不可遺傳變異對(duì)生物性狀變化的影響，加深了對(duì)兩種變異類型的理解。

【關(guān)鍵詞】溫度 葉形變異 不可遺傳變異

生物變異類型有可遺傳變異和不可遺傳變異兩種。可遺傳變異是因?yàn)檫z傳物質(zhì)的改變而引起的變異，這樣的變異往往可以遺傳給下一代，可遺傳變異的來(lái)源主要有3個(gè)：基因重組、基因突變和染色體變異，高中生物教材對(duì)可遺傳變異闡明比較具體詳細(xì)。不可遺傳變異主要是由外界因素引起的，像溫度、陽(yáng)光、水分等因素，這些因素引起的生物變異，沒(méi)有改變機(jī)體本身的基因，從而這種變異就不會(huì)遺傳給下一代。高中教材對(duì)不可遺傳的變異幾乎是一帶而過(guò)，致使很多同學(xué)在認(rèn)識(shí)和理解可遺傳的變異和不可遺傳的變異的時(shí)候容易產(chǎn)生一些偏差。

為了更好地理解變異、可遺傳變異與不可遺傳變異的關(guān)系和生物變異與環(huán)境之間的關(guān)系。我在老師的指導(dǎo)下，以環(huán)境溫度影響野菊葉片形狀的變異情況，進(jìn)行了多次的實(shí)驗(yàn)探究，獲得了一定心得體會(huì)，增強(qiáng)了對(duì)不可遺傳變異的感性認(rèn)識(shí)。

野菊（拉丁學(xué)名Chrysanthemum indicum），多年生草本植物，高25cm-100cm。有地下長(zhǎng)或短匍匐莖；莖直立或鋪散，莖枝有稀疏的毛，上部及花序枝上的毛稍多或較多。葉形呈卵形、長(zhǎng)卵形或橢圓狀卵形，長(zhǎng)3-7cm，寬2-4cm，羽狀半裂、淺裂或分裂不明顯而邊緣有淺鋸齒。頭狀花序，多數(shù)在莖枝頂端排成疏松的傘房圓錐花序或少數(shù)在莖頂排成傘房花序。野菊花在寒秋開(kāi)，多生長(zhǎng)于南方的山坡草地、灌叢、河邊水濕地、田邊及路旁等地，具有頑強(qiáng)的生命力，是一種適應(yīng)性很強(qiáng)的野生植物。

野菊主枝莖長(zhǎng)約100cm，且有很強(qiáng)的繁殖能力，切斷的每一段枝莖，以扦插的方式，均能長(zhǎng)出新植株。因此，用同一野菊的枝莖進(jìn)行無(wú)性繁殖出的植株，更能有效地探究野菊葉形變異與環(huán)境關(guān)系，從而盡可能地避免除溫度以外的因素對(duì)葉形變異的影響。

9月上旬，我與本小組的同學(xué)們一起到野外灌木叢中找了一株當(dāng)年生的、健壯無(wú)攜帶病菌的野菊嫩枝，用枝剪剪取一段粗壯的枝條，再把這根枝條剪成每段長(zhǎng)大約5-6厘米左右的枝條作為插穗，切口上段是平的，下端為斜切，剪去插穗下部的葉片，只保留上部2-3片葉為宜，扦插在裝有河沙做基質(zhì)的淺盆中，扦插的深度為插條的二分之一左右，因?yàn)檫^(guò)淺易倒，過(guò)深不易生根。為了提高扦插的成活率，我們把培養(yǎng)用的淺盆隨身攜帶，隨剪隨插。

野菊枝條扦插好后，盆口用透明的塑料袋套上，放在溫暖、明亮的窗臺(tái)上，每天澆適量水，保持沙土濕潤(rùn)，減少水分蒸發(fā)，防病菌侵染。我們發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度保持在20-25℃之間，濕度以80-90%左右為宜，要避免陽(yáng)光直射；隨時(shí)檢查濕度、溫度的變化，做到維持即可。大約十五天，每段扦插枝長(zhǎng)出了新葉，我培育的野菊幼苗成活了！

把野菊幼苗分別移栽到取自同一地點(diǎn)土壤的6個(gè)花盆里，分成兩組、每組各3盆，放在不同溫度的外界環(huán)境下：一組放在室外朝北的地方，迎著寒風(fēng)、溫度較低；另一組放在室內(nèi)向陽(yáng)的窗前，溫度相對(duì)較室外組溫暖，兩處平均溫差約在5～8℃。因?yàn)椋恐暌熬沼酌缡菑耐恢仓昵邢碌那o段發(fā)育而成，其遺傳基因相同，可遺傳變異因素也相同。

在實(shí)驗(yàn)期間，每天觀察植株葉片形成的情況、大小和形態(tài)，并用照片、文字、視頻等記錄下來(lái)。觀察到，在室外溫度較低條件下的一組不但葉片出現(xiàn)的數(shù)量少，每個(gè)葉片的長(zhǎng)度也較小，而且所有的葉片都是貼著花盆土壤上生長(zhǎng)的，有很深的裂口。而在室內(nèi)溫暖條件下的一組恰好相反，不但葉片出現(xiàn)的數(shù)量多，長(zhǎng)得很大，而且每個(gè)葉片幾乎是完整的，沒(méi)有裂口形成。

當(dāng)兩組野菊分別在各自環(huán)境中生長(zhǎng)了一段時(shí)期后，把室內(nèi)外的各1盆互換下，來(lái)觀察環(huán)境溫度條件改變對(duì)新生葉片在數(shù)量、大小、形態(tài)上的變化。觀察結(jié)果：本來(lái)在室外生長(zhǎng)有很深裂長(zhǎng)的野菊，移到室內(nèi)后，隨著時(shí)間推移，便開(kāi)始形成裂口較淺的葉子，隨后逐漸看不到裂口了；而原來(lái)在室內(nèi)生長(zhǎng)的裂口較淺葉子的野菊移到室外后，其葉形則朝著相反的方向改變，即葉形的裂口變得越來(lái)越深了。

這樣的實(shí)驗(yàn)，我們小組重復(fù)了三次，即在相同的環(huán)境中剪取了三根嫩枝，按照上面的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論幾乎是一樣的。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明了野菊葉形變異跟外部環(huán)境溫度條件有密切關(guān)系。這種變異是由于環(huán)境因素的改變引起的，生物本身的遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變，故而這樣的變異不能遺傳給下一代。大自然中生長(zhǎng)的野菊是這樣，我們由此推斷，在栽培蔬菜、果樹(shù)、小麥、水稻等植物時(shí)，改變一些性狀的變異也可以采用這種辦法，如水稻分蘗的多少、穗子的大小、子粒的重量等，在一定范圍內(nèi)會(huì)隨著土地肥水、天氣溫度、日光照射等栽培條件的改變而改變。因此，改善栽培條件，可以相應(yīng)地使栽培植物（如水稻向穗多、穗大、粒多粒重的方向發(fā)展）向著有利人們需要的變異性狀發(fā)展，從而提高產(chǎn)量和品質(zhì)。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們能感受到環(huán)境因素和生物變異之間的關(guān)系，理解了可遺傳變異和不可遺傳變異的本質(zhì)區(qū)別，還懂得了人類可以利用不可遺傳的變異來(lái)提高農(nóng)作物的增產(chǎn)潛力，感受到了不可遺傳變異對(duì)我們生活和生產(chǎn)的重要性。生產(chǎn)實(shí)踐中，我們可以充分利用外部環(huán)境和改善外部環(huán)境因素，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質(zhì)，不斷造福于人類。