探究环境温度对野菊叶形变异的影响

杨苒 杨丽霞

【摘 要】生物变异类型有可遗传变异和不可遗传变异两种，高中生物教材对可遗传变异阐明比较具体详细，对不可遗传的变异几乎是一带而过，致使很多同学在认识和理解可遗传的变异和不可遗传的变异的时候容易产生一些偏差。本文通过探究环境温度对野菊叶形变异的影响，感知了不可遗传变异对生物性状变化的影响，加深了对两种变异类型的理解。

【关键词】温度 叶形变异 不可遗传变异

生物變异类型有可遗传变异和不可遗传变异两种。可遗传变异是因为遗传物质的改变而引起的变异，这样的变异往往可以遗传给下一代，可遗传变异的来源主要有3个：基因重组、基因突变和染色体变异，高中生物教材对可遗传变异阐明比较具体详细。不可遗传变异主要是由外界因素引起的，像温度、阳光、水分等因素，这些因素引起的生物变异，没有改变机体本身的基因，从而这种变异就不会遗传给下一代。高中教材对不可遗传的变异几乎是一带而过，致使很多同学在认识和理解可遗传的变异和不可遗传的变异的时候容易产生一些偏差。

为了更好地理解变异、可遗传变异与不可遗传变异的关系和生物变异与环境之间的关系。我在老师的指导下，以环境温度影响野菊叶片形状的变异情况，进行了多次的实验探究，获得了一定心得体会，增强了对不可遗传变异的感性认识。

野菊（拉丁学名Chrysanthemum indicum），多年生草本植物，高25cm-100cm。有地下长或短匍匐茎；茎直立或铺散，茎枝有稀疏的毛，上部及花序枝上的毛稍多或较多。叶形呈卵形、长卵形或椭圆状卵形，长3-7cm，宽2-4cm，羽状半裂、浅裂或分裂不明显而边缘有浅锯齿。头状花序，多数在茎枝顶端排成疏松的伞房圆锥花序或少数在茎顶排成伞房花序。野菊花在寒秋开，多生长于南方的山坡草地、灌丛、河边水湿地、田边及路旁等地，具有顽强的生命力，是一种适应性很强的野生植物。

野菊主枝茎长约100cm，且有很强的繁殖能力，切断的每一段枝茎，以扦插的方式，均能长出新植株。因此，用同一野菊的枝茎进行无性繁殖出的植株，更能有效地探究野菊叶形变异与环境关系，从而尽可能地避免除温度以外的因素对叶形变异的影响。

9月上旬，我与本小组的同学们一起到野外灌木丛中找了一株当年生的、健壮无携带病菌的野菊嫩枝，用枝剪剪取一段粗壮的枝条，再把这根枝条剪成每段长大约5-6厘米左右的枝条作为插穗，切口上段是平的，下端为斜切，剪去插穗下部的叶片，只保留上部2-3片叶为宜，扦插在装有河沙做基质的浅盆中，扦插的深度为插条的二分之一左右，因为过浅易倒，过深不易生根。为了提高扦插的成活率，我们把培养用的浅盆随身携带，随剪随插。

野菊枝条扦插好后，盆口用透明的塑料袋套上，放在温暖、明亮的窗台上，每天浇适量水，保持沙土湿润，减少水分蒸发，防病菌侵染。我们发现环境温度保持在20-25℃之间，湿度以80-90%左右为宜，要避免阳光直射；随时检查湿度、温度的变化，做到维持即可。大约十五天，每段扦插枝长出了新叶，我培育的野菊幼苗成活了！

把野菊幼苗分别移栽到取自同一地点土壤的6个花盆里，分成两组、每组各3盆，放在不同温度的外界环境下：一组放在室外朝北的地方，迎着寒风、温度较低；另一组放在室内向阳的窗前，温度相对较室外组温暖，两处平均温差约在5～8℃。因为，每株野菊幼苗是从同一植株切下的茎段发育而成，其遗传基因相同，可遗传变异因素也相同。

在实验期间，每天观察植株叶片形成的情况、大小和形态，并用照片、文字、视频等记录下来。观察到，在室外温度较低条件下的一组不但叶片出现的数量少，每个叶片的长度也较小，而且所有的叶片都是贴着花盆土壤上生长的，有很深的裂口。而在室内温暖条件下的一组恰好相反，不但叶片出现的数量多，长得很大，而且每个叶片几乎是完整的，没有裂口形成。

当两组野菊分别在各自环境中生长了一段时期后，把室内外的各1盆互换下，来观察环境温度条件改变对新生叶片在数量、大小、形态上的变化。观察结果：本来在室外生长有很深裂长的野菊，移到室内后，随着时间推移，便开始形成裂口较浅的叶子，随后逐渐看不到裂口了；而原来在室内生长的裂口较浅叶子的野菊移到室外后，其叶形则朝着相反的方向改变，即叶形的裂口变得越来越深了。

这样的实验，我们小组重复了三次，即在相同的环境中剪取了三根嫩枝，按照上面的方法进行实验，得出的结论几乎是一样的。

通过实验，说明了野菊叶形变异跟外部环境温度条件有密切关系。这种变异是由于环境因素的改变引起的，生物本身的遗传物质没有改变，故而这样的变异不能遗传给下一代。大自然中生长的野菊是这样，我们由此推断，在栽培蔬菜、果树、小麦、水稻等植物时，改变一些性状的变异也可以采用这种办法，如水稻分蘖的多少、穗子的大小、子粒的重量等，在一定范围内会随着土地肥水、天气温度、日光照射等栽培条件的改变而改变。因此，改善栽培条件，可以相应地使栽培植物（如水稻向穗多、穗大、粒多粒重的方向发展）向着有利人们需要的变异性状发展，从而提高产量和品质。

通过实验，我们能感受到环境因素和生物变异之间的关系，理解了可遗传变异和不可遗传变异的本质区别，还懂得了人类可以利用不可遗传的变异来提高农作物的增产潜力，感受到了不可遗传变异对我们生活和生产的重要性。生产实践中，我们可以充分利用外部环境和改善外部环境因素，提高农作物的产量与品质，不断造福于人类。