探究環境溫度對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，高中生物教材對可遺傳變異闡明比較具體詳細，對不可遺傳的變異幾乎是一帶而過，致使很多同學在認識和理解可遺傳的變異和不可遺傳的變異的時候容易產生一些偏差。本文通過探究環境溫度對野菊葉形變異的影響，感知了不可遺傳變異對生物性狀變化的影響，加深了對兩種變異類型的理解。

【關鍵詞】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。可遺傳變異是因為遺傳物質的改變而引起的變異，這樣的變異往往可以遺傳給下一代，可遺傳變異的來源主要有3個：基因重組、基因突變和染色體變異，高中生物教材對可遺傳變異闡明比較具體詳細。不可遺傳變異主要是由外界因素引起的，像溫度、陽光、水分等因素，這些因素引起的生物變異，沒有改變機體本身的基因，從而這種變異就不會遺傳給下一代。高中教材對不可遺傳的變異幾乎是一帶而過，致使很多同學在認識和理解可遺傳的變異和不可遺傳的變異的時候容易產生一些偏差。

為了更好地理解變異、可遺傳變異與不可遺傳變異的關系和生物變異與環境之間的關系。我在老師的指導下，以環境溫度影響野菊葉片形狀的變異情況，進行了多次的實驗探究，獲得了一定心得體會，增強了對不可遺傳變異的感性認識。

野菊（拉丁學名Chrysanthemum indicum），多年生草本植物，高25cm-100cm。有地下長或短匍匐莖；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、長卵形或橢圓狀卵形，長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，多數在莖枝頂端排成疏松的傘房圓錐花序或少數在莖頂排成傘房花序。野菊花在寒秋開，多生長于南方的山坡草地、灌叢、河邊水濕地、田邊及路旁等地，具有頑強的生命力，是一種適應性很強的野生植物。

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

9月上旬，我與本小組的同學們一起到野外灌木叢中找了一株當年生的、健壯無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的淺盆中，扦插的深度為插條的二分之一左右，因為過淺易倒，過深不易生根。為了提高扦插的成活率，我們把培養用的淺盆隨身攜帶，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、明亮的窗臺上，每天澆適量水，保持沙土濕潤，減少水分蒸發，防病菌侵染。我們發現環境溫度保持在20-25℃之間，濕度以80-90%左右為宜，要避免陽光直射；隨時檢查濕度、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土壤的6個花盆里，分成兩組、每組各3盆，放在不同溫度的外界環境下：一組放在室外朝北的地方，迎著寒風、溫度較低；另一組放在室內向陽的窗前，溫度相對較室外組溫暖，兩處平均溫差約在5～8℃。因為，每株野菊幼苗是從同一植株切下的莖段發育而成，其遺傳基因相同，可遺傳變異因素也相同。

在實驗期間，每天觀察植株葉片形成的情況、大小和形態，并用照片、文字、視頻等記錄下來。觀察到，在室外溫度較低條件下的一組不但葉片出現的數量少，每個葉片的長度也較小，而且所有的葉片都是貼著花盆土壤上生長的，有很深的裂口。而在室內溫暖條件下的一組恰好相反，不但葉片出現的數量多，長得很大，而且每個葉片幾乎是完整的，沒有裂口形成。

當兩組野菊分別在各自環境中生長了一段時期后，把室內外的各1盆互換下，來觀察環境溫度條件改變對新生葉片在數量、大小、形態上的變化。觀察結果：本來在室外生長有很深裂長的野菊，移到室內后，隨著時間推移，便開始形成裂口較淺的葉子，隨后逐漸看不到裂口了；而原來在室內生長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越深了。

這樣的實驗，我們小組重復了三次，即在相同的環境中剪取了三根嫩枝，按照上面的方法進行實驗，得出的結論幾乎是一樣的。

通過實驗，說明了野菊葉形變異跟外部環境溫度條件有密切關系。這種變異是由于環境因素的改變引起的，生物本身的遺傳物質沒有改變，故而這樣的變異不能遺傳給下一代。大自然中生長的野菊是這樣，我們由此推斷，在栽培蔬菜、果樹、小麥、水稻等植物時，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，在一定范圍內會隨著土地肥水、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，可以相應地使栽培植物（如水稻向穗多、穗大、粒多粒重的方向發展）向著有利人們需要的變異性狀發展，從而提高產量和品質。

通過實驗，我們能感受到環境因素和生物變異之間的關系，理解了可遺傳變異和不可遺傳變異的本質區別，還懂得了人類可以利用不可遺傳的變異來提高農作物的增產潛力，感受到了不可遺傳變異對我們生活和生產的重要性。生產實踐中，我們可以充分利用外部環境和改善外部環境因素，提高農作物的產量與品質，不斷造福于人類。