浅析生物基因与环境的关系论文_吴翊翎

浅析生物基因与环境的关系论文_吴翊翎

成都树德中学 610074

摘要:基因是生物个体或群体生长,新陈代谢,性状表现以及适应环境的蓝图,环境是生物群体竞争、繁衍、获得食物资源与领地资源的重要场所,生物学认为基因与环境的关系有着不可分割的紧密联系。基因是细胞学说研究中的重要内容,是初中生物没有涉及,高中生物重点要求掌握与理解的知识,高中生物对生物领域的研究从个体深入到单个细胞,认为每一个细胞中的基因共同作用,最终影响生物的生命活动,基因的改变会影响生物的生命历程。文章从高中生视角出发,以严谨性客观性的态度思考问题,对生物基因与环境的关系作一个浅析。

关键词:生物基因;环境;紧密联系;高中生视角

基因是细胞学说中的重要研究内容,细胞学说认为基因是细胞所有生命历程的蓝图,所有的生物都具有相同的本能,都希望在残酷的自然选择中将自身基因不断繁衍下去。环境是生态学说的主要研究内容,生态学说认为,环境作为生态环境的重要组成部分,有一定的稳定性同时被破坏后难以恢复,生物群体的生存与繁衍受到环境资源的严重制约,因此环境承载着生物群体的生存繁衍,生物群体为环境的稳定提供了一定的保障。

一、生物群体基因与环境的关系

细胞学说中将生物的基因分为两类,分别是生物个体基因与生物群体基因,生物学家首先对生物群体基因进行研究,在逐渐深入到个体基因的研究。在十六世纪文艺复兴后,欧洲人率先打破了对宗教的迷信,否定神创世学说,达尔文通过一些前生物学家的不断努力下得出结果思考后发表了自然选择学说,首次解释了生物群体基因与环境的关系,如今科学技术的进步,对生物的群体基因研究有了更深入的认识。生物群体基因与环境关系联系紧密,可以将其大致分为以下三样:

1.群体需要环境提供的资源存活,而基因需要群体来遗传给下一代。群体基因在生物聚落内,在所有生物个体的细胞中,生存在一定的环境中,正确生物需要摄食一定量的食物获得生物质能得以生存,基因也要从中获得能量生长发育并正常表现个体的性状。简单来说,基因的生存离不开环境,在一个资源充足的环境中,生物群体可以自由地摄食繁衍,存在生物细胞中的基因能够获得充足的能源继续存在,而在资源不足的环境中,生物群体获得的食物资源相当有限,一部分生物将会因为无法获得充足的能量供应而死去,这时候该群体生物的部分基因也就不存在了。生物群体中的基因还受到环境中天敌的制约,生物群体中的部分个体被天敌捕杀后也将失去部分基因。

2.环境选择能表达出适应环境的生物性状基因。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种关系来依据达尔文的自然选择学说,自然选择学说认为,基因突变是频繁的,环境对基因的选择是定向的,从长期来看资源注定是稀缺的。一些突变后的基因能够表达出适应环境的生物性状,就能够在残酷的环境中有很大几率生存下来,这些基因通过繁衍遗传给下一代,此类基因在群体生物的基因库的比例将越来越高。一些不适应环境的基因只有极低的机率能够存活,因此在群体生物的基因库中比例将越来越低,甚至可能消失,可以说,环境决定了群体基因库中的高比例基因方向。

3.环境会被群体基因影响改变。环境承载着群体生物生产繁殖所必需摄食的各种资源,在漫长的岁月里,环境中的各种生物群体与环境相互制约,即使能够改变环境,也只是简单有限的改变。真正对环境的改变在于人为地制造物种入侵,如十七世纪英国将军远征澳大利亚时将二十四只兔子带进没有兔子的澳大利亚中,因为澳大利亚有丰茂辽阔的草原,兔子群体中基因表现的生物性状非常适应环境,加上没有天敌的制约,因此在澳大利亚疯狂的繁殖泛滥成灾,最后导致澳大利亚草原生态环境被严重破坏,一片荒芜,这是环境被群体基因改变的著名案例。

二、浅析个体基因与环境的关系

相对于群体基因受到环境的制约与选择,个体基因与环境的关系显得不够密切,生物人体基因与生物群体基因库不同,个体生物的生命历程极为有限,只有通过繁衍将基因复制与传递。将个体基因与环境的关系分为三个方面:

1.个体基因的表达与受到环境因素的制约

个体基因需要通过生物从外界获得能量生长繁殖,因此会受到环境资源的制约,当没有足够的能量供应时,基因将过度选择性表达,这种基因属于功能没有发挥出来的。如小明父母身高分为别180与170,从理论上说,小明未来身高可达到188,然而因为家庭变故,小明在青春期没有获得充足的营养,最后身高只有168,这是基因表达受限的简单案例。

2.个体基因的繁衍传递受到环境因素的制约

生存与繁衍是生物个体的本能,基因也需要通过繁衍传递给下一代,在男女比例适当的社会环境中,男性竞争压力不大,百分之八十以上的人都能够求偶成功,作为个体基因往往能够顺利繁衍。在男女比例失调的社会中,男性远远多于女性的情况下,男性求偶竞争激烈,大部分男性难以求偶成功,因此难以将个体基因繁衍传递下去。

3.个体基因的变异受到环境因素的制约

基因变异中有一种称为基因突变,基因在细胞中不断复制的过程中出错产生变化,而个人生物在高污染高辐射的环境中长期生活,有较大的机率发生基因突变,这种基因突变通常不利于个体生物适应环境,还会通过繁衍将个体变异基因传递给下一代,造成严重的不良后果。

综上所述,生物基因分为生物个体基因与生物群体基因,都与环境有着非常紧密的联系,生物个体基因难以改变环境遭到环境的严重制约,生物群体基因被环境所选择,而生物群体也能够在特定条件下大规模改变生态环境。对生物基因与环境的研究一直是生物细胞学说与生态学说中重点研究的内容,高中生应该在学习高中生物时多思考多提问,举一反三,不断强化认知,提高生物水平。

参考文献:

[1]张卫,甄霜菊.发展可塑性的个体差异——基因与环境的交互作用[J].华南师范大学学报(社会科学版).2013年10月

[2]尹婧,叶冬青.研究基因与环境交互作用的样本量确定[J].新世纪预防医学面临的挑战——中华预防医学会首届学术年会论文摘要集.2002年8月

论文作者:吴翊翎

论文发表刊物:《健康世界》2017年18期

论文发表时间:2017/11/16

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