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变异研究方法的运用

发布时间:2022-04-24 18:44:56

⑴ 研究细菌遗传变异在理论上有何重要意义以及应用价值

研究细菌等微生物的遗传变异理论上可以帮助人类理解更多的有关微生物进化的历史,以及还可以帮助人类构建工程菌,还可以帮助人们预防疾病等与很多。。。。

⑵ 求遗传和变异的例子以及应用

据有关报道:南美哥伦比亚的哈脱村,是世界有名的美人村,那里不仅女子长的美丽,男子也非常英俊,就连老人也眉清目秀,体形优美。为什么哈脱村能得天独厚皆是美人呢?据说从他们祖上到现在,定下了一个婚配规定:“男子娶妻千里外,女子出嫁超千里。”这样可以避免近亲婚配。还有一个规定,男婚女嫁非“美人”不配,非身体健壮者不配,酗酒、吸烟者不配。全村人都坚持这种古老的婚配标准。为优生创造了条件,使人了们后代越来越健美漂亮。

①诱变育种。通过诱发使生物产生大量而多样的基因突变,从而可以根据需要选育出优良品种,这是基因突变的有用的方面。在化学诱变剂发现以前,植物育种工作主要采用辐射作为诱变剂;化学诱变剂发现以后,诱变手段便大大地增加了。在微生物的诱变育种工作中,由于容易在短时间中处理大量的个体,所以一般只是要求诱变剂作用强,也就是说要求它能产生大量的突变。对于难以在短时间内处理大量个体的高等植物来讲,则要求诱变剂的作用较强,效率较高并较为专一。所谓效率较高便是产生更多的基因突变和较少的染色体畸变。所谓专一便是产生特定类型的突变型。
②害虫防治。用诱变剂处理雄性害虫使之发生致死的或条件致死的突变,然后释放这些雄性害虫,便能使它们和野生的雄性昆虫相竞争而产生致死的或不育的子代。
③诱变物质的检测。多数突变对于生物本身来讲是有害的,人类的癌症的发生也和基因突变有密切的关系,因此环境中的诱变物质的检测已成为公共卫生的一项重要任务。

遗传与变异,是生物界不断地普遍发生的现象,也是物种形成和生物进化的基础。
微生物遗传学作为一门独立的学科诞生于40年代,病毒遗传学作为微生物遗传学的重
要组成部分,对于生物遗传和变异的研究起到了重要的促进作用,也为分子遗传学的
发展奠定了基础。病毒的许多生物学特性,包括结构简单、无性增殖方式、可经细胞
培养、增殖迅速、便于纯化等,使其具有作为遗传学研究材料的独特优势。

⑶ 遗传与变异的资料

生物的亲代能产生与自己相似的后代的现象叫做遗传。遗传物质的基础是脱氧核糖核酸(DNA),亲代将自己的遗传物质DNA传递给子代,而且遗传的性状和物种保持相对的稳定性。生命之能够一代一代地延续的原因,主要是由于遗传物质在生物进程之中得以代代相承,从而使后代具有与前代相近的性状。
只是,亲代与子代之间、子代的个体之间,是绝对不会完全相同的,也就是说,总是或多或少地存在着差异,这样现象叫变异。
遗传与变异,是生物界不断地普遍发生的现象,也是物种形成和生物进化的基础。
微生物遗传学作为一门独立的学科诞生于40年代,病毒遗传学作为微生物遗传学的重
要组成部分,对于生物遗传和变异的研究起到了重要的促进作用,也为分子遗传学的
发展奠定了基础。病毒的许多生物学特性,包括结构简单、无性增殖方式、可经细胞
培养、增殖迅速、便于纯化等,使其具有作为遗传学研究材料的独特优势。�
众所周知,包括病毒在内的各种生物遗传的物质基础是核酸。事实上,这一结论
最初的直接证据正是来自于对病毒的研究。为了说明这一点,首先让我们回顾两个经
典的实验:①噬菌体感染试验:T2是感染大肠杆菌的一种噬菌体,它由蛋白质外壳(
约60%)和DNA核芯(约40%)构成,蛋白质中含有硫,DNA中含有磷。把�3�2P和�3�5S
标记T2,
并用标记的噬菌体进行感染试验,就可以分别测定DNA和蛋白质的功用。Hershey和
Chase(1952)在含有�3�2P或�3�5S的培养液中将T2感染大肠杆菌,得到标记的噬菌体,

后用标记的噬菌体感染常规培养的大肠杆菌,再测定宿主细胞的同位素标记,结果用
�3�5S标记的噬菌体感染时,宿主细胞中很少有同位素标记,大多数的�3�5S标记噬菌
体蛋
白附着在宿主细胞的外面,用�3�2P标记的噬菌体感染时,大多数的放射性标记在宿主细
胞内。显然感染过程中进入细胞的主要是DNA。②病毒重建实验:烟草花叶病病毒
(tobacco mosaic virus,TMV)由蛋白质外壳和RNA核芯组成。可以从TMV分别抽提得
到它的蛋白质部分和RNA部分。Fraenkel�Courat(1956)实验证明,用这两种成分分
别接种烟草,只有病毒RNA可引起感染。虽然感染效率较低,但足以说明遗传物质为
RNA。Fraenkel�Courat利用分离后再聚合的方法,先取得TMV的蛋白质外壳和车前病
毒(Holmes Rib Grass Virus,HRV)的RNA,然后把它们结合起来形成杂合病毒,这种
杂合病毒有着普通TMV的外壳,可被抗TMV抗体所灭活,但不受抗HRV抗体的影响。当
用杂合病毒感染烟草时,却产生HRV感染的特有病斑,从中分离的病毒可被抗HRV抗体
灭活。反过来将HRV的蛋白质和TMV的RNA结合起来也得到类似的结果。目前已经能够由
许多小型RNA病毒和某些DNA病毒提取感染性核酸。如第四章所述,这些感染性核酸在
感染细胞以后,可以产生具有蛋白质衣壳和脂质囊膜的完整子代病毒。由脊髓灰质炎
病毒的RNA与柯萨奇病毒的衣壳构成的杂合病毒,在感染细胞后产生的子代病毒将是完
全的脊髓灰质炎病毒。以上事实说明,核酸是病毒遗传的决定机构,而蛋白质衣壳和
脂质囊膜不过是在病毒核酸遗传信息控制下合成或由细胞“抢来”的成分。这些成分
虽然决定着病毒的抗原特性,而且与病毒对细胞的吸附有关,在一定程度上影响着病
毒与宿主细胞或机体的相互关系,例如感染与免疫,但从病毒生物学的本质来看,它
们只是病毒粒子中附属的或辅助的结构。核酸传递遗传信息的基础在于其碱基的排列
顺序,病毒核酸复制时能够产生完全同于原核酸的新的核酸分子,从而保持遗传的稳
定性。但是,病毒没有细胞结构,缺乏独立的酶系统,故其遗传机构所受周围环境的
影响,尤其是宿主细胞内环境的影响特别深刻;加之病毒增殖迅速,突变的机率相应
增高,这又决定了病毒遗传的较大的动摇性——变异性。采用适当的选育手段,常可
较快获得许多变异株。应用各种理化学和生物学因子进行诱变,也能较快看到结果。
而病毒粒子之间以及病毒核酸之间的杂交或重组,又为病毒遗传变异的研究,开辟了
广阔前景。这些便利条件使病毒遗传变异的研究远远超出了病毒学本身的范围,成为
人类认识生命本质和规律的一个重要的模型和侧面。�
遗传和变异是对立的统一体,遗传使物种得以延续,变异则使物种不断进化。本
章主要论述病毒的变异现象、变异机理以及研究变异的方法和诱变因素等,关于病毒
的遗传学理论请参阅有关的专业书籍。�
病毒的遗传变异常常是“群体”,也就是无数病毒粒子的共同表现。而病毒成分,
特别是病毒编码的酶和蛋白质,又常与细胞的正常酶类和蛋白质混杂在一起。这显然
增加了病毒遗传变异特性鉴定上的复杂性。�
变异是生物的一般特性。甚至在人类尚未发现病毒以前,就已开始运用变异现象
制造疫苗。例如1884年,巴斯德利用兔脑内连续传代的方法,将狂犬病的街毒(强毒)
转变为固定毒。这种固定毒保留了原有的免疫原性,但毒力发生了变异——非脑内接
种时,对人和犬等的毒力明显降低,因而成功地用作狂犬病的预防制剂。此后,在许
多动物病毒方面,应用相同或类似的方法获得了弱毒株,创制了许多优质的疫苗。选
育自然弱毒变异株的工作,也取得了巨大成就。但是有关病毒遗传变异机理的认识,
则只在最近几十年来才有显着的进展。这不仅是病毒学本身的跃进,也是其它学科,
特别是生物化学、分子生物学、免疫学以及电子显微镜、同位素标记等新技术飞速发展的结果。�
变异主要是指基因突变、基因重组与染色体变异。其中基因突变是产生新生物基因的根本来源,也就是产生生物多样性的根本来源。人类可以通过人工诱变的方法创造利用更多的生物资源,比如说辐射、激光、病毒、一些化学物质(常用的是秋水仙素)都可以产生变异。
而遗传则是变异后新物种繁育的必经方法,变异只有通过遗传才能使变异在下一代表现。
生物体亲代与子代之间以及子代的个体之间总存在着或多或少的差异,这就是生物的变异现象。生物的变异有些是可遗传的,有些是不可遗传的。可遗传的变异是指生物体能遗传给后代的变异。这种变异是由遗传物质发生变化而引起的。不可遗传的变异是由外界因素如光照、水源等造成的变异,不会遗传给后代的。
遗传,一般是指亲代的性状又在下代表现的现象。但在遗传学上,指遗传物质从上代传给后代的现象。例如,父亲是色盲,女儿视觉正常,但她由父亲得到色盲基因,并有一半机会将此基因传给他的孩子,使显现色盲性状。故从性状来看,父亲有色盲性状,而女儿没有,但从基因的连续性来看,代代相传,因而认为色盲是遗传的。遗传对于优生优育是非常重要的因素之一。
为什么会出现遗传这种奥妙的现象呢?19世纪末,科学家才在人体细胞的细胞核内发现了一种形态、数目、大小恒定的物质。这种物质甚至用最精密的显微镜也观察不到,只有在细胞分裂时,通过某种特定的染色法,才能使它显形,因此取名为“染色体”。
人们发现,不同种生物的染色体数目和形态各不相同,而在同一种生物中,染色体的数目及形状则是不变的,于是有了子女像父母的遗传现象。在总数为46条的染色体中,有44条是男女都一样的,被人们称为常染色体。男性的性染色体为“ XY”,女性的性染色体为“XX”。人体染色体的数量,不管在身体哪个部位的细胞里都是成双成对的存在的,即23对46条染色体,可是惟独在生殖细胞——卵子和精子里,却只剩下23条,而当精子和卵子结合成新的生命——受精卵时,则又恢复为46条。可见在这46条染色体中肯定有23条是来自父亲,另外23条则来自母亲,也就是说,一半来自父亲,一半来自母亲,既携带有父亲的遗传信息,又携带有母亲的遗传信息。所有这些,共同控制着胎儿的特征,等到胎儿长大成人,生成精子或卵子时,染色体仍然要对半减少。如此循环往复,来自双亲的各种特征才得以一代又一代地传递,使人类代代复制着与自己相似的后代。
那么,染色体又是怎么实现遗传的呢?染色体靠的是它所携带的遗传因子,也就是“基因”,基因是贮藏遗传信息的地方,一个基因往往携带着祖辈一种或几种遗传信息,同时又决定着后代的一种或几种性状的特征。基因是一种比染色体小许多倍的微小的物质,即使在光学显微镜下也不可能看到。它们按顺序排列在染色体上。由染色体将它们带入人体细胞。每条染色体都是由上千个基因组成的。
人之初都是由一个受精卵经过不断的分裂增殖发育而成的,在这个受精卵里蕴涵着父母的无数个遗传基因。详尽设定了后代的容貌、生理、性格、体质,甚至于某种遗传病,子女就是按照这些特征发育成长的。于是就出现了孩子在某个地方像父亲,某个地方像母亲的情况。
基因有显性和隐性之分,在一对基因中只有一个是显性基因,其后代的相貌和特征就能表现出来。而隐性基因则只有当成对基因中的两个基因同时存在时,其特征才能表现出来,以人的相貌特征为例,在胚胎形成时,胎儿要分别接受父亲和母亲的同等基因,假如孩子从父亲的基因里继承了卷发,又从母亲的基因里继承了直发,但是他最后却长了一头直发,这是因为,在遗传时直发是显性,卷发是隐性,因此表现为直发。然而,在这个孩子的染色体中仍存在卷发的隐性基因,在他长大成人后,如果他的妻子和他一样,体内也存在卷发的隐性基因,那么他们的孩子就会有一头卷发,表现出隔代遗传的现象。这就是显性基因和隐性基因的区别。
基因还具有稳定性和变异性。稳定性是指基因能够自我复制,使后代基因保持祖先的样子。变异性是说基因在某种因素的刺激下能够发生变化。如日本人在20世纪40年代一般因遗传缘故,个子较矮小,到60年代之后,日本人注意营养,每日喝奶,又加强锻炼,其后代个子普遍增高,这就是遗传基因向好的方向变异。

⑷ 研究细菌遗传变异在理论上有何重要意义及应用价值

遗传型变异主要是通过细菌的染色体基因的突变或基因的转移两种途径发生的

⑸ 生物如何变异

生物变异 -网络

在丰富多彩的生物界中,蕴含着形形色色的变异现象。在这些变异现象中,有的仅仅是由于环境因素的影响造成的,并没有引起生物体内的遗传物质的变化,因而不能够遗传下去,属于不遗传的变异。有的变异现象是由于生殖细胞内的遗传物质的改变引起的,因而能够遗传给后代,属于可遗传的变异。可遗传的变异有三种来源:基因突变,基因重组,染色体变异。

基因突变:
正常人的红细胞是圆饼状的,镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲的镰刀状的。这样的红细胞容易破裂,使人患溶性贫血,严重时会导致死亡,分子生物学的研究表明,镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的一种遗传病。
基因突变的概念 人们在对镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白分子进行检查时发现,患者血红蛋白分子的多肽链上,一个谷氨酸被缬氨酸替换。为什么发生氨基酸分子结构的改变呢?经过研究发现,这是由于控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生了改变,这种改变最终导致了镰刀型细胞贫血症的产生。
除碱基的替换以外,控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生碱基的增添或缺失,有时也会导致血红蛋白病的产生。由于DNA分子中发生碱基对增添、缺失或改变,而引起的基因结构的改变,就叫做基因突变。
基因突变是染色体的某一个位点基因的改变。基因突变使一个基因变成它的等位基因,并且通常会引起一定的表现型变化。例如,小麦从高秆变成矮秆,普通羊群中出现了短腿的安康羊等,都是基因突变的结果。
基因突变在生物进化中具有重要意义。它是生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原材料。
引起基因突变的因素很多,可以归纳为三类:一类是物理因素,如X射线、激光等;另一类是化学因素,是指能够与DNA分子起作用而改变DNA分子性质的物质,如亚硝酸、碱基类似物等;第三类是生物因素,包括病毒和某些细菌等。
基因突变的特点 基因突变作为生物变异的一个重要来源,它具有以下主要特点。
第一,基因突变在生物界中是普遍存在的。无论是低等生物,还是高等的动植物以及人,都可能发生基因突变。基因突变在自然界的特种中广泛存在。例如,棉花的短果枝,水稻的矮秆、糯性,果蝇的白眼、残翅,家鸽羽毛的灰红色,以及人的色盲、糖尿病、白化病等遗传病,都是突变性状。自然条件下发生的基因突变叫做自然突变,人为条件下诱发产生的基因突变叫做诱发突变。
第二,基因突变是随机发生的。它可以发生在生物个体发育的任何时期。一般来说,在生物个体发育的过程中,基因突变发生的时期越迟,生物体表现突变的部分就越少。例如,植物的叶芽如果在发育的早期发生基因突变,那么由这个叶芽长成的枝条,上面着生的叶、花和果实都有可能与其他枝条不同。如果基因突变发生在花芽分化时,那么,将来可能只在一朵花或一个花序上表现出变异。
基因突变可以发生在细胞中,也可以发生在生殖细胞中。发生在生殖细胞中的突变,可以通过受精作用直接传递给后代。发生在体细胞中的突变,一般是不能传递给后代的。
第三,在自然状态下,对一种生物来说,基因突变的频率是很低的。据估计,在高等生物中,约10五次方到10的八次方个生殖细胞中,才会有1个生殖细胞发生基因突变,突变率是10的负五次方到10的负八次方。
第四,在多数基因突变对生物体是有害的。由于任何一物都是长期进化过程的产物,它们与环境条件已经取得了高度的协调。如果发生基因突变,就有可能破坏这种协调关系。因此,基因突变对于生物的生存往往是有害的。例如,绝大多数的人类遗传病,就是由基因突变造成的,这些病对人类健康构成了严重威胁。又如,植物中常见的白化苗,也是基因突变形成的。这种苗由于缺乏叶绿素,不能进行光合作用制造有机物,最终导致死亡。但是,也有少数基因突变是有利的。例如,植物的抗病性突变、耐旱性突变、微生物的抗药性突变等,都是有利于生物生存的。
第五,基因突变是不定向的。一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。例如,控制小鼠毛色的灰色基因可以突变成黄色基因,也可以突变成黑色基因。
人工诱变在育种上的应用 人工诱变是指利用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使生物发生基因突变。用这种方法可以提高突变率,创造人类需要的变异类型,从中选择、培育出优良的生物品种。

基因重组:
基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。基因的自由组合定律告诉我们,在生物体通过减数分裂形成配子时,随着非同源染色体体的自由组合,非等位基因也自由组合,这样,由雌雄配子结合形成是一种类型的基因重组。在减数分裂形成四分体时,由于同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生局部交换,这些染色体单体上的基因组合,是另一种类型的基因重组。
基因重组是通过有性生殖过程实现的。在有性生殖过程中,由于父本和母本的遗传特质基础不同,当二者杂交时,基因重新组合,就能使子代产生变异,通过这种来源产生的变异是非常丰富的。父本与母本自身的杂合性越高,二者的遗传物质基础相差越大,基因重组产生变异的可能性也越大。以豌豆为例,当具有10对相对性状(控制这10对相对性状的等位基因分别位于10对同源染色体上)的亲本进杂交时,如果只考虑基因的自由组合所引起的基因重组,F2可能出现的表现型就有1024种(即2的十次方)。在生物体内,尤其是在高等动植物体内,控制性状的基因的数目是非常巨大,因此,通过有性生殖产生的杂交后代的表现型种类是很多的。如果把同源染色体的非姐妹染色单体交换引起的基因重组也考虑在内,那么生物通过有性生殖产生的变异就更多了。
由此可见,通过有性生殖过程实现的基因重组,为生物变异提供了极其丰富的来源。这是形成生物多样性的重要原因之一,对于生物进化具有十分重要的意义。

染色体变异:
基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变,这种改变在光学显微镜下是看不见的。而染色体变异是可以用显微镜直接观察到的比较明显的染色体变化,如染色体结构的改变、染色体数目的增减等。

染色体结构的变异:
人类的许多遗传病是由染色体结构改变引起的。例如,猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,因为患病儿童哭声轻,音调高,很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的两眼距离较远,耳位低下,生长发育迟缓,而且存在严重的智力障碍。
在自然条件或人为因素的影响下,染色体发生的结构变异主要有4种:1.染色体中某一片段的缺失;2.染色体增加了某一片段;3.染色体某一片段的位置颠倒了180度;4.染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。
上述染色体结构的改变,都会使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变,从而导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的,有的甚至会导致物体死亡。

染色体数目的变异:
一般来说,每一种生物的染色体数目都是稳定的,但是,在某些特定的环境条件下,生物体的染色体数目会发生改变,从而产生可遗传的变异。染色体数目的变异可以分为两类:一类是细胞内的个别染色体增加或减少,另一类是细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
染色体组 在大多数生物的体细胞中,染色体都是两两成对的。例如,果蝇有4对共8条染色体,这4对染色体可以分成两组,每一组中包括3条常染色体和1条性染色体。就雄果蝇来说,在精子形成的过程中,经过减数分裂,染色体的数目减半,所以雄果蝇的精子中含有一组非同源染色体(Ⅹ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 或 Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)
细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。例如,雄果蝇精子中的这组染色体就组成了一个染色体组。
二倍体和多倍体 由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有两个染色体组的叫做二倍体。体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫做多倍体。其中,体细胞中含有三个染色体组的叫做三倍体;体细胞中含有四个染色体组的叫做四倍体。例如,人、果蝇、玉米是二倍体,香蕉是三倍体,马铃薯是四倍体。多倍体在植物中很常见,在动物中比较少见。
多倍体产生的主要原因,是体细胞在有丝分裂的过程中,染色体完成了复制,但是细胞受到外界环境条件(如温度骤变)或生物内部因素的干扰,纺锤体的形成受到破坏,以致染色体不能被拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,于是就形成染色体数目加倍的细胞。如果这样的细胞继续进行正常的有丝分裂,就可以发育成染色体数目加倍的组织或个体。
人工诱导多倍体在育种上的应用 与二倍体植株相比,多倍体植株的茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。例如,四倍体葡萄的果实比二倍体品种的大得多,四倍体番茄的维生素C的含量比二倍体的品种几乎增加了一倍。因此,人们常常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体,培育新品种。
人工诱导多倍体的方法很多。目前最常用而且最有效的方法,是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂,将来就可以发育成多倍体植株。目前世界各国利用人工诱导多倍体的方法已经培育出不少新品种,如含糖量高的三倍体无子西瓜和甜菜。此外,我国科技工作者还创造出自然界没有的作物----八倍体小黑麦。
单倍体 在生物的体细胞中,染色体的数目不仅可以成倍地增加,还可以成倍地减少。例如,蜜蜂的蜂王和工蜂的体细胞中有32条染色体,而雄蜂的体细胞中只有16条染色体。像蜜蜂的雄蜂这样,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,叫做单倍体。
在自然条件下,玉米、高粮、水稻、番茄等高等植物,偶尔也会出现单倍体植株。与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,而且高度不育。但是,它们在育种上有特殊的意义。育种工作者常常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株,然后经过人工诱导使染色体数目加倍,重新恢复到正常植株的染色体数目。用这种方法得到的植株,不仅能够正常生殖,而且每对染色体上的成对的基因都是纯合的,自交产生的后代不会发生性状分离。因此,利用单倍体植株培育新品种,只需要两年时间,就可以得到一个稳定的纯系品种。与常规的杂交育种方法相比,明显缩短了育种年限。

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学习生物的变异,知道变异的来源有两个:环境因素改变和遗传物质的改变。其中遗传物质的改变引起的变异是可遗传的,其来源主要有三个:基因突变、基因重组、染色体变异。

变异是生物进化的基础。生物如果没有变异现象,就不可能出现适应环境的物种。

⑹ 平行研究与变异研究的异同

平行研究中的变异问题是比较文学变异学的两大研究领域之一,该研究不但是一个有待开垦的处女地,更是一个大有可为的研究领域。从变异学角度重新审视比较文学平行研究,可以揭示不同国家、不同文明的文学相互比较与阐发之中的变异规律,涉及当今学术研究的许多重要问题。从学理上阐析平行研究中的变异问题的具体内容和生成机制可知:不同国家、不同文明的文学在相互阐发中出现的误读、误解等变异现象是此类研究的对象;东西方文明的异质性和话语规则的不同是导致阐发变异的根本原因,而决定阐发的则是话语权

⑺ 人们可以在哪些方面利用生物变异为人类服务

变异的好处
基因变异还可以带来好处,比如说 杂交水稻,三倍体无籽西瓜,八倍体小黑麦等,多数采用人工方法使其基因变异。
动物也有,比如短腿安康羊。
也有利用一些酶剪切基因,比如 抗虫棉。
有利变异和不利变异 对于某种生物来说,有的变异有利于它的生存,叫做有利变异。
例如,小麦中出现矮秆、抗倒伏的变异,这就是有利变异。有的变异不利于它的生存,叫做不利变异。例如玉米有时会出现白化苗,这样的幼苗没有叶绿素,不能进行光合作用,会过早死亡,这就是不利变异变异在生物进化上的意义 生物在繁衍过程中,不断地产生各种有利变异,这对于生物的进化具有重要的意义。
我们知道,地球上的环境是复杂多样、不断变化的。生物如果不能产生变异,就不能适应不断变化的环境。
如果没有能遗传的变异,就不会产生新的生物类型,生物就不能由简单到复杂,由低等到高等地不断进化。由此可见,变异为生物进化提供了原始材料。
变异在农业生产上的应用 在农作物、家禽、家畜中,有时会出现对人有益的变异。例如,牛群中可能出现肉质较佳的牛,也可能出现产奶较多的牛。人们挑选这样的牛进行大量繁殖,经过不断地选育,就能得到肉质好或产奶多的亲品种。
有一些小麦品种在高水肥的条件下产量很高,但是由于植株高,抗倒伏能力差,大风一来,就会大片大片地倒伏,既影响产量,又不容易收割。怎样才能得到既高产又抗倒伏的品种呢?科学工作者利用一种普通的矮秆小麦抗倒伏能力强的特性,将这种小麦与高产的高秆小麦杂交,在后代植株中再 挑选秆较矮、抗倒伏、产量较高的植株进行繁殖。经过若干代的选育以后,就得到了高产、矮秆、抗倒伏的小麦新品种。
为了得到优良的新品种,人们还采用射线照射和药物处理等手段,使种子里的遗传物质发生改变在这些种子发育成的植株或它们的后代中,就会出现各种各样的变异。从中选出对人有益的变异类型
进行定向选育,就有可能得到农作物的新品种。
变异在生物进化上具有重要意义。
地球上环境多样不断变化的,不同年代有各自特定的环境,生物如果不能产生变异,就不能适应不断变化的环境而最终灭亡。
生物繁衍过程中能够产生变异,其中就有少数有利变异,而且还能遗传。正是由于这此有利变异的积累为生物进化奠定了基础,才有了我们这个丰富多彩的世界。
变异是不定向的,有害变异在自然选择中消失,而有利变异保留。生物的进化就是有利变异的积累。没有基因的变异,生物就没有变化,变得“千篇一律”,也就无法适应环境的变迁,从而灭亡。
生物的进化就是证据。站在镜子前的你就是证据。飞速发展的社会就是证据。

⑻ 遗传与变异

生物的亲代能产生与自己相似的后代的现象叫做遗传。遗传物质的基础是脱氧核糖核酸(DNA),亲代将自己的遗传物质DNA传递给子代,而且遗传的性状和物种保持相对的稳定性。生命之能够一代一代地延续的原因,主要是由于遗传物质在生物进程之中得以代代相承,从而使后代具有与前代相近的性状。
只是,亲代与子代之间、子代的个体之间,是绝对不会完全相同的,也就是说,总是或多或少地存在着差异,这样现象叫变异。
遗传与变异,是生物界不断地普遍发生的现象,也是物种形成和生物进化的基础。
微生物遗传学作为一门独立的学科诞生于40年代,病毒遗传学作为微生物遗传学的重
要组成部分,对于生物遗传和变异的研究起到了重要的促进作用,也为分子遗传学的
发展奠定了基础。病毒的许多生物学特性,包括结构简单、无性增殖方式、可经细胞
培养、增殖迅速、便于纯化等,使其具有作为遗传学研究材料的独特优势。�
众所周知,包括病毒在内的各种生物遗传的物质基础是核酸。事实上,这一结论
最初的直接证据正是来自于对病毒的研究。为了说明这一点,首先让我们回顾两个经
典的实验:①噬菌体感染试验:T2是感染大肠杆菌的一种噬菌体,它由蛋白质外壳(
约60%)和DNA核芯(约40%)构成,蛋白质中含有硫,DNA中含有磷。把�3�2P和�3�5S
标记T2,
并用标记的噬菌体进行感染试验,就可以分别测定DNA和蛋白质的功用。Hershey和
Chase(1952)在含有�3�2P或�3�5S的培养液中将T2感染大肠杆菌,得到标记的噬菌体,

后用标记的噬菌体感染常规培养的大肠杆菌,再测定宿主细胞的同位素标记,结果用
�3�5S标记的噬菌体感染时,宿主细胞中很少有同位素标记,大多数的�3�5S标记噬菌
体蛋
白附着在宿主细胞的外面,用�3�2P标记的噬菌体感染时,大多数的放射性标记在宿主细
胞内。显然感染过程中进入细胞的主要是DNA。②病毒重建实验:烟草花叶病病毒
(tobacco mosaic virus,TMV)由蛋白质外壳和RNA核芯组成。可以从TMV分别抽提得
到它的蛋白质部分和RNA部分。Fraenkel�Courat(1956)实验证明,用这两种成分分
别接种烟草,只有病毒RNA可引起感染。虽然感染效率较低,但足以说明遗传物质为
RNA。Fraenkel�Courat利用分离后再聚合的方法,先取得TMV的蛋白质外壳和车前病
毒(Holmes Rib Grass Virus,HRV)的RNA,然后把它们结合起来形成杂合病毒,这种
杂合病毒有着普通TMV的外壳,可被抗TMV抗体所灭活,但不受抗HRV抗体的影响。当
用杂合病毒感染烟草时,却产生HRV感染的特有病斑,从中分离的病毒可被抗HRV抗体
灭活。反过来将HRV的蛋白质和TMV的RNA结合起来也得到类似的结果。目前已经能够由
许多小型RNA病毒和某些DNA病毒提取感染性核酸。如第四章所述,这些感染性核酸在
感染细胞以后,可以产生具有蛋白质衣壳和脂质囊膜的完整子代病毒。由脊髓灰质炎
病毒的RNA与柯萨奇病毒的衣壳构成的杂合病毒,在感染细胞后产生的子代病毒将是完
全的脊髓灰质炎病毒。以上事实说明,核酸是病毒遗传的决定机构,而蛋白质衣壳和
脂质囊膜不过是在病毒核酸遗传信息控制下合成或由细胞“抢来”的成分。这些成分
虽然决定着病毒的抗原特性,而且与病毒对细胞的吸附有关,在一定程度上影响着病
毒与宿主细胞或机体的相互关系,例如感染与免疫,但从病毒生物学的本质来看,它
们只是病毒粒子中附属的或辅助的结构。核酸传递遗传信息的基础在于其碱基的排列
顺序,病毒核酸复制时能够产生完全同于原核酸的新的核酸分子,从而保持遗传的稳
定性。但是,病毒没有细胞结构,缺乏独立的酶系统,故其遗传机构所受周围环境的
影响,尤其是宿主细胞内环境的影响特别深刻;加之病毒增殖迅速,突变的机率相应
增高,这又决定了病毒遗传的较大的动摇性——变异性。采用适当的选育手段,常可
较快获得许多变异株。应用各种理化学和生物学因子进行诱变,也能较快看到结果。
而病毒粒子之间以及病毒核酸之间的杂交或重组,又为病毒遗传变异的研究,开辟了
广阔前景。这些便利条件使病毒遗传变异的研究远远超出了病毒学本身的范围,成为
人类认识生命本质和规律的一个重要的模型和侧面。�
遗传和变异是对立的统一体,遗传使物种得以延续,变异则使物种不断进化。本
章主要论述病毒的变异现象、变异机理以及研究变异的方法和诱变因素等,关于病毒
的遗传学理论请参阅有关的专业书籍。�
病毒的遗传变异常常是“群体”,也就是无数病毒粒子的共同表现。而病毒成分,
特别是病毒编码的酶和蛋白质,又常与细胞的正常酶类和蛋白质混杂在一起。这显然
增加了病毒遗传变异特性鉴定上的复杂性。�
变异是生物的一般特性。甚至在人类尚未发现病毒以前,就已开始运用变异现象
制造疫苗。例如1884年,巴斯德利用兔脑内连续传代的方法,将狂犬病的街毒(强毒)
转变为固定毒。这种固定毒保留了原有的免疫原性,但毒力发生了变异——非脑内接
种时,对人和犬等的毒力明显降低,因而成功地用作狂犬病的预防制剂。此后,在许
多动物病毒方面,应用相同或类似的方法获得了弱毒株,创制了许多优质的疫苗。选
育自然弱毒变异株的工作,也取得了巨大成就。但是有关病毒遗传变异机理的认识,
则只在最近几十年来才有显着的进展。这不仅是病毒学本身的跃进,也是其它学科,
特别是生物化学、分子生物学、免疫学以及电子显微镜、同位素标记等新技术飞速发
展的结果。�
变异主要是指基因突变、基因重组与染色体变异。其中基因突变是产生新生物基因的根本来源,也就是产生生物多样性的根本来源。人类可以通过人工诱变的方法创造利用更多的生物资源,比如说辐射、激光、病毒、一些化学物质(常用的是秋水仙素)都可以产生变异。
而遗传则是变异后新物种繁育的必经方法,变异只有通过遗传才能使变异在下一代表现。
生物体亲代与子代之间以及子代的个体之间总存在着或多或少的差异,着就是生物的变异现象。生物的变异有些是可遗传的,有些是不可遗传的。可遗传的变异是指生物体能遗传给后代的变异。这种变异是由遗传物质发生变化而引起的。

⑼ 统计学中的变异是指什么

用来比较多个母群平均数间差异显着性的一种统计分析方法.
用来分析多个群体中的计量型数据,以便比较变异的意义和分析其来源。
数理统计学及其应用领域

伍超标 杨维权

数理统计学是“数学的一个分支学科。研究怎样去有效地收集、整理和分析带有随机性的数据,以对所考察问题作出推断或预

测,直至为采取一定的决策和行动提供依据和建议。” 此一定义明确了数理统计学的研究对象与研究目的。

数理统计学是应用性很强的学科,它已被应用于各种专门领域(如物理、化学、工程、生物、经济、社会等),但只涉及其中有关带随机性的数据的分析问题,而不是以任何一种专门的知识领域为研究对象。但是,在应用数理统计方法分析带有随机性数据时,从统计模型的选择、实验方案的制定、统计方法的正确使用以至所得结论的恰当解释,都离不开所论问题的专门知识。

数理统计学内容庞杂,分支学科很多,难以作出一个周密而无懈可击的分类。这些分支学科大体可以划分为以下三类:

第一类分支学科包括抽样调查和试验设计,主要涉及与数据收集有关的理论和方法问题。

第二类分支学科主要涉及统计推断的原理与方法,包括:(1)与特定的统计推断形式有关的参数估计和假设检验,(2)与特定的统计观点有关的贝叶斯统计和统计决策理论,(3)与特定的理论模型或样本结构有关的非参数统计、多元统计分析、相关分析、回归分析、方差分析、序贯分析、时间序列分析和随机过程统计。

第三类分支学科是一些针对特殊的应用问题而发展起来的分支学科,如产品抽样检验、可靠性统计、统计质量管理等。这类分支学科都不涉及或很少涉及任何一种专门学科的知识,但一般需要考虑数据的收集和统计推断两方面的问题。例如,产品抽样检验的任务是制定从一批产品中作随机抽样的方案,并依据由此获得的样本去决定是否接受该批产品。这里,有抽样方案的统计问题,也有使用数据作统计假设检验的问题。

除以上三类分支学科之外,还有一类称之为边缘学科分支,如生物统计学、医学统计学、气象统计学、地质统计学、教育统计学、经济计量学、社会计量学、政治计量学、语言计量学、历史计量学等。这类分支学科所讨论的是统计方法在某一特定学科中的应用,涉及大量有关学科的专门知识,故不适宜当作数理统计学的分支。

从上面对数理统计学的分支学科的划分,我们大致可以看出数理统计学的应用领域与范围。数理统计方法在工农业生产、自然科学和技术科学以及社会经济领域中都有广泛的应用。数理统计方法的恰当应用依赖于所论问题的专门知识、经验,以至良好的组织工作,故从本质上来说,数理统计方法基本上是一种辅助性的工具。

1.在农业中的应用。数理统计方法在农业中应用的一个主要方面,是对田间试验进行适当的设计和统计分析。试验设计的基本思想和方法,就是从田间试验开始发展起来的。数理统计方法在农业中应用的另一领域就是数量遗传学。例如,在培育高产优质农产品的研究中,其数据分析就需要使用多种统计方法,如应用很复杂的回归和方差分量分析的方法来计算遗传力。

2.在工业中的应用。数理统计方法在工业中的应用,主要有二方面。一是应用正交设计、回归设计、回归分析、方差分析、多元统计分析等统计方法来解决以下一系列问题:试制新产品和改进老产品,改革工艺流程,使用代用原材料和寻找适当的配方,判定影响产品质量的重要因素、次要因素,决定一组最优的生产条件。二是应用统计质量管理的统计方法,通过种种形式的质量控制图、抽样检验、可靠性统计分析以解决下面一些与工业中大批量及连续生产有关的问题:工序控制,制定成批产品的抽样验收方案,对大批生产的元件的可靠性及包含大量各种元件的系统的可靠性。

3.在医、药学中的应用。医、药学是较早使用数理统计方法的领域之一。在医学研究中,为防治一种疾病,统计方法常被作为重要的研究工具,用来发现和验证导致这种疾病的种种因素。例如,应用统计方法证实肺癌与吸烟的关系。数理统计方法在医学中的应用,就形成了医学统计学、生存分析等边缘分支学科,也构成了理论流行病学。临床流行病学的主要内容。在药学研究中,通过临床试验,应用正交设计、交叉设计、回归分析、方差分析、列联表分析等统计方法,来确定一种药物对治疗某种疾病是否有效,用处多大,以及比较几种药物或治疗方案的效力。

4.在自然科学和技术科学中的应用。在基础理论研究中,一方面,一种学说或假说是否正确,或在多大程度上正确,要诉诸于大规模的实验验证,其中就有实验的设计和数据的统计分析问题;另一方面,统计分析也有助于发现某种规律性,并在寻求理论上的解释中可以形成新的理论。一个着名的例子就是孟德尔的遗传定律的发现。孟德尔在豌豆试验中发现了此一定律,以后由许多人通过进一步的试验,并用数理统计学的拟合优度检验法验证了该定律。在寻求该定律的理论解释的过程中,便诞生了“基因学说”。

在应用性研究中,由于对所研究现象的规律性认识不充分,人们不得不依靠对实验和观测数据进行统计分析(统计推断与统计预测),以提出解决问题的办法。例如,统计方法用于地震、气象和水文方面的预报,都有一定的效果;在地质勘探中,人们在一个地区的若干点(点的选择也有统计上的考虑)进行观察,对其结果用种种统计方法,如趋势面分析、对应分析等进行处理,以建立某种经验性质的规律,用以指导找矿。

数理统计方法在自然科学和技术科学中,已得到很广泛的应用,随之便产生了许多诸如统计物理学、计量化学、地质统计学、气象统计学、数量遗传学、生物统计学、水文统计学、技术计量学等边缘分支学科。一般而言,无论是自然科学还是技术科学,都离不开实验观察,都有处理数据的问题,因此也就有统计方法的用武之地。可以这样说,凡是有数据的地方,都是数理统计方法的应用去向。

5.在社会、经济领域中的应用。数理统计方法在社会、经济领域中,有着重要的应用。在西方发达国家,数理统计方法在这些领域中的应用,要比其在自然科学和技术领域中的应用更早且更广泛。例如,社会学中的抽样调查、列联表分析,人口学中的人口发展动态模型、随机过程统计,经济学中的经济计量模型等使对社会现象研究的定量化发展趋势日益彰显。在经济科学中,定量化的趋势要比其他人文社会科学部门更早且程度更深,如早在本世纪的二、三十年代,时间序列分析方法就已经用于市场预测,继之一门边缘分支学科——经济计量学便应运而生。值得注意的是,自1969年设立诺贝尔经济学奖以来,其得主三分之二以上的都是经济计量学家,曾担任过“经济计量学会”这一国际性学术团体的会长。

如教育统计学、人口统计学、经济计量学、社会计量学、政治计量学、语言计量学、历史计量学等边缘分支学科正是数理统计方法在社会、经济领域中的应用结晶。

6.在企业经营管理中的应用。

①市场研究。在市场经济的今天,开展市场研究尤其重要。市场研究是为某一特定的市场营销问题的决策而开发和提供其所需的信息的一种系统的、有目的的活动或过程。这里所说的信息,不仅是市场调查所得的数据资料,还包括市场研究人员对资料进行分析所得的结果(如结论、建议等)。市场研究的范围包括:产品研究、销售研究、市场与销售潜量的估计、价格研究、购买行为研究、竞争分析、广告及促销研究、销售成本和利润分析、营销环境研究。这些研究又可归结为四类:

(1)探测性研究,适用于需要研究的问题和范围不是很明确,无法确定调查内容,引起问题的原因不很清楚的情形。通常的做法:收集与分析第二手资料,集中专家或相关人员的意见,进行小规模的试点调查、定性研究、实例分析。

(2)描述性研究,回答事先计划好的问题,如“什么”、“何时”、“怎样”。通常的做法是:给出统计图;计算基本统计量(如相对指标、平均指标、变异指标等);进行相关分析,确定市场营销中有关问题的相关因素、相关关系及关联程度。

(3)因果关系研究,用于寻找问题的原因,或确定变量之间有无因果关系。通常的做法是先确定分析对象及其影响因素,然后建立具有单方程或联立方程形式的经济计量模型,应用回归分析方法进行测定。

(4)预测性研究,用于对市场潜力、企业产品前景等进行预测,以此作为市场营销决策的依据。通常的方法包括:专家意见法,移动平均法,指数平滑法,Box-Jenk-ins法,经济计量模型法,投人产出模型法等。

在市场研究中,常用且有效的方法就是应用数理统计方法,比较基本的有列联表分析、相关分析、方差分析;比较高级的有多元统计分析中的聚类分析、判别分析、主成份分析、因子分析、多特性模型等。

聚类分析的目的在于辨别在某些特性上相似的事物,并按这些特性将样本划分成若干类(群),使在同一类内的事物具有高度的同质性,而不同类的事物则有高度的异质性。在市场研究中,聚类分析主要用于对消费者群进行市场细分,对产品进行分类,选择试验市场,确定分层抽样的层次,分析消费者的性格特征和行为形态等方面。

判别分析的原理是:依据样本的某些特性,以判别样本所属类型。与聚类分析不同的是,判别分析是在已知研究对象用某种方法分成若干类的情况下,建立判别函数,用以判定未知对象属于已知分类中的那一类。在市场研究中,判别分析主要用于对一个企业进行市场细分,以选择目标市场,有针对性地进行广告、促销等活动。

主成份分析是把多个指标化为少数几个综合指标的一种多元统计方法。它采用一种降维的方法,即通过适当的变换,找出几个综合因子来代表原来众多的变量,使这些综合因子能尽可能地反映原来变量的信息量,而且彼此之间互不相关。在市场研究中,主成份分析主要用于分析消费者的嗜好,以此对消费品进行分类。

因子分析是这样的一种多元统计技术:从众多变量中提取出少数共同“因子”,用最少的因素综合解释大量资料,简化变量间的关系,从而分析影响变量、支配变量的共同因素(又称公共因子)有几个,各因素的本质如何,以由表及里地探索事物之间的本质联系。在市场研究中,因子分析常用来分析消费者对各种消费品的态度,研究消费者选择消费品的因素,以对制定营销策略和拟定广告宣传主题提供参考依据。

多特性模型就是利用与产品有关的多种特性来选择产品的一种统计模型,是一种总合所有消费者意见的多元统计分析方法。

②经济活动分析。多元统计分析中的聚类分析、判别分析、主成份分析,因子分析等方法除了应用于市场研究之外,还可用于进行企业或部门的经济活动分析。例如应用聚类分析方法按经营状况对企业或部门进行分类;根据已有的关于企业经营状况的分类

及某一企业的一些经济效益指标,应用判别分析方法确定该企业的经营状况的类属;根据一些经济效益指标,应用主成份分析方法进行综合评价,确定企业的排名;根据反映企业经营状况的大量指标,应用因子分析方法确定影响经济效益的潜在因素。

经济活动分析本质上是事后分析,或称为影响因素分析,即在明确分析对象的影响因素的基础上,要确定各因素影响的显着性及影响程度,并从中找出主要的影响因素。此时,有统计软件包帮忙,经济计量学的经济计量模型就可以使经济活动分析变得容易得多了。

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