连续变异与不连续变异详解
连续变异呈现完整的数值范围,没有明显的类别界限,例如身高,受多个基因和环境共同影响。不连续变异则分成明显、独立的类别,例如血型,通常由一个基因控制。
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什么使变异属于连续
连续变异描述的是一种特征,它可以在一个范围内取几乎任何数值,各类别之间没有明显的分界。人的身高是SPM的标准例子,人不是简单地分为高或矮;身高从测量到的最矮个体到最高个体之间形成一条不间断的范围。
其他例子包括体重、手掌跨度和肤色。
这类变异通常由多个基因共同控制,这种模式称为多基因遗传,同时也受环境强烈影响,饮食、运动和整体健康等因素即使在基因型不变的情况下,也能改变一个人的身高或体重。由于众多基因和环境因素相互结合,群体中大多数个体会聚集在平均值附近,越靠近两端极值的个体数量越少。
什么使变异属于不连续
不连续变异描述的是一种特征,它只分成少数几个明确、独立的类别,彼此之间没有中间值。一个人的ABO血型就是清楚的SPM例子,每个人不是A型、B型、AB型,就是O型;不存在介于两者之间的血型。
卷舌能力(把舌头卷成U形)是另一个常见例子:一个人要么能,要么不能,没有部分能的情况。
这类变异通常由一个基因,或同一基因座上少数几个等位基因控制,环境对个体属于哪个类别几乎没有影响。一个人的饮食或生活方式不会改变他的血型。
由于不连续性状由少数几个等位基因控制,遗传模式可以预测,因此这类性状最常用于遗传图解(旁氏表)和系谱分析中;而连续性状不遵循简单的整数比例,不适合这类分析。
两者在图表上的表现
| 特征 | 连续变异 | 不连续变异 |
|---|---|---|
| 数据类型 | 测量所得(定量) | 计数所得,分类别(定性) |
| 常用图表 | 折线图、直方图或曲线 | 柱状图 |
| 类别数目 | 没有固定数目,一个连续范围 | 数目少且明确的类别 |
| 例子 | 身高、体重、手掌跨度 | 血型、卷舌能力 |
这种区别在遗传学中为何重要
控制某一性状的基因数目,以及环境对其影响的程度,共同解释了为何这两类变异在图上呈现出如此不同的样子。由多个基因加上环境因素共同控制的性状(连续变异)存在许多可能的组合,因此结果会平滑地分布在一个范围内,这就是为什么连续数据的图表往往接近钟形曲线,大多数数值集中在平均值附近。
由单一基因控制的性状(不连续变异)只有有限的基因型组合可能,而且由于环境几乎不影响结果,个体会清楚地归入少数几个组别。这就是为什么不连续数据用彼此不相连的独立柱状表示,而不是用平滑的曲线表示。
在考试作答中,判断一个性状属于连续变异还是不连续变异,往往是解释其遗传模式、并选择正确图表类型来表示所给数据的第一步。
怎样判断一个新性状属于哪一类?
两个快速检查就能解决大部分情况。第一,问它是分成明确、可计数的类别,还是分布在一段连续的测量数值范围内。
耳垂贴合或分离分成两个清楚的组,所以这个性状是不连续的;同一植物物种的叶片长度从测得的最短到最长平滑地分布,所以它是连续的。
第二,问是什么在控制它。由单一基因决定、环境对类别几乎不起作用的性状,几乎总是不连续变异。
由一组基因共同作用、并受饮食或光照等条件上下影响的性状,则是连续变异。在考试中,同时说出数据的类型和控制基因的数目,比只说出类型能给出更完整、更容易得分的答案。
连续变异为什么对生存重要?
具有连续变异的群体,对某一性状带有一系列略有差异的数值,一段体型、奔跑速度或叶面积的范围,而不是单一固定值。当环境改变时,处于这段范围某一端的个体可能比其余个体更能应付,因此这种变异的分布正是自然选择所作用的原材料。
变异中只有由基因造成的部分会遗传给后代;由环境造成的部分不会遗传。一株只因为多施了肥而长得高的植物,并不会把这种高度传下去,而一株因为等位基因而长得高的植物则可以。
这就是为什么在世代之间起作用的是连续变异的遗传部分,而不是环境部分。
在数据题中,两类数据各应怎样处理?
一旦拿到原始数据,两类数据的处理方式就不同。连续数据要分组到相等的组距中,统计频数,画成直方图或平滑的频率曲线;它用范围和平均值来概括,而不是数出各具名类别中的个体数目。
不连续数据则直接计数到它固定的各个类别中,画成柱与柱之间留有明显空隙的柱状图,因为这些类别彼此独立,之间没有任何中间值。选错了呈现方式,用柱状图画身高,或用连续曲线画血型,是白白丢掉一个简单数据处理分数的常见原因。
常见混淆之处
来源:SRC-DSKP-EN
常见问题
连续变异的例子有哪些?
血型属于连续变异还是不连续变异?
为什么环境对连续变异的影响比对不连续变异的影响更大?
肤色属于连续变异还是不连续变异?
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