生物基因的基础知识

　　一、新陈代谢

新陈代谢是生物区别于非生物的最本质的特征，它是一切生命活动的基础。

新陈代谢中有关的能源物质：

　　1.直接能源物质——三磷酸腺苷(ATP)

ATP是生物体生命活动的直接能源物质，各种生命活动所需要的能量都是由ATP直接提供的，如细胞的分裂、肌肉收缩等。

　　2.主要能源物质——糖类

糖类是生物体生命活动的主要能源物质，生物体内的能量有70%是由糖类氧化分解提供的。

　　3.主要储能物质——脂肪

脂肪是生物体储存能量的重要物质，在动物的皮下、肠系膜、大网膜等处储存有大量的脂肪，一方面可储存能量，同时还可以减少体内热量散失，有利于维持体温恒定。在植物体内也有脂肪，如花生油、菜籽油等都是从花生和油菜籽中提取的。

　　4.能量最终来源——太阳能

太阳光能是生物生命活动的最终能源，太阳能通过光合作用进入植物体内，再进入动物体内。

　　二、组成生物体的化合物

含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质，干重最多的化合物是蛋白质。

当自由水比例增加时，生物体的代谢活跃，生长迅速;而当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。

无机盐：大多以离子形式存在。功能：有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分，可以维持酸碱平衡，调节渗透压，对维持生物体的生命活动有重要作用。

　　三、遗传与变异

　　(一)遗传物质

DNA是主要的遗传物质，染色体是遗传物质的主体载体。

遗传物质的特点：

(1)分子结构的.相对稳定性(储存遗传信息);(2)能够复制，保持上下代的连续性(传递遗传信息);(3)能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状(表达遗传信息);(4)能够引起可遗传的变异(改变遗传信息)。

　　(二)伴性遗传

1.伴性遗传与分离定律的关系

伴性遗传是基因的分离定律的特例。伴性遗传也是由一对等位基因控制的一对相对性状的遗传，符合基因的分离定律。但是，性染色体有同型和异型两种组合形式，因而伴性遗传也有它的特殊性：在XY型性别决定的雄性个体中，有些基因只存在于X染色体，Y染色体上没有它的等位基因，同理，反之亦然，从而使得在杂合子内的单个陷性基因控制的性状也能体现(如XbY)。控制性状的基因位于性染色体上，因此该性状的遗传都与性别联系在一起，在写表现型和统计此例时，也一定要和性别联系起来。

2.伴性遗传与自由组合定律的关系

在分析既有性染色体又有常染色体上基因控制的两对及以上的遗传现象时，由性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理，由常染色体上的基因控制的遗传性状按分离定律处理，整体上则按基因的自由组合定律处理。

　　(三)基因突变

1.镰刀型红细胞贫血症

镰刀型红细胞贫血症的根本原因是控制血红蛋白合成的基因中一个碱基对发生了改变(由CCT→CAT)，其直接原因是血红蛋白的一条肽链上的一个氨基酸由谷氨酸改变为缬氨酸。

2.基因突变的本质

基因突变是基因中碱基对排列顺序的改变，是基因结构的改变，包括基因中碱基对的增添、缺失和改变。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。突变一般是一个“无中生有”、“偶然出现”的过程。

3.特点：普遍性、随机性、自然突变率低、有害性和不定向性。

4.时间：DNA复制的时候，即细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期。

5.意义：是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最翔实的原材料。

　　(四)基因重组

1.基因重组所包含的内容：基因的自由组合、基因的连锁互换、重组DNA技术、转基因、基因导入以及肺炎链球菌的转化等都属于基因重组。

2.基因重组适用的范围：除了基因工程以外，通常考虑适用于进行有性生殖的过程。

3.基因重组与基因突变产生变异的差别：基因重组不产生新的基因，只产生新的基因型，使性状重新组合。