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生物基因的基礎(chǔ)知識(shí)
在日常過(guò)程學(xué)習(xí)中,大家最熟悉的就是知識(shí)點(diǎn)吧?知識(shí)點(diǎn)是傳遞信息的基本單位,知識(shí)點(diǎn)對(duì)提高學(xué)習(xí)導(dǎo)航具有重要的作用。還在苦惱沒(méi)有知識(shí)點(diǎn)總結(jié)嗎?下面是小編幫大家整理的生物基因的基礎(chǔ)知識(shí),歡迎閱讀與收藏。
一、新陳代謝
新陳代謝是生物區(qū)別于非生物的最本質(zhì)的特征,它是一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。
新陳代謝中有關(guān)的能源物質(zhì):
1.直接能源物質(zhì)——三磷酸腺苷(ATP)
ATP是生物體生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),各種生命活動(dòng)所需要的能量都是由ATP直接提供的,如細(xì)胞的分裂、肌肉收縮等。
2.主要能源物質(zhì)——糖類
糖類是生物體生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì),生物體內(nèi)的能量有70%是由糖類氧化分解提供的。
3.主要儲(chǔ)能物質(zhì)——脂肪
脂肪是生物體儲(chǔ)存能量的重要物質(zhì),在動(dòng)物的皮下、腸系膜、大網(wǎng)膜等處儲(chǔ)存有大量的脂肪,一方面可儲(chǔ)存能量,同時(shí)還可以減少體內(nèi)熱量散失,有利于維持體溫恒定。在植物體內(nèi)也有脂肪,如花生油、菜籽油等都是從花生和油菜籽中提取的。
4.能量最終來(lái)源——太陽(yáng)能
太陽(yáng)光能是生物生命活動(dòng)的最終能源,太陽(yáng)能通過(guò)光合作用進(jìn)入植物體內(nèi),再進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)。
二、組成生物體的化合物
含量最多的化合物是水,含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì),干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。
當(dāng)自由水比例增加時(shí),生物體的代謝活躍,生長(zhǎng)迅速;而當(dāng)自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化較多時(shí),代謝強(qiáng)度就會(huì)下降,抗寒、抗熱、抗旱的性能提高。
無(wú)機(jī)鹽:大多以離子形式存在。功能:有些無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成成分,可以維持酸堿平衡,調(diào)節(jié)滲透壓,對(duì)維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用。
三、遺傳與變異
(一)遺傳物質(zhì)
DNA是主要的遺傳物質(zhì),染色體是遺傳物質(zhì)的主體載體。
遺傳物質(zhì)的特點(diǎn):
(1)分子結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定性(儲(chǔ)存遺傳信息);
(2)能夠復(fù)制,保持上下代的連續(xù)性(傳遞遺傳信息);
(3)能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,從而控制生物的性狀(表達(dá)遺傳信息);
(4)能夠引起可遺傳的變異(改變遺傳信息)。
(二)伴性遺傳
1.伴性遺傳與分離定律的關(guān)系
伴性遺傳是基因的分離定律的特例。伴性遺傳也是由一對(duì)等位基因控制的一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳,符合基因的分離定律。但是,性染色體有同型和異型兩種組合形式,因而伴性遺傳也有它的特殊性:在XY型性別決定的雄性個(gè)體中,有些基因只存在于X染色體,Y染色體上沒(méi)有它的等位基因,同理,反之亦然,從而使得在雜合子內(nèi)的單個(gè)陷性基因控制的性狀也能體現(xiàn)(如XbY)?刂菩誀畹幕蛭挥谛匀旧w上,因此該性狀的遺傳都與性別聯(lián)系在一起,在寫(xiě)表現(xiàn)型和統(tǒng)計(jì)此例時(shí),也一定要和性別聯(lián)系起來(lái)。
2.伴性遺傳與自由組合定律的關(guān)系
在分析既有性染色體又有常染色體上基因控制的兩對(duì)及以上的遺傳現(xiàn)象時(shí),由性染色體上的基因控制的性狀按伴性遺傳處理,由常染色體上的基因控制的遺傳性狀按分離定律處理,整體上則按基因的自由組合定律處理。
(三)基因突變
1.鐮刀型紅細(xì)胞貧血癥
鐮刀型紅細(xì)胞貧血癥的根本原因是控制血紅蛋白合成的基因中一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生了改變(由CCT→CAT),其直接原因是血紅蛋白的一條肽鏈上的一個(gè)氨基酸由谷氨酸改變?yōu)槔i氨酸。
2.基因突變的本質(zhì)
基因突變是基因中堿基對(duì)排列順序的改變,是基因結(jié)構(gòu)的改變,包括基因中堿基對(duì)的增添、缺失和改變。基因突變使一個(gè)基因變成它的等位基因,并且通常會(huì)引起一定的表現(xiàn)型變化。突變一般是一個(gè)“無(wú)中生有”、“偶然出現(xiàn)”的過(guò)程。
3.特點(diǎn):普遍性、隨機(jī)性、自然突變率低、有害性和不定向性。
4.時(shí)間:DNA復(fù)制的時(shí)候,即細(xì)胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期。
5.意義:是生物變異的根本來(lái)源,為生物進(jìn)化提供了最翔實(shí)的原材料。
(四)基因重組
1.基因重組所包含的內(nèi)容:基因的自由組合、基因的連鎖互換、重組DNA技術(shù)、轉(zhuǎn)基因、基因?qū)胍约胺窝祖溓蚓霓D(zhuǎn)化等都屬于基因重組。
2.基因重組適用的范圍:除了基因工程以外,通?紤]適用于進(jìn)行有性生殖的過(guò)程。
3.基因重組與基因突變產(chǎn)生變異的差別:基因重組不產(chǎn)生新的基因,只產(chǎn)生新的基因型,使性狀重新組合。
生物知識(shí)點(diǎn)之基因的表達(dá)
一、轉(zhuǎn)錄
定義:在細(xì)胞核中,以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過(guò)程。
場(chǎng)所:細(xì)胞核模板,DNA的一條鏈;
信息的傳遞方向:DNA→mRNA
原料:含A、U、C、G的4種核糖核苷酸;
產(chǎn)物:mRNA。
二、翻譯
定義:游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸,以mRNA為模板合成具有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì),這一過(guò)程叫做翻譯。
場(chǎng)所:核糖體;
條件:ATP、原料(AA)、酶、模板(mRNA);
搬運(yùn)工:轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA);
信息傳遞方向:mRNA→蛋白質(zhì);
密碼子:mRNA上3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸,每3個(gè)這樣的堿基又稱為1個(gè)密碼子;
翻譯位點(diǎn):一個(gè)核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)。(一種tRNA攜帶相應(yīng)的氨基酸進(jìn)入相應(yīng)的位點(diǎn))。
三、RNA的類型
信使RNA(mRNA)、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)、核糖體RNA(rRNA)。
四、RNA與DNA的不同點(diǎn)
RNA五碳糖是核糖,DNA五碳糖是脫氧核糖;RNA堿基組成中有堿基U(尿嘧啶)而沒(méi)有T(胸腺嘧啶);從結(jié)構(gòu)上看,RNA一般是單鏈,而且比DNA短。
每種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)并識(shí)別1種氨基酸,其一端是攜帶氨基酸的部位,另一端有3個(gè)堿基,稱為反密碼子。
tRNA種類為:61種。
五、基因控制蛋白質(zhì)的合成時(shí):基因的堿基數(shù):mRNA上的堿基數(shù):氨基酸數(shù)=6:3:1
第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂?/p>
1、中心法則
遺傳信息可以從DNA流向DNA,即DNA的自我復(fù)制;也可以從DNA流向RNA,進(jìn)而流向蛋白質(zhì),即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。但是,遺傳信息不能從蛋白質(zhì)流向蛋白質(zhì),也不能從蛋白質(zhì)流向DNA或RNA。近些年還發(fā)現(xiàn)有遺傳信息從RNA到RNA(即RNA的自我復(fù)制)也可以從RNA流向DNA(即逆轉(zhuǎn)錄)。
2、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系
。1)基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程,進(jìn)而控制生物體的性狀,如白化病等。
。2)基因還能通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀,如鐮刀型細(xì)胞貧血等。
基因與基因;基因與基因產(chǎn)物;與環(huán)境之間多種因素存在復(fù)雜的相互作用,共同地精細(xì)的調(diào)控生物體的性狀。
生物基因知識(shí)點(diǎn)
一、生物變異的類型
1、不可遺傳的變異(僅由環(huán)境變化引起)
2、可遺傳的變異(由遺傳物質(zhì)的變化引起),包括:基因突變;基因重組;染色體變異
二、可遺傳的變異
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1、概念:DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變,叫做基因突變。
2、原因:物理因素:X射線、紫外線、r射線等;
化學(xué)因素:亞硝酸鹽,堿基類似物等;
生物因素:病毒、細(xì)菌等。
3、特點(diǎn):
(1)普遍性
。2)隨機(jī)性(基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期;基因突變可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上)
。3)低頻性
。4)多數(shù)有害性
(5)不定向性
【注】體細(xì)胞的突變不能直接傳給后代,生殖細(xì)胞的則可能
4、意義:它是新基因產(chǎn)生的途徑;是生物變異的根本來(lái)源;是生物進(jìn)化的原始材料。
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1、概念:是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,控制不同性狀的基因的重新組合。
2、類型:
。1)減數(shù)分裂形成四分體時(shí),同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換(發(fā)生在前期);
。2)減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體的自由組合導(dǎo)致的非等位基因的自由組合
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