动物的遗传和变异现象以及生物学原理

摘 要：我们居住的地球上，生活着各种各样的动物、植物以及其他的一些物质，它们生活得自由自在，生机勃勃，可是你知道它们是怎么来的吗？它们的起源是什么？是从地球存在的那一刻就存在吗？动物是怎么一代一代地延续下去的呢？各类植物又是如何生生不息的呢？这个神奇的现象诞生了一个新的概念，生物学家称它为“遗传”。
关键词：起源，延续，遗传
1.动物的遗传表现和特点（以人类为例）
在我们的日常生活中常常会发现子女和父母相像的现象，在中学生物课上生物老师给我们解释过这种现象在生物学中被称为遗传。在生物课中讲到不同种生物的染色体数目和形状各不相同，然而呢在同一种生物中存在染色体的数目及形状则是不变的。在总数为46条的染色体中，发现44条是男女都一样的，被人们称为常染色体。并且男性的性染色体为“XY”型，女性的性染色体为“XX”型。还有就是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地存在的，即23对46条染色体。可是发现唯独在生殖细胞--卵子和精子里，却只剩下了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。由此可见在这46条染色体中那么肯定有23条是来自父亲，另外23条则来自母亲的。老师还讲过人类遗传物质中，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。说到这里我就开始好奇为什么有的人和父亲像的多一点而有的人却和母亲像的多一点？这个问题结合我学过的知识来解释的话呢可以这么理解性状的一对基因都是显性或一个显性一个是隐性时，子代表出现的是显性性状，或者说遗传物质的表达跟很多因素有关的。一般来说，形貌的表达主要是母亲的卵细胞里的细胞质基因决定的，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。经过循环往复，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。
我们通常认为遗传一般是指亲代的性状又在下代表现的现象。但是呢在遗传学上，指的是遗传物质从上代传给后代的现象。基因的变异与遗传有着直接的关系，变异也是生物有机体的属性之一，它表现为亲代与子代之间出现的差别。我们可以把它可分为两类，称为可遗传的变异与不可遗传的变异。当前现代遗传学表明，不可遗传的变异与进化是无关的，但是可遗传的变异与进化有关。
说到这里的遗传，以及后面我将要探讨的变异，我们就不得不想到遗传物质--基因。基因有着两个特点，一是能够忠实地复制自己，以保持生物的基本特征；二是能够“

突变”。这里说到的突变呢分为两种，一种呢是能够导致疾病的突变当然这个最可怕的也是我们难以接受的，另外一就种呢就是人们希望的能够接受的正常突变。我们学过生物老师在课中讲过在绝大部分的突变是能够导致疾病的这个与环境因素有关，当然正常突变给自然选择带来原始材料，能够使生物可以在自然选择中呢选择出最适合自然能够适应这个自然并且健康生长发育生存下去的个体。所以基因就是DNA分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列，正是因为这些核苷酸在发挥着遗传的作用。我们知道它是遗传物质中的最小功能单位。除了某些病毒的基因是由核糖核酸构成的以外，大多数生物的基因是由脱氧核糖核酸构成，并在染色体上作呈线状排列。我们所讲的基因一词通常指染色体基因。在真核生物中，由于染色体都在细胞核内，所以又称为核基因。基因的功能通过基因表达来实现。高中必修课本中讲过基因表达指蕴含在基因DNA序列中的遗传信息首先经过转录，再经过翻译最终生成蛋白质的过程。重要的是转录和翻译是基因在表达过程中的两个主要阶段，基因是否表达以及表达水平会受表达调控的影响。所以遗传信息能够从DNA传递给DNA，就这样完成了DNA的复制过程；从DNA传递给了RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程，这就是生物共同遵循的中心法则。当然不是所有的生物都遵循中心法则，例如某些病毒的RNA可以实现自我复制，实现了遗传信息从RNA传递给RNA有一部分可以复制，有一部分必须进行逆转录比如含正链RNA的病毒bai进入寄主细胞后，首先合成复制酶和相关蛋白，然后由复制酶以正链RNA为模板合成负链RNA，再以负链RNA为模板合成新的病毒RNA，与蛋白质组装成病毒颗粒。如脊髓灰质炎病毒。某些病毒还能以RNA为模板反转录成DNA，即遗传信息从RNA传递给DNA；这些例子都是对中心法则做出的补充。
2.动物的变异生物原理
我们常常会想，所谓的变异现象又是怎样形成的呢？遗传和变异又有着怎样的联系呢？首先，基因重组技术是指非等位基因间实现重新组合，在重组的过程中能够产生大量的变异类型，但是只能产生新的基因型，不会产生新的基因。基因重组的细胞学基础就是性原细胞去减数分裂，就是在同源染色体彼此分裂的时候，紧接着非同源染色体之间去自由组合和同源染色体的染色单体之间去进行交叉互换。所以说基因重组是杂交育种的理论基础。
其次是基因突变，它是指基因分子结构的改变，即基因中的脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变，从而导致遗传信息的改变。基因突变的频率很低，但能

产生新的基因，对生物的进化有重要意义。发生基因突变的原因是DNA在复制时因受内部因素和外界因素的干扰而发生差错。典型实例是镰刀形细胞贫血症。基因突变是诱变育种的理论基础。
最后是染色体变异，它是指染色体的数目或结构发生改变。重点是数目的变化。如果一个染色体组中没有同源染色体，就没有等位基因，但一个染色体组中所包含的遗传信息是一套个体发育所需要的完整的遗传信息，即常说的一个基因组。对二倍体生物来说，配子中的所有染色体就是一个染色体组。染色体组数是偶数的个体一般都具有生育能力，但染色体组数是奇数的个体是高度不孕的，如一倍体和三倍体等。可遗传变异有两种表现形式，即生物突变与基因重组。变异这种现象就不难解释了。
3.遗传和变异的决定因素--基因
谈到基因，我们就不得不谈一谈基因工程，这个基因工程目前在基因领域已经取得了很多的成绩。基因工程又被称为基因拼接技术和DNA重组技术，这是以分子遗传学为理论基础，通过分子遗传学和微生物学的现代方法为主要手段，让不同来源的基因用预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，去改变生物原有的遗传特性、从而获得新品种、生产新产品。基因工程这个技术为研究基因的结构及功能提供了很有力的手段。
基因工程可以说是生物工程的一个非常重要的分支，它呢和细胞工程、酶工程、还有蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。还有基因工程呢是在分子水平上对基因经过操作的复杂技术，它首先是将外源基因经过体外重组后导入到受体细胞里面，能使这个基因能够在受体细胞内首先进行正常的复制、然后转录、最后翻译表达的操作。这个是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质--DNA大分子能够提取出来，然后在离体条件下经过合适的工具酶进行切割后，将它与作为载体的DNA分子去连接起来，然后和载体一起导入某一更容易生长和繁殖的受体细胞中去，能够让外源物质在当中，从而能够获得新物种的一种崭新技术。 目前为止，这个基因工程还没有用于人体研究中，但是已经在从微小的细菌到家里养的家畜几乎所有非人生命物体上做过实验，并且取得了成功。然而事实上，目前为止所有用于去治疗糖尿病的胰岛素都是来自同一种细菌，还有些DNA中被植入了人类可产生胰岛素的基因，这样细菌就可以自己实现复制胰岛素。为人类提供胰岛素让普通老百姓糖尿病患者能够买得起胰岛素，去注射来达到维持血糖平衡的目的。基因工程技术还使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力

。例如在美国，大约有一半以上的大豆和四分之一的玉米都是经过转基因的。所以目前，是否该在农业中采用转基因动植物已成为了人们争论的焦点。有的支持者认为，经过转基因的农产品更容易生长发育，也有着更多的营养物质（甚至药物），同时还有助于减缓世界范围内出现的饥荒和疾病问题。而有的反对者则认为，如果人类在农产品中引入了新的基因就会产生副作用，尤其是会破坏环境。
综上所述，《探索生物的奥秘》这门课程的学习，使我对动物的遗传和变异原理有了更进一步的理解，解决了许多一直以来的困惑，也让我觉得世界如此神奇，生命如此微妙。此外，我对更多生物现象更加好奇，希望通过学好这门课程去求得答案。最后，作为一名大学生，我们应当对好奇的事物敢于提问和探索，去发现更多的神奇的现象，探索未知领域，发现更多的生物的奥秘。