一、生命的物质基础
1.细胞
细胞是一切生命体的基本单位，植物和动物的发育过程就是新细胞形成的过程。细胞内部有细胞核，外部是细胞质和最外层的细胞膜。细胞质主要由蛋白质和核糖核酸(RNA)构成，细胞核中最重要的物质是脱氧核糖核酸(DNA)。
2.蛋白质
蛋白质是一类极为复杂的含氮化合物，它是构成生物体的主要成分，是构成细胞的基本物质材料，占生物体物质的50%。所有的蛋白质都含有碳、氢、氧、氮四种元素。组成蛋白质的基本单位是氨基酸，它具有生物功能的多样复杂性，因而是重要的生命物质，在生命活动中起着重要作用。
3.核酸
核酸同生物的生长、发育、繁殖、遗传和变异有着密切的关系。核酸的基本单位是核苷酸，每个核苷酸分子由戊糖、磷酸和含氮碱基组成。组成核苷酸的戊糖有两种：核糖和脱氧核糖。组成核酸的含氮碱基有尿嘧啶(U)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)、腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)。由核糖和A、G、C、U四种碱基及磷酸组成的核酸称为核糖核酸(RNA);由脱氧核糖和A、G、C、T四种碱基及磷酸组成的核酸称为脱氧核糖核酸(DNA)。
在DNA分子结构中，碱基的配对规律为：A与T配对，G与C配对，反之亦然。
4.新陈代谢
只要生命存在，生物体就要和外部环境不断进行物质和能量交换，这就是新陈代谢。这个过程包括从外部摄取养料，转换成自身的物质，并储存能量，同时也要将自身的一些物质分解，向外排出物质和释放能量。如绿色植物借光合作用以水、二氧化碳和无机盐等无机物制造有机物，并放出氧气;非绿色植物可分解现成的有机物，释放出二氧化碳和水。
二、基因的概念
基因是DNA中的最小遗传功能单位。基因在DNA分子中是以特定顺序排列的，含有几百到几千个核苷酸的特定区段，是传递指挥DNA复制命令和控制性状遗传指令的作用因子，也称遗传因子。
三、生命的遗传和变异
生物最为引人注目的特征，就是能够通过繁殖将本物种的性状特征传递下去，产生与亲代相似的子代，即遗传现象。遗传过程实质上是遗传物质传递的过程。遗传信息的传递是依靠DNA的复制过程进行的。DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质中进行的。而将DNA携带的遗传信息传递到细胞质中去的物质就是RNA。RNA是传达DNA信息的信使。DNA传递遗传信息遵守“中心法则”，即遗传信息从DNA传递给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。也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。
变异和遗传一样，也是生物运动的普遍规律。变异是指同种生物世代之间或同代之间不同个体之间的性状差异。变异可分为遗传的变异和不遗传的变异。不遗传的变异是仅由环境条件直接引起的变化，如动植物因营养不足而发育不良，因环境污染而器官畸变等，一般是定向的。在生物进化上，只有遗传的变异才是自然选择的材料。遗传的变异通过遗传物质的改变而变化，包括基因突变和染色体畸变，一般是不定向的。
四、人类基因组计划
人类基因组计划是与曼哈顿原子计划、阿波罗登月计划并称的人类科学史上的重大工程。人类基因组计划的目标是测定和绘制人体的24条染色体(22条常染色体和x、Y性染色体)上30多亿个碱基对的全序列。2000年6月26日，人类基因组计划已绘制出覆盖面达97%的人类基因组“工作框架图”。2001年2月12日，六国科学家共同宣布，经过初步测定和分析，人类基因组共有32亿个碱基对，组成大约3万。3.5万个蛋白编码基因，远小于原先10万个基因的估计。2003年4月14日，中、美、英、日、法、德六国政府首脑联名发表声明，宣布人类基因组序列图提前绘成。
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