俗话说,种瓜得瓜,种豆得豆。一切生物都是按照遗传规律,将自己的特征世代相传。生物遗传的物质是细胞内的染色体,而染色体是由DNA 双螺旋链状大分子和蛋白质所组成的。 DNA是生命的基本物质,记录着遗传密码,而基因则是DNA的片断。每一个基因决定着生物的每一个相应的性状,如眼睛的大小、个子的高矮等等,这就是人们常说的遗传基因。
DNA 分子结构
1944年,美国科学家奥斯瓦尔德·西奥多·埃弗提出,在细胞核内发现的DNA(脱氧核糖核酸)可能携带遗传信息。英国剑桥大学的物理学家克里克和沃森组织了一个研究小组。他们受电报号码的启示,猜测DNA 的4 种碱基像是电报号码的两种基本符号(点和划)一样,是构成DNA 的基础。4种碱基可形成非常复杂的密码。利用富兰克林的X射线衍射图中的一种,克里克和沃森构建了一个DNA 分子的双螺旋模型。DNA 的分子模型建立后,生物学家们于是试图去发现DNA所包含的密码是如何产生新的、特定的生命的。他们发现基因是含有约2000个碱基长度的DNA,碱基的排列次序构成了遗传密码。每个人体细胞的DNA约含有100亿个碱基。
基因工程
科学家们设想,如果将一种生物的DNA 中的某种基因切割下来,再连接到另一种生物的DNA 链上,将DNA 重新组合一下,能否培养出前所未有的新生物类型呢?经过多年的努力探索,科学家们终于找到了重组DNA 的方法。他们将生物细胞内的遗传基因分离、提取出来,并进行人工“剪裁”、“拼接”,然后再把重新“组装”好的基因移植到另一种生物的细胞内,使后者获得了一些原本不属于自己的特性,并遗传给后代。这一工程被称之为“生物工程”、“基因工程”或“遗传工程”。基因工程的崛起,是生物科学的一场革命,为生物遗传学、医学等领域带来了一系列神奇的变化。
基因学怎样加工人
科学家发现,有两种方法可以改变人体基因:改变“人体细胞”或改变“人胚细胞”。人体细胞治疗就是改变有遗传缺陷的细胞,现已用于治疗某些基因性疾病。例如,患有囊性纤维化(一种会阻塞肺的基因性疾病)的人,可以用呼吸机进行人体细胞治疗,它通过改变肺部细胞的内壁,从而减少产生阻塞的黏液。人胚细胞治疗则改变在母体内可以发育成婴儿的细胞的基因,其结果是人胚细胞治疗会永久性地改变人体每个细胞的基因。与人体细胞治疗不同,人胚细胞治疗会改变人的每个胚细胞,包括精子和卵子,这意味通过人胚细胞治疗产生的变化会遗传给下一代。