首页 > 冷门知识 > 关键词:冷门知识  日期:2022-07-05 11:26:16

基因工程

自DNA双螺旋结构被发现之后,在分子水平上进行生命的探索、操作和创造,已经成为实验生理学传统的最新乐章和最强音。DNA是一种遗传物质,所有的遗传信息都由DNA携带着。DNA除了自我复制以保证遗传信息保存在人体内每一个细胞中之外,还提供人体细胞发育的指令。人体细胞DNA分子中大约有10万个基因,由这些基因来控制10万种人体蛋白质的合成。

对DNA进行重组,按照人类的某种意愿剔除不好的基因,补充好的,再把重组的DNA植入适当的细胞中,让它表达出来,这就是基因工程。

基因工程的第一步就是寻找目的基因,即与人的目的有关的基因。比如为了培育耐寒、抗病虫害的水稻新品种,就需要找出耐寒、抗病虫害的基因。但这第一步非常艰难。DNA分子很小,直径只有20埃,相当于五百万分之一厘米。而基因更小,只是DNA分子之中的一个片段,把它们找出来很困难。找出来之后,对它们进行切割和再粘贴也是一个问题。1960年,瑞士科学家沃纳·阿尔伯发现核酸的内切酶具有限制性作用,在基因工程中可以扮演“剪刀”的角色。之后,科学家们又发现了“连接酶”,它能够起“糨糊”的作用,将DNA片段粘贴起来。1970年,美国分子生物学家内森斯使用能起剪切和连接作用的“工具酶”,首次实现了DNA切割。1971年,美国分子生物学家伯格运用“工具酶”首次将两种不同的DNA连接起来,形成新的DNA分子,完成了基因重组。

20世纪90年代初,科学家们制订了“人类基因组计划”,打算将人类基因逐个解析出来,进行定位和测序。这个计划如果完成,对许多遗传性疾病的根治将是福音。

基因重组和基因改造也可以用于动植物的培育,目的之一在于增强农作物对除草剂和虫害的抵抗力,之二是增产。据说美国已经大量生产经基因改造的黄豆和玉米,是世界上种植转基因农作物的大户。中国对于转基因农作物的兴趣很高,过去20多年来,积极推动转基因技术的研究,目前的转基因食品技术达到国际先进水平。

然而,破译生命奥秘并从事生命制作的基因工程,实际上是在挑战自然,是在从事只有自然才能从事的工作。这里面究竟蕴藏了多少危险实难预料。基因改造过的食物可能会增加食物中的毒素,导致环境受到污染。有科学家相信,以基因工程技术培植的农作物可能有损人类的健康,因为经过基因改造的马铃薯对实验老鼠的肝、胃和免疫系统会造成伤害,其受损原因与食物里所含的“外来基因”有关。

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