俗話說(shuō)，種瓜得瓜，種豆得豆。一切生物都是按照遺傳規(guī)律，將自己的特征世代相傳。生物遺傳的物質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的染色體，而染色體是由DNA 雙螺旋鏈狀大分子和蛋白質(zhì)所組成的。 DNA是生命的基本物質(zhì)，記錄著遺傳密碼，而基因則是DNA的片斷。每一個(gè)基因決定著生物的每一個(gè)相應(yīng)的性狀，如眼睛的大小、個(gè)子的高矮等等，這就是人們常說(shuō)的遺傳基因。
DNA 分子結(jié)構(gòu)
1944年，美國(guó)科學(xué)家?jiàn)W斯瓦爾德·西奧多·埃弗提出，在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)現(xiàn)的DNA（脫氧核糖核酸）可能攜帶遺傳信息。英國(guó)劍橋大學(xué)的物理學(xué)家克里克和沃森組織了一個(gè)研究小組。他們受電報(bào)號(hào)碼的啟示，猜測(cè)DNA 的4 種堿基像是電報(bào)號(hào)碼的兩種基本符號(hào)（點(diǎn)和劃）一樣，是構(gòu)成DNA 的基礎(chǔ)。4種堿基可形成非常復(fù)雜的密碼。利用富蘭克林的X射線衍射圖中的一種，克里克和沃森構(gòu)建了一個(gè)DNA 分子的雙螺旋模型。DNA 的分子模型建立后，生物學(xué)家們于是試圖去發(fā)現(xiàn)DNA所包含的密碼是如何產(chǎn)生新的、特定的生命的。他們發(fā)現(xiàn)基因是含有約2000個(gè)堿基長(zhǎng)度的DNA，堿基的排列次序構(gòu)成了遺傳密碼。每個(gè)人體細(xì)胞的DNA約含有100億個(gè)堿基。
基因工程
科學(xué)家們?cè)O(shè)想，如果將一種生物的DNA 中的某種基因切割下來(lái)，再連接到另一種生物的DNA 鏈上，將DNA 重新組合一下，能否培養(yǎng)出前所未有的新生物類型呢？經(jīng)過(guò)多年的努力探索，科學(xué)家們終于找到了重組DNA 的方法。他們將生物細(xì)胞內(nèi)的遺傳基因分離、提取出來(lái)，并進(jìn)行人工“剪裁”、“拼接”，然后再把重新“組裝”好的基因移植到另一種生物的細(xì)胞內(nèi)，使后者獲得了一些原本不屬于自己的特性，并遺傳給后代。這一工程被稱之為“生物工程”、“基因工程”或“遺傳工程”。基因工程的崛起，是生物科學(xué)的一場(chǎng)革命，為生物遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域帶來(lái)了一系列神奇的變化。
基因?qū)W怎樣加工人
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，有兩種方法可以改變?nèi)梭w基因：改變“人體細(xì)胞”或改變“人胚細(xì)胞”。人體細(xì)胞治療就是改變有遺傳缺陷的細(xì)胞，現(xiàn)已用于治療某些基因性疾病。例如，患有囊性纖維化（一種會(huì)阻塞肺的基因性疾�。┑娜�，可以用呼吸機(jī)進(jìn)行人體細(xì)胞治療，它通過(guò)改變肺部細(xì)胞的內(nèi)壁，從而減少產(chǎn)生阻塞的黏液。人胚細(xì)胞治療則改變?cè)谀阁w內(nèi)可以發(fā)育成嬰兒的細(xì)胞的基因，其結(jié)果是人胚細(xì)胞治療會(huì)永久性地改變?nèi)梭w每個(gè)細(xì)胞的基因。與人體細(xì)胞治療不同，人胚細(xì)胞治療會(huì)改變?nèi)说拿總�(gè)胚細(xì)胞，包括精子和卵子，這意味通過(guò)人胚細(xì)胞治療產(chǎn)生的變化會(huì)遺傳給下一代。