基因工程的奥秘

生物的遗传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分子的双螺旋形结构示意图

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)可能携带着遗传信息。英国物理学家克里克和美国分子生物学家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，生物学家们开始试图去发现

DNA所包含的密码是如何产生新的、特定的生命的。他们发现人类基因的平均长度约为72000个碱基，碱基的排列次序构成了遗传密码。

人类的染色体

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。

转基因西红柿的培育

将基因①与土壤中杆菌的脱氧核糖核酸环②连接起来得到③，植物细胞得到改变了形状的遗传基因。然后，细胞分裂逐渐形成植株，直到结出西红柿新品种。

1990年，美国国家健康研究所的科学家们首次为一个患病的4岁女孩实施了基因疗法。图为研究员在观察用于基因治疗的细胞。