我对基因的认识

我对基因的认识

摘要：基因(遗传因子）是遗传的物质基础，是DNA（脱氧核糖核酸）分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。基因通过复制把遗传信息传递给下一代，使后代出现与亲代相似的性状。人类大约有几万个基因，储存着生命孕育生长、凋亡过程的全部信息，通过复制、表达、修复，完成生命繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程。基因是生命的密码，记录和传递着遗传信息。生物体的生、长、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。它同时也决定着人体健康的内在因素，与人类的健康密切相关。

关键词：遗传因子基因工程发展历程

在遗传学发展的早期阶段，基因仅仅是一个逻辑推理的概念，而不是一种已经证实了的物质和结构。由于科学研究水平的不断提高，从浅入深，由宏观到微观，基因的概念也在不断的修正和发展。从遗传学史的角度看，基因概念大致分以下几个阶段：孟德尔的遗传因子阶段；摩尔根的基因阶段；顺反子阶段和现代基因阶段

一、孟德尔的遗传因子阶段

19世纪60年代初，孟德尔对具有不同形态的豌豆作杂交实验，在解释实验中每种性状的遗传行为时，用A代表红花，a代表白花，表明生物的某种性状是由遗传因子负责传递的，遗传下来的不是具体的性状，而是遗传因子。遗传因子是颗粒性的，在体细胞内成双存在，在生殖细胞内成单存在。孟德尔所说的“遗传因子”是代表决定某个性状遗传的抽象符号。

孟德尔在阐明遗传因子在世代中传递规律时，就已经认识到了基因的两个基本属性：基因是世代相传的，基因是决定遗传性表达的。现在所说的“基因是生物体传递遗传信息和表达遗传信息的基本物

质单位”，实际上就是孟德尔所阐明的基因观。

二、摩尔根的基因阶段

1909年，丹麦遗传学家约翰逊创造了“基因”这一术语，用来表达孟德尔的遗传因子，但还只是提出了遗传因子的符号，没有提出基因的物质概念。摩尔根对果蝇的研究结果表明，1条染色体上有很多基因，一些性状的遗传行为之所以不符合孟德尔的独立分配定律，就是因为代表这些性状的基因位于同一条染色体上，彼此连锁而不易分离。这样，代表特定性状的特定基因与某一条特定染色体上的特定位置联系起来。基因不再是抽象的符号，而是在染色体上占有一定空间的实体，从而赋予基因以物质的内涵。

三、顺反子阶段

1957年，本泽尔以T4噬菌体为材料，在DNA分子水平上研究基因内部的精细结构，提出了顺反子的概念。

顺反子是1个遗传功能单位，1个顺反子决定1条多肽链。能产生1条多肽链的是1个顺反子，顺反子也就是基因的同义词。1个顺反子可以包含一系列突变单位——突变子。重组子代表1个空间单位，有起点和终点，可以是若干个密码子的重组，也可以是单个核苷酸的互换。如果是后者，重组子也就是突变子。

四、现代基因阶段1．操纵子2．移动基因3．断裂基因4．假基因5．重叠基因

由此可见，随着生物科学的不断发展，人们对基因概念的理解也不断深入。在世界科学技术日新月异的今天，生物科学将会有更多新的突破性进展，基因的概念不可避免的将会被赋予新的内容。

1、基因工程在工业方面的应用

微生物发酵生产法具有许多优越性,结合基因工程手段,可实现许多美好的设想。例如，用100 kg胰脏只能提取3—4 g胰岛素,而用“工程菌”进行发酵生产，则只要用几升发酵液就可取得同样数量的产品。1978年美国有两个实验室合作，使大肠杆菌产生大白鼠胰岛素的研究已获成功。接着,又报道了通过基因工程使大肠杆菌合成人胰岛素实验成功的消息。1982年，中国科学工作者也利用遗传工程技术，

将人工合成的脑啡肽基因移植到大肠杆菌中，并实现了表达；同时，把人干扰素基因移植到大肠杆菌中合成α-干扰素的工作也获成功。基因工程药物的生产是当前基因工程最重要的应用领域，例如有抗肿瘤、抗病毒功能的干扰素、白细胞介素等；用于治疗心血管系统疾病的有尿激酶原、链激酶及抗凝血因子等；用于预防传染病的如乙型肝炎疫苗、口蹄疫疫苗等。

传统工业发酵菌种生产的发酵产品数量大，应用广，如抗生素、氨基酸、有机酸、酶制剂、醇类和维生素等。这类菌种基本上都经过了长期的诱变或重组育种，生产性能已经很难再有大幅提高，要打破这一局面，必须使用基因工程手段才能解决。目前在氨基酸、酶制剂等领域已有大量成功的例子。

2、基因工程在农业上的应用

几个主要的应用领域包括：①将固氮菌的固氮基因转移到生长在重要作物上的根际微生物或致瘤微生物中去,或将它引入到这类作物的细胞中,以获得能独立固氮的新型作物品种。②将木质素分解酶的基因或纤维素分解酶的基因重组到酵母菌内，使酵母菌能充分利用稻草、木屑等地球上贮量极大并可持续利用的廉价原料来直接生产酒精，可望为人类开辟一个取之不尽的新能源和化工原料来源；③改良和培育农作物和家畜、家禽新品种,包括提高光合作用效率以及各种抗性(植物的抗盐、抗旱、抗病基因，鱼的抗冻蛋白基因)等。

3、基因工程在医疗方面的应用

已发现的人类遗传病有三千多种。现已能用正常基因弥补有缺陷的基因，以治疗某些遗传性疾病，并可能治愈大多数遗传性疾病。还可以通过转移基因以刺激免疫力，治疗肿瘤和艾滋病。例如：1971年就有人对人类半乳糖血症遗传病患者的成纤维细胞进行过离体培养,然后将大肠杆菌的DNA作为供体基因，并通过病毒作载体进行转移，结果使这一细胞的遗传病得到了“治疗”，使它也能利用半乳糖。目

前尚无法治疗的遗传病、肿瘤、心脑血管疾病等可望通过基因工程得到治疗。

4、基因工程在环境保护方面的应用

利用基因工程可获得同时能分解多种有毒物质的新型菌种。1975年科学工作者把降解芳烃、萜烃、多环芳烃的质粒转移到能降解酯烃的一种假单胞菌细胞内,从而获得了能同时降解4种烃类的“超级菌”，它能把原油中约三分之二的烃消耗掉。据报道,自然菌种消化海上浮油要1年以上，而“超级菌”只要几小时即可完成。另外，生物农药代替毒性大、对环境污染严重的化学农药是未来农药发展的方向。200年以来，中国学者已研制了兼具苏云金杆菌和昆虫杆状病毒优点的新型基因工程病毒杀虫剂，还研究成功重组有蝎毒基因的棉铃虫病毒杀虫剂，它们都是高效、无公害的，堪称是生物农药领域中的一大创新。

五、基因工程的发展前景

1、健康危机致使基因检测前景光明

据统计中国的亚健康人群高达75%以上，仅医疗服务一项，医疗费用总支出已接近7000亿元，且还在以较快速度递增。虽然很多单位和有健康意识的人都会定期去医院做体检，但目前医院的检查只能对已经产生的疾病进行诊断，一旦确认有病，往往又会因发现太晚而束手无策。

随着国民经济的发展，人们的生活水平日益改善，人们对自身健康愈发关注，人们愿意在健康上作更有价值的投资，来提高自己的生存质量，同时在不断寻求一种快捷准确的途径来进行疾病预测。基因检测就是最科学最有效的途径。不仅如此，基因检测对疾病的预防、生活方式的科学干预以及如何正确合理的用药等方面，都能给予最准确最权威的指导。

2、基因检测—体检行业的新宠儿

目前体检行业的竞争日益激烈，很多体检机构都在寻求新的检测方法，以提高自身的竞争优势，同时，基因检测也能很好的弥补传统体检的不足，越来越受到体检行业的欢迎。

现代人健康意识越来越强烈，定期体检已成为热门，但体检只能针对