基因改造的世界(第2版)

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基因工程DNA的真面目

基因与控制遗传

基因“突变”缘由

“钓出”基因

DNA测序

分子杂交

人类基因组计划

人类基因组计划的使命

DNA双螺旋结构模型的伟大发现者：沃森、克里克

我们知道，没有基因工程技术的出现，就根本谈不上什么新生物技术——生物工程的问世；若没有DNA双螺旋结构模型的发现，也就不会有今天的基因工程。所以，沃森、克里克的发现可以说是生命科学史上的重大贡献，这一发现宣告了分子生物学的诞生。要再谈生命的历程，就不能不从他们两人的这项伟大的发现谈起。

让我们来回顾一下两位科学家的经历吧。沃森是美国分子生物学家，1928年4月6日生于美国芝加哥，1947年毕业于芝加哥大学，取得学士学位，然后进印第安纳大学研究生院深造。1950年获博士学位后去丹麦哥本哈根大学从事噬菌体研究，1951～1953年在英国剑桥大学卡文迪什实验室进修，1953～1955年在加州理工大学工作，1955年去哈佛大学执教。先后任助教和副教授，1961年升为教授。在哈佛期间，他主要从事蛋白质生物合成的研究。自1958年起，任纽约长岛冷泉港实验室主任，主要从事肿瘤方面的研究。

克里克原为物理学家，后成为著名的分子生物学家。1916年6月8日生于英国北安普敦，1937年获伦敦大学学士学位，第二次世界大战期间参加英国海军制造磁性水雷的工作。1947~1949年在剑桥斯特兰奇韦斯实验室工作，1949-1953年在剑桥大学卡文迪什物理实验室工作，1953年获剑桥大学博士学位。

沃森和克里克是怎样走到一起的呢？1951年，年轻的遗传学家沃森来到意大利那不勒斯小城休假。休假期间，他在一个学术报告会上看到了威尔金斯的DNA纤维X射线衍射图片DNA能够结晶，这是沃森从来没有想到过的事，于是沃森便产生了想学习X射线衍射技术的念头。同时也想见到威尔金斯，和他讨论一些问题。带着这个目的，沃森来到剑桥，到剑桥大学卡文迪什物理实验室学习，当时克里克就在剑桥大学卡文迪什物理实验室工作。他们中一位是年轻的遗传学家，一位是物理学家，这两位科学家走到了一起，开始了他们的合作研究。谁知他们这一合作，给人类科学史带来了划时代的伟大创举。沃森、克里克是怎样工作的呢？为了便于理解他们的工作，我们先把遗传物质向大家作一简单介绍。我们知道遗传物质是核酸，该酸的组成成分是什么呢？核酸的基本单位是核苷酸，核苷酸又由碱基、戊糖和磷酸组成，许多核苷酸相结合组成长长的分子链，这就叫做核酸。核酸可分为核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。

RNA所含的戊糖被称为核糖的五碳糖，而DNA则含有由核糖脱去一个氧原子而成的脱氧核糖（脱氧就是脱去了氧原子）。RNA所含的碱基为：

胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）、腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（C）四种；而DNA也有四种碱基，除胸腺嘧啶（T）代替了尿嘧啶（U）外，其余三种碱基与RNA相同。

DNA好似一个模板，能自我复制。种瓜能得瓜，就是遗传物质由亲代传给子代的结果。遗传物质为什么能自我复制，它是怎样复制的，这些机理都蕴藏在沃森和克里克的DNA双螺旋结构模型的伟大发现之中。

沃森、克里克是怎样发现DNA双螺旋结构模型的呢?说到这里，必须先谈谈他们的工作背景。他们是在威尔金斯和弗兰克林工作的基础上开展研究的。威尔金斯和克里克最初都是物理学家，他们在第二次世界大战中参加过美国的一项军事工程——“曼哈顿计划”，制造了世界上第一颗原子弹，还参加了美国海军新型武器的研制。后来因害怕原子武器的巨大杀伤力和害怕承担道义上的责任，他们转向了生物学研究。

本书主要讲述了什么是生物工程及生物工程的诞生和发展，同时让我们了解了基因究竟是什么？DNA这个缩写是什么意思？细菌如何变成微型工厂？克隆工程及蛋白质工程是如何操作与发展的？基因工程是如何在医学界应用的？当今，遗传和基因不仅是令人着迷的生物学前沿，现在几乎每一个生活领域都会接触到遗传学和基因工程技术的应用成果，以及基因技术改变世界的应用等。本书让读者对遗传和基因研究的范围有了全面的认识。读者从中能充分地领略生命的奇迹与现代基因工程的伟大。