基因的革命-白玄

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基因的革命导言

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面对一个生物的世纪20世纪是物理学的世纪，对世纪是生初学的世纪，对这个判断，人们很快就会有初夏的感受，为了更好地面对这个生物世纪，就请从基因、从人类基因组计划开始吧……2000年6月26日，美国、英国和中国的国家领导人都宣布了历时近十年的人类基因组计划已经完成。世界各大媒体都以相当的篇幅报道了这一伟大的历史事件。将这项计划与20世纪着名的原子弹计划和阿波罗登月计划相提并论。

自从上个世纪孟德尔提出遗传规律，20世纪在基因遗传学方面有无数的科学家在攻克这一人类生命之谜。20世纪中期，沃森和克里克发现了dna双螺旋结构，人类从分子生物学的水平上逐步了解基因。对年代，以遗传工程为首的一系列生物技术的迅速发展，使人类更加了解生物技术在未来科学中的强大生产力。但是，在没有了解所有基因的位置和功能，只知道几千个基因在染色体上的位置，用这样的生物手段，仍然达不到完全了解生物体内部的巨大任务。即使后来的生物技术创造出如此神奇的后果，但是，人们还是要对整个基因组探察个究竟。

已知我们的生命、疾病都与这个小小的基因上承载的信息有关。那么，是零敲碎打，还是组织国际合作，一劳永逸地对人类基因组进行全部测序，就成为摆在科学家和政府前面的重要任务。

1985年，美国科学家雷那多·杜伯克首先提出人类基因组计划，1990年，美国政府正式启动这一计划。后来，英国、法国、日本、德国，最后是中国，共同参与了这一伟大的计划。

为了宣传这一科学工程的意义，各国政府和科学家都做了大量的努力，使民众了解基因组测序工作对未来的巨大影响。有关基因革命和生物技术带来的许多社会和伦理问题也在西方社会的许多层面上广泛讨论。相比较而言，我国在这方面的宣传图为参与得比较晚和科学普及工作的薄弱，许多人是在新闻发布后才从各种提法不一的新问媒介中逐步开始了解人类基因组计划的。

在人类基因组计划的实施过程中，无数正直的科学家在和利欲熏心的私营公司的较量中，以崇高的精神维护了人类基因组计划的公正与开放，也以新的理念塑造了国际人类基因组计划（hgp）精神。

国际合作的人类基因组计划1997年形成的机类基因组宣约，经过联合国教科文组织的批准，成为历史上第一个有关科学研究的宣言。它充分反映了“人类基因组计划”可能对经济、伦理、法律及社会方面的诸多影响，因其迫切性和严肃性成为人类在21世纪这个生物世纪中的一部分准则。它确立了四项基本原则：人类的尊严与平等、科学家的研究自由、人类和谐、国际合作。

中国科学家在1998年参与了这项计划，他们不仅以自己的努力完成了这一里程碑式的工作中的1％，而且在这个过程中力争使中国的基因组科学与国际保持同步。他们还以焦虑的心情和顽强的努力，向中国人民介绍未来生物世纪的重要特点。

正是在他们这种焦虑和急迫的心情激励下，我们整合各方资料，编辑起这本书，其中有历史的回溯，有基因组计划实施过程中科学家的讲述。我们的目的是提供比前一时期新闻报道更深入一层的知识和情况，使读者也像我们一样迫切地感觉到生物世纪的紧迫问题。

切世纪是物理学的世纪，对世纪是生物学的世纪，对这个判断，人们很快就会有切身的感受，为了更好地面对这个生物世纪，就请从基因从人类基因组计划开始吧！

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第一章 寻找基因

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人类最初是通过黄色和绿色的豌豆戴受到基因的存在的，这要归功于孟德纳在他的植物园中的实额；随后，摩尔根用长不过两毫米的黑瓜果蝇得出染色体是携带基因的最佳工员；终于沃森和克里克建立了双螺旋的基因（dna）模型……

孟德尔和他的黄色绿色的豌豆

孟德尔，1822年生于奥地利海赞多夫一个贫穷的农民家庭里。1843年他进布尔诺的修道院当了一名修土。他原本攻读科学学位，但是却没有完成学业，因为他和达尔文、盖尔顿一样，都饱受忧郁症之苦，无法一次就工作好几个月。虽然如此，他始终没有放弃手边的实验，最后终于发现，遗传信息是透过简单规则传递下去，而这个规则就是基因的文法。不过他到了晚年，却受到行政部门的压力，无法继续实验，成为现代科学的先例。于是，遗传研究搁置了将近半个世纪。

孟德尔提出一个观念上的突破，他不像生物学界的前辈，只专注于研究特质的遗传，如身高、体重，反而注重推理运算。他也是第一位认真算数学的生物学家，因此才有了伟大的发现。

豌豆和其他园艺植物一样，都有所谓的纯种品系（true－breedinsline），在这个品系里，每颗豌豆看起来都一模一样。至于不同品系，就会有不同特质，例如种子外形，有的是圆形的，有的却是皱折的；而种子颜色，可能是黄色或绿色。豌豆还有另一个优势，就是每一株豌豆都有雄性和雌性器官，只要用画笔轻轻一剧，就可以传授雄蕊花粉，让雌蕊受精。即使是同一株植物的雄蕊花粉，也一样可以用这种近似植物乱伦的过程，我们称之为自体受精。

孟德尔将黄豌豆的花粉（等于雄性的精细胞），加八绿豌豆花的雌蕊里，结果在下一代豌豆中，发现有趣的事情：下一代的豌豆，并没有如预期般地出现混合的颜色，反而只像父母其中一方，全部都是黄色豌豆。如果两个品系的“血液”真的混合在一起，那么第二代豌豆，应该是黄、绿色的综合色，结果显然没有。

实验的第二个步骤，就是让第一代黄豌豆（就是黄豌豆和绿豌豆交配后的下一代）自体受精，用同一株植物的花粉，让雌蕊的卵细胞受精。后来出现令人意想