基因本质论文基础研究论文重要性论文.docVIP

基因本质论文基础研究论文重要性论文基因本质论文基础研究论文重要性论文 从对基因本质的研究到现代基因工程看基础研究的重要性 【摘 要】文章论述了科学家100多年来对基因本质艰辛探索的历程，最终使基因工程成为现实，并带来了巨大的经济和社会效益的过程，以及基础研究的重要性。基础研究是科技创新的基础，是社会发展的第一原动力。美国及绝大多数发达国家在很大程度上就是由于基础性的科学和工程研究使得技术创新成为可能，促进了经济社会快速发展。 【关键词】基因本质 基础研究 重要性 基因作为遗传学中的专用术语，对其本质的每一个研究进展都意味着遗传学乃至整个生物学的一次革命和突破，也使基因工程成为现实，体现了基础研究的重要性。 一 孟德尔两大定律的发现奠定了遗传学的基础和遗传学发展的序幕 奥地利科学家孟德尔通过8年的植物杂交试验，提出了遗传因子的概念，并发现了遗传学的两大规律，奠定了遗传学的基础。遗传学家也从此踏上了寻找基因实体的深入探索之路。 萨顿和鲍维里提出“遗传因子位于染色体上”的“萨顿—鲍维里假想”，即后来被证实的遗传的染色体理论。遗传学家约翰逊提出“基因”概念，并一直延续至今。摩尔根和他的学生们利用果蝇作了大量的潜心研究，发现了遗传学的第三大定律，并建立了著名的基因学说，他还绘制了著名的果蝇基因位置图，首次完成了当时必威体育精装版的基因概念的描述，即基因以直线形式排列，它决定着一个特定的性状，且能发生突变并随着染色体同源节段的互换而交换，它不仅是决定性状的功能单位，而且是一个突变单位和交换单位。至此，人们对基因概念的理解更加具体和丰富了，但基因的本质仍然是一个谜。 二 对基因遗传学本质的基础研究和突破奠定了基因工程的基础 基因到底是何物？其物质结构和化学组成怎样？它是怎样决定遗传性状的？比德尔和塔特姆提出一个基因一个酶学说，证明基因通过它所控制的酶决定着代谢中生化反应步骤，进而决定生物性状。鲍林（l.c.pauling）与合作者在研究镰刀型细胞贫血症时推论基因决定着多肽链的氨基酸顺序，这样20世纪40年代末至20世纪50年代初，基因是通过控制合成特定蛋白质以控制代谢决定性状原理变得清晰起来。1944年艾弗里、麦卡蒂等人首次用实验明确证实：dna是遗传信息的载体。1952年赫尔希和蔡斯进一步证明遗传物质是dna，而不是蛋白质。1953年美国分子生物学家沃森和英国分子生物学家克里克通力协作，根据x射线衍射分析，提出了著名的dna双螺旋结构模型，进一步说明基因成分就是dna，它控制着蛋白质合成。基因本质的确定为分子遗传学发展拉开了序幕，也为基因工程奠定了基础。 三 基因工程诞生，关于基因本质的基础研究终于结出丰硕的成果 1966年魏斯和理查德森发现了dna连接酶，1968年斯密思分离出第一个内切酶。有了切割dna的内切酶和连接酶，就可以对dna进行体外加工。1971年，纳赞应用斯密思的内切酶切割sv－40病毒的dna，获得了第一个dna的内切图谱。1972年，美国斯坦福大学医学中心的伯格等人选择sv40（猴病毒）为研究对象，打开sv40的环状dna分子，把从λ噬菌体中切割下来的基因片段接到打开的sv40dna分子上，成功地进行了λ－噬菌体与sv－40病毒dna的体外拼接，获得了新的dna分子，幸运地成为世界上第一位操作基因重组dna分子的科学家。基因工程的正式诞生是以科恩和博耶1973年建立的基因工程的基本模式为标志。他们将大肠杆菌体内的两个不同的质粒提取出来，拼接成一个杂合的质粒。当杂合质粒被导入大肠杆菌后，它能在大肠杆菌内复制并表达双亲质粒的遗传信息。这是基因工程的第一个成功的克隆转化实验。科恩和博耶的实验向人们证实，基因工程很容易打破不同的物种之间的界限，可根据人们的目的和意愿定向地改造生物的遗传特性，甚至创造新的生命类型。从此，基因工程进入快速发展时期，并结出丰硕的成果。 1977年，基因工程正式宣布成功——吉尔伯特通过转基因大肠杆菌合成了胰岛素和干扰素；1980年，第一只经过基因改造的老鼠诞生；1996年，第一只克隆羊诞生；1999年，美国科学家破解了人类第22组基因排序列图；……2003年，人类基因组计划完成……积累了100多年的挥洒着许多科学家心血的艰辛的基础研究终于释放出和即将释放出巨大的能量。 现在，基因工程已广泛应用于生化药物、临床诊断、基因治疗、改良农作物品种、生物防治剂化工原料、提取金属和治理环境等，带来了巨大的经济效益。如自从1982年，用于治疗糖尿病的第一个基因工程药物人胰岛素的批准上市以来，现已有近40种基因工程蛋白质药物投放市场，主要用于治疗癌症、血液病、艾滋病、乙型肝炎、丙型肝炎、细菌感染、骨损伤、创伤、代谢病、外周神经病、矮小症、心血管病、糖尿病、不孕症等疑难病。 从对基因本质的基础研究到基因工程，经历了100多年的艰