基因有哪些生物學功能

⑴ 每個基因有什麼作用怎麼檢測出來

這個不太好回答，樓主看看這些癌症遺傳病的基因探索歷程，就會對遺傳病基因定位的方法有個大致了解。
乳腺癌
乳房癌在美國婦女中是癌症死亡的第二個主要原因，估計1997年美國有44190死亡，（290男性，43900女性）而卵巢癌比乳房癌死亡得少，但仍是所有女性癌症的4%，對這兩種類型癌症，存在清楚的遺傳聯系。
1994年，兩個乳房癌基因得到論證，第17條染色體上的BRCA1和在第13條染色體上的BRCA2。在患者在各自攜帶BRCA1或BRCA2突變時，在他們生命的某一刻被診斷出患有乳房癌和卵巢癌的危險。直到最近還不清楚這些基因是什麼功能，直到對有關酵母蛋白質的研究才展現出它們的正常作用：它們參與修復受誘導輻射而受損害的雙螺旋DNA，這就是為什麼在BRCA1或BRCA2突變後不再起修復作用的道理，使DNA復製造成更大偏差有利癌症生長。
盡管減少死亡率的最佳選擇是通過早期檢測（普查BRCA1和BRCA2還未推薦），然而，去尋找抗癌葯的新戰略不斷被開發。稱之為「合成致死篩選」最新方法在酵母菌和果繩組織中尋找新葯靶點，最近在酵母中研究的同樣方法幫助驗證BRCA1和BRCA2的功能，這就是在許多動物器官中研究治療的葯物也能應用於人類的想法。
淋巴癌
伯基特淋巴瘤（BURKITTLYMPHOMA）是一種癌的罕見形式主要影響中非的兒童，但此疾病也在其它地區有所報道，在非洲見到的類型，雖然致病機理不夠清楚，但似乎與EB（Epstein-Barr-virus）病毒的傳染有關。
伯基特淋巴癌起因於包括MYC基因在內的染色體易位。一種染色體易位意味著染色體受到破壞，易位至其它染色體上，在伯基特淋巴癌上經典的染色體易位發生在第8條染色體上，它是MYC基因的位置，因改變MYC的表達途徑，因此在控制細胞生長和增殖中破壞常規功能。
我們仍不能確知什麼原因引起染色體易位，然而，象如小鼠模型組織的研究正在使我們更好理解如何發生易位的，幫助我們理解這個過程為何影響到伯基特淋巴癌及其它諸如白血病的癌。
白血病癌
慢性骨髓白血病（CML）是一種以惡性白血病細胞取代骨髓為特徵的血細胞癌，在循環的血液中能找到許多白血病[1]?細胞，並能向脾、肝和其他器官擴散。
通過找到一種叫做PH染色體的不正常特殊染色體來常規診斷，全稱為philadelphia，是一個城市名，因首先在該城發現不正常染色體而命名的PH染色體。PH染色體是在長臂染色體9號和22號之間發生基因易位或基因交換的結果。交換帶動兩個基因一起交換：在染色22上的BCR（破碎點簇區）,9號染色體上的原致癌基因ABC（Ahlesoon白血病毒），產生具有酪氨酸氨基轉移激酶活性融合蛋白雜交基因BCR-ABC編碼，它激活信號傳導途徑導致失控的細胞生長。
用小白鼠把含有BCR-ABC基因病毒傳染給小白鼠骨髓時，就製造出象CML疾病的模型，在另一種動物模型中已顯示出融合蛋白，把正常血前體轉化惡性腫瘤細胞.為了研究人類疾病，開發了封閉BCR-ABC的反叉低聚物（短DNA節片）（antisenseoligomers）它專門抑制形成白血病細胞，而不會影響正常細胞的發展。這些和其它實驗工藝可導致CML的治療。
腸癌
美國癌症協會估計美國在2000年新診斷出腸癌患將是93800名，其中47100人死亡。當按非常嚴格程序規律分裂的正常細胞失去控制時，各種類型的癌症都會發生，而環境因素肯定能引起癌症危險（例如吸煙、膳食和鍛煉）。大多數癌也有基因基礎，確實幾百種基因和蛋白質包含在監視細胞分裂和DNA復制過程中，一種或多種基因或蛋白質的突變有時能導致失控癌細胞生長。
結腸癌是一種最普通的遺傳性癌綜合症。在結腸、直腸中有待發現的基因是：都在染色體2上的MSH2、MSH6和染色體3上的MHL1。正常情況下，這些基因的蛋白質產物幫助修復DNA復制產生的錯誤，一旦MSH2、MSH6和MLH1蛋白質產生突變，就不能正常工作，不能修復復制錯誤，導致危險的DNA，因此也就易產生結腸癌。
還不清楚的是,為什麼在可能產生癌的所有組織中，基因突變是基礎，然而對小老鼠和布魯爾酵母菌（brewer'syeast）中相對應基因的研究正在幫助我們進一步理解DNA修復的機理，並且環境因素的作用也可能易發生結腸癌。
肺癌
在美國，不管是男還是女，肺癌是癌症引起死亡的最普通原因，事實上，北美是世界上肺癌比例最高的地區。1997年大約178100被診斷出患肺癌，而粗略估計死亡者為160400人。患肺癌者五年存活率僅佔14%是很悲哀的。自1940年以來肺癌死亡率對有20年吸煙史的男女性別各有不同增加。男性肺癌90%死亡和女性肺癌80%死亡都要歸因於吸煙。除吸煙是肺癌的主要危險因素外，某些如石棉類的工業物和環境因素也能引起肺癌。
小細胞肺癌是區別於其它類型的肺癌（發現癌症已發生轉移）,一年查出近110000癌症患者。1982在小細胞肺癌細胞絲中首先檢測出染色體。對於其它癌，觀察到控制細胞生長和分裂的各種分子的突變（癌基因和腫瘤——抑制基因）一個突變不可能導致癌成長。基本的研究進入這些分子的功能研究——它們為何和什麼時候起作用——這將幫助與肺癌和其它癌作斗爭，並找到合適治療的線索。
惡性黑色素瘤
在1997年大約40300美國人被診斷出具有惡性黑色素瘤，黑色素瘤是一種最具攻擊性的皮膚癌。黑色素在具輕微色素皮膚人群中是最普通的，有黑色素瘤的人群是易發展成新黑色素瘤的高危人群。
在某些情況下，有家屬史的危險性。家屬遺傳中，9號染色體上CDKN2基因突變能構成對黑色素瘤的敏感性，稱為P16蛋白的CDKN2編碼是細胞分裂環中一種重要的調節基因，它起著在細胞分裂前終止從合成DNA中來的細胞分裂。P16一旦停止工作，皮膚細胞就失去控制細胞分裂環的制動閘，就會繼續無節制增生。增生至某一點能感到皮膚生長突然變化，或出現痣塊。
與黑色素瘤作斗爭的最有力武器是：
1.預防:穿保護衣服和使用遮陽屏障
2.早期檢查及早發現皮膚生長變化或出現新的生長。因為在P16途徑中其它成分功能障礙也會影響其它癌變，所以通過研究P16的分子生物學可把黑色素瘤與其它類型癌區分開來。
內分泌腫瘤
多發性內分泌腺瘤形成（MEN）是一種由導致增生（非正常性組合或增加組織中正常排列細胞的數量）及由分泌系統中兩個至更多成分的功能亢進（過剩功能）。因為它們把激素釋放至血流中，所以內分泌腺在人體區別於其它器官。激素是跟隨血液流動控制和指令各種器官功能的有力化學物質。正常情況下，內分泌腺體釋放的激素是仔細平衡以滿足人體需要，當一個人有MEN時，特殊的內分泌腺體例如甲狀腺體、胰腺體、垂體腺趨向於過度活躍，當這些腺體過度驅動時，導致這樣的結果：血液中過多的鈣（導致腎結石或腎危害）、疲勞、虛弱、肌肉或骨骼疼痛、便秘、消化不良和骨胳纖細。
已發現多年的染色體Ⅱ上的MEN1基因於1997年有更精細的圖譜。
多發性神經纖維瘤
多發性神經纖維瘤型2（NF2）是一種聽力神經上以良性腫瘤發展為特徵的罕見遺傳障礙疾病。此疾病還以惡性中樞神經系統腫瘤的發展為特徵。
NF2基因已復制於染色體22上，所以也稱為「抑制腫瘤基因「，象其它腫瘤抑制基因一樣（例如P53和Rb）。NF2的正常功能是對細胞生長和分裂起制動閘作用，確信細胞不會無控制地分裂，就如它們腫瘤中控制細胞分裂一樣。NF2突變削弱它自己的功能，並解釋了在多發性神經纖維瘤患者中觀察到的臨床症狀。NF-2具有常規染色體顯性遺傳特徵，即意味著男女性別受影響機會均等，受到父母影響的每個兒童有50%遺傳基因的機會。
我們正在通過深入研究多發性神經纖維瘤型2及設計小白鼠模型組織的研究，掌握更多有關NF2基因的功能，但仍不知NF2在細胞中確實的分子功能。雖然蛋白質類似於：cytoskeletonmembrance聯結著蛋白質的ERM家系。有關2緊密夥伴的進一步研究工作將有助於確認未來葯物治療的潛在特殊目標。
P53基因
P53基因象Rb基因，是一種腫瘤抑制基因，例如它的活動終止腫瘤的形成，如果一個從他（她）的父母那裡遺傳到P53的一個功能性拷貝，那麼他們就易感染癌，並常在成熟早期的各個組織中發展幾個獨立的腫瘤，但這條件是罕見的就如所知道Li-fraumeni綜合症那樣，然而在大多數腫瘤類型中發現了P53突變，並有助於形成腫瘤的分子活動的復雜網路。
P53基因已被定位於染色體17，在細胞中P53蛋白結合DNA。它依次刺激另一個基因，結果產生細胞之間起分裂作用的P21蛋白——刺激蛋白（cdk2）。當P21和cdk2絡合時，細胞不能通過下一步細胞分裂,突變的P53不能以有效方式長久連結至DNA上，因此P21蛋白質不會有效地為細胞分裂起到「停止信號「的作用，細胞分裂失控形成腫瘤。藉助於小白鼠為人類癌症闡明癌症生長的分子機理，已採用有力的」基因叩開「工藝。確存在P53所有正常功能大量的信息量及它在人類癌症中的突變表達，大量反映它在人類癌症發病機制中起關鍵作用的信息。P53恰是一種達到腫瘤形成頂點的網路事件中的一種成分。
胰腺癌
胰腺是負責產生激素胰島素的，同時還有其它物質，它還對蛋白質的消化起到關鍵作用。在美國1997年估計增長27000名胰腺癌患者，其中28100名死於該疾病。
大約90%胰腺癌患者失去一部分染色體18，在1996年，從死於胰腺癌病人身上發現了腫瘤表達基因DPC4（smad4）所以DPC4可能在胰腺癌中起到作用，在脊椎動物存在smad蛋白質的全部家系中，包含設計途徑的轉化生長因素——Beta（TGT-Beta）的信號傳導,另一種表達基因是P53和Rb，如果發生突變或缺乏基因組，就能引起各種組織的癌細胞生長。
DPC4（smad4）同系化合物存在於蠕蟲（caenorhabditiselegans）老鼠和果蠅中（drosuphila）.
在sophila中，當缺少DPC4基因時有許多發展性的缺陷，而且同系物smad4突變的鼠胚胎在胚胎發育7.5天前就死亡，由於減少了細胞增殖減小了鼠尺寸，對這些有機體模型的研究將有助於闡明smad4和有關人類蛋白的作用。
前列腺癌
前列腺癌在美國是導致美國男性死亡的死二位原因。1998年美國男性中診斷出患前列腺癌的大約39200名。前列腺癌的死亡率美籍非洲男性是美籍白種人的兩倍多，前列腺癌死亡率隨年齡增長而增長，前列腺癌患者的75%是在65歲以上被診斷出來的。
盡管前列腺癌的高度流行，很少知道有某些男性對此病的遺傳性感染原因，大量的研究指出家庭更是主要的危性因素，它可能對全部前列腺癌估計起到5~10%的作用。
最近最重要的突破之一可能是在稱之為HPC1的表達基因在染色體1上發現,對前列腺癌的敏感位置，它可解釋500例前列腺癌有關HPC1的情況。接下去一步是克隆腸基因，一旦研究掌握順序，他們將能探索HPC1順序與以前來自人類和動物的蛋白比較，這將提供HPC1在細胞起功能作用的線索，提供找到葯物點的潛在起始點。
RS癌症基因
癌症發生在人體組織中的細胞生長分化失去控制和混亂時，而不會有兩種癌是遺傳性完全一致的(甚至在同一組織類型中),正常細胞生長只存在很少的途徑能發生差錯，不正常途徑之一是刺激細胞生長的基因出現超常活躍,這種異動的基因稱為」致癌基因」。
Ras是一種在染色體11上被發現的致癌基因，它以開關的作用幫助傳播信息，當細胞表面的受體刺激時(例如,激素),Ras被打開,並發出細胞生長的指令，如果細胞表面的受體沒受到刺激的話，Ras是處於休眠狀態.大約30%的癌症是由於發生Ras突變，結果充當開關作用的Ras永久地打開著，不管細胞表面的受體是被激活或不被激活一直指令細胞不顧一切地生長。
單個致癌基因通常不足以把一種正常細胞轉變為癌細胞，只有許多不同的基因中發生多種突變才會產生癌細胞.為了闡明導致癌細胞的復雜網路關系，小鼠常用作人類疾病的模型，它將促使我們理解和確認新葯和治療的可能目標。
成視網膜細胞瘤
成視網膜細胞瘤發生在幼兒身上，影響一歲的兒童達20000名，腫瘤從未成熟視網膜----擔負檢測光和顏色的眼睛部分----發展而來。既有遺傳的也有非遺傳的成視網膜細胞瘤，形式以遺傳而言,復合腫瘤都是在眼睛中，而非遺傳性的僅一隻眼睛受到一個腫瘤的影響。
在遺傳型中，一種稱之為Rb的基因從染色體13中喪失，由於Rb的缺乏似乎與成視網膜細胞瘤有關，所以可認為Rb在正常細胞中的作用是抑制腫瘤的形成。Rb在人體的所有細胞中找到，它在正常條件下通過防止某些調節蛋白不發生觸發DNA復制的方式對細胞分裂環起制動閘作用。如果失去了Rb細胞就會在無控制狀態下反復復制自己，最終形成腫瘤。
成視網膜細胞瘤如果不治療，幾乎是致命的，但如果早期診斷並採用現代方法治療。其生存率超過90%，由於Rb基因在所有細胞類型中均能找到，所以Rb腫瘤抑制分子機理的研究將洞察許多癌的進展，而不單指成視網膜細胞瘤。

⑵ 生物的基因是如何發揮作用的每個生物體內都有類似的程序來運行嗎

LZ的標題和內容在生物學上貌似並不是一碼事……首先是基因如何發揮作用。按中心法則來看,基因被轉錄成信使RNA,而信使RNA又被翻譯成蛋白質。蛋白質在體內可以起到一定的生化功能,比如有的蛋白能夠吸收葡萄糖,有的蛋白能夠撐起整個細胞結構,有的蛋白能夠識別外來的抗原等。這是基因起作用的主要手段,在所有的生物體里大致上都是共通的。至於內容里,我想樓主想問的是, 一些動物的行為是不是先天就已經學會,編碼在基因里了 。有些行為更像是一種反射活動(比如人類的吞咽動作),整個系統是已經編碼好的。而至於更復雜的活動,人類的基因給予我們的僅僅是「學習」的能力。這就好像我們說漢語,日本人說日語,美國人說英語,但對應的並沒有三個基因,分別控制學習漢語,日語和英語。而是有一套系統讓我們能學會語言。
麻煩採納，謝謝!

⑶ 基因的分子生物學定義是什麼

基因的普遍定義：基因是一段含有遺傳信息的核酸鏈，包括編碼序列和調控序列。
基因的分子生物學定義：基因是產生一條多肽鏈或功能RNA所需的全部核苷酸序列。

⑷ 發現一個基因如何研究它可能具有的生物學功能

有很多方法
1、敲除：看造成了什麼影響。
2、過表達：很多基因的表達強度取決於它的重復次數，，將一個片段大量重復後，看哪個性狀有明顯增強。
3、轉移：將基因轉移到大腸桿菌等細菌內，檢測是否表達了新的蛋白質，然後研究新蛋白的功能。
4、反義抑制：這個和第一個相似，就是合成出反義RNA加入到細胞內，使基因表達沉默，來探究
總之，方法很多~

⑸ 基因有哪些生物學功能》

基因一般有三種類型，其生物學功能有所區別：
1.結構基因的功能是：具有轉錄和翻譯功能，能控制生物性狀。
2.轉錄基因的功能是：只有轉錄功能，沒有翻譯功能。能轉錄形成tRNA和rRNA
3.調控基因的功能是：不能進行轉錄和翻譯，只能調控其他基因的表達。

⑹ 生物進化過程中，基因起到了什麼樣的作用

有時，在生命的歷史中，一種新的性狀會進化，從而導致一組生物體內的多樣性激增。以翅膀為例，它們的每一類動物都進化出許多不同的物種，如鳥、蝙蝠、昆蟲和翼龍。科學家稱這些為“關鍵創新”。

她解釋說，新穎的改編並非無所不在。“當您在開發一個新結構時，通常不會在開發一個全新的基因。”通常，生物對現有基因進行重新啟用或增加用途。

作者還有興趣識別涉及刺激形成第二階段的基因：刺激花刺中細胞的伸長率。

“現在，我們已經確定了這個基因，就要做這些事情。”霍奇斯說，“而且由於它是一個轉錄因子，它必須具有受到影響的特定基因。下一步的邏輯步驟是確定該基因的靶標，這將使我們更加了解其功能。”

⑺ 遺傳學或基因學在現實有什麼用途

答：我來分別敘述一下：先說遺傳學，再說基因學！

遺傳學（genetics）研究生物遺傳和變異（即親子間異同）規律的學科。「genetics」這一學科名稱，是1909年英國遺傳學家貝特森（William Bateson）提出來的。研究內容包括：
（1）遺傳物質的本質（化學本質、所含的遺傳信息、它的結構變化等）；
（2）遺傳物質的傳遞（遺傳物質的復制、染色體的行為、遺傳規律以及基因在群體中的數量變化等）；
（3）遺傳信息的實現（基因的表達、基因的相互作用、基因作用的調控以及個體發育中的基因作用機制等）。

遺傳學常用方法：雜交、生化分析和數量統計。遺傳學常用材料有：果蠅、小鼠、雅緻隱桿線蟲（Caenorhabdilis elegans）、擬南芥（Arabiaopsis）、玉米、大腸桿菌（E.coli）及其噬菌體、鏈孢霉（Neurospora）和構巢麴黴（Aspergillus nilans）等。

自1900年孟德爾定律被重新發現以來，遺傳學大體上經歷了三個發展階段：
（1）細胞遺傳學階段，從1910年T.H摩爾根發表關於果蠅的性連鎖遺傳開始，到1940年比德爾（G.W.Beadle）和泰特姆（E.L.Tatum）發表關於鏈孢霉的營養缺陷型研究結果之前，這一階段的主要成就是確立了遺傳的染色體學說。
（2）微生物遺傳學階段，從1941年比特爾和泰特姆發表關於鏈孢霉營養缺陷型的研究結果開始，到1961年雅各布（F.Jacob）和莫諾（J.Monod）發表關於大腸桿菌的操縱子學說為止，這一階段的特點是，用微生物作材料，研究了基因的精細結構、化學本質、突變機制以及細菌的基因重組、基因調控等。
（3）分子遺傳學階段，從1953年沃森（J.D.Watson）和克里克（F.H.C.Crick）提出DNA的雙螺旋結構模型開始，直到現在。這一階段先是發現了DNA結構、復制、轉錄、轉譯的規律，mRNA、tRNA和核糖體的功能，以及遺傳密碼的本質等，後來又在研究細菌質粒、噬菌體和限制性內切酶的基礎上實現了遺傳工程。

一，遺傳學及其應用

遺傳學與生物化學的關系最為密切，和其他許多生物學分支學科之間也有密切關系。例如發生遺傳學和發育生物學之間的關系；行為遺傳學同行為生物學之間的關系；生態遺傳學同生態學之間的關系等。此外，遺傳學和分類學之間也有著密切的關系，這不僅因為在分類學中應用了DNA鹼基成分和染色體等作為指標，而且還因為物種的實質也必須從遺傳學的角度去認識。

各個生物學分支學科所研究的是生物的各個層次上的結構和功能，這些結構和功能無一不是遺傳和環境相互作用的結果，所以許多學科在概念和方法上都難於離開遺傳學。例如激素的作用機制和免疫反應機制一向被看作是和遺傳學沒有直接關系的生理學問題，可是現在知道前者和基因的激活有關，後者和身體中不同免疫活性細胞克隆的選擇有關。

遺傳學是在育種實踐基礎上發展起來的。在人們進行遺傳規律和機制的理論性探討以前，育種工作只限於選種和雜交。遺傳學的理論研究開展以後，育種的手段便隨著對遺傳和變異的本質的深入了解而增加。

美國在20年代中應用雜種優勢這一遺傳學原理於玉米育種而取得顯著的增產效果；中國在70年代把此原理成功地推廣應用於水稻生產。多倍體的生長優勢同樣在中國得到了應用，小黑麥異源多倍體的培育成功便是一例。人工誘變也是廣泛應用的育種方法之一。數量遺傳學和生物統計遺傳學的研究結果，被應用到動、植物選種工作中而使育種效率得以提高。這些主要是細胞遺傳學時期研究成果的應用。

40年代初，抗菌素工業的興起推動了微生物遺傳學的發展，微生物遺傳學的發展又推動了抗菌素工業以及其他新興的發酵工業的進步。隨著微生物遺傳學研究的深入，基因調控作用的原理被成功地應用到氨基酸等發酵工業中。此外雜交轉導、轉化等技術的採用也增加了育種的手段。

70年代體細胞遺傳學的發展進一步增加了育種的手段，包括所謂單倍體育種以及通過體細胞誘變和細胞融合的育種等。這些手段的應用將有可能大大地加速育種工作的進程。

遺傳學研究同人類本身密切相關。由於人類遺傳學研究的開展，特別是應用體細胞遺傳學和生化遺傳學方法所取得的進展，對於遺傳性疾病的種類和原因已經有很多了解；產前診斷和嬰兒的遺傳性疾病診斷已經逐漸推廣；對於某些遺傳性疾病的葯物治療也在研究中。免疫遺傳學是組織移植和輸血等醫學實踐的理論基礎；葯物遺傳學和葯物學有密切的關系；毒理遺傳學關繫到葯物的安全使用和環境保護。用遺傳工程技術對遺傳性疾病進行基因治療也正在進行探索。人類遺傳學研究也是優生學的基礎。

遺傳學研究為致癌物質的檢測提供了一系列的方法。雖然目前治療癌症還沒有十分有效的方法，但在環境污染日益嚴重的今天能夠有效地檢測環境中的致癌物質，便是一個重大的進展。癌症患病的傾向性是遺傳的，癌症的起因又同DNA損傷修復有關，近年來癌基因的發現進一步說明癌症和遺傳的密切關系，所以從長遠觀點來看，遺傳學研究必將為全面控制癌症作出貢獻。

二，基因工程的應用

基因工程已經成為生物科學中不可或缺的一部分.也是最令人類充滿無限遐想的一門科學.自從解開人類基因組後,長生不老等就古老的傳說又再度流行起來.盡管現在的基因技術還不能做到讓你真的長生不老,但是基因療法等技術的出現已經讓人們看到了基因工程的生命力.本文從環境保護,軍事等方面淺談了基因工程的應用.</P>

目前世界許多國家將生物技術，信息技術和新材料技術作為三大重中之重技術，而生物技術可以分為傳統生物技術，工業生物發酵技術和現代生物技術。

現在人們常說的生物技術實際上就是現代生物技術。現代生物技術包括基因工程、蛋白質工程、細胞工程、酶工程和發酵工程等五大工程技術。其中基因工程技術是現代生物技術的核心技術。基因工程的核心技術是DNA的重組技術，也就是基因克隆技術。既然基因工程這么重要,那麼什麼是基因工程呢?

基因工程是指在體外將核酸分子插入病毒、質粒或其它載體分子，構成遺傳物質的新組合，並使之參入到原先沒有這類分子的寄主細胞內，而能持續穩定地繁殖。根據這個概念,人們可以從一個生物的基因中提取有用的基因片斷,植入到另外一個生物體內,從而使該生物獲得某些新的遺傳性狀。從而獲得所需要的新的生物的變種.運用基因工程可以加快生物的變異,並使生物的變異朝著有益於人類的方向發展.而且,基因工程是處在分子水平上的操作,因而可以跨越不同的物種進行操作.大大改善了傳統的只能同類生物雜交並且不能控制變異方向的方法.例如,傳統的水稻培養方法是讓很多不同的水稻雜交,然後將種子都培養成水稻,再從中選擇優良的品種.但是這種方法不僅工作量大,而且效果也不是很好.根據DNA重組原理,有些隱性性狀大約只有1/4的概率能表達出來.這樣就做了大量的無用功.但是利用基因工程,我們只需要從不同的水稻中提取所需要表達出來的性狀的核苷酸組合,將其移植到另外的水稻上,就可以表達出來.這樣做,大大節省了工程的周期,也提高了基因性狀表現的精確度.另外,不同種的生物一般是不能交配的.例如魚和牛,就不能進行交配而生出下一代.但是利用基因工程,我們可以把魚的某些基因移植到牛的受精卵上,或者把牛的基因移植到魚的受精卵上,加以培養,就可以產生既有牛的性狀又有魚的性狀的新的物種.雖然基因工程有這么多的好處,但是也不是說可以濫用的.因為每種生物經過適者生存的自然選擇,都能適應所處的生存環境.如果移植了外來的基因,可能會打破其體內的細胞的平衡,從而導致細胞的快速衰老甚至死亡.可見,基因工程要正確處理好細胞的相容性.</P>

那麼,基因工程都有那些應用呢?

一:在生產領域,人們可以利用基因技術,生產轉基因食品.例如,科學家可以把某種肉豬體內控制肉的生長的基因植入雞體內,從而讓雞也獲得快速增肥的能力.但是,轉基因因為有高科技含量, 怕吃了轉基因食品中的外源基因後會改變人的遺傳性狀，比如吃了轉基因豬肉會變得好動，喝了轉基因牛奶後易患戀乳症等等。華中農業大學的張啟發院士認為：「轉基因技術為作物改良提供了新手段，同時也帶來了潛在的風險。基因技術本身能夠進行精確的分析和評估，從而有效地規避風險。對轉基因技術的風險評估應以傳統技術為參照。科學規范的管理可為轉基因技術的利用提供安全保障。生命科學基礎知識的科普和公眾教育十分重要。<BR>」<BR>

二:軍事上的應用.生物武器已經使用了很長的時間.細菌,毒氣都令人為之色變.但是,現在傳說中的基因武器卻更加令人膽寒.基因武器只對具有某種基因的人(例如某一種族)有殺傷力,而對其他種族的人毫無影響.這種武器的使用無疑會使遭受基因武器襲擊的種族面臨滅頂之災.</P>
<P>

三: 環境保護上,也可以應用基因武器.我們可以針對一些破壞生態平衡的動植物,研製出專門的基因葯物,既能高效的殺死它們,又不會對其他生物造成影響.還能節省成本.例如一直危害我國淡水區域的水葫蘆,如果有一種基因產品能夠高校殺滅的話,那每年就可以節省幾十億了.</P>
<P>科學是一把雙刃劍.基因工程也不例外.我們要發揮基因工程中能造福人類的部分,抑止它的害處.

四，醫療方面

隨著人類對基因研究的不斷深入，發現許多疾病是由於基因結構與功能發生改變所引起的。科學家將不僅能發現有缺陷的基因，而且還能掌握如何進行對基因診斷、修復、治療和預防，這是生物技術發展的前沿。這項成果將給人類的健康和生活帶來不可估量的利益。<BR> 所謂基因治療是指用基因工程的技術方法，將正常的基因轉如病患者的細胞中，以取代病變基因，從而表達所缺乏的產物，或者通過關閉或降低異常表達的基因等途徑，達到治療某些遺傳病的目的。目前，已發現的遺傳病有6500多種，其中由單基因缺陷引起的就有約3000多種。因此，遺傳病是基因治療的主要對象。<BR> 第一例基因治療是美國在1990年進行的。當時，兩個4歲和9歲的小女孩由於體內腺苷脫氨酶缺乏而患了嚴重的聯合免疫缺陷症。科學家對她們進行了基因治療並取得了成功。這一開創性的工作標志著基因治療已經從實驗研究過渡到臨床實驗。1991年，我國首例B型血友病的基因治療臨床實驗也獲得了成功。<BR>

基因治療的最新進展是即將用基因槍技術於基因治療。其方法是將特定的DNA用改進的基因槍技術導入小鼠的肌肉、肝臟、脾、腸道和皮膚獲得成功的表達。這一成功預示著人們未來可能利用基因槍傳送葯物到人體內的特定部位，以取代傳統的接種疫苗，並用基因槍技術來治療遺傳病。<BR>

目前，科學家們正在研究的是胎兒基因療法。如果現在的實驗療效得到進一步確證的話，就有可能將胎兒基因療法擴大到其它遺傳病，以防止出生患遺傳病症的新生兒，從而從根本上提高後代的健康水平。</P>

五，基因工程葯物研究</STRONG></P>
<P> 基因工程葯物，是重組DNA的表達產物。廣義的說，凡是在葯物生產過程中涉及用基因工程的，都可以成為基因工程葯物。在這方面的研究具有十分誘人的前景。<BR>

基因工程葯物研究的開發重點是從蛋白質類葯物，如胰島素、人生長激素、促紅細胞生成素等的分子蛋白質，轉移到尋找較小分子蛋白質葯物。這是因為蛋白質的分子一般都比較大，不容易穿過細胞膜，因而影響其葯理作用的發揮，而小分子葯物在這方面就具有明顯的優越性。另一方面對疾病的治療思路也開闊了，從單純的用葯發展到用基因工程技術或基因本身作為治療手段。<BR>

現在，還有一個需要引起大家注意的問題，就是許多過去被征服的傳染病，由於細菌產生了耐葯性，又卷土重來。其中最值得引起注意的是結核病。據世界衛生組織報道，現已出現全球肺結核病危機。本來即將被消滅的結核病又死灰復燃，而且出現了多種耐葯結核病。據統計，全世界現有17.22億人感染了結核病菌，每年有<BR>900萬新結核病人，約300萬人死於結核病，相當於每10秒鍾就有一人死於結核病。科學家還指出，在今後的一段時間里，會有數以百計的感染細菌性疾病的人將無葯可治，同時病毒性疾病日益曾多，防不勝防。不過與此同時，科學家們也探索了對付的辦法，他們在人體、昆蟲和植物種子中找到一些小分子的抗微生物多肽，它們的分子量小於4000，僅有30多個氨基酸，具有強烈的廣普殺傷病原微生物的活力，對細菌、病菌、真菌等病原微生物能產生較強的殺傷作用，有可能成為新一代的「超級抗生素」。除了用它來開發新的抗生素外，這類小分子多肽還可以在農業上用於培育抗病作物的新品種。</P>
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六，加快農作物新品種的培育</STRONG></P>
<P> 科學家們在利用基因工程技術改良農作物方面已取得重大進展，一場新的綠色革命近在眼前。這場新的綠色革命的一個顯著特點就是生物技術、農業、食品和醫葯行業將融合到一起。 <BR>

本世紀五、六十年代，由於雜交品種推廣、化肥使用量增加以及灌溉面積的擴大，農作物產量成倍提高，這就是大家所說的「綠色革命」。但一些研究人員認為，這些方法目前已很難再使農作物產量有進一步的大幅度提高。<BR>

基因技術的突破使科學家們得以用傳統育種專家難以想像的方式改良農作物。例如，基因技術可以使農作物自己釋放出殺蟲劑，可以使農作物種植在旱地或鹽鹼地上，或者生產出營養更豐富的食品。科學家們還在開發可以生產出能夠防病的疫苗和食品的農作物。<BR> 基因技術也使開發農作物新品種的時間大為縮短。利用傳統的育種方法，需要七、八年時間才能培育出一個新的植物品種，基因工程技術使研究人員可以將任何一種基因注入到一種植物中，從而培育出一種全新的農作物品種，時間則縮短一半。<BR>

雖然第一批基因工程農作物品種5年前才開始上市，但今年美國種植的玉米、大豆和棉花中的一半將使用利用基因工程培育的種子。據估計，今後5年內，美國基因工程農產品和食品的市場規模將從今年的40億美元擴大到200億美元，20年後達到750億美元。有的專家預計，「到下世紀初，很可能美國的每一種食品中都含有一點基因工程的成分。」<BR>

盡管還有不少人、特別是歐洲國家消費者對轉基因農產品心存疑慮，但是專家們指出，利用基因工程改良農作物已勢在必行。這首先是由於全球人口的壓力不斷增加。專家們估計，今後40年內，全球的人口將比目前增加一半，為此，糧食產量需增加75％。另外，人口的老齡化對醫療系統的壓力不斷增加，開發可以增強人體健康的食品十分必要。 <BR>

加快農作物新品種的培育也是第三世界發展中國家發展生物技術的一個共同目標，我國的農業生物技術的研究與應用已經廣泛開展，並已取得顯著效益。</P>
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七，分子進化工程的研究</STRONG></P>
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分子進化工程是繼蛋白質工程之後的第三代基因工程。它通過在試管里對以核酸為主的多分子體系施以選擇的壓力，模擬自然中生物進化歷程，以達到創造新基因、新蛋白質的目的。<BR>

這需要三個步驟，即擴增、突變、和選擇。擴增是使所提取的遺傳信息DNA片段分子獲得大量的拷貝；突變是在基因水平上施加壓力，使DNA片段上的鹼基發生變異，這種變異為選擇和進化提供原料；選擇是在表型水平上通過適者生存，不適者淘汰的方式固定變異。這三個過程緊密相連缺一不可。<BR>

現在，科學家已應用此方法，通過試管里的定向進化，獲得了能抑制凝血酶活性的DNA分子，這類DNA具有抗凝血作用，它有可能代替溶解血栓的蛋白質葯物，來治療心肌梗塞、腦血栓等疾病。<BR>

我國基因研究的成果</STRONG></P>
<P> 以破譯人類基因組全部遺傳信息為目的的科學研究，是當前國際生物醫學界攻克的前沿課題之一。據介紹，這項研究中最受關注的是對人類疾病相關基因和具有重要生物學功能基因的克隆分離和鑒定，以此獲得對相關疾病進行基因治療的可能性和生產生物製品的權利。<BR>

人類基因項目是國家「863」高科技計劃的重要組成部分。在醫學上，人類基因與人類的疾病有相關性，一旦弄清某基因與某疾病的具體關系，人們就可以製造出該疾病的基因葯物，對人類健康長壽產生巨大影響。據介紹，人類基因樣本總數約10萬條，現已找到並完成測序的約有8000條。<BR>

近些年我國對人類基因組研究十分關注，在國家自然科學基金、「863計劃」以及地方政府等多渠道的經費資助下，已在北京、上海兩地建立了具備先進科研條件的國家級基因研究中心。同時，科技人員緊跟世界新技術的發展，在基因工程研究的關鍵技術和成果產業化方面均有突破性的進展。我國人類基因組研究已走在世界先進行列，某些基因工程葯物也開始進入應用階段。<BR> 目前，我國在蛋白基因的突變研究、血液病的基因治療、食管癌研究、分子進化理論、白血病相關基因的結構研究等項目的基礎性研究上，有的成果已處於國際領先水平，有的已形成了自己的技術體系。而乙肝疫苗、重組α型干擾素、重組人紅細胞生成素，以及轉基因動物的葯物生產器等十多個基因工程葯物，均已進入了產業化階段。</P>
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基因技術：進退兩難的境地和兩面性的特徵</STRONG><BR> <BR> 基因作物在輿論界引發爭議不足為怪。但在同屬發達世界的大西洋兩岸，轉基因技術的待遇迥然不同卻是一種耐人尋味的現象。當美國40％的農田種植了經過基因改良的作物、消費者大都泰然自若地購買轉基因食品時，此類食品在歐洲何以遭遇一浪高過一浪的喊打之聲？<BR> 從直接社會背景看，目前歐洲流行「轉基因恐懼症」情有可原。從1986年英國發現瘋牛病，到今年比利時污染雞查出致癌的二惡英和可口可樂在法國導致兒童溶血症，歐洲人對食品安全頗有些風聲鶴唳，關於轉基因食品可能危害人類健康的假設如條件反射一般讓他們聞而生畏。<BR>

同時，歐洲較之美國在環境和生態保護問題上一貫採取更為敏感乃至激進的態度，這是轉基因食品在歐美處境殊異的另一緣故。一方面，歐洲各國媒介的環保意識日益強烈，往往對可能危害環境和生態的問題窮追不舍甚至進行誇張的報道，這在很大程度上左右著公眾對諸如轉基因問題的態度。另一方面，以「綠黨」為代表的「環保主義勢力」近年來在歐洲政壇崛起，在政府和議會中的勢力不斷擴大，對決策過程施加著越來越大的影響。<BR>

但是，歐洲人對轉基因技術之所以採取如此排斥的態度，似乎還有一個較為隱蔽卻很重要的深層原因。實際上，在轉基因問題上歐美之間既有價值觀念之差，更是經濟利益之爭。與一般商品不同，轉基因技術具有一種獨特的壟斷性。在技術上，美國的「生命科學」公司一般都通過生物工程使其產品具有自我保護功能。其中最突出的是「終止基因」，它可以使種子自我毀滅而不能象傳統作物種子那樣被再種植。另一種技術是使種子必須經過只為種子公司所掌握的某種「化學催化」方能發育和生長。在法律上，轉基因作物種子一般是通過一種特殊的租賃制度提供的，消費者不得自行保留和再種植。美國是耗資巨大的基因工程研究最大的投資者，而從事轉基因技術開發的美國公司都熟諳利用知識產權和專利保護法尋求巨額回報之道。美國目前被認為已控制了相當大份額的轉基因產品市場，進而可以操縱市場價格。因此，抵制轉基因技術實際上也就是抵制美國在這一領域的壟斷。<BR>

生物技術在許多領域正在發揮越來越重要的作用：遺傳工程產品在農業領域無孔不入，遺傳工程作物開始在美國農業中佔有重要位置；生物技術在醫學領域取得顯著進展，已有一些遺傳工程葯物取代了常規葯物，醫學界在幾方面從基因研究中獲利；克隆技術的進展為拯救瀕危物種及探索多種人類疾病的治療方法提供了前所未有的機會。目前研究人員正准備將生物技術推進到更富挑戰性的領域。但近來警惕遺傳學家的行為的聲音越來越受到重視。<BR>

今天，人們藉助於所謂的DNA切片已能同時研究上百個遺傳基質。基因的研究達到了這樣一個發展高度，幾年後，隨著對人類遺傳物質分析的結束，人們開始集中所有的手段對人的其他部分遺傳物質的優缺點進行有系統地研究。但是，生物學的發展也有其消極的一面：它容易為種族主義提供新的遺傳學方面的依據對新的遺傳學持批評態度的人總喜歡描繪出一幅可怕的景象：沒完沒了的測試、操縱和克隆、毫無感情的士兵、基因很完美的工廠工人……遺傳密碼使基因研究人員能深入到人們的內心深處，並給他們提供了操縱生命的工具。然而他們是否能使遺傳學朝好的研究方向發展還完全不能預料。

⑻ 基因有哪些生物學功能，何為基因突變

基因生物學功能，如作為蛋白質激酶對特異蛋白質進行磷酸化修飾；細胞學功能，如參與細胞間和細胞內信號傳遞途徑；發育上功能，如參與形態建成等。
基因突變(gene mutation)一個基因內部可以遺傳的結構的改變，又稱為點突變，通常可引起一定的表型變化 。廣義的突變包括染色體畸變，狹義的突變專指點突變。實際上畸變和點突變的界限並不明確，特別是微細的畸變更是如此。野生型基因通過突變成為突變型基因。突變型一詞既指突變基因，也指具有這一突變基因的個體。

⑼ DNA的生物學功能有哪些

DNA是絕大多數生物的遺傳物質，DNA的作用是攜帶遺傳信息，在生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中具有極其重要的作用。