俗话说，种瓜得瓜，种豆得豆。一切生物都是按照遗传规律，将自己的特征世代相传。生物遗传的物质是细胞内的染色体，而染色体是由DNA双螺旋链状大分子和蛋白质所组成的。DNA是生命的基本物质，记录着遗传密码，而基因则是DNA的片断。每一个基因决定着生物的每一个相应的性状，如眼睛的大小、个子的高矮等等，这就是人们常说的遗传基因。
第一节DNA分子结构
1944年，美国科学家奥斯瓦尔德-西奥多-埃弗提出，在细胞核内发现的DNA（脱氧核糖核酸）可能携带遗传信息。英国剑桥大学的物理学家克里克和沃森组织了一个研究小组。他们受电报号码的启示，猜测DNA的4种碱基像是电报号码的两种基本符号（点和划）一样，是构成DNA的基础。4种碱基可形成非常复杂的密码。利用富兰克林的X射线衍射图中的一种，克里克和沃森构建了一个DNA分子的双螺旋模型。DNA的分子模型建立后，生物学家们于是试图去发现DNA所包含的密码是如何产生新的、特定的生命的。他们发现基因是含有约2000个碱基长度的DNA，碱基的排列次序构成了遗传密码。每个人体细胞的DNA约含有100亿个碱基。
第二节基因工程
科学家们设想，如果将一种生物的DNA中的某种基因切割下来，再连接到另一种生物的DNA链上，将DNA重新组合一下，能否培养出前所未有的新生物类型呢？经过多年的努力探索，科学家们终于找到了重组DNA的方法。他们将生物细胞内的遗传基因分离、提取出来，并进行人工“剪裁”、“拼接”，然后再把重新“组装”好的基因移植到另一种生物的细胞内，使后者获得了一些原本不属于自己的特性，并遗传给后代。这一工程被称之为“生物工程”、“基因工程”或“遗传工程”。基因工程的崛起，是生物科学的一场革命，为生物遗传学、医学等领域带来了一系列神奇的变化。
第三节基因学怎样加工人
科学家发现，有两种方法可以改变人体基因：改变“人体细胞”或改变“人胚细胞”。人体细胞治疗就是改变有遗传缺陷的细胞，现已用于治疗某些基因性疾病。例如，患有囊性纤维化（一种会阻塞肺的基因性疾病）的人，可以用呼吸机进行人体细胞治疗，它通过改变肺部细胞的内壁，从而减少产生阻塞的黏液。人胚细胞治疗则改变在母体内可以发育成婴儿的细胞的基因，其结果是人胚细胞治疗会永久性地改变人体每个细胞的基因。与人体细胞治疗不同，人胚细胞治疗会改变人的每个胚细胞，包括精子和卵子，这意味通过人胚细胞治疗产生的变化会遗传给下一代。
第四节延缓衰老的基因
近日，科学家们惊喜的发现，人体内有一种长寿基因，不仅能帮助人们延缓衰老，同时也能帮助预防老年痴呆症。
纽约阿尔伯特-爱因斯坦医学院老年研究所所长尼尔-巴斯莱说，在确定了这个发现后，科学家们大胆预测，未来世界的人们可以越来越长寿，甚至活将近一个世纪，并且可以避免老年痴呆症带来的困扰--即使上了岁数，也能像年轻人一样思维活跃，记忆力良好。
巴斯莱和他的同事们对这个课题进行了长达数年的研究。他们调查后发现，百岁或逾百岁以上的长寿老人拥有这种名叫CETPVV的基因，比其他普通人多得多。他们看起来更不容易衰老，并能够抵抗岁月和病痛给人留下的痕迹，比如心脏病。
为了观察这种基因是否能保护大脑，这个研究小组对来自东欧(Ashkenazi)的158位犹太人作了调查，发现由于血统的缘故，他们大多数人都能活到95岁或者以上。一份关于大脑运作的调查表明，这些通过遗传获得CETPVV基因的年长者，大脑功能比同龄人要好2倍，他们思维清晰，对新的信息记忆力很强。
接下来，研究小组做了第二组研究，弄清了这种基因与老年痴呆症之间的关系。他们对一组124人组成的、75岁-85岁的Ashkenazi犹太人进行了长达8年的跟踪调查。研究者们对任何一个老年痴呆的诊断都作了详细的记录。参加者中，没有患上老年痴呆的人体内的这种基因，比患病的要整整多出5倍。
虽然已有结论，但研究者们至今还没弄清，这种神奇的基因到底是如何在体内帮助延缓衰老和避免痴呆症的。之前的研究已经表明，这种基因能够影响并促成人体内血液中的脂蛋白的生成，而这种脂蛋白的主要功能就是沉淀或清除胆固醇。巴斯莱说，对于大部分年长者来说，动脉堵塞是最广泛、最易得、最致命的一种疾病，拥有这种基因比一般人患病率大大降低。
这种基因以同样方式保护了大脑。芝加哥老年痴呆协会的威廉教授说，“有大而宽动脉的人，相对来说大脑的血液流通比较快，这就促使大脑处于不停的运转状态，这样就避免了老年人的智力减退。”
一些幸运的人遗传了父辈们的这种优良基因，或许能活到100岁。“一些研究对象一直抽烟，但是能活到90多岁，比一般的人还长寿，这真让人妒忌。”巴斯莱说。
第五节遗传乳腺癌基因预防
本报讯(记者曾文琼实习生吴扬莉通讯员朱索颖)记者昨日在第二届广州乳腺癌研讨会上获悉，医学界已经研究出一种通过检测高危人群体内是否存在乳腺癌遗传基因，从而对症使用化学药物加以预防乳腺癌的方法，使遗传性乳腺癌患者的发病率相对减少，而在今年5—7月份，中山二院就将有望推出检测方法。
据悉，乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，占我国全身各种恶性肿瘤的7％-10％。昨日中山大学附属第二医院乳腺肿瘤中心主任苏逢锡告诉记者，在乳腺癌人群中，遗传性乳腺癌占5％。美国迈阿密大学肿瘤医院副院长唐守清介绍，凡有乳腺癌家族史的直系亲属，只要体内测出体内检测出brca1或brca2阳性，一生中有80％的可能患上乳腺癌，即使做了乳房切除术，也不能100％预防。但如果能针对这部分人提前进行化学预防，通过目前已经研制出来的内分泌调节剂及其他有效药物，就可使这部分高危人群的发病率相对减少38％-50％。
苏逢锡告诉记者，今年5-7月，该院有望将推出这种基因检测方法。
第五章 试管婴儿
很多不能生育的妇女都很想要孩子，怎么办呢？在这种情况下，医生和生物科学工作者经过协作，通过特殊的手术满足了她们的愿望。1978年，“试管婴儿”出生的消息轰动了整个世界。它和人类登上月球、人工移植肾脏一样，引起了很大的震动。这是英国斯泰普托医生和剑桥大学埃德华教授，以及印度加尔各答的医生们联合努力钻研的成果。那么，试管婴儿是如何诞生的呢？
第一节试管婴儿的诞生
首先，医生们先给妈妈注射一定量的能促使卵子生长发育的激素，然后再通过外科手术，将体内成熟的卵子取出，并把它放在一个具有一定温度和培养液的玻璃器皿内，接着，加入爸爸的精子，使卵子在体外受精。此后，不断地更换培养液以使受精卵能够自然地分裂发育，并成为一个具有许多细胞的胚泡。在第6天的时候，这个胚泡又被放回妈妈的子宫里，使其得到母体的营养。之后，经过几个月正常的妊娠，健康的婴儿便诞生了。这就是人们所说的“试管婴儿”。
第二节没有外祖父的癞蛤蟆
“试管婴儿”的诞生并不是偶然的。生物学工作者在很久以前就曾在卵子的体外培养和受精、受精卵的移植等方面进行过大量的研究。电影《没有外祖父的癞蛤蟆》，生动、形象地记录了生物科学工作者用两栖类动物癞蛤蟆的卵球体作为实验材料进行的研究工作。他们首先从雌蟾蜍中取出充满棕黑色卵球的卵巢，然后将这些卵巢分成小块，并取出一小块悬挂在含有适量促性腺激素的生理水中进行培养。他们还用涂血针刺的方法，代替在自然界生殖中必不可少的雄蟾蜍的精子的作用，使这类在体外“试管”里排出的成熟卵球继续单性发育成蝌蚪。经过变态发育之后，这些没有爸爸的小蝌蚪就会长成小蟾蜍。小蟾蜍长大以后，再经过繁殖，这样，一大批没有外祖父的癞蛤蟆就诞生了。
第三节受精卵移植技术
目前，这类受精卵移植技术主要应用于畜牧业上。人们将牛、羊等牲畜的受精卵放在兔子的输卵管里，通过兔子把受精卵携带并移植到外地的母牛、母羊的子宫里。这样能使受精卵继续发育，长成健壮的小牛和小羊。利用这种方式出生的后代，既保存了父母原来优良的遗传性状，又能从“保姆”那里获得适应当地生存的能力和免疫力。随着科研技术的进一步发展，科学工作者又进行了受精卵的低温保存研究。经过体外授精的卵子在低温条件下能够停止正常活动，但质量又不受到影响。如果从低温条件下取出，受精卵仍然能够复活，并继续发育。这样，就能更加方便地进行受精卵的移植手术了，并能使优良纯种的后代在异乡成长起来。