小档案什么是基因基因是用来表示任何一种生物中控制任何性状及其遗传规律又符合孟德尔定律的遗传因子。说得通俗些，生物的性状如高矮、花色、籽粒大小、动物的肤色、毛色等等都是由基因控制的。
24.发酵唤来粮满仓
微生物能通过自己的新陈代谢，对一些物质进行分解或合成，产生另外一些物质。利用微生物的这种本领，生产人们需要的各种原料和产品，这就是微生物发酵。
能利用微生物发酵生产粮食吗？
微生物的发酵作用是在神奇的”魔术师“--酶的作用下进行的，只要是常温、常压就可以了。由于微生物种类繁多，因而能在不同的环境中形成不同的发酵产物。这些产物几乎都与我们日常生活密切相关，如，醋、甘油、味精、酒精、抗生素、维生素和微生物杀虫剂。
能不能利用微生物发酵来生产粮食呢？不久前，微生物学家发现可以利用微生物发酵生产粮食。这里说的粮食不是指淀粉，而是蛋白质。微生物发酵生产蛋白质的速度比植物快500倍，比动物快2000倍。一个细菌一昼夜发酵生产的蛋白质，大约等于它自身重量的30~40倍。一个农民每年要种0.67公顷的土地，才能收获1000多千克的大豆，得到400千克的植物蛋白；而一个工人在工厂里利用微生物发酵生产粮食，一年竟能生产10万千克蛋白质。
25.种瓜得瓜，种豆得豆谬矣
利用遗传工程可以用人工方法造出新的生物来，使得”种瓜可以得豆“,这样”种瓜得瓜，种豆得豆“这句老话就有点过时了，你说对吗？
”种瓜得瓜，种豆得豆“是我国一句老话，它的意思是告诫人们不要干坏事，埋下祸根，必定自身引祸。而这句话的字面意思是指生物有遗传性，上一代的性能会遗传到下一代。
既然生物有遗传性，那么能不能将生物好的遗传特性保持下去，将那些不好的特性改掉呢？如果能做到这一点，那么得到的后代不就越来越完美了吗！人们自古以来就有这个想法，也不断地在实践中探索这个问题。
在我国古代，人们就认识到，各种生物都普遍存在着遗传性，但是遗传性并不是一成不变的，它们还具有变异性，并且可以利用变异来人工选育新品种。2000多年前，我国就知道谷子有的成熟期长，有的成熟期短，这就是变异。于是，他们选取成熟期短的做种子来培育下一代。古人还知道利用杂交的方法来得到新品种生物。比如把梨树嫁接到海棠树上，得出新品种梨；用马和驴杂交，生出骡子。
选育和杂交是改造生物的古老方法，也是最原始的方法，它们只能在一定条件的生物中采用，如只能在同种同类生物之间进行。这些方法只能改变生物的品种，还不能实现”种瓜得豆“的效果。不过，现代遗传工程可以彻底改造生物的遗传性，使得”种瓜得豆“的理想得以实现。
26.物质世界最年幼的成员
要知道”顶夸克“得先明白”夸克“.夸克是物质内部的一种微小粒子。提起这种粒子，还有一段有趣的故事。小朋友、你想知道吗？
我们知道，物质是由分子组成，分子又是由原子组成的。而组成原子又有更小的粒子，如电子、质子、中子等等，其中电子和质子都带有电荷。
1977年4月，美国斯坦福大学两位物理学家发现了一种新的粒子。这种东西十分奇怪，它竟带有1/3的电子电荷。
正巧，此前美国另一位物理学家盖尔曼也在研究粒子，他提出一种假想的基本粒子模型，而且假定这种粒子所带的电荷仅为电子电荷的1/3或2/3.这个假想的粒子和斯坦福大学物理学家的发现不谋而合。
盖尔曼决定为这种粒子命名。但取什么名呢？他左思右想，想到了爱尔兰作家詹姆士·乔伊斯的长诗《芬尼根的彻夜祭》，诗中有一句：”为检阅者似的马克王，叫三声夸克！“马克王是中世纪传说中的康威尔国王。夸克是一种海鸟的叫声，英文为”quark“,是已经废弃的古代像声词。盖尔曼认为诗中的”叫三声夸克“正好与他假想的粒子电荷数1/3、2/3有相通之处，于是将这种基本粒子命名为”夸克“.
开始，有些科学家不赞成盖尔曼的假设，不相信有带分数值电荷的怪东西。1977年斯坦福大学科学家的发现，终于证实了盖尔曼的假想。于是，科学家把带有分数值电荷的基本粒子统称为”夸克“,并且将1977年发现的夸克命名为”底夸克“.
按科学理论推测，有”底夸克“,就有”顶夸克“.1994年，在各国科学家的努力基础上，美国费米实验室终于宣布了”顶夸克“的存在。
27.自投罗网的”氮“
在农业上，目前基因工程最诱人的课题，是如何使稻、麦等庄稼”自办氮肥厂“--吸收空气中的氮气，制成氮肥。能让水稻、小麦自行固氮吗？
氮是合成蛋白质和核酸的重要成分，是植物不可缺少的”主粮“.在地球上，氮的来源非常丰富，在空气中氮气约占78%,应该说是取之不尽、用之不竭的气体。可惜氮气不能被一般植物直接利用，只有花生、大豆等豆科植物，会依赖根瘤菌，把空气中的氮气转变成可以被植物利用的氮肥。这就叫”生物共生固氮“.
另有一种”非共生固氮菌“,它们可以直接把氮气转变成氮肥。还有些藻类也能固氮。藻类之所以能固氮，是因为它们有一套为固氮所必需的基因。
能不能把固氮基因搬到其他植物的细胞里去，使稻、麦等庄稼固氮呢？这是可能的，目前，各国生物技术专家，正在致力于把根瘤菌中的细菌基因提取出来，安放到水稻、小麦、玉米、棉花等作物的细胞中去，让它们也具有”固氮“本领。我国科学家采用生物基因工程办法，已经选育出了适合我国稻区应用的耐氨固氮菌，这是一种神奇的”增产菌“.当水稻根部接上这种菌以后，可以获得相当于每亩增施2~2.5千克纯氮肥的增产效果。这种耐氨固氮菌，将在全国大面积推广。
28.灵丹妙药
当科学家进行动物组织培养时发现，培养的动物细胞一旦被病毒感染后，该细胞就会产生一种干扰其他病毒再度感染的物质，这种物质被命名为”干扰素。
干扰素为什么被誉为“灵丹妙药”?
我们的人体自身也能分泌干扰素。在人体中，当一个细胞受到病毒或其他异物（如放射物质）的侵害时，它会立即分泌干扰素，把邻近的细胞保护起来，使邻近的细胞内部产生一系列的变化，抵制同样的侵害。但是，人体细胞产生的干扰素数量有限，含量极少。当人体遭到大量病毒入侵时，自身产生的干扰素应付不了，就需要用注射等方法来增加干扰素。
现在已经知道，干扰素几乎能战胜所有由病毒引起的感染。同时，它在抗癌治疗中也崭露头角，起到了其他药物没有的功效，被人们誉为“灵丹妙药”.
由于干扰素来源太少，因而价格十分昂贵。随着生物工程技术的发展，科学家应用基因拼接的原理，通过基因重组、转基因的酵母菌和转基因的大肠杆菌生产干扰素，都获得了成功。在不久的将来，就将结束“物以稀为贵”的局面，满足人们的治病需要，造福于人类健康。
29.摘取农业科研的皇冠明珠
杂交水稻曾获得国家发明特等奖，听说许多国家都未成功，唯独我国搞出来了。为什么水稻杂交特别难呢？
利用杂交改良品种，我国古代劳动人民就从生产实践中总结出来了。在1400多年前的古代农学书《齐民要术》中就记载着：以马覆驴，所生骡者形容壮大。就是说，用马和驴杂交，生出的骡特别壮大。
利用植物进行杂交例子更多。但是水稻杂交却很难。原因是水稻是一种自花授粉的植物，它的花朵特别小，而且雌雄同花，一朵花只能结一颗种子。如果一朵花、一朵花地去杂交，难以从根本上解决大幅度生产的问题。
我国以袁隆平为代表的农业专家，对水稻杂交进行了独创性的研究，在世界上第一个搞成功了杂交水稻，并且得到了杂交种子，解决了大面积生产问题，并将这一技术转让给美国等国，使杂交水稻走向了世界。
我国杂交水稻是根据遗传学的原理，采用3种系列的水稻培育而成的。其中第一种水稻是采用远缘杂交的方法选出的，它的雄蕊退化掉了，而雌花正常，这种水稻不能自交结实，但能接受其他稻种的花粉而受精结实。这种不能自交结实的水稻叫不育系。第二种水稻叫保持系，将这种水稻和不育系水稻杂交，结出果实也可保持代代不会生育。第三种水稻叫恢复系，用这种水稻和不育系水稻杂交，结的果实长出的水稻则可以自交结实，它的果实既具有优良特性，而且可以大面积推广。杂交水稻光合效率高、根系发达、分蘖力强、穗大粒多、产量高。它比常规良种可增产2~3成。1976年至1987年，全国种植杂交水稻面积达10.66亿亩，平均每亩增产108.3千克，共增产稻谷1154.5亿千克。
30.基因纹理巧用
当罪犯没有留下指纹或指纹不明确时，指纹鉴别怎么办？别急，还有基因纹理鉴别法。
基因纹理鉴别法是英国莱斯特大学的遗传学家杰弗里斯发明的。他在研究时发现，每一个活细胞的细胞核里，都有一种叫做脱氧核糖核酸的化学物质。这种物质决定了每个人的特征，如头发和眼睛的颜色等。所以，除了同卵双胞胎之外，每个人的脱氧核糖核酸结构都不同。
杰弗里斯教授还发现，在脱氧核糖核酸分子里有一序列的遗传信息，这个序列在整个脱氧核糖核酸结构里重复出现，这就像一道没有尽头的楼梯。
序列的长度、重复出现的次数、在脱氧核糖核酸中的位置等，每个人都是不一样的。经过技术处理，序列的形状可以变成图像记录下来，这样我们看到的是由基因纹理形成的一系列横条，真有点像商品包装上的条形码。
要取得一个人的脱氧核糖核酸标本，只需找来这个人的人体细胞。常用的是血液、精液或唾液等，只需一点点就行。
31.非凡的超冷科学
我们知道高温超导、低温超导，还有一种低温超冷听说过吗？
19世纪和20世纪初，科学家发现气体在低温下会变成液体。如果把过冷的液体泼到金属上，金属就会变脆，在榔头的击打下会碎成粉末。在这种状态下，金属的导电性能更好。
这个发现许多年来没有得到运用。随着太空时代的到来，人类的太空旅行对火箭携带的燃料提出了要求。低温学意义最为深远的发现是，用液态气体把金属冷却到接近绝对零度（-273℃）这个目前已知的宇宙中最低温度。在这种状态下，所有分子的活动都停止了。
低温冷冻在食品工业中得到了广泛的运用。使用液氮来使鱼鲜进入冷冻状况，远快于常规的冷藏方法，而且味道保持得更好。如今，肉、水产品和粮食都是用这种方法保鲜的。血液也是如此。在低温状态下，血液可以无限期保存。如果先把防冻剂注入血液，然后快速冷冻到-196℃，血细胞是不会受到破坏的。
32.巨兽复活记
你见过猛犸吗？我也没见过。据说猛犸身高2.5米~3.5米，体重4吨~6吨，相貌奇特，长着一副长长的大牙，与如今大象的样子差不多。只可惜它在1万多年前就灭绝了。不过，科学家们正在努力通过生物技术使猛犸“复活”.
首先要找到它的“妈妈”和“爸爸”.科学家们找来现代的雌性大象当猛犸的“妈妈”,因为大象的遗传基因与猛犸接近。
“爸爸”在哪里呢？科学家们曾在西伯利亚挖出三头冰冻的猛犸，从那头还有少量血液的雄猛犸体内取出精子，体外受精后再植入雌大象的卵子。然后受精卵子在大象子宫内繁育出具有50%猛犸基因的杂交猛犸。
等雄性杂交猛犸成年后，再从它的体内取出精子，再植入雌大象的子宫，生育出第二代杂交猛犸。第二代猛犸的遗传基因里含有75%的原始猛犸基因。
然后，再进行下一轮的繁育……
就这样，一步步地繁育出猛犸基因比例越来越高的“纯种”猛犸了。
33.一次失败的计划
不是所有的东西都能人工创造，比如地球上的自然环境。
20世纪90年代初，在美国亚利桑那州的西部，建造了一座用钢架和玻璃组成的封闭建筑物，里面种养了许多生物。这个被称为模拟地球生态环境的“小地球”计划在1996年1月1日宣布失败了。
花费了那么多人力物力，那么多科学家以献身科学的精神和勇气进行试验，但我们得到的依然是这样一个结论--在现有科技水平下人类还没有能力制造一个类似地球。可供人类生活的独立生态环境，太空移民仍然是一个遥远的梦。
珍惜我们这惟一的家园吧！
34.大胆制造生命
生命不仅可以“克隆”,而且还能“制造”,当然是通过特殊的生物技术。
“克隆”生命和“制造”生命是不一样的。克隆是将一种生命的形式完全“复制”成同一种生命形式；而“制造”则是无中生有，造出一个原来并不存在的生命。
目前，科学家还不能制造出像老虎、鸭子那样大的、复杂的生物体，甚至不能造出生物组织的基本单位--细菌，不过，可以制造出比细菌还要小的病毒了。
病毒被称为是非细菌生物，它虽然不是最简单的生命，但毕竟是简单的生物体。在电子显微镜下，它仿佛是一个有长长细颈的瓶子。“瓶壁”是由蛋白质构成的。而在其内部，则有卷曲成弹簧状的东西，那就是脱氧核糖核酸（DNA）。
科学家们经过研究，掌握了构成病毒中的一种--嗜菌体外壳蛋白质的基因序列，也掌握了嗜菌体内部基因的序列。在实验室里，他们可以利用先进的仪器，人工合成嗜菌体的外壳蛋白、内部的脱氧核糖核酸，还有构成它的尾部的所有蛋白质，然后将上面各部分混合起来，它们就会自动装配成一个个新一代的嗜菌体。
这是人工制造生命的开始。我们相信随着生物技术的不断发展，今天人类制造的是嗜菌体，明天将是细菌，后天将是各种未知名的、奇形怪状的生物体。人类科学技术的进步将会使我们的生命更加绚丽多彩。
35.原来器官形状可以控制
美容可以表面改变人的器官，但有没有治“本”的方法呢？
1999年6月8日出版的《自然》科学杂志报道，美国科学家已经发现一个控制线虫器官形状的基因，这一发现有可能加速在实验室中用人工方法培养器官的进展。
要在实验室的培养皿中培养出人类器官可能还有很长的一段路要走，但是此次在线虫身上发现的控制器官形状的基因有可能使这项研究向成功迈进一步。
麦迪逊威斯康星大学生物技术教授朱迪思·金布尔说：“我们识别出了一种控制器官形状的基因。”金布尔和她的同事在C线虫的身上发现了这种基因和一种被称为GON-1的蛋白质。
科学家们已经在这种低级蠕虫的身上发现了关于糖尿病、衰老过程和癌症的研究线索。金布尔发表在《自然》上的研究报告表明，GON-1控制着线虫生殖腺（一种复杂的生殖器官）的形状。
