亲爱的小读者，科学的美丽就是：充满力量，又在迅速变化；好像离你很远，却又在你身边。为了帮助你了解科学发展的最新动态，编辑了《少年科学大讲堂》这套书。本书是其中一册，讲述了食品转基因的有关知识。如果你有这种对“基因”又爱又怕的心理，那是因为你还不够了解“基因”。请你读一下这本小册子吧！

20多年前，我们还只是偶尔听到“基因”，而现在，“基因”已随处可见，不仅有夺人眼球的“基因食品”、“基因保健品”，还有令人浮想联翩的“基因药物”、“基因美容”，更可能有叫人担心的“基因武器”。一部分人把“基因”当成灵丹妙药：另一部分人则把“基因”当成洪水猛兽。

如果你也有这种对“基因”又爱又怕的心理，那是因为你还不够了解“基因”。所以，请你读一下这本小册子吧，或许从此以后，你就对市场上的“基因”了然于胸，再也不会盲目崇拜或者百般恐惧了。

前言

一、基因究竟是什么东西

 种豆得“基因”

 养果蝇定“基因”

 过于简单的遗传物质

 基因的功能

二、吃基因真能补基因吗

 “吃基因补基因”

 变来变去的核酸

 核酸引起的痛苦

 子虚乌有的“核酸营养”

三、别怕，不是要转你的基因

 转基因食品已进入我们的生活

 “转基因”真的那么可怕吗

 究竟什么是“转基因”

四、转基因的妙用

 为什么转基因

 转基因西红柿

 抗虫害作物

 金大米

 地雷探测草

 能清除污染的植物

 可以吃的疫苗

 不会引起过敏的大豆

 巨型鲑鱼

 荧光鱼

 转基因猴

五、转基因食品安全吗

 转基因土豆风波

 会不会过敏呢

 转基因食品更安全

 “转基因食品还是需要慎重”

 转基因食品该不该标记

六、转基因作物会破坏生态吗

 大斑蝶风波

 所谓“基因污染”

 所谓“超级害虫”

 转基因保护环境

七、如何正确看待转基因技术

 风险不是危险

 “崇尚自然”

 转基因比传统育种更安全可靠

[附录一]遗传密码表

[附录二]“基因”大事记

养果蝇定“基因”

孟德尔遗传定律告诉我们，在生物体内有成双成对的基因控制着生物的性状。但是这些基因在生物体内的什么地方呢?细胞是生命的基本单位，所以基因必定在细胞内。细胞分成细胞核、细胞质两部分，细胞质中还有各种细胞器，基因又在细胞中的哪个部分呢?

在19世纪末，科学家们已用实验证明了，细胞核决定着生物性状的遗传。例如，如果我们把单细胞的原生生物分割成两半，一半含细胞核，另一半不合核，含核的那一半将再生出任何丢失的结构，重新长成为完整的细胞，而不含核的另一半只有死亡。这表明细胞核是控制细胞遗传的指挥部。在孟德尔遗传定律被重新发现后，人们顺理成章地就认定基因必定位于细胞核内。

为了便于在显微镜下观察细胞，细胞学家们尝试了种种染料，使细胞的不同结构能不同程度地被染色。在细胞核中有一些丝状物染色最深，被叫做“染色质”。人们观察到，在细胞分裂即将开始时，染色质凝缩成一些染色更深的带状物，称为“染色体”。每一个物种的细胞中都有固定数目的染色体，而且成双成对，例如人体有23对46条染色体。在细胞核被证明是控制遗传的部位之后，很快就有人提出染色体是遗传的载体。20世纪初，有很多证据表明基因就位于染色体上，一对等位基因分别位于一对染色体的相同位置上。

但是美国遗传学家摩尔根对这个染色体遗传学说很不以为然，认为只是一种猜测，没有充分的证据。摩尔根本来打算用哺乳动物做突变实验，但是培养哺乳动物需要一大笔钱，他没能够申请到这笔经费，不得已改用果蝇做实验。果蝇是一种很小的蝇类，比苍蝇小很多，水果腐烂后吸引来的那些小小的飞虫一般就是果蝇。果蝇繁殖周期短，又可以装在奶瓶中用香蕉喂养，费用很低。摩尔根和他的学生用化学药品、温度、镭和x射线辐射处理果蝇，想引起果蝇突变，都没有成功。

有一天，摩尔根的学生布里吉斯要把一个装有几百只果蝇的奶瓶放进消毒炉中销毁。布里吉斯虽然是色盲，眼力却极其敏锐，发现其中有一只果蝇的眼睛长得和其他果蝇不一样。果蝇的眼睛在正常时是红色的，但是这只果蝇的眼睛却是白色的。这是一个突变!这只突变型果蝇被保留了下来。

摩尔根和他的同事拿它和正常果蝇杂交，分析杂交的结果表明，那个控制眼睛颜色的基因一定是位于染色体上的。摩尔根一夜之间彻底改变了立场，转而大力支持染色体遗传学说，以至于后来被误认为是染色体遗传学说的创建人。摩尔根实验室后来又发现了许多种果蝇突变，证明控制这些突变的基因都位于染色体上，并且能够精确地计算出某个基因在染色体上的位置。

过于简单的遗传物质

在已经知道了染色体就是基因的载体之后，人们又面临着一个新的问题：基因是由什么样的化学物质构成的呢?换句话说，遗传物质是什么?组成染色体的化学物质主要有两种，蛋白质和脱氧核糖核酸(缩写成DNA)，哪一种是遗传物质呢?人们猜想，既然基因能够控制那么多、那么复杂的生物性状，那么构成基因的遗传物质也一定是一种非常复杂、非常多样的化学物质，才能承担作为基因的艰巨任务。

蛋白质恰好是结构最复杂、最多样的分子。蛋白质是一种链条状的聚合物，是由更小的分子——氨基酸连接而成的。组成蛋白质的氨基酸有20种。一个蛋白质一般由数百个氨基酸组成。假定一个蛋白质仅由100个氨基酸组成，那么20种氨基酸就可以组成100×10种不同的序列，这是一个无比巨大的数字。不同的氨基酸序列组成不同种类的蛋白质，有不同的结构，可以执行不同的功能。比如可以作为酶。催化体内各种各样的化学反应。  相比之下，DNA则太简单了。DNA是一种核酸，是一种由核苷酸组成的聚合物。但是组成DNA的核苷酸只有四种，化学结构很简单。因此人们相信，一定是染色体中的蛋白质在执行基因的功能，而DNA只是起某种其他方面的作用。

但是研究结果却出乎意料。这个结果最初是用肺炎双球菌做出来的。肺炎双球菌是一种引起肺炎的细菌，在抗生素发明之前，一直是人类的主要杀手。它对小鼠的危害更严重，往小鼠体内注入一个肺炎球菌，就能导致小鼠死亡。但是并不是所有的肺炎球菌都能引起感染。

有的肺炎球菌缺乏一层外膜，不能引起感染，它们看上去比较粗糙，被叫做粗糙品系。那些看上去比较光滑的光滑品系细菌包着一层外膜，能够引起感染。当然，如果加热杀死光滑品系的细菌，它们也失去了感染能力。但是奇怪的是，将被杀死的光滑品系细菌和活的粗糙品系细菌混合在一起后，注入小鼠体内，却导致了小鼠死亡。从小鼠的尸体中，找到了活的光滑品系的细菌。看来，光滑品系细菌虽然已被杀死，却含有一种物质，能指导粗糙品系细菌合成外膜，将之转化成有感染能力的光滑品系。这种“转化因子”就是遗传物质，它究竟是什么呢?1944年艾弗里等人宣布，他们把转化因子纯化出来了，发现它不是蛋白质，而是DNA。也就是说，DNA才是遗传物质，这个结果让所有的人都大吃一惊。很多人都不愿承认艾弗里的实验结果。过了差不多十年，有了其他的证据之后，DNA是遗传物质的观点才获得了普遍认可。

那么DNA究竟有什么样的化学结构，才使它能够携带遗传信息呢?1953年，两位年轻的生物学家，沃森和克里克提出DNA双螺旋模型，解决了这个难题。DNA由六种小分子组成：脱氧核糖、磷酸和四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶，缩写成A、G、T、C)，由这些小分子组成了四种核苷酸，这四种核苷酸组成了DNA。根据双螺旋模型，DNA分子就像梯子，两边是两条由脱氧核糖和磷酸交替组成的长链形成的双螺旋。每一个脱氧核糖上都连着一个碱基。两条长链上的碱基，用A对T，G对C这样的配对原则结合在一起，像是一个个阶梯。DNA上碱基序列就是遗传信息，由四种碱基形成的排列组合无限多样，因此可以携带的遗传信息也复杂多变。

DNA的双链拆开后成为两个模板，根据碱基配对的原则，复制出两个与原来的DNA序列一模一样的新分子，这样遗传信息就获得了复制。如果在复制过程中DNA碱基序列发生了变化，就发生了基因突变。

P11-17

在一个落后时代的人看来，现代科学和魔法是没什么区别的。实际上，现代科学的发展早已远远超越了哈利·波特的想像。在魔法和神话里，从来没有出现过2000万吨级的聚变核弹，无论是宙斯的闪电还是孙悟空的金箍棒，在能量上和核弹根本不是一个级别；另外，神话和魔法的空间也显得过于狭窄，当魔幻故事还在月球轨道内进行的时候，人类的探测器快要飞出太阳系了。

科学的发展常常会超出人类的想像。19世纪时，有科学家通过流体力学原理得出结论：火车速度不可能超过每小时150千米，否则车内的空气就会被抽空；20世纪初，大多数物理学家都认为人类对于物质规律的认识已经完成，没有什么更多的事情要做了；20世纪60年代的大师冯·诺依曼说，全世界有一台巨型计算机就足够了，因为我们根本没那么多东西要算……

亲爱的小读者，科学的美丽就是：充满力量，又在迅速变化；好像离你很远，却又在你身边。为了帮助你了解科学发展的最新动态，我们编辑了《少年科学大讲堂》这套书。从作者到编辑，都努力用最浅显的语言，尽量让科学变得易读易懂。但是。这毕竟不是一套校园小说，你需要一点点耐心，才能享受到阅读和思考带来的乐趣。在阅读完成以后，你可以试着回答这样一个问题：科学能给我们带来什么呢?更强大的动力，更方便的沟通，更接近神话的世界，还是更惨重的灾难，更恐怖的损失?

这个问题没有标准答案，你可以在漫长的时间里，验证自己的回答。