神奇的基因密碼

“你們知道嗎？最近電視新聞經(jīng)常報(bào)道被拐賣的少年兒童通過親子鑒定的方式找到了自己的爸爸媽媽哦！真為他們感到高興。你們說親子鑒定真的有這么神奇嗎？”小好問想起昨天在電視上看到的新聞?wù)f。

“那當(dāng)然啦！”小粗心肯定地說，“不然要是認(rèn)錯(cuò)了怎么辦？”

小靈通插話道：“親子鑒定還可以防止其他人冒充孩子的親人呢。”

“沒錯(cuò)！公安機(jī)關(guān)早就開始啟動(dòng)了尋找失蹤兒童計(jì)劃，著手為解救的被拐兒童建立DNA數(shù)據(jù)庫，借助于比對(duì)失蹤兒童和父母的DNA、指紋等重要信息尋覓親屬。”奧秘精靈補(bǔ)充說道，“其實(shí)，隨著科技的發(fā)展，人類對(duì)DNA的解讀和應(yīng)用早已不局限在血緣關(guān)系的確認(rèn)上。咱們不妨今天就一起去開開眼界，了解一下被稱為人類基因密碼的DNA吧。”

判定血緣關(guān)系

說話間，奧秘精靈已經(jīng)把小先鋒們帶到了他的實(shí)驗(yàn)室。他指著一個(gè)類似鏈條的模型說：“你們看，這就是DNA的真實(shí)面貌，它叫脫氧核糖核酸，是染色體主要組成成分，這些帶有遺傳信息的DNA片段就是基因，而且……”

“停停停！聽著我的頭都大了。關(guān)主，人體結(jié)構(gòu)這么復(fù)雜，體內(nèi)的染色體一定不計(jì)其數(shù)吧？”小好問聽得有些暈乎，于是問奧秘精靈。

“當(dāng)然不是，每個(gè)人有23對(duì)即46條成對(duì)的染色體，分別來自父親和母親，但是人體內(nèi)約有30億個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成整個(gè)染色體系統(tǒng)。電視里不是經(jīng)常放這樣的情景嗎？拿著兩個(gè)人的頭發(fā)或者血液去做親子鑒定。你們知道檢測(cè)人員是如何進(jìn)行這項(xiàng)工作的嗎？”

小粗心：“這還不簡(jiǎn)單，不就看滴在水里的兩滴血會(huì)不會(huì)融合在一起唄。”

小好問：“小粗心，最近又在看宮廷劇吧？還真以為‘滴血能驗(yàn)親？”

小靈通：“我想檢測(cè)人員應(yīng)該是挑選了DNA鏈條上一些特殊點(diǎn)的基因來進(jìn)行相互比對(duì)。”

【關(guān)主釋答】

小粗心，親子鑒定是一門嚴(yán)謹(jǐn)且權(quán)威的科研項(xiàng)目哦，跟古代的“滴血驗(yàn)親”可不相同。小靈通分析的方向是正確的。

根據(jù)科學(xué)研究，人體細(xì)胞除了紅血球外都擁有一個(gè)由46種染色體組成的細(xì)胞核，染色體本身又由DNA染色體絲構(gòu)成，這種染色體絲在所有細(xì)胞中都是相同的。由于人體約有30億個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成整個(gè)染色體系統(tǒng)，而且在生殖細(xì)胞形成前的互換和組合是隨機(jī)的，所以世界上沒有任何兩個(gè)人具有完全相同的30億個(gè)核苷酸的組成序列，于是人的遺傳就呈多態(tài)性。盡管有遺傳多態(tài)性的存在，但每一個(gè)人的染色體必然只能來自其父母，這就是DNA親子鑒定的理論基礎(chǔ)。此外，對(duì)同一健康人來說DNA序列終生不變。所以，人的血液、毛發(fā)、唾液、口腔細(xì)胞及骨頭等都可以用于DNA鑒定。

檢測(cè)人員利用DNA進(jìn)行親子鑒定時(shí)，只需拿樣本上幾十個(gè)DNA位點(diǎn)作檢測(cè)，如果檢測(cè)結(jié)果顯示全部一樣，就可以確定其親子關(guān)系；如果有三個(gè)以上的位點(diǎn)不同，則可排除親子關(guān)系；而如果只有一兩個(gè)位點(diǎn)不同，檢測(cè)人員還會(huì)考慮基因突變的可能，他們將加做一些位點(diǎn)的檢測(cè)來進(jìn)行辨別。DNA親子鑒定，否定親子關(guān)系的準(zhǔn)確率幾近100%，肯定親子關(guān)系的準(zhǔn)確率可達(dá)到99.99%。

掃描疑兇容貌

“對(duì)了，現(xiàn)在警察常常依靠疑犯在現(xiàn)場(chǎng)留下的唾液、煙頭等線索來確定其身份，這是不是也利用了DNA鑒定技術(shù)？”小靈通想起了破案紀(jì)錄片當(dāng)中的片段。

“沒錯(cuò)，DNA技術(shù)目前在全世界很多國家已經(jīng)成為警方必不可少的破案工具。最近，國外科學(xué)家就利用最新的DNA識(shí)別技術(shù)，憑借犯罪現(xiàn)場(chǎng)的一點(diǎn)血跡就確定了嫌疑人的體貌特征，縮小了犯罪嫌疑人的范圍。你們知道這些警察是怎么做到的嗎？”

小粗心：“血液里面有疑犯的DNA啊，一分析就出來了。”

小好問：“哪有那么簡(jiǎn)單，有時(shí)候就算警察知道了疑犯的DNA，卻沒有比照的對(duì)象，怎么辦？”

小靈通：“或許是科學(xué)家找到了決定人類面部特征，像皮膚、眼睛和頭發(fā)顏色基因的具體位置，然后他們?cè)俑鶕?jù)這個(gè)來重點(diǎn)分析疑犯血液中的基因，判斷其外貌特征。”

【關(guān)主釋答】

這一關(guān)小靈通表現(xiàn)得很不錯(cuò)。至于小粗心，就像剛剛小好問說的那樣，可不要把事情想得太簡(jiǎn)單了哦。

以往DNA的測(cè)試結(jié)果，需要與警方的罪犯資料庫作對(duì)比，才能找出疑犯身份，但這種方法有一個(gè)很大的缺點(diǎn)就是疑犯若無犯罪紀(jì)錄，當(dāng)局就難以偵查。于是科學(xué)家想研究一項(xiàng)最新的DNA識(shí)別技術(shù)，在即使沒有現(xiàn)場(chǎng)目擊證人的情況下，讓警方憑借犯罪現(xiàn)場(chǎng)的一點(diǎn)血跡就能確定嫌疑人的體貌特征。

那怎么來實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)呢？科學(xué)家們絞盡腦汁，終于想到將特定的DNA標(biāo)記與面部特征聯(lián)系在一起。他們將目光聚焦在可導(dǎo)致面部和頭部變形的已知基因突變，或是決定皮膚、眼睛、頭發(fā)顏色的基因上。這些基因的正常版本會(huì)影響一個(gè)人的面部特征，例如影響嘴唇的外形，眼部周圍骨骼的外形和結(jié)構(gòu)或者面部中央?yún)^(qū)域和頭骨的外形。通過研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)能夠?qū)γ娌刻卣鳟a(chǎn)生重要影響的基因共有20種。當(dāng)警方收集到犯罪現(xiàn)場(chǎng)的血液之后，通過了解其DNA信息，并進(jìn)行分析比對(duì)，就能確定疑犯的外貌特征，這樣不但能幫助警察收窄嫌犯的調(diào)查范圍，還能將無辜的人排除在外。

提供醫(yī)療服務(wù)

奧秘精靈有些神秘地說：“其實(shí)，基因早就決定了我們的生老病死。相似的生活習(xí)慣、相仿的年齡，為什么有些人容易生病？為什么同一種疾病的不同患者用同一種藥物，效果卻大相徑庭？這都是基因決定的。”

“連我們的生老病死都是基因說了算？”小好問覺得有些不可思議。

奧秘精靈回答：“沒錯(cuò)，如果給你們一次基因檢測(cè)的機(jī)會(huì)，你們最想了解哪方面的信息呢？”

小好問：“我要查查身體里是不是有患癌癥的基因。”

小靈通：“對(duì)，我也要查查有沒有患病基因，如果有的話就提前采取措施預(yù)防。”

小粗心：“我想知道我的壽命有多長。”

【關(guān)主釋答】

小粗心，基因檢測(cè)不是萬能的，哪能測(cè)出你能活多少歲啊！不過，現(xiàn)在有不少人像小好問和小靈通所想的那樣，通過基因檢查，發(fā)現(xiàn)自己攜帶致病基因，從而提前進(jìn)行預(yù)防或治療，將患病幾率降至最低。

人類大部分疾病都是由于基因之間的復(fù)雜作用、環(huán)境因素，或者再加上一點(diǎn)點(diǎn)不好的運(yùn)氣導(dǎo)致。但有一些疾病，比如遺傳性疾病亨丁頓舞蹈癥或囊性纖維化，致病的因素主要是遺傳基因，如果人體有這些特定基因，就有可能會(huì)患上這類疾病，不過現(xiàn)在我們可以采取“基因測(cè)序”技術(shù)來進(jìn)行檢測(cè)。

與此同時(shí)，基因技術(shù)在研究和治療癌癥領(lǐng)域也有著突出貢獻(xiàn)。比如通過比較同一個(gè)病人的腫瘤遺傳結(jié)構(gòu)異常，腫瘤學(xué)家可以找出基因發(fā)生了哪些突變，從而使用有針對(duì)性的化療方案，處理不同的腫瘤。除此之外，基因檢測(cè)技術(shù)還可以為產(chǎn)前遺傳篩查提供依據(jù)。在藥物治療方面，通過分析一個(gè)人的基因組，醫(yī)生能正確選擇可能對(duì)那個(gè)人最適合的藥物和藥物劑量。

早在20世紀(jì)90年代，美、英、法、德、日和中國科學(xué)家共同啟動(dòng)了“人類基因組計(jì)劃”，期望把人體內(nèi)基因密碼全部解開，并繪制出人類基因圖譜。經(jīng)過這么多年的苦心鉆研，基因研究取得了一定程度上的新突破。當(dāng)人類基因組計(jì)劃完成以后，或許將來人們可以在疾病發(fā)生前，通過基因檢測(cè)了解體內(nèi)是否存在危險(xiǎn)致病因素，從而盡早地采取預(yù)防和治療措施。