专题一 人类基因组计划及其意义

开卷有益

你能活多少岁？你想活多少岁？长寿是人类梦寐以求的，但是疾病等因素一直困扰着我们，癌症、糖尿病等大多是基因病。如果能攻克人类基因的奥秘，活到一百五十岁并不是异想天开。我们也能够在超市买到抗感冒的苹果、防肝炎的梨，能吃到治疗艾滋病的大米。如果能攻克人类基因的奥秘，我们的生活将发生翻天覆地的变化，我国正是人类基因组计划的成员国之一，承担着百分之一的任务，而这正是本文作者杨焕明博士争取而来的。今天我们就随他走进基因世界，去领略基因世界的多姿多彩！

话题链接——科学与生活

1．教材赏悟

全文通过介绍人类基因组计划的科学地位及六大导向性的意义，阐明了该计划是人类科学史上的重大工程，可以奠定揭开生命最终奥秘的基础，反映了当前领先于科技前沿的基因组研究的重大突破和广阔前景，体现了人文关怀性和科学严谨性，并呼吁人们要加强国际性合作，走良性发展的科研之路。

2．名句赏记

◆科学家的成果是全人类的财产，而科学是最无私的领域。——高尔基

◆数理科学是大自然的语言。——伽利略

◆科学是我心中的温暖和愉快，你使我无所畏惧，视死如归。入狱者虽难得重见天日，你却能把锁链和铁窗粉碎。——布鲁诺

◆科学是人类智慧的结晶和硕果……展望科学的未来，人类将高举科学的火炬登上宇宙的天堂。——霍金

◆科学是人们生活中最重要、最美好和最需要的东西。——契诃夫

◆没有科学和艺术，就没有人和人的生活。——列夫·托尔斯泰

◆科学是我们时代的神经系统。——高尔基

◆科学的真正的、合法的目标说来不外是这样：把新的发现和新的力量惠赠给人类生活。——培根

◆科学、科学知识总是假设的：它是猜想的知识。科学的方法是批评的方法：

寻求和消灭错误并服务于真理的方法。——卡尔·波普尔

◆科学本身就有诗意。——斯宾塞

3．典例赏析

揭开遗传奥秘

原文：1832年的一天，奥地利西里西亚地区一个名叫海因赞多夫的小村庄，10岁的约翰正忙着帮助父亲嫁接果树。父亲酷爱园艺，是果树栽培嫁接方面的行家，左邻右舍的农民经常来向他请教。约翰从小就在父亲影响下学会了干各种农活，并且对果树嫁接产生了浓厚的兴趣。

一次小约翰问父亲：“爸爸，一枝小小的良种接穗，尽管全部养料都由劣种砧木供给，为什么仍能长成粗大的枝干和香甜的果实？”

“孩子，我也不知道为什么！但事实的确如此。比养料力量更大是树木的本性，就是人们称为‘遗传’的那种性质吧！”父亲根据自己掌握的知识回答了约翰的问题。

小约翰默默地听着听着，陷入了沉思：“树木的本性”“遗传”，那是怎么一回事呢？他不断地喃喃自语。

童年的嫁接经验和学校里组织的生物活动，这些生物学的遗传现象在约翰幼小的心灵里扎下了深深的根基，这对他成为举世闻名、发现遗传规律的伟大的生物学家影响极大，他就是发现遗传三大定律的孟德尔。

悟语：伟大的发现常产生于我们普通的生活中，但是如果没有刨根究底的精神，如果没有持之以恒的坚持，没有把好奇心继续到底的决心，这伟大的发现还会是平常的生活现象。

4．时文赏读

懒散都是基因惹的祸

生活中常看到两种人：一种每日神采奕奕，仿佛总有用不完的力气；而另一种则时刻散漫慵懒，对家务、工作、运动等深恶痛绝，甚至在没遥控器的情况下宁愿忍受糟糕的电视节目也懒得换台。世人普遍对第二种大懒人嗤之以鼻。但是近日，加拿大安大略省汉密尔顿麦克马斯特大学的一项研究似乎让这些懒人为自己的慵懒找到了完美借口：“懒散不是我的错，都是基因惹的祸。”

研究者认为，我们肌肉中存在两种能够促使AMP活化蛋白激酶(AMPK)产生的基因，而AMPK在将食物转化为身体所需能量的过程中发挥着不可小觑的作用：它存在于细胞之中，能够促生身体“动力工厂”线粒体。因此，体内能生成大量AMPK的人总是活力四射，相反，没有足够AMPK的人则会整日一副萎靡不振的样子。

该研究的研究对象是小白鼠。这些白鼠被分为两组，通过喂不同的食物，一组白鼠体内逐渐缺乏促使AMPK产生的基因。一段时间后，研究者让两组白鼠在滚轮上运动并进行比较。戏剧性的结果出现了，正常白鼠可以在滚轮上连续运动20分钟，运动距离约为1千米，而缺乏AMPK产生基因的白鼠则只能在滚轮上小跑约40米。研究者认为，这一研究结果同样适用于人体。

该研究的领头人格雷戈里·斯坦伯格(Gregory Steinberg)博士称，他们的研究结果或能为治疗由缺乏锻炼引起的肥胖以及哮喘提供新思路。

虽然慵懒的性格由不得我们自己，但是这种性格并非不可改变。研究者指出，运动能够促使AMPK的生成。因此，讨厌运动的人如果能够坚持，最后也会变成运动达人。斯坦伯格博士给我们的建议就是：“如果发现自己开始发胖或者存在凝滞不动的生活习惯，最好的方法是立即停止这种放任的生活方式，遗传缺损

不会决定命运，毅力才会。”

常识链接——知人论世

1．识作者

杨焕明，1952年生于浙江温州乐清市。著名基因组学

家，国际“人类基因组计划”中国主持人，长期从事基因组

学研究，为争取和主持完成中国参与人类基因组1%序列的

测定立下汗马功劳，使中国成为这一被称为“二十世纪登月

计划”的宏伟目标的成员国之一。他主持完成了“人类基因组序列图”和“人类基因组单体型图”的中国卷，为我国的水稻、家鸡、家蚕等大型基因组，以及“非典”病毒等微生物基因组的研究作出了贡献。他的诸多研究项目使我国基因组研究得以跻身世界前沿。

2019年被《科学美国人》评为年度科研领袖人物。2007年12月27日，当选为中国科学院院士。

2．知背景

20世纪初期，人类发现了生命的基本规律之一——遗传规律。20世纪50年代初，英国和美国的科学家提出遗传物质DNA的双螺旋模型，打开了人类认识生命奥秘的大门。70年代开始的DNA克隆技术和后来蓬勃发展的转基因技术、动物植物克隆技术，让人类对生命奥秘有了进一步的认识。与此同时，人们还发现，几乎人类所有的疾病都与基因有关。在这样的背景之下，人类基因组计划诞生了。目的是为了解决人类健康问题，并以此带动生物信息产业的发展。人类基因组计划最早在1985年由诺贝尔奖获得者美国的杜尔贝克提出。1990年10月，国际人类基因组计划正式启动。中国于2019年9月获准加入人类基因组计划并承担了1%的测序任务。作为国际“人类基因组计划”中国协调人，本文作者杨焕明教授为争取和主持完成中国参与人类基因组1%序列的测定做出了重大贡献。

一、字音辨识

1．单音字

①核苷．酸(gān)②阐．明(chǎn)③诞．生(dàn)

④辜．负(gū) ⑤衍．生(yǎn) ⑥砌．砖(qì)