1.什麼是基因
現在，基因已經成為一個家喻戶曉的名詞，但是你是否能準確地說出什麼是基因嗎？基因是DNA（脫氧核糖核酸）分子上具有遺傳效應的特定核苷酸序列的總稱，是具有遺傳效應的DNA分子片段。基因位於染色體上，並在染色體上呈線性排列。基因不僅可以通過複製把遺傳信息傳遞給下一代，還可以使遺傳信息得到表達。不同人種之間頭發、膚色、眼睛、鼻子等不同，是基因差異所致。利用基因，人們可以改良果蔬品種，提高農作物的品質，更多的轉基因植物和動物、食品將問世，人類可能在新世紀裏培育出超級作物。通過控製人體的生化特性，人類將能夠恢複或修複人體細胞和器官的功能，甚至改變人類的進化過程。
對於基因的研究，可以給一些病患者帶來福音。科學研究證明，一些困擾人類健康的主要疾病，例如心腦血管疾病、糖尿病、肝病、癌症等都與基因有關。依據已經破譯的基因序列和功能，找出這些基因並針對相應的病變區位進行藥物篩選，甚至基於已有的基因知識來設計新藥，就能“有的放矢”地修補或替換這些病變的基因，從而根治頑症。基因藥物將成為21世紀醫藥中的耀眼明星。基因研究不僅能夠為篩選和研製新藥提供基礎數據，也為利用基因進行檢測、預防和治療疾病提供了可能。比如，有同樣生活習慣和生活環境的人，由於具有不同基因序列，對同一種病的易感性就大不一樣。明顯的例子有，同為吸煙人群，有人就易患肺癌，有人則不然。醫生會根據各人不同的基因序列給予因人而異的指導，使其養成科學合理的生活習慣，最大可能地預防疾病。
2.克隆技術
克隆是英文“clone”或“cloning”的音譯，原意是指幼苗或嫩枝，以無性繁殖或營養繁殖的方式培育植物，如扡插和嫁接。在大陸譯為“無性繁殖”，在台灣與港澳一般意譯為複製或轉殖、群殖。中文也有更加確切的詞表達克隆，“無性繁殖”、“無性係化”以及“純係化”。科學家把人工遺傳操作動物繁殖的過程叫“克隆”，這門生物技術叫“克隆技術”，其本身的含義是無性繁殖，即由同一個祖先細胞分裂繁殖而形成的純細胞係，該細胞係中每個細胞的基因彼此相同。
克隆也可以理解為複製、拷貝，就是從原型中產生出同樣的複製品，它的外表及遺傳基因與原型完全相同。時至今日，“克隆”的含義已不僅僅是“無性繁殖”，凡是來自同一個祖先，無性繁殖出的一群個體，也叫“克隆”。這種來自同一個祖先的無性繁殖的後代群體也叫“無性繁殖係”，簡稱“無性係”。簡單講就是一種人工誘導的無性繁殖方式。但克隆與無性繁殖是不同的。無性繁殖是指不經過雌雄兩性生殖細胞的結合，隻由一個生物體產生後代的生殖方式，常見的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、莖、葉等經過壓條或嫁接等方式產生新個體也叫無性繁殖。
關於克隆的設想，我國明代的大作家吳承恩在《西遊記》中已有過精彩的描述——孫悟空經常在緊要關頭拔一把猴毛變出一大群猴子，這當然是神話，但用今天的科學名詞來講就是孫悟空能迅速地克隆自己。從理論上講，猴毛含全部脫氧核糖核酸序列，也是可以克隆的。
克隆技術不需要雌雄交配，不需要精子和卵子的結合，隻需從動物身上提取一個單細胞，用人工的方法將其培養成胚胎，再將胚胎植入雌性動物體內，就可孕育出新的個體。這種以單細胞培養出來的克隆動物，具有與單細胞供體完全相同的特征，是單細胞供體的“複製品”。英國英格蘭科學家和美國俄勒岡科學家先後培養出了“克隆羊”等動物。克隆技術的成功，被人們稱為“曆史性的事件，科學的創舉”。有人甚至認為，克隆技術可以同當年原子彈的問世相提並論。
克隆技術也可以用來生產“克隆人”，也就是說可以用來“複製”人，因而引起了全世界的廣泛關注。對人類來說，克隆技術是悲是喜，是禍是福？唯物辯證法認為，世界上的任何事物都是矛盾的統一體，都是一分為二的。克隆技術也是這樣。如果克隆技術被用於“複製”像希特勒之類的戰爭狂人，那會給人類社會帶來什麼呢？即使是用於複製普通的人，也會帶來一係列的倫理道德問題。如果把克隆技術應用於畜牧業生產，將會使優良牲畜品種的培育與繁殖發生根本性的變革。若將克隆技術用於基因治療的研究，就極有可能攻克那些危及人類生命健康的癌症、艾滋病等頑疾。克隆技術猶如原子能技術，是一把雙刃劍，劍柄掌握在人類手中。人類應該采取聯合行動，避免“克隆人”的出現，使克隆技術真正造福於人類社會。
3.基因工程
基因工程是生物工程的一個重要分支，它和細胞工程、酶工程、蛋白質工程和微生物工程共同組成了生物工程。所謂基因工程就是在分子水平上對基因進行操作的複雜技術，是將外源基因通過體外重組後導入受體細胞內，使這個基因能在受體細胞內複製、轉錄、翻譯表達的操作。它是用人為的方法將所需要的某一供體生物的遺傳物質——DNA大分子提取出來，在離體條件下用適當的工具酶進行切割後，把它與作為載體的DNA分子連接起來，然後與載體一起導入某一更易生長、繁殖的受體細胞中，以讓外源物質在其中“安家落戶”，進行正常的複製和表達，從而獲得新物種的一種技術，是在分子生物學和分子遺傳學綜合發展基礎上於20世紀70年代誕生的一門嶄新的生物技術科學。
基因工程在20世紀取得了很大的進展，這至少有兩個有力的證明。一是轉基因動植物，一是克隆技術。轉基因動植物由於植入了新的基因，使得動植物具有了原先沒有的全新的性狀，這引起了一場農業革命。如今，轉基因技術已經開始廣泛應用，如抗蟲西紅柿、生長迅速的鯽魚等。隨著研究的深入，基因工程必將給我們的生活帶來意想不到的積極變化。
基因工程前景廣闊，各國科學家都在加緊研究。我們國家的基因工程研究與國外相比，雖起步較晚，但也獲得了較大的發展，取得了一定的科研成果。例如，已經研製成功和正在研製的基因工程產品就有幾十種，有些已經投產並開始使用，如基因工程α——幹擾素，基因工程乙型肝炎疫苗等等。
總之，基因工程及應用給傳統生物技術帶來了徹底的革新，而且其應用範圍仍然在不斷加深、擴大，前景是十分誘人的。它等待著我們這一代青少年去探索，去實踐，從而獲得更大的成功。
4.生命的起源與進化
生物進化學說認為地球上數百萬種生物具有相同的起源，並在大約40億年的進化過程中逐漸形成。生物化學的發展為這一學說在分子水平上提供了有力的證據。例如所有種屬的DNA中含有相同種類的核苷酸。許多酶和其他蛋白質在各種微生物、植物和動物中都存在並具有相近的氨基酸序列和類似的立體結構，而且類似的程度與種屬之間的親緣關係相一致。DNA複製中的差錯可以說明作為進化基礎的變異是如何發生的。生物由低級向高級進化時，需要更多的酶和其他蛋白質，基因的重排和突變為適應這種需要提供了可能性。由此可見，有關進化的生物化學研究將為闡明進化的機製提供更加本質的輔助依據。
正如生命的起源至今還是個謎一樣，生命如何向前發展的問題也還是個謎。不過有一點卻可以肯定，如果地球上空最初沒有出現一種屏蔽物的話，那麼生命或許仍然停留在非常原始的階段。最初是從地球上放出含有氧和臭氧的保護性的大氣層，介入水和太陽的致命輻射之間。在這層屏蔽物下麵，一種新的生命演進在進行，光合作用發生了。光合作用使有生命的細菌和藻類，利用太陽輻射能，創造出許多有機物質並釋放出更多的氧氣。