基因未来会发展成什么样子？

1. 基因未来会发展成什么样子？

未来基因会发展成什么样子呢？关于基因这个话题，这里有很多大胆的设想。
其中的一个答案是这个样子的：如果我们有技术释放出来的时候，可以让某一些玉米经过转基因之后，不会被某一些虫害。或者这种玉米长得个特别大，或者这种玉米繁殖能力特别强，或者这种玉米，能够结出很多个种子出来，那么理论上来说，就可以把这种改造技术，拿去做一只鸡。如果再突破一下，这些科学家在某一个荒凉的小岛把这个基因技术拿去对人进行改造，让这个人永远不得感冒，让这个人可以一天24小时都不睡觉，而且保持精力充沛，让这个人可以永远不用生育，或者让这个人只能生男孩，或者让这个人生出的孩子全是双胞胎，或者只能生女孩。那么如果有一些人控制了这个资源的话，他把这些磨成粉，撒到这个面包里面给小朋友吃，那是不是可以控制一个民族和种族。
这些话题讲起来，都是让人觉得匪夷所思的，但是如果一个两百年前的在喜马拉雅山被人冻住的人今天来到当今的北京街头的话，他也一定觉得今天北京街上的人都很奇怪。有一个人居然对着空气张牙舞爪的说话，原来装着蓝牙。一个两百年前的人，他一定觉得现代人是很可怕的，或者很可笑的。那么我们今天是不是能够设想两百年之后的人类将会怎样。科技它处在一个叫加速度发展的一个轨迹里面，过去两百年所发展的变化很可能在未来不用两百年，只要五十年就能达到类似的变化速度，未来两百年将会变成什么样子，也许某一天一个人背上长着一百个手，那是一种真正的大护法的时代，那是真的选美冠军才能做的事情，一般的人只有八十只手，而一个选美冠军，有一百只手呢。
到那一天，我希望我们都能冰冻起来，一百年之后再来相见，看到未来的人类，真是一件很奇怪的事情。

2. 基因工程技术的发展方向

1、开发针对神经系统、肿瘤、心血管系统、艾滋病及免疫缺陷等重大疾病的多肽、蛋白质和核酸等新生物技术产品；

2、选择一批市场前景好的生物技术产品及疫苗、诊断用单克隆抗体，开发重点是乙肝基因疫苗与单克隆抗体诊断试剂等；

3、开发靶向药物主要是开发抗肿瘤药物。目前治疗肿瘤药物确实存在一个所谓"敌我不分"的问题。在杀死癌细胞的同时，也杀死正常细胞。导向治疗就是针对这个问题提出来。所谓导向治疗就是利用抗体寻找靶标，如导弹的导航器，把药物准确引入病灶，而不伤及其他组织和细胞；

4、人源化的单克隆抗体的研究开发。抗体可以对抗各种病原体，亦可作为导向器，但目前的单克隆抗体，多为鼠源抗体，其本身也被异种生物体视为抗原，当被注入人体后会诱导产生抗体（抗抗体）或激发免疫反应。目前国外已研究噬菌体抗体技术，嵌合抗体技术，基因工程抗体技术以解决人源化抗体问题；

5、血液替代品的研究与开发仍然占重要地位。血液制品是采用大批混合的人体血浆制成的，由于人血难免被各种病原体所污染，如艾滋病病毒及乙肝病毒等，通过输血而使接受输血的人感染艾滋病或乙型肝炎的案例时有发生，因此利用基因工程开发血液替代品引人注目。

3. 基因概念的发展

1.遗传因子：基因的最初概念来自孟德尔的“遗传因子”，认为生物性状的遗传是由遗传因子所控制的，性状本身是不能遗传的，被遗传的是遗传因子。
 
 2.基因是一个遗传、交换、突变的单位：1910年摩尔根等通过果蝇杂交实验表明，染色体在细胞分裂时的行为与基因行为一致，从而证明基因位于染色体上，并呈直线排列，提出了遗传学的连锁交换规律，证明了性别决定是受染色体支配的。
 
 3.基因是不可分割的功能单位：1944年Avery等人我生物化学方法证明了DNA就是遗传物质。G W．Beadle和E．L．Tatum通过对粗糙脉孢菌营养缺陷型的研究，提出了一个基因一个酶的假说。
 
 4.基因是一个转录单位：50年代初，美国遗传学家B．McClintock在玉米的控制因子的研究中已经指出某些遗传因子是可以转移位置的。

4. 基因工程的发展

5. 基因工程的发展

问题一：基因工程的发展  80年代中期以来，中国生物技术蓬勃发展、成绩喜人。由于国家高技术研究计划（即“八六三”计划）、攻关计划和国家自然科学基金会都将生物技术作为优先发展领域予以重点支持，中国生物技术整体研究水平迅速提高，取得了一批高水平的研究成果，为中国新兴生物技术产业的建立和发展提供了技术源泉。中国基因工程制药产业进入快速发展时期。产业现状1989年，中国批准了第一个在中国生产的基因工程药物――重组人干扰素αlb，标志着中国生产的基因工程药物实现了零的突破。重组人干扰素αlb是世界上第一个采用中国人基因克隆和表达的基因工程药物，也是到目前为止唯一的一个中国自主研制成功的拥有自主知识产权的基因工程一类新药。从此以后，中国基因工程制药产业从无到有，不断发展壮大。1998年，中国基因工程制药产业销售额已达到了7.2亿元人民币。截止1998年底，中国已批准上市的基因工程药物和疫苗产品共计15种。国内已有30余家生物制药企业取得了基因工程药物或疫苗试生产或正式生产批准文号。根据1997年对全国452从个事生物技术研究、开发和生产的单位进行的通讯调查结果，截止1996年底，中国已有8种基因工程药物和疫苗商品化（包括试生产），1996年基因工程药物和疫苗销售额约为2.2亿元人民币，仅占同期全国医药生物技术产品年销售额21.16亿元人民的10.4%。然而可喜的是，中国基因工程制药产业发展迅猛，年销售额已从1996年的2.2亿元人民币增长到1998年的7.2亿元人民币，年均增长率高达80%。预计2000年中国基因工程药物销售额将达到22.8亿元人民币。基因工程在制药业中具有广阔的发展前景，中国的基因制药行业已经初具规模，但与世界发达国家存在差距，主要表现在具有自主知识产权的产品较少，产业规模小、经济效益低。基因制药产业面临着历史性的机遇，主要表现在 *** 支持、资源丰富、基因信息公开、国际交流增加等方面。提高自主开发能力、保护基因资源是当前亟待解决的问题，同时，应加强对基因制药领域技术壁垒的研究与准备。国内外对比中国生物技术产业，特别是生物制药产业规模与美国相比差距很大。1996年，中国生物技术销售额为114亿元人民币，美国为100亿美元，相差7倍。1996年，中国基因工程和疫苗销售额为2.3亿元人民币，同期美国75亿美元。1998年，中国基因工程药物和疫苗销售额为7.2亿元人民币，还不到1亿美元，而1996年美国Amgen公司的两个主要产品Neupgen（G-CSF）和Epogen（红细胞生成素）销售额均达到10亿美元。从上市品种看，1998年，中国有15种基因工程药物和疫苗获准上市，美国上市的生物药物（主要是基因工程药物）共53种。中国基国工程药物市时间较美国同品种上市时间晚5年-10年。存在的主要问题1、同种产品生产厂家过多，造成市场恶性竞争，严重影响产业的健康发展：中国已批准上市的基因工程药物和疫苗绝大多数是多家生产。例如：干扰素α2a生产厂家有5家，干扰素α2b有5家，白细胞介素-2有10家，G-CSF有7家，GM-CSF有6家。基因工程药物临床应用剂量一般都很小（微克级），通常2-3个厂家满负荷生产就能满足全国市场需要。因此，过多厂家生产同一种基因工程药物势必造成市场过度竞争，使各生产企业的利润下降，同时还导致现有生产能力开工不足，成本增加，使企业不能获得合理利润，无法步入良性发展的轨道，甚至迫使有些企业严重亏损和破产。这种重复生产的现象与中国新药研究开发的指导思想不无关系。以往中国新药的研究开发是以引进开发为主，中国研制上市的和在研的新药绝大部分是仿制国外的，创新药物很少。......>> 
  
   问题二：基因工程的发展给人类带来什么影响  人类在基因领域已经取得了巨大的进步，并通过基因工程在改变自然以服务于人的需要方面进展迅速。但是，在很长一段时间内，人类对基因工程的哲学伦理学方面的问题重视不够。从克隆技术到人类基因组的重大发现以来，这一问题日益突出了，而与这一进程相比，人类相应的社会伦理体系却没有建立起来。 基因伦理学就其内容涵盖看，可有两方面的内容，一方面是生态伦理学，一方面是社会伦理学。就基因的生态伦理学而言，主要是为了规范和协调基因工程与生态环境之间的矛盾；就基因的社会伦理学而言，主要是为了规范和协调基因工程与社会伦理方面的矛盾问题。基因伦理学的创立和发展不仅不会妨碍自然科学的发展，反而会进一步增进我们关于科学本质的认识，也会有助于我们对真理、规律、因果性的全新认识。 人类在基因领域已经取得了巨大的进步，并通过基因工程在改变自然以服务于人的需要方面进展迅速。但是，在很长一段时间内，人类对基因工程的哲学伦理学方面的问题重视不够。这有两方面的问题。一方面，在改造自然和征服自然的哲学观下，基因工程引发了许多生态问题，特别是极大影响了生物多样性，而生物多样性正是自然可持续发展的基础。另一方面，基因工程引发了许多社会伦理问题。从克隆技术到人类基因组的重大发现以来，这一问题日益突出了，而与这一进程相比，人类相应的社会伦理体系却没有建立起来。 基因伦理学就其内容看，可有两方面的内容，一方面是生态伦理学，一方面是社会伦理学。就基因的生态伦理学而言，主要是为了规范和协调基因工程与生态环境之间的矛盾；就基因的社会伦理学而言，主要是为了规范和协调基因工程与社会伦理方面的矛盾问题。 生态伦理学对于植物基因研究工作的规范和合理约束，主要是出于生物多样性的考虑。近些年来，植物基因的研究取得了长足进步，这些进步推动了一系列农业革命，而尤以粮食革命为重。但是，这种以植物基因优化为基础的革命，却导致了物种多样性的破坏。比如，它使人们食用的粮食从5000多种锐减到150多种。与此类似的是，化肥对增产和缩短生长期起了举足轻重的作用，但也造成了土壤板结和地表破坏。同样的情况也发生在动物基因的研究与应用中。比如，试管牛和试管羊为人们控制生物性别提供了基础，这一技术使人类有可能实现对生物种群的控制。对某一种群来说，雄性数量不需要很多，但雌性数量却举足轻重，根据自然法则，雄雌出生概率大致相当，因此，如何在出生中尽量增大雌性数量和减少雄性数量就十分关键。但这样一来，势必造成种群雄雌比例的失衡，从而造成自然生态失衡。当这种技术应用于人类时，问题更大。前段时间关于克隆技术的讨论表明，基因的克隆技术一旦用于人类，可能带来或引起的麻烦甚至不是我们能够想象到的。 那么，基因伦理学是否和基因技术基因工程相矛盾呢？显然不是，因为基因伦理学和基因技术在为人类服务这一本质上是完全一致的。二者都要求既要充分利用基因技术为人类造福，又要尽可能避免因之产生的一切有害于社会的现象。只不过不同的国家和地区，二者的程度和比例不同而已。对中国这样的发展中国家来说，重点还不在于如何尽力去克服基因技术的基因工程产生的负面影响，而是如何最大可能地利用基因工程和基因技术发展经济。比如，现在我们都知道生物多样性是自然界可持续发展的基础，也就是说，生物进化主要不是“优胜劣汰”的，而是优劣相互协同的，是一个多样化的过程，而优化则必然走向单调性。但是，目前基因工程主要是优中选优，明显同生物多样化方向有悖，而且在实践中也确实导致了这样的问题。但是，对广大发展中国家来说，这样一来却解决了许多非常困难的现实问题。 由此可以得知，基因伦理学的创立和发展不仅不会妨碍自然科学的发......>>

6. 基因是真的决定未来吗？

7. 基因概念的发展？

(一)遗传因子 
  
基因的最初概念来自孟德尔的“遗传因子”，认为生物性状的遗传是由遗传因子所控制的，性状本身是不能遗传的，被遗传的是遗传因子。1909年，丹麦学者W．L．Johannsen提出了“基因”(gene)一词，代替了孟德尔的遗传因子。 


(二)基因是一个遗传、交换、突变的单位 

1910年摩尔根等通过果蝇杂交实验表明，染色体在细胞分裂时的行为与基因行为一致，从而证明基因位于染色体上，并呈直线排列，提出了遗传学的连锁交换规律，证明了性别决定是受染色体支配的。根据Morgan的“基因论”，遗传就是位于染色体上的粒子单位——基因的传递。每一个基因是一个物质实体，它具有以下含义：1.可以复制，由一代传至另一代，在现象型形成上有一特定功能；2.不能由交换再行区分；3.可突变成一改变了的状态。 


(三)基因是不可分割的功能单位 

1944年Avery等人我生物化学方法证明了DNA就是遗传物质。G W．Beadle和E．L．Tatum通过对粗糙脉孢菌营养缺陷型的研究，提出了一个基因一个酶的假说。1957年S.Benzer用大肠杆菌T4噬菌体作为材料，经过突变型的互补试验，提出了基因的顺反子(cistor)概念。一个顺反子即是一个为多肽编码的DNA片段，它的内部可以发生突变或重组，即包含着许多突变子和重组子。  


(六)基因是一个转录单位 

50年代初，美国遗传学家B．McClintock在玉米的控制因子的研究中已经指出某些遗传因子是可以转移位置的。后来的研究发现，在原核生物和真核生物中均发现有基因转移的现象，并将这些可转移位置的成分称为跳跃基因(jumping gene)，亦称转座因子(transposon element)。此外，传统的观点认为，一个结构基因是一段连续的DNA序列，70年代后期发现绝大多数真核生物基因都是不连续的，其中被一些不编码序列所隔开，故称为断裂基因。1978年，在噬菌体中还发现了重叠基因，一个基因序列可被包含在另一个基因中，两个基因序列可能部分重叠。1985年Gilbert提出基因是一个转录单位。它由在成熟信使中要失掉的内含子于被表达的外显子交替组成。实际上基因是一个以不同来源的外显子为构件的嵌合体，处于沉默的DNA基质(内含子)中。


近代生物学把基因定义为DNA分子的一个节段，把基因看成DNA专有的功能组分。1999年Wickner提出：“如果一个遗传因子是一种朊病毒，它就是一种有蛋白质组成的基因。”朊病毒是一种蛋白质病毒，它的自我繁殖是以其自身为模板对其同一基因所编码的正常蛋白质的翻译后修饰作用，使后者变成和自己同一构象。后来在酵母和丝状真菌中发现了prion形式的蛋白质，这些蛋白与早期发现的朊病毒的明显不同之处在于它们已经不是传染性的病毒，而是细胞质内的一种能影响细胞的特异性||性状的、可复制的遗传因子。因此，把它们叫做病毒已经不合适了，而是细胞中的一种非孟德尔式的遗传因子。另外，许多试验事实都证明组蛋白的共价修饰，诸如甲基化、乙酰化、磷酸化等在组蛋白上是以组合形式进行的，Allis把这种组合形式称为“组蛋白密码”。这些化学修饰改变了染色质的结构，使DNA（基因）的转录打开或者关闭，对基因的表达进行调控。这是一种基于组蛋白修饰而调控基因开或关的后成遗传现象，它的建立不需DNA突变。Allis认为：“组蛋白氨基末端修饰的组合性质解释了‘组蛋白密码’的存在，它极大地扩展了潜在的遗传密码信息。”组蛋白密码的提出告诉我们，作为功能单位的基因可能是由DNA与蛋白质组合而成。基因可能是DNA与蛋白质的结合体。 

因此，当今分子生物学认为：基因是一段制造功能产物的完整的染色体片段。

8. 基因工程的前景意义是什么？

科学界预言，21世纪是一个基因工程世纪。基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预，要认识它，我们先从生物工程谈起。生物工程又称生物技术，是一门运用现代生命科学原理和信息及化工等技术，利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工，以提供大量有用产品的综合性工程技术。
生物工程的基础是现代生命科学、技术科学和信息科学。生物工程的主要产品是为社会提供大量优质发酵产品，例如生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料，还可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等服务。
生物工程主要有基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程等五个部分。其中基因工程就是人们对生物基因进行改造，利用生物生产人们想要的特殊产品。随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。
人类基因工程走过的主要历程怎样呢？1866年，奥地利遗传学家孟德尔神父发现生物的遗传基因规律；1868年，瑞士生物学家弗里德里希发现细胞核内存有酸性和蛋白质两个部分。酸性部分就是后来的所谓的DNA；1882年，德国胚胎学家瓦尔特弗莱明在研究蝾螈细胞时发现细胞核内的包含有大量的分裂的线状物体，也就是后来的染色体；1944年，美国科研人员证明DNA是大多数有机体的遗传原料，而不是蛋白质；1953年，美国生化学家华森和英国物理学家克里克宣布他们发现了DNA的双螺旋结构，奠定了基因工程的基础；1980年，第一只经过基因改造的老鼠诞生；1996年，第一只克隆羊诞生；1999年，美国科学家破解了人类第二十二组基因排序列图；未来的计划是可以根据基因图有针对性地对有关病症下药。
人类基因组研究是一项生命科学的基础性研究。有科学家把基因组图谱看成是指路图，或化学中的元素周期表；也有科学家把基因组图谱比作字典，但不论是从哪个角度去阐释，破解人类自身基因密码，以促进人类健康、预防疾病、延长寿命，其应用前景都是极其美好的。人类十万个基因的信息以及相应的染色体位置被破译后，破译人类和动植物的基因密码，为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景，并将成为医学和生物制药产业知识和技术创新的源泉。
科学研究证明，一些困扰人类健康的主要疾病，例如心脑血管疾病、糖尿病、肝病、癌症等都与基因有关。依据已经破译的基因序列和功能，找出这些基因并针对相应的病变区位进行药物筛选，甚至基于已有的基因知识来设计新药，就能“有的放矢”地修补或替换这些病变的基因，从而根治顽症。基因药物将成为21世纪医药中的耀眼明星。基因研究不仅能够为筛选和研制新药提供基础数据，也为利用基因进行检测、预防和治疗疾病提供了可能。比如，有同样生活习惯和生活环境的人，由于具有不同基因序列，对同一种病的易感性就大不一样。明显的例子有，同为吸烟人群，有人就易患肺癌，有人则不然。医生会根据各人不同的基因序列给予因人而异的指导，使其养成科学合理的生活习惯，最大可能地预防疾病。
基因治疗
基因作为机体内的遗传单位，不仅可以决定我们的相貌、高矮，而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现。某些缺陷基因可能会遗传给后代，有些则不能。基因治疗的提出最初是针对单基因缺陷的遗传疾病，目的在于由一个正常的基因来代替缺陷基因或者来补救缺陷基因的致病因素。用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达，并因表达产物——蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术，治病治根，所以有人又把它形容为“分子外科”。
我们可以将基因治疗分为性细胞基因治疗和体细胞基因治疗两种类型。性细胞基因治疗是在患者的性细胞中进行操作，使其后代从此再不会得这种遗传疾病。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流。但其不足之处也很明显，它并没前改变病人已有单个或多个基因缺陷的遗传背景，以致在其后代的子孙中必然还会有人要患这一疾病。
无论哪一种基因治疗，目前都处于初期的临床试验阶段，均没有稳定的疗效和完全的安全性，这是当前基因治疗的研究现状。
可以说，在没有完全解释人类基因组的运转机制、充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前进行基因治疗是相当危险的。增强基因治疗的安全性，提高临床试验的严密性及合理性尤为重要。尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服，但总的趋势是令人鼓舞的。美国食品和药物管理局于2009年首次批准将胚胎干细胞应用于人类疾病的治疗。美国杰龙生物医药公司获准为数位因脊柱受伤导致下肢瘫痪的患者注射人类胚胎干细胞，并于夏天开始研究其成效。正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样，基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变化。
破译人类全部DNA指日可待
信息技术的发展改变了人类的生活方式，而基因工程的突破将帮助人类延年益寿。目前，一些国家人口的平均寿命已突破80岁，中国也突破了70岁。有科学家预言，随着癌症、心脑血管疾病等顽症被有效攻克，在2020至2030年间，可能出现人口平均寿命突破100岁的国家。到2050年，人类的平均寿命将达到90至95岁。
人类一直在挑战生命科学的极限。1953年2月的一天，英国科学家弗朗西斯·克里克宣布：我们已经发现了生命的秘密。他发现DNA是一种存在于细胞核中的双螺旋分子，决定了生物的遗传。有趣的是，这位科学家是在剑桥的一家酒吧宣布了这一重大科学发现的。破译人类和动植物的基因密码，为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景。1987年，美国科学家提出了“人类基因组计划”，目标是确定人类的全部遗传信息，确定人的基因在23对染色体上的具体位置，查清每个基因核苷酸的顺序，建立人类基因库。1999年，人的第二十二对染色体的基因密码被破译，“人类基因组计划”迈出了成功的一步。可以预见，在今后的工作中，科学家们可能揭示人类大约五千种基因遗传病的致病基因，从而为癌症、糖尿病、心脏病、血友病等致命疾病找到基因疗法。
继2000年6月26日科学家公布人类基因组“工作框架图”之后，中、美、日、德、法、英等6国科学家和美国塞莱拉公司在2001年2月12日联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。这次公布的人类基因组图谱是在原“工作框架图”的基础上，经过整理、分类和排列后得到的，它更加准确、清晰、完整。人类基因组蕴涵有人类生、老、病、死的绝大多数遗传信息，破译它将为疾病的诊断、新药物的研制和新疗法的探索带来一场革命。人类基因组图谱及初步分析结果的公布将对生命科学和生物技术的发展起到重要的推动作用。随着人类基因组研究工作的进一步深入，生命科学和生物技术将进入新的阶段。
基因工程在20世纪取得了很大的进展，这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物，一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因，使得动植物具有了原先没有的全新的性状，这引起了一场农业革命。如今，转基因技术已经开始广泛应用，如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多莉”母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物，它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。尽管有着伦理和社会方面的忧虑，但生物技术的巨大进步使人类对未来的想象有了更广阔的空间。
人类基因组计划
现代遗传学家认为，基因是DNA（脱氧核糖核酸）分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。基因位于染色体上，并在染色体上呈线性排列。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息得到表达。
那么，什么是基因组呢?基因组就是一个物种中所有基因的整体组成。人类基因组有两层意义：遗传信息和遗传物质。要揭开生命的奥秘，就需要从整体水平研究基因的存在、基因的结构与功能、基因之间的相互关系。
为什么选择人类的基因组进行研究？因为人类是在“进化”历程上最高级的生物，对它的研究有助于认识自身、掌握生老病死规律，了解生命体生长发育的规律，认识种属之间和个体之间存在差异的起因，认识疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象，为疾病的诊治提供科学依据。除测出人类基因组DNA的30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因，找出它们在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息外。在人类基因组计划中，还包括对五种生物基因组的研究：大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和小鼠，称之为人类的五种“模式生物”。
人类只有一个基因组，大约有5－10万个基因。人类基因组计划是美国科学家于1985年率先提出的，旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。计划于1990年正式启动，这一价值30亿美元的计划的目标是，为30亿个碱基对构成的人类基因组精确测序，从而最终弄清楚每种基因制造的蛋白质及其作用。随着人类基因组逐渐被破译，一张生命之图将被绘就，人们的生活也将发生巨大变化。随着我们对人类本身的了解迈上新的台阶，很多疾病的病因将被揭开，药物就会设计得更好些。
英、日、德、法等国随后积极响应，使人类基因组计划逐步演变成为一项大型国际科技合作计划。作为参与这一计划的唯一的发展中国家，我国于1999年跻身人类基因组计划，承担了1％的测序任务。
2000年6月，人类基因组计划完成了人类基因组序列的“工作框架图”；2002年2月又公布了人类基因组“精细图”；该计划已提前至2001年完成。人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗登月计划并称为20世纪三大科学计划。
人类基因组DNA序列图谱完成后，鉴定基因组多态性及其单倍型，以及寻找其在生物和医学应用中的重要作用成为了人们关心的热点。人们相信，在个体间，人类基因组DNA序列的差异决定了个体在疾病的易感性和药物的敏感性方面的差异。通过比较大量个体基因组的差异，从遗传的角度可以阐明人类个体发生疾病的风险以及对于环境适应能力的差异。2001年，国际人类蛋白质组组织（HUPO)正式成立，并迅即在北美、欧洲、韩国、日本成立了相应的分支机构。目前，我国也成立了相应的人类蛋白质组组织。
以研究基因功能为核心的“后基因组时代”已经来临，大规模的结构基因组、蛋白质组以及药物基因组的研究计划已经成为新的热点。其中涉及生物信息数据库及相关技术，生物信息数据的分析和开发，比较基因组学，基因分型及其与疾病的关系等等。生物信息技术已成为后基因时代的核心技术之一。
后基因组时代，给生物信息技术的发展提供了前所未有的机遇。生物信息学的发展将开拓出新的生命科学领域，使人们有可能在分子水平上更加系统地认识生命现象。