基因概念的演变

课程论文：基础分子生物学

题目：基因概念的历史演变

基因概念的历史演变

摘要：

基因（gene）是遗传学家约翰逊（W．Johannsen）在1909年提出来的。在遗传学发展的早期阶段，基因仅仅是1个逻辑推理的概念，而不是一种已经证实了的物质和结构。在基因遗传学史上，基因概念的发展大概分为以下阶段：孟德尔的遗传因子阶段；摩尔根的基因阶段；顺反子阶段和现代基因阶段。整个演变中人们对基因的认识不断深化和完善。

关键词：基因； 概念； 阶段 ；类型

正文：

早期的基因概念

遗传物质的早期推测

20世纪20年代，大多数科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质。20世纪30年代，人们才认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，组成DNA分子的脱氧核苷酸有四种，每一种有一个特定的碱基。由于对DNA分子的结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。

1.孟德尔的遗传因子阶段

19世纪60年代初，孟德尔对具有不同形态的豌豆作杂交实验，在解释实验中每种性状的遗传行为时，用A代表红花，a代表白花，表明生物的某种性状是由遗传因子负责传递的，遗传下来的不是具体的性状，而是遗传因子。遗传因子是颗粒性的，在体细胞内成双存在，在生殖细胞内成单存在。孟德尔所说的“遗传因子”是代表决定某个性状遗传的抽象符号。

孟德尔在阐明遗传因子在世代中传递规律时，就已经认识到了基因的两个基本属性：基因是世代相传的，基因是决定遗传性表达的。现在所说的“基因是生物体传递遗传信息和表达遗传信息的基本物质单位”，实际上就是孟德尔所阐明的基因观。

2.摩尔根的基因阶段

1909年，丹麦遗传学家约翰逊创造了“基因”这一术语，用来表达孟德尔的遗传因子，但还只是提出了遗传因子的符号，没有提出基因的物质概念。摩尔根对果蝇的研究结果表明，1条染色体上有很多基因，一些性状的遗传行为之所以不符合孟德尔的独立分配定律，就是因为代表这些性状的基因位于同一条染色体上，彼此连锁而不易分离。这样，代表特定性状的特定基因与某一条特定染色体上的特定位置联系起来。基因不再是抽象的符号，而是在染色体上占有一定空间的实体，从而赋予基因以物质的内涵。

- 1 - 基因概念的演变

基因，是生命的本源，一切生命体的构成必须具备基因。当我们了解到基因对生命有何种意义时，才发现我们的基因也有许多故事！

基因是一个复杂的问题。要弄清楚它，首先就要从基因的概念说起。什么是基因？“基因”这个词来源于希腊文，原意是“原始的”。从上面的定义可以看出，基因的意思就是能把遗传信息从亲代传递给子代的染色体或染色质上的片段。换句话说，基因是决定生物性状的遗传物质。

我们大家都知道基因这个词语吧，可是大家知道它是怎么演变而来的吗？今天我就来告诉你们答案：“基因”这个词语是从拉丁文“ geneticus”演变而来，而“ geneticus”又源于古代的希腊文，原意为“种子”。大约到19世纪中叶，英国的瑞典学者约翰逊和斯特劳斯提出，基因是染色体的遗传片段。不久，其他学者也接受了这一观点。 20世纪40年代末，米丘林等从细菌的营养缺陷型中得到启发，证明基因位于染色体上，而不是在DNA上，是一个位点。基因概念演变到现在已经差不多快一百年了，可见科学家们的工作之艰巨啊！

我认为基因并不是那么神秘，其实我们都身处基因之中。想要弄清楚基因的奥秘还真不是一件容易的事情呢！首先，我们都是人类的一部分，每一个人都是由无数个基因组合而成的，每一个人也只有基因是相同的。如果两个人都没有相同的基因，就不会出现亲 - 2 - 缘关系。

不过在人类探索自然奥秘的时候，科学家们一直在寻找能够更好地描述和理解基因的方法，所以很多专家建议把基因这一概念改为“基因组”。为什么要这样改呢？那是因为，我们已经能够运用现代分子生物学的手段从DNA分子水平上了解基因结构，这是一个飞跃。可是，仍然有许多问题困扰着我们，比如说基因的全部化学组成究竟是什么？这是一个重要的问题。此外，在寻找一种基因操作手段时，还需要搞清楚编码区和非编码区的含义。不管是哪一种名称，基因概念的演变都与科学技术的发展息息相关。

精品文档

精品文档 第三章 基因与基因组

第一节 基因概念的历史演变

第二节 DNA与基因

第三节 真核生物的割裂基因

第四节 基因大小

第五节 重叠基因

第六节 真核生物的基因组

第七节 真核生物DNA序列组织

第八节 细胞器基因组

第九节 基因鉴定

第十节 人类基因组计划

第三章 基因与基因组

1 基因（gene）的概念

基因是遗传的功能单位，DNA分子中不同排列顺序的DNA片段构成特定的功能单位；

含有合成有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核苷酸序列。

广义地说，基因是有功能的DNA片段。

第一节 基因概念的历史演变

2 基因概念的历史演变：

（1）Mendel提出基因的存在

（2）Morgan证实基因在染色体上

（3） “一个基因一个酶”修正为“一个基因一个多肽链”

“基因”一词的创立: 1909年，丹麦遗传学家约翰逊 “基因”（gene）。

Gregor Mendel

Thomas Hunt Morgan

3 基因概念的理论基础

3.1 一个基因一个酶

1941年

G W Beadle 和 E L Tatum

研究证实红色链孢霉各种突变体的异常代谢是一种酶的缺陷，产生这种酶缺陷的原因是单个基因的突变。

3.2 一个基因一条多肽链

本世纪50年代，

Yanofsky

有些蛋白质不只由一种肽链组成，如血红蛋白和胰岛素，不同肽链由不同基因编码，因而又提出了“一个基因一条多肽链”的假设。

3.3 基因的化学本质是DNA(有时是RNA)

1944年， O T Avery 证实了DNA是遗传物质。

有些病毒只含有RNA。

1953年沃森和克里克建立DNA分子的双螺旋结构模型。

3.4 基因顺反子（Cistron）的概念

1955年，美国本兹尔(Benzer)提出顺反子的概念： 精品文档

精品文档 是指编码一个蛋白质的全部组成所需信息的最短片段，即一个基因。

基因仅是一个功能单位，基因内部的碱基对才是重组单位和突变单位。

基因概念之演变

基因（gene）是遗传学家约翰逊（W．Johannsen）在1909年提出来的。他用基因这一名词来表示遗传的独立单位，相当于孟德尔在豌豆试验中提出的遗传因子。

在遗传学发展的早期阶段，基因仅仅是1个逻辑推理的概念，而不是一种已经证实了的物质和结构。由于科学研究水平的不断提高，从浅入深，由宏观到微观，基因的概念也在不断的修正和发展。从遗传学史的角度看，基因概念大致分以下几个阶段：孟德尔的遗传因子阶段；摩尔根的基因阶段；顺反子阶段和现代基因阶段。

一、孟德尔的遗传因子阶段

19世纪60年代初，孟德尔对具有不同形态的豌豆作杂交实验，在解释实验中每种性状的遗传行为时，用A代表红花，a代表白花，表明生物的某种性状是由遗传因子负责传递的，遗传下来的不是具体的性状，而是遗传因子。遗传因子是颗粒性的，在体细胞内成双存在，在生殖细胞内成单存在。孟德尔所说的“遗传因子”是代表决定某个性状遗传的抽象符号。

孟德尔在阐明遗传因子在世代中传递规律时，就已经认识到了基因的两个基本属性：基因是世代相传的，基因是决定遗传性表达的。现在所说的“基因是生物体传递遗传信息和表达遗传信息的基本物质单位”，实际上就是孟德尔所阐明的基因观。

二、摩尔根的基因阶段

1909年，丹麦遗传学家约翰逊创造了“基因”这一术语，用来表达孟德尔的遗传因子，但还只是提出了遗传因子的符号，没有提出基因的物质概念。摩尔根对果蝇的研究结果表明，1条染色体上有很多基因，一些性状的遗传行为之所以不符合孟德尔的独立分配定律，就是因为代表这些性状的基因位于同一条染色体上，彼此连锁而不易分离。这样，代表特定性状的特定基因与某一条特定染色体上的特定位置联系起来。基因不再是抽象的符号，而是在染色体上占有一定空间的实体，从而赋予基因以物质的内涵。

三、顺反子阶段

早期的基因概念是把基因作为决定性状的最小单位、突变的最小单位和重组的最小单位，后来，这种“三位一体”的概念不断受到新发现的挑战。 20世纪50年代以后，随着分子遗传学的发展，1953年在沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构以后，人们普遍认为基因是DNA的片段，确定了基因的化学本质。