基因的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么？起初科學(xué)家們認(rèn)為蛋白質(zhì)最有可能是遺傳物質(zhì)，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)由20種不同的氨基酸組成，而DNA只有4種不同的堿基。直到1944艾弗里（O.Avery，1877—1955）等證實(shí)了肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化因子是DNA，人們才確認(rèn)基因的物質(zhì)基礎(chǔ)是DNA，某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。DNA復(fù)制，基因也隨著復(fù)制。細(xì)胞分裂時(shí)，復(fù)制了的染色體和其上的基因傳給后代，這就是生物繁衍的分子基礎(chǔ)。
1910，摩爾根（T.H.Morgan，1866—1945）通過果蠅的遺傳實(shí)驗(yàn)證明基因存在于染色體上。而后，摩爾根領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室還闡明了多個(gè)基因在一條染色體上呈線性排列，從而得出了染色體是基因的載體的結(jié)論。但當(dāng)時(shí)對(duì)基因的化學(xué)成分并不清楚。
DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)主要來自于肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。1944，美國(guó)科學(xué)家艾弗里和同事經(jīng)過10的工作，在離體的條件下完成了肺炎雙球菌從無毒型（R型）向有毒型（S型）的轉(zhuǎn)化。他們把DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)分別從活的5型細(xì)菌中提取出來，把每一成分分別跟活的R型細(xì)菌混合后在培養(yǎng)液中培養(yǎng)。他們發(fā)現(xiàn)，S型細(xì)菌的DNA成分、且只有DNA能夠把某一R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為5型，而且DNA的純度越高，這種轉(zhuǎn)化過程越有效。若使DNA分解，就不再出現(xiàn)轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。以上實(shí)驗(yàn)說明從一種基因型的細(xì)胞來的DNA摻入到另一不同基因型的細(xì)胞中，可引起穩(wěn)定的遺傳變異，DNA具有特定的遺傳特性，是遺傳物質(zhì)。
DNA多聚核苷酸中的堿基對(duì)的排列順序決定了遺傳信息。遺傳信息的編碼通常是從DNA的5’端到3’端（聚合酶按這個(gè)方向復(fù)制DNA）。在以DNA為遺傳物質(zhì)的生命體中，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA的一個(gè)區(qū)段，并與它所決定的蛋白質(zhì)的氨基酸順序相對(duì)應(yīng)。每個(gè)DNA分子上有很多個(gè)基因，每個(gè)基因中又可以含有成百上千個(gè)核苷酸對(duì)。在一條DNA分子上的基因一般是分散的，被不編碼蛋白質(zhì)的DNA分開。
基因的3個(gè)基本特性可以用DNA的特性加以說明。
1．基因的自我復(fù)制。在細(xì)胞有絲分裂間期，DNA復(fù)制為相同的兩個(gè)DNA分子，基因也隨之復(fù)制。
2．基因決定性狀。某一區(qū)段的核苷酸順序互補(bǔ)地決定mRNA的核苷酸順序，進(jìn)而專一地決定蛋白質(zhì)的氨基酸順序。所以某一基因存在時(shí)，決定某種酶或其他蛋白質(zhì)的合成，通過生理生化過程，出現(xiàn)某一性狀。
3．基因的突變。DNA分子很穩(wěn)定，但偶爾也會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，例如某一區(qū)段內(nèi)一個(gè)堿基對(duì)改變了，改變的新核苷酸順序通過復(fù)制又能穩(wěn)定地保持下去�；蛞埠芊�(wěn)定，但偶爾也會(huì)發(fā)生一個(gè)突變，出現(xiàn)一個(gè)與原來不同的新等位基因。該基因通過自我復(fù)制又穩(wěn)定地一代一代傳下去。
現(xiàn)已證明遺傳物質(zhì)除了DNA外還有RNA，如有些病毒不含DNA，只含有RNA和蛋白質(zhì)。
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