“基因概念”史話

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中生物 來源: 高中學(xué)習網(wǎng)


基因是遺傳學(xué)的核心概念,自二十世紀以來,科學(xué)家研究基因的腳步就沒有停止過。經(jīng)歷了100多年的風雨滄桑后,有關(guān)基因本質(zhì)和功能的探求已逐漸明朗,下面筆者就基因概念的歷史演進做一簡要介紹。


1基因概念的雛形


從1856年到1864年,孟德爾以豌豆為材料進行了長達8年的植物雜交試驗,并用統(tǒng)計學(xué)的方法推導(dǎo)出了遺傳因子的分離規(guī)律和遺傳因子的自由組合規(guī)律。孟德爾所謂的“顆粒性遺傳因子”,即控制某性狀的抽象單位,它在體細胞中成雙存在,而在生殖細胞中成單存在。1909年約翰遜提出,用“基因”一詞來代替“遺傳因子”。


2基因的染色體理論


1910年摩爾根以果蠅為研究對象,通過實驗證明基因在染色體上呈線性排列,于是第一次將代表某一特定性狀的基因同某一特定的染色體聯(lián)系起來了,并因此確立了基因的連鎖與互換規(guī)律。1926年摩爾根在其代表作《基因論》中系統(tǒng)地提出了基因的“三位一體”概念,即認為基因是一個具有自我繁殖能力的重組、突變和功能的基本單位。


3基因本質(zhì)的探索


1941年比德爾和塔圖姆利用紅色面包酶,開展了一系列生化代謝與基因關(guān)系的研究,后來在實驗報告的基礎(chǔ)上提出了“一個基因一種酶”的假說,即認為基因與酶蛋白之間存在一一對應(yīng)的關(guān)系,因而每一個基因只能控制那個酶所催化的單個化學(xué)反應(yīng)。1955年本澤爾通過研究T4噬菌體,把通過“順反效應(yīng)”而發(fā)現(xiàn)的遺傳功能單位稱為順反子,并據(jù)此提出了“一個順反子一條多肽鏈”的修正性論斷(順反子是基因的同義語)。


4基因的現(xiàn)代定義


現(xiàn)代分子生物學(xué)的研究表明,基因是一個化學(xué)實體,是DNA分子中具有一定遺傳效應(yīng)的一段核苷酸序列;蚴沁z傳信息傳遞、表達和性狀分化發(fā)育的依據(jù)。一切環(huán)境因子都通過基因來影響生物的遺傳性;蚴强煞值,也是可移動的遺傳因子。基因本身在結(jié)構(gòu)上存在差異,例如真核生物的基因是一個嵌合體,它包含內(nèi)含子(能轉(zhuǎn)錄但不能翻譯)與外顯子(能實現(xiàn)轉(zhuǎn)錄和翻譯)兩個區(qū)段。同時基因本身在功能上也存在著差異,例如根據(jù)基因產(chǎn)物的分子性質(zhì),可以把基因分為蛋白質(zhì)基因和RNA基因(不編碼蛋白質(zhì),而產(chǎn)物為RNA的基因)兩大類。


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