基因的概念及其发展研究

基因的概念及其发展研究

摘要：

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。不同人种之间头发、肤色、眼睛、鼻子等不同，是基因差异所致。人类只有一个基因组，大约有3万个基因。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。

本文介绍基因的概念以及其发展，人类对基因不段研究，从而更深入的了解基因，了解基因的发展，从而能够更好的利用有关基因方面的知识。

Abstract：

Genes are DNA (deoxyribonucleic acid) molecule has a nucleotide sequence-specific genetic effects, collectively, is a genetic effect of the DNA molecule fragments. Gene located on chromosome, and arranged in a linear chromosome. Gene not only by copying the genetic information passed to the next generation, so that genetic information can also be expressed. Between different ethnic hair, skin, eyes, nose, and so different, is due to genetic differences. There is only one human genome, about 30,000 genes. Human Genome Project is the first American scientists in 1985 proposed to clarify the human genome's 3 billion base pairs of sequence, that all human genes and find out their location on the chromosome, to decipher all human genetic information to make the first human A comprehensive manner at the molecular level understanding of themselves.

This paper introduces the concept of genes and their development, not

of human gene research to better understanding of genes, understanding the development of genes, allowing better use of knowledge about genes.

1.基因概念

基因是原核、真核生物以及病毒的DNA和RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本单位和突变单位以及控制性状的功能单位。

基因包括了编码蛋白质和tRNA、rRNA的结构基因，以及具有调节控制作用的调节基因。基因可以通过复制、转录和决定翻译蛋白质的生物合成，以及不同水平的调控机制，实现对遗传性状发育的控制。基因还可以发生突变和重组，导致产生有利、中性、有害或致死的变异。

基因是由核酸构成，除了少数的RNA病毒外，几乎所有生物的基因都是一个特定的DNA片段。但并非任何一段DNA或RNA都是基因，基因是有一定组织结构的DNA或RNA。遗传学在研究方法上，自始至终着眼于对基因本质的研究，可以说，遗传学的发展史，贯穿着人们对基因认识的不断深化过程。

基因的现代概念：一个基因在染色体上是一个编码的座位，是一个携带从上代到下代遗传信息的物质单位和功能单位，一个基因由启动子RNA 编码区和终止子组成。

2、基因概念的发展

2.1.遗传“因子”。基因的最初概念来自Mondel的遗传“因子”；1909年，

丹麦学者Johannsen提出“基因”（gene）一词，代替了Mondel的遗传因子，并由此形成了“颗粒遗传”学说。

2.2.染色体是基因的载体。1903年，萨顿和鲍维里认为遗传因子的行为与减数分裂和受精中染色体的行为非常吻合，因此认为基因可能位于染色体上，这只是一个

推测，后来被摩尔根证实。1910年，摩尔根以果蝇为实验材料，发现白眼性状总是和雄性相联系，证明控制果蝇眼睛颜色的基因位于X染色体上，这是人们第一次把某一基因与某一特定染色体联系起来，从而把基因落到了实处。他也发现了伴性遗传，提出了遗传学中第三大定律即连锁互换定律。1926年，摩尔根发表《基因论》，指出基因确实位于染色体上,并呈直线排列。基因是决定性状的功能单位，能产生一定的表

型效应；基因是结构单位，交换只能发生在基因之间，而不能发生在基因之中；基因是突变单位，可从一个等位形式变为另一等位形式，但基因内部没有可改变的最小单位。这就是“三位一体”的基因概念。

2.3.DNA是遗传物质。1928年Griffith首先发现肺炎球菌的转化作用，为确定遗传物质的化学性质的研究开辟了道路。1944年，Avery等用生化实验方法证明了转化因子是DNA，而不是蛋白质，DNA就是遗传物质。染色体主要由蛋白质和DNA组成。决定生物性状的基因是DNA还是蛋白质这一关键问题在1944年得到解决。通过肺炎双球菌的转化实验，Avery证明DNA是遗传物质。这是首次实验证明了基因的本质。1956年，康兰特分别提取出烟草花叶病毒的蛋白质和DNA，分别涂抹在健康的烟草叶子上，结果只有涂抹RNA的叶片得病，而涂抹蛋白质的叶片不得病，证明在不具有DNA的病毒中，RNA是遗传物质。这些RNA病毒能以自身为模板在RNA 复制酶的作用下进行复制。因此在少数生物中RNA是遗传物质，多数生物中DNA是遗传物质。

2.4.基因是有功能的DNA片段。20世纪40年代，Beadle和Tatum通过对粗糙脉孢霉营养缺陷型的研究，提出了“一个基因一个酶”假说，认为基因是通过对酶的控制来决定生物性状的。

1955年Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型，明确了DNA在活