2013-2014学年高中生物 3.4 基因是有遗传效应的DNA片段素材2 新人教版必修2

2013-2014 学年高中生物 3.4 基因是有遗传效应的 DNA 片段素材 2 新人教版必修 21.基因概念的演变 在 20 世纪，基因的概念随着遗传学的发展而不断变换形式，扩大内涵；同时，随着对基因功能认识的深入，人们所知的基因种类也日益增多。回顾对基因研究的演变和发展历史，将有助于进一步认识基因结构和功能的多样性。 基因（gene）这个名词是 1909 年由遗传学家约翰逊（W.L.Johannsen，1857—1927）提出来的，用来表示遗传的独立单位，相当于孟德尔在豌豆实验中提出的遗传因子。但他只是提出了基因的符号，没有提出基因的物质概念。 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。1957 年，本泽尔（S.Benzer，1921—）以 T4 噬菌体为材料，在 DNA 分子水平上研究基因内部的精细结构，提出了顺反子（cistron）、突变子和重组子的概念。顺反子是一个遗传功能单位，一个顺反子决定一条多肽链，这就使以前一个基因一种酶的假说发展为一个基因一种多肽的假说。能产生一种多肽的是一个顺反子，顺反子也就是基因的同义词。顺反子可以包含一系列突变单位──突变子。突变子是 DNA 中构成基因的一个或若干个核苷酸。由于基因内的各个突变子之间有一定距离，所以彼此间能发生重组，这样，基因就有了第三个内涵──“重组子”。重组子代表一个空间单位，它有起点和终点，可以是若干个密码子的重组，也可以是单个核苷酸的互换。如果是后者，重组子也就是突变子。 顺反子概念把基因具体化为 DNA 分子的一段序列，它负责传递遗传信息，是决定一条多肽链的完整的功能单位；但它又是可分的，组成顺反子的核苷酸可以独自发生突变或重组，而且基因与基因之间还有相互作用。基因排列位置的不同，会产生不同的效应。 1961 年法国遗传学家雅各布（F.Jacob）和莫诺（J.Monod）提出的大肠杆菌乳糖操纵子模型，又丰富了基因概念的内容，表明基因不仅是传递信息的载体，同时又具有调控其他基因表达活性的功能。至此，人们已经知道，基因是可分的，不仅体现在基因的结构上，而且在功能是也可以分为负责编码产生某种蛋白质分子的基因，以及负责调节其他基因功能的基因。基因不仅能单独起作用，而且在各个基因之间还有一个相互制约、反馈调节的网络。每个基因都在这个系统中发挥各自的功能；基因可以有其自身的产物，也可以没有产物。基因还有很多其他的存在形...