第 3 章基因的本质第 4 节基因是有遗传效应的 DNA 片段【知识扩展】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。 1957 年,本泽尔(Seymour Benzer)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)概...