漫谈基因概念的发展

我国民间流传着许多有趣的俗语，如“种瓜得瓜，种豆得豆”，“龙生龙，凤生凤，老鼠的孩子会打洞”，“一母生九子，九子各有别”等。这些俗语是劳动人民长期以来观察到的生物遗传和变异现象的形象描述，但是，人类对于遗传现象本质即其物质基础的探索，却经历了一个多世纪的历程。在十九世纪，欧洲有许多园艺家用杂交的方法来培育果树、蔬菜的新品种。然而，有一个叫孟德尔（生于1822年7月22日）的修道院院长从事豌豆杂交试验，却不是为了培养豌豆新品种，而是试图发现遗传的规律。经过八年时间的试验，孟德尔得到了大量第一手资料，于 1866年发表了著名的论文《植物杂交试验》，在这一论著中，孟德尔提出生物性状是由一个呈颗粒性遗传且相当稳定的遗传单位控制的，他将这个遗传单位称作“遗传因子”。1909年，丹麦学者约翰森用“基因”一词代替了孟德尔的“遗传因子”。从此，“基因”一词一直被沿用至今。但是，随着遗传学和分子生物学的不断发展，人类对于遗传基础的本质的认识不断加深，“基因”一词的涵义也在不断的变化。1903 年，萨顿和博维里首先发现了遗传过程中染色体①与遗传因子在行为上的相似性，从而提出遗传因子就在染色体上的著名假设。随后不久，摩尔根等人以果蝇为材料进行了大量试验研究，不但进一步证实了染色体基因载体的假设，而且还发现基因在染色体上呈直线排列。他们认为，基因是遗传的结构和功能单位。基因可以发生突变；同源染色体之间可以发生基因的互换，但交换只能发生在基因之间而不能发生在基因之内；一个基因可以产生一种特定的表型效应。这就是流行的所谓“功能、交换、突变”三位一体的基因概念。从此，基因被确定为位于染色体上的一个实体，不再是一种抽象概念了。