遗传学习题答案基因概念的发展

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1、基因概念的发展1、孟德尔的遗传因子1909年，W.L.Johannsen 提出gene 一词2、1910年，摩尔根证明基因位于染色体上3、1928年Griffith 1944年Avery证明DNA是遗传物质4、watson,crick DNA double helix 5、crick 中心法则 三联体密码，1957 S.Benzer顺反子6、1961 F.Jacob,J.Monod 操纵子7、B.McClintock 转座子8、断裂基因 1978年 噬菌体重叠基因回答一：1909年,约翰逊(Johannsen)首次提出了基因(gene)的概念,用以替代孟德尔(Mendel)早年所提出的遗传因子

2、(geneticfactor)一词,并创立了基因型(geno-type)和表现型(phenotype)的概念,把遗传基础和表现性状科学地区分开来。随着遗传学的发展,特别是分子生物学的迅猛发展,人们对基因概念的认识正在逐步深化。11个基因1个酶英国生理生化学家盖若德(Garrod.A.E)研究了人类中的先天代谢疾病,并于1909年出版了先天代谢障碍一书。他通过对白化病等疾病的分析,认识到基因与新陈代谢之间的关系,即1个突变基因,1个代谢障碍。这种观点可以说是1个基因1个酶观点的先驱。比得尔(Beadle.G.W)和塔特姆(Tatum.EL)对红色链孢霉做了大量的研究。他们认为,野生型的红色链孢霉

3、可以在基本培养基上生长,是因为它们自身具有合成一些营养物质的能力,如嘌呤、嘧啶、氨基酸等等。控制这些物质合成的基因发生突变,将产生一些营养缺陷型的突变体,并证实了红色链孢霉各种突变体的异常代谢往往是一种酶的缺陷,产生这种酶缺陷的原因是单个基因的突变。21个基因1条多肽链红色链孢霉和大肠杆菌营养缺陷型的早期研究表明,在各种氨基酸、维生素、嘌呤和嘧啶的生物合成路线上,催化每一步反应的酶都是在1个基因的监控下进行的。到了本世纪50年代,扬诺夫斯基(Yanofsky)发现并提出了新奈侍?即1个基因控制2步反应。他发现在大肠杆菌中,催化吲哚磷酸甘油脂生成色氨酸反应的酶,即色氨酸合成酶的结构比较复杂,实际

4、上是由2种多肽构成,A肽可以独立催化吲哚磷酸甘油脂分解生成吲哚,B肽则可以单独催化吲哚转变为色氨酸。因此对1个基因1个酶的学说做了第1次修正。3基因的化学本质是DNA(有时是RNA)1944年,埃维里(Avery)等人通过肺炎双球菌的转化实验,第1次证实了DNA是遗传物质,由此,基因的化学本质得到了阐明。人们通过研究发现有些病毒如烟草花叶病毒、脊髓灰质病毒等只含有RNA,而不具有DNA,这些RNA病毒可以在RNA复制酶的作用下以自身为模板进行复制,这类生物中基因的化学组成为RNA。1953年沃森(Watson)和克里克(Crick)建立了DNA分子的双螺旋结构模型,这是遗传学史上的1个里程碑。

5、近几十年来遗传学的发展,特别是遗传工程技术的发展充分证实这1模型的正确性。4基因顺反子的概念1955年,美国分子生物学家本兹尔(Benzer)提出了比传统基因概念更小的基本功能单位即顺反子的概念。用r 突变型和野生型噬菌体共同侵染K菌株,两种噬菌体都可以正常生长并使得K菌株裂解。但是在r 突变型之间进行的互补试验,结果有很大的差异。同一互补群的突变型不存在功能上的互补关系,只有分别属于两个互补群的突变型才能在功能上互补,而表现出野生型的特点。本兹尔把这种基因内部的功能互补群称为顺反子。实际上,本兹尔从遗传学的互补实验中,所得出的顺反子的概念已经深入到当时人们并不了解的基因转录水平上了。顺反子的

6、概念与蛋白质的高级结构的研究结果是一致的,因为蛋白质往往是由两条或多条多肽链所构成,它们即为蛋白质的亚基。本兹尔通过实验提出了1种新的基因概念:1)作为突变单位,从分子水平上可以精确到单核苷酸或碱基水平,这就是突变子;2)作为交换单位,也以单核苷酸或单个碱基为基本单位,这就是互换子;3)作为功能单位,基因也是可分的,基因不是1个功能的基本单位,基因的功能常含有2个或多个顺反子的功能。现代遗传学的研究证明本兹尔提出的概念基本上是正确的。5结构基因与调控基因的划分随着研究的深入,人们首先在原核生物中发现,不是所有的基因都能为蛋白质编码。于是,人们就把能为多肽链编码的基因称为结构基因。除结构基因以外

7、,有些基因只能转录而不能进行翻译,如tRNA和rRNA基因。还有些基因本身并不进行转录,但是可以对其邻近的结构基因的表达起控制作用,如启动基因和操纵基因。从功能上讲,启动基因、操纵基因和编码阻遏蛋白、激活蛋白的调节基因都属于调控基因。操纵基因与其控制下的一系列结构基因组成1个功能单位,称做操纵子。对这些基因的研究,加深了人们对基因的功能及其调控关系的认识。6断裂基因断裂基因首先由凯姆伯恩(Chambon)和博杰特(Berget)在本世纪70年代报道。在1977年美国冷泉港举行的定量生物学讨论会上,有些实验室报道了在猿猴病毒SV40和腺病毒Ad2上发现基因内部的间隔区,间隔区的DNA序列与该基因

8、所决定的蛋白质没有关系。用该基因所转录的mRNA与其DNA进行分子杂交,会出现一些不能与mRNA配对的DNA单链环。人们把基因内部的间隔序列称为内含子,而把出现在成熟RNA中的有效区段称为外显子。这种基因分割的现象后来在许多真核生物中都有发现,因此是一种普遍现象。断裂基因的初级转录物称作前体RNA,把前体RNA中由内含子转录下来的序列去除,并把由外显子转录的RNA序列连接起来这一过程称作剪接。剪接过程涉及到许多问题,有些问题目前还没有彻底搞清。值得一提的是,1981年切赫(Cehe.T)首次报道了原生动物四膜虫(Tetrahymena)前体rRNA的中间序列(IVS)具有催化功能,可以催化该前

9、体rRNA进行自我剪接。7重叠基因1977年维纳(Weiner)在研究Q0病毒的基因结构时,首先发现了基因的重叠现象。1978年费尔(Feir)和桑戈尔(Sanger)在研究分析X174噬菌体的核苷酸序列时,也发现在由5375个核苷酸组成的单链DNA所包含的10个基因中有几个基因具有不同程度的重叠,但是这些重叠的基因具有不同的阅读框架。以后在噬菌体G4、MS2和SV40中都发现了重叠基因。重叠基因的发现使人们冲破了关于基因在染色体上成非重叠的线性排列的传统概念。8跳跃基因1950年麦克林托克(Mcclintock.B)在玉米染色体组中发现1个激体-解离系统,它们在染色体上的位置不固定,可以由1

10、条染色体跳到另外1条染色体上。这项研究在当时并未引起人们的关注,但是随着科学的发展,人们在果蝇、酵母、大肠杆菌中都发现了跳跃基因的存在,并对它们进行了广泛的研究。由此可见,在历史发展的不同时期,人们对基因概念的理解有着不同的内涵。我们相信,在世界科学技术日新月异发展的今天,生物科学随着其相关科学技术的发展,将会有更多、更大的突破性进展。基因概念还将被赋予更新的内容。回答二：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

11、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。1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

12、,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。2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

13、体上占有一定空间的实体,从而赋予基因以物质的内涵。3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(SeymourBenzer)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)概念。顺反子是1个遗传功能单位,1个顺反子决定1条多肽链。能产生1条多肽链的是1个顺反子,顺反子也就是基因的同义词。1

14、个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1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,所以彼此之间能发生重组,重组频率与突变子之间的距离成正比。重组子代表1个空间单位,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。4现代基因阶段4.1操纵子从分子水平来看,基因就是DNA分子上的一个个片段,经过转录和翻译能合成1条完整的多肽链。可是,通过近年来的研究,认为这个结论并不全面,因为有些基因,如rRNA和tRNA基因只有转录功能而没有翻译功能。另外,还有一类基因,其本身并不进行转录,但可以对邻近的结构基因的表达起控制作用

15、,如启动基因和操纵基因。从功能上讲,能编码多肽链的基因称为结构基因;启动基因、操纵基因和编码阻遏蛋白、激活蛋白的调节基因属于调控基因。操纵基因与其控制下的一系列结构基因组成1个功能单位,称为操纵子。4.2移动基因移动基因指DNA能在有机体的染色体组内从1个地方跳到另一个地方,它们能从1个位点切除,然后插入同一或不同染色体上的另一个位置。移动基因机构简单,由几个促进移位的基因组成。基因的跳动能够产生突变和染色体重排,进而影响其他基因的表达。业已证明,相当一部分已知的自发突变是移动基因所致,而且,移动基因不仅能在个体的染色体组内移动,并能在个体间甚至种间移动,因此是1个重要的进化因素。移动基因的发

16、现动摇了基因在染色体上有一固定位置的传统观念。4.3断裂基因过去人们一直认为,基因的遗传密码子是连续不断地并列在一起,形成1条没有间隔的完整基因实体。但后来通过对真核蛋白质编码基因结构的分析发现,在它们的核苷酸序列中间插入有与编码无关的DNA间隔区,使1个基因分隔成不连续的若干区段。这种编码序列不连续的间断基因被称为断裂基因。不连续的断裂基因的表达程序是:先转录为初级转录物,即核内不均一RNA,又叫前体RNA;然后经过删除和连接,除去无关的DNA间隔序列的转录物,便形成了成熟的mRNA分子,它从细胞核中输送到细胞质,再转译为相应的多肽链。4.4假基因1977年,G.Jacp根据对非洲爪蟾5Sr

17、RNA基因簇的研究,提出了假基因的概念,现已在大多数真核生物中发现了假基因。这是一种核苷酸序列同其相应的正常功能基因基本相同,但却不能合成出功能蛋白质的失活基因。4.5重叠基因长期以来,在人们的观念中一直认为同一段DNA序列内,是不可能存在重叠的读码结构的。但是,随着DNA核苷酸序列测定技术的发展,人们已经在一些噬菌体和动物病毒中发现,不同基因的核苷酸序列有时是可以共用的。也就是说,它们的核苷酸序列是彼此重叠的,这样的2个基因被称为重叠基因。它修正了关于各个基因的多核苷酸链是彼此分立、互不重叠的传统观念。由此可见,随着生物科学的不断发展,人们对基因概念的理解也不断深入。在世界科学技术日新月异的

18、今天,生物科学将会有更多新的突破性进展,基因的概念不可避免的将会被赋予新的内容。回答三：遗传学是研究生物遗传变异规律的一门科学,而基因是生物遗传变异的基本单位。认识和探明基因的本质,始终是贯穿在遗传学研究中的一条主线。随着现代遗传学的日新月异,基因概念的内涵和外延都经历了深刻的变化。这些变化不仅是基因概念本身矛盾的不断产生和解决的过程,同时也是现代遗传学发展的历史缩影。从某种意义上说,遗传学发展的历史就是基因概念产生和发展的历史。从科学史角度追溯基因概念的思想渊源及其历史发展,不仅有助于我们进一步认识基因的结构和功能,而且对于了解遗传学的发展及其科研活动,都具有一定的现实意义。1.基因概念产生

19、的思想渊源在基因概念产生之前,由于生产的需要,诸如动植物育种、品种改良、产量提高等,促使人们对普遍存在且显而易见的生物遗传变异现象开始重视,并进行了系统研究,而这种研究推动了遗传学的发展,也为基因概念的诞生创造了条件。基因是生物体遗传变异的物质基础,近代第一次把这种物质基础作为一个独立的问题提出来的是C.Darwin。1868年,他提了泛生论的假说,认为身体各部分的细胞都能产生出特定的自身繁殖的牙球或微粒,这些粒子随血循环汇集于生殖细胞,在以后的个体发育中决定后代的各种性状。这种观点显然受Hippocrates关于来自人体各部分的“种子物质”通过体液带入生殖器官的遗传观念的影响。尽管泛生论当时

20、看来纯属臆想,现在证明则是谬说,但是它充分肯定生物体内部存在特殊的物质负责传递遗传性状,这是合理的。继达尔文之后,E.H.Haeckel、K.W.vonNageeli、H.deVries等分别提出了独特分子、生殖质、泛子等概念并设想它们是构成遗传的物质基础。上述概念都有一个共同的特点,即认为遗传物质是种极微小的粒子,并都带有形而上学的成分。这些不成熟的概念,是当时不成熟的遗传学状况的反映。A.Weismann在前人思想的基础上,概括了当时生物学已有成果,提出了比较完整和系统的种质论(GermpIasm),将生物体分成种质和体质两大部分,认为“种质是发育的种细胞的遗传物质”。种质论虽然很抽象,并

21、将种质和体质绝对对立起来,但它已认识到遗传物质的单位问题,并进一步推想遗传单位位于染色体上。可见,基因的初步概念已经在种质论中孕育了。2.Mendel时代与基因概念的形成如果说Weismann的种质论还纯粹是思辩产物的话,那么遗传学上第一个对遗传现象作了系统的实验研究,并在此基础总结出遗传规律的人,当推出G.J.Mendel。1854年到1965年间,他对豌豆的遗传性状进行了长期的探索,发现豌豆的很多性状如豆粒的颜色能够有规律地传给下一代,总结出生物遗传的两大定律(分离定律和自由组合定律),并据此提出了“遗传因子”(InheritedFactor)假说,有力冲击了盛行一时的融合遗传学说,对20

22、世纪的遗传学思想有重大影响。在基因概念演变史上,一般将遗传因子看作是基因的最初名称,它奠定了基因学说的基石,揭开了现代遗传学的惟幕。但是,由于科学发展水平的局限,特别是在Mendel那个年代,人们对细胞分裂和受精过程等细胞学知识还很缺乏,因此Mendel提出了遗传因子只不过是统计学上的抽象而已,并没有能够把它和细胞里的某种实体联系起来,他只是依据实验结果设想有某种遗传因子担负着性状的发生,或者说假定某种遗传因子的存在,才能对他的实验结果作出合情合理的解释。Mendel还根本不知道遗传因子究竟是什么,他的工作在当时也没有受到学术界应有的重视。本世纪初,由于H.de.Vries、C.Correns

23、、E.VonTschermak的工作,Mendel定律被重新发现,并在许多动植物实验中得到证实。1909年,W.L.Johannsen首次创用了现今广为流行的gene(基因)一词,他声称这一名词“不拘于任何前提,仅仅表示这一明显的事实无论如何,生物体的许多性状在配子中就已由特定的条件、基因和因子决定下来了”。这一定义在他对基因型(genetype)和表现型(phenotype)所做的重要区别中具体化了,但并未暗示基因有特定的物质基础,因为他设想基因构成了生物体的“潜在能力”,所以,实际上他的这种思想比现代唯物论更接近Aristotle。Mendel工作被重新发现后,一个长期存在的问题是,Men

24、del所提出的遗传因子(即基因)在活细胞中是否有物质基础呢?随着工业生产的发展,与以往相比,生物学研究具备了比较完善的显微镜、切片机、化学试剂等有利条件,从而极大促进了细胞学的进展,相继发现了染色体、有丝分裂、减数分裂和受精过程,这些知识构成了遗传学的重要基础,也是人们从本质上认识Mendel定律的必要条件。如何把Mendel抽象的遗传因子加以物质化,这就需要确立遗传因子(或是基因)与细胞内部一系列过程之间的内在联系。1903年,W.S.Sutton和T.Boveri各自在动植物生殖细胞减数分裂过程中发现染色体行为与遗传因子(即基因)行为之间的平行关系,大胆提出了基因就在染色体上的假说(所谓S

25、utton-Boveri假说),它是遗传的染色体学说的雏型。然而,假说毕竟是假说,它所固有的假定性成分,常使人们对之产生怀疑。继Mendel之后,遗传学第二号人物T.H.Morgan对证明基因在染色体上作出了卓越贡献。3.Morgan与基因学说1910年,Morgan等以果蝇为主要材料,结合细胞的研究,进行了一系列的杂交试验,提出了遗传学又一重要定律(连锁互换定律)。1926年,Morgan全面提出了著名的基因学说(thetheoryofgene),证明了基因确实位于染色体上,并呈直线排列。第一次把代表某一特定性状的特定基因与某一特定染色体的特定位置联系起来。这样,基因概念不再是玄虚抽象的性状

26、符号了,而是在染色体上占有一定位置的特质实体。Morgan的基因论是遗传学和细胞学相结合的产物,是Mendel学说的深化,它为研究基因的结构和功能奠定了细胞遗传学基础。当然,我们也应看到Morgan把基因实体化是不彻底的,在其著作中,基因也还是看不见的假想的物质实体。至于基因究竟是什么样的物质,基因的功能是如何发挥的等等一系列问题,Morgan基因论也未能涉及。但是,他明确地指出,像化学家和物理学家假设看不见的原子和电子一样,遗传学家也假设了看不见的要素基因。三者的主要的共同点,在于物理学家、化学家和遗传学家都根据数据得出各人的结论,成功地预言了基因是一个有机的化学实体,并设想了基因在发育中的

27、作用。Morgan的这个思想符合唯物辩证法的,因为遗传是生命运动的一种形式,运动总是物质的运动,因此遗传必然有其自身的物质基础。Morgan的许多设想为现代遗传学的实践所证实,这里我们可以再次体会到科学假说在科学研究中的作用。20世纪遗传学的发展基本上是沿着Morgan指出的方向前进的。4.DNA结构模型的提出1946年,G.W.Beadle和E.L.Tatum提出了“一个基因一个酶假设”(onegeneoneenzymehy-pothesis),认为基因的原初功能都是决定蛋白质的一级结构。这一假设在50年代得到充分验证。Beadle等基因概念虽然仍是传统的,但有一个重要变化,即基因不再是和形

28、态特征性状对应,而是和蛋白质相对应,第一次把基因与蛋白质的关系,基因与代谢的关系提到首位,并在实验中加以探讨,从而揭示了基因属性的新侧面,奠定了生化遗传学的基础。但是Beadle等确立的遗传性状的生理生化基础,而不是基因本身的化学本质,他们的工作并没有暗示基因究竟是什么的问题,他们对基因本身的理解,也没有突破传统概念的框架。从Mendel假设的遗传因子,Johannsen抽象的基因,到Sutton、Morgan等把基因着落在染色体上,Beadle等一个基因一个酶假说,尽管不同的侧面认识到了基因的一些属性,但是由于当时的化学家和遗传学家不能彼此之间分享他们的工作成果,以及不能相互认识另一方进展的

29、意义,这使他们迟迟未能阐明基因的化学本质。直到1944年,O.T.Avery等人用肺炎双球菌转化实验首先证明了脱氧核糖核酸(DNA)是遗传的物质基础。从此,DNA就象故事中的灰姑娘一样,倍受人们的青睐,并在科学研究中发出了它的奇光异彩。其中最激动人心的成果就是1953年J.D.Watson和F.H.C.Crick提出的闻名遐迩的DNA分子双螺旋结构模型,这个模型的建立一举改变了生物学的面貌,从此分子生物学应运而生。这一模型可以和近百年前Darwin的物种起源相媲美,成为第二次生物学革命的标志。DNA结构模型的建立也为进一步揭示基因之谜作出了决定性贡献。从此以后,人们对基因本质的认识取得了前所未

30、有的进展,几乎是新的研究事实随时要求科学家们修改他们提出的新概念。5.在DNA结构模型的基础上,基因概念修正与补充1955年,S.Benzer在DNA分子结构的水平上,分析基因内部的精细结构,提出了顺反子学说(cistrontheory),发现在一个基因内部的许多位点上可以发生突变,并且可以这些位点之间发生变换,从而说明一个基因是一个遗传功能单位(顺反子),但并不是一个突变单位和交换单位。证明了以前的功能单位、突变单位、交换单位三者并非同一概念,打破了传统的“三位一体”基因概念。基因有着复杂的细微结构,它的结构是可分的,它的功能是否也可分呢?1961年,F.Jacob和J.L.Monod根据对

31、大肠杆菌的试验,提出了原核生物基因调控的操纵子模型(operonmodel),认为典型的操纵子模型包括若干结构基因、操纵基因、启动基因和调节基因。这一模型赋予基因概念以新的内容,进一步说明了基因的可分性,修正了基因决定蛋白质的功能单位的概念,指出了基因的多样性,同时也修正了一个基因一个酶(或多肽)的观点,表明基因与其他基因组成遗传信息传递表达的统一体。60-70年代,分子生物学的其他一些重大成果也极大丰富了人们对基因的认识。如遗传密码的问世,从分子水平上论证了生命自然界的统一性,使基因的“粒子”概念上升为“信息”概念。又如证明了在某些病毒中,核糖核酸(RNA)和DNA一样,也具有基因的遗传功能

32、。特别是反向转录酶的发现,修正了经典的中心法则(centraldogma),使人们对DNA、RNA和蛋白质之间的关系有了更全面的认识。细胞质遗传现象的发现和研究,使人们在注意细胞核遗传的同时,也认识到细胞质遗传问题。这些发现都在不同程度上从不同侧面深化了人们对基因本质的认识。随看重组体DNA技术和DNA序列技术的发展,对基因的认识又有了新的发展,主要是发现了重叠基因、断裂基因和跳跃基因。重叠基因(overlappinggene)是在1977年发现的。早在20年代,Morgan等人已证明了基因在染色体上是一个接一个排列而不重叠。但是,F.Sanger在测定噬菌体 x174的DNA全部核艹甘酸序列

33、时,却意外地发现基因D中包含着基因E。这样,以前基因概念中各个基因各占有一段核艹甘酸顺序,变成了一个基因可以包含在更大的基因之中,这一性质使有限的DNA序列包含了更多的遗传信息。过去一直认为一个基因是染色体中一段连续的DNA片段。可是,1977年,A.Jeffrey、R.Flavell等发现,在真核细胞的若干基因内部插入了不能表达的核甘酸顺序,这些插入顺序将基因分成小段,形成插有间隔顺序的不连续基因(断裂基因splitgene)。这一发现说明功能上相关的各个基因不一定紧密锁成操纵子的形成,它们不但可以分散在不同染色体或同一染色体的不同位置上,而且同一基因还可以分成几个部分。据此W.Gibert

34、提出了一个基因是一个转录单位的概念,使原来的一个基因一条多肽的概念得到了引伸和扩展。近年来对基因的最重要认识之一是可移动的基因。即跳跃基因(Jumpinggene)的发现。这一发现首先是由B.McClintock在50年代作出的,可惜当时没有被科学界所接受。过去认为基因在染色体上是一稳定的实体,都有固定的位点。跳跃基因的发现说明不是所有基因都是静止的,有些基因具有“跳跃”性,能够从染色体的第一位置跳到另一位置,甚至从一条染色体跳到另一条染色体。直到70年代末,McClintock的发现才得到公认,她因此而荣膺了1983年诺贝尔生理学医学奖。纵观基因概念产生及历史发展过程,我们可以进一步认识到,科学是通过概念和概念之间的关系来反映事物的本质和规律性的,人类科学认识的新成果归根到底要凝集于科学概念之中,诚如列宁说,“自然科学的成果是概念”。从人类认识基因本质的历史来看,由于客体的发展和主体认识为实践所限诸原因,主体把握客体的程度总是近似的,不完全的。任何“最科学”的概念都不可能是凝固的,绝对不变的。科学概念的科学性和生命力就在于它能随着实践和认识的发展不断发展、深化、修正和更新。