多数生物的基因, 是一段有遗传效应的DNA片段, 它控制生物体的形态, 它控制生物体的功能，它控制生物体的行为等性状。然而某些病毒的基因, 是一段有遗传效应的长链RNA分子。作为遗传物质, 基因DNA的自我复制, 使得生物体遗传信息得以维持, 使得生物体遗传信息得以代代相传, 并且基因的突变, 赋予生物性状的变异。十分奇妙的基因, 它承担着生命所蕴含的神秘内容, 人类针对基因, 从逻辑方面所形成的观念再到化学层面的实质, 其了解以及认识的过程都经历了一段充满波折的漫长路途, 在这一过程中留下了众多科学家闪耀着光辉的印记:

一、1864年, 奥地利有一位植物学家, 他叫孟德尔。二、孟德尔做了实验, 在实验里发现, 豌豆苗亲代的性状能够传给后代。三、这件事证实了, 生物体的遗传信息是可以代代相传的。

1869年, 瑞士的医生, 弗里德里希·米歇尔, 首次从白细胞当中, 分离出了DNA, 基因的影像, 开始初现。

在1885年至1901年期间, 阿尔布莱希特·考索尔证实了核酸是由腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶以及尿嘧啶所组成, 而后人类才开始探析到基因的奥秘。

1889年, 有一位荷兰植物学家, 同时也是遗传学家的雨果·德弗里斯, 提出了细胞核“泛生子”决定物种遗传特性的泛生子学说。1900年, 他重复了孟德尔遗传试验。1903年, 他发表了《突变理论》, 在此其中提出了基因突变的概念, 也就是说在自然条件下基因的突变能够产生新的突变体。这些发现推动了生命现象的阐释, 以及遗传学新纪元的到来。

1928年, 英国有个细菌学家叫弗雷德里克·格里菲斯, 在肺炎双球菌实验里, 他发现死细菌借助一种物质转化的方式, 能够把性状转移到活细菌上面, 这首次证明了DNA是遗传物质。

1944年, 奥斯瓦尔德·艾弗里把格里菲斯的结果进行了重复, 又一次将DNA作为遗传物质来进行分离, 还证实了性状能在细菌之间实现转移这件事, 并且做到了再次分离和证实。

1952年, 有阿尔弗雷德·赫尔希和玛莎·蔡斯所做的噬菌体侵染细菌实验, 该实验验证了DNA是遗传物质的实验结论, 阿尔弗雷德·赫尔希因这个实验结论而获得了1969年的诺贝尔生理医学奖。

1953年, 克里克和沃森持有这样的观点, 即DNA是生物体的主要遗传物质, 他们提出了一种DNA模型, 该模型由4种脱氧核糖核苷酸所组成的两条互补DNA长链以双螺旋结构盘结而成, 依靠这一模型揭开了地球上所有生物的遗传奥秘, 还为DNA重组技术的革命铺平了道路。1962年, 克里克和沃森因这些研究均获得了诺贝尔生理或医学奖。

1972年, 美国斯坦福大学里伯格等人, 借助限制性内切酶, 还有DNA连接酶, 得到了重组DNA分子, 进而产生了基因克隆技术。

在1973年的时候, 美国发明了重组DNA技术, 随后培育出了全球第一个转基因大肠杆菌。

1983年全球首例转基因植物—转基因烟草问世。

当下, 转基因技术在水稻与玉米, 以及小麦、马铃薯、大豆、油菜、番茄、番木瓜、西葫芦、茄子和苹果, 这些农作物和园艺作物方面, 已得到广泛运用。

不再神秘的基因, 人们先是发现了它, 接着了解了它, 而后利用它为人类造福。

学术支持

中国农业科学院生物技术研究所

中国农业生物技术学会

保定学院

科普作者

张海文

配图制作

孙欣悦、崔醒群

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