在基因概念提出之前，早期對於遺傳物質的猜想

在18世紀之前人們對基因遺傳只有非常有限的知識。1830年左右，基因遺傳“genetic"這個單詞才在英語中出現。當時農業已經非常發達，透過遺傳知識對牲畜育種已經開始出現，英國有個叫羅伯特·貝克韋爾綿羊育種專家培育出了一種叫萊斯特綿羊新的品種，萊賈斯特羊比以前的品種生長更快，同時可以產更多的肉。由於當時科學家很少，人們對遺傳的很多知識是來自於牲畜育種。

1864年，英國哲學家斯賓塞(Herbert Spencer，1820/4/27－1903/12/8)曾提出“生理單位”說。1868年，達爾文將其稱為“微芽”，1884年瑞士植物學家馮內格列稱之為“異胞質”，1889年荷蘭學者雨果·德弗里斯稱為“泛生子”。1883年德國魏斯曼稱之為“種質”，並指明生殖細胞中的染色體便是種質，認為種質是遺傳的，體質則不遺傳，種質影響體質，而體質不影響種質。這在理論上為重新發現和廣為人們接受的孟德爾遺傳定律鋪平了道路。

“基因”概念的提出和確定

遺傳學的奠基人奧地利人孟德爾，在布林諾（今屬捷克）的奧古斯丁教派修道院的後院裡工作8年，於1865年2月的奧地利自然科學學會會議上報告了自己進行的植物雜交研究結果，第二年在奧地利自然科學學會年刊上發表了著名的《植物雜交試驗》論文，闡述了遺傳學的兩項基本規律——基因的分離定律和基因的自由組合定律。文中指出，生物的所有性狀都是透過遺傳因子來傳遞的，遺傳因子是一些獨立的遺傳單位。此理論把可觀察的遺傳性狀和控制它的內在的遺傳因子區分開來，遺傳因子於是作為基因的雛形名詞誕生了。基因的存在最早是由他在19世紀推論出來的，而不具有分子生物學的觀察基礎。在達爾文發表進化論後不久，孟德爾試圖透過對豌豆進行試驗來解釋該理論。但是直到19世紀末他的研究才被人們所重視。雖然孟德爾還不知道遺傳因子是以怎樣的方式存在，也不瞭解它的結構，但確實為現代基因概念的產生奠定了基礎。

可以說，遺傳因子實際上是孟德爾根據其實驗結果所假想的資訊載體，從那時起遺傳學家便踏上了尋找基因實體的艱難歷程。1903年沃爾特·薩頓和鮑維裡兩人注意到在雜交試驗中遺傳因子的行為與減數分裂和受精中染色體的行為非常吻合，他們於是作出“遺傳因子位於染色體上”的“薩頓—鮑維裡假想”：他們根據各自的研究，認為孟德爾的“遺傳因子”與配子形成和受精過程中的染色體的傳遞行為具有平行性，並提出了遺傳的染色體學說，認為孟德爾所假想的遺傳因子就位於染色體上，即染色體是遺傳物質的載體，第一次把遺傳物質和染色體聯絡起來。這種假想可以圓滿地解釋孟德爾的兩大遺傳規律，在日後的科學實驗中也得到了證實。1909年丹麥遺傳學家威廉·約翰森（1859～1927）在《精密遺傳學原理》一書中提出“基因”概念，以此來替代孟德爾假定的“遺傳因子”。從此，“基因”一詞一直在遺傳學中被沿用至今。

公元前350年：亞里士多德認為遺傳以資訊形式傳遞。

1859年：達爾文《物種起源》出版。

1865年：孟德爾發現遺傳單元是獨立的。

1869年：高爾頓提出“優生學”。

1900-1909年：威廉約翰森創造“基因”一詞。

1908-1915年：摩爾根以及學生髮現遺傳連鎖和互換規律。

1927年：卡麗巴克被實施輸卵管節扎絕育術。

1934-1935年：納粹起草種族淨化的紐倫堡法案。

1933-1939年：納粹發動種族衛生運動。

1943年：門格勒在奧斯維集中營進行猶太雙胞胎試驗。

1941-1944年：埃弗裡證明DNA是遺傳資訊攜帶者。

1953年：沃森、克里克、威爾斯、富蘭克林共同發現DNA雙螺旋結構。

1945-1960年：發現基因透過RNA發揮作用，發現基因調控機制。

1961-1963年：遺傳密碼破譯。

1968-1973年：伯格、科恩、博耶構建出“重組DNA”。

1975年：阿西洛會議建議暫停DNA重組技術應用。

1976年：人們證實基因突變是致癌元兇。

1970-1980年：基因克隆與基因擴增技術問世。

1978-1988年：人類疾病相關基因定位研究蓬勃興起。

1990年：人們發現SRY基因可以決定雄性性別。

1993年：某些遺傳學家認為存在“同性戀基因”。

1994年：種族觀念的真相和基因有關。

1998年：成功分理出人類胚胎幹細胞（ES）。

1999年：傑希基辛格死於基因治療。

2000年：繪製完成人類基因組序列草圖。

2005-2008年：人類基因組研究改變人類起源和遷徙的理解。

2009-2013年：人們發現精神分裂症、躁鬱症與自閉症基因。

2010年-2015年：用於“編輯”與改變人類基因組的新方法相繼出現。資料來自於《基因傳》。

我們對於基因的瞭解嚴重受制於技術的發展，新的突破只能寄希望於基礎物理力學的突破以及物理學新技術的發展。

假如倫琴沒有在1895年發現X射線，那麼1953年，DNA雙螺旋結構將不會被發現。

人類這一種族真的最恐怖，每一個階段都銘刻著無數人的血淚汗水，靠著想象力、毅力、耐心難以想象的積累，才造就如今的社會和科學體系。

人類，Respect！

一、早期對於遺傳物質的臆測

關於遺傳的物質基礎，科學家早就有所臆測，但在18世紀之前人們對基因遺傳只有非常有限的知識。1830年左右，基因遺傳“genetic"這個單詞才在英語中出現。當時農業已經非常發達，透過遺傳知識對牲畜育種已經開始出現，英國有個叫羅伯特·貝克韋爾綿羊育種專家培育出了一種叫萊斯特綿羊新的品種，萊賈斯特羊比以前的品種生長更快，同時可以產更多的肉。由於科學家很少，人們對遺傳的很多知識是來自於牲畜育種。

1864年，英國哲學家斯賓塞(Herbert Spencer，1820/4/27－1903/12/8)曾提出“生理單位”說。1868年，達爾文將其稱為“微芽”，1884年瑞士植物學家馮內格列稱之為“異胞質”，1889年荷蘭學者雨果·德弗里斯稱為“泛生子”。1883年德國魏斯曼稱之為“種質”，並指明生殖細胞中的染色體便是種質，認為種質是遺傳的，體質則不遺傳，種質影響體質，而體質不影響種質。這在理論上為重新發現和廣為人們接受的孟德爾遺傳定律鋪平了道路。

二、“基因”概念的提出

遺傳學的奠基人奧地利人孟德爾，在布林諾（今屬捷克）的奧古斯丁教派修道院的後院裡工作8年，於1865年2月的奧地利自然科學學會會議上報告了自己進行的植物雜交研究結果，第二年在奧地利自然科學學會年刊上發表了著名的《植物雜交試驗》論文，闡述了遺傳學的兩項基本規律——基因的分離定律和基因的自由組合定律。文中指出，生物的所有性狀都是透過遺傳因子來傳遞的，遺傳因子是一些獨立的遺傳單位。此理論把可觀察的遺傳性狀和控制它的內在的遺傳因子區分開來，遺傳因子於是作為基因的雛形名詞誕生了。基因的存在最早是由他在19世紀推論出來的，而不具有分子生物學的觀察基礎。在達爾文發表進化論後不久，孟德爾試圖透過對豌豆進行試驗來解釋該理論。但是直到19世紀末他的研究才被人們所重視。雖然孟德爾還不知道遺傳因子是以怎樣的方式存在，也不瞭解它的結構，但確實為現代基因概念的產生奠定了基礎。

可以說，遺傳因子實際上是孟德爾根據其實驗結果所假想的資訊載體，從那時起遺傳學家便踏上了尋找基因實體的艱難歷程。1903年沃爾特·薩頓和鮑維裡兩人注意到在雜交試驗中遺傳因子的行為與減數分裂和受精中染色體的行為非常吻合，他們於是作出“遺傳因子位於染色體上”的“薩頓—鮑維裡假想”：他們根據各自的研究，認為孟德爾的“遺傳因子”與配子形成和受精過程中的染色體的傳遞行為具有平行性，並提出了遺傳的染色體學說，認為孟德爾所假想的遺傳因子就位於染色體上，即染色體是遺傳物質的載體，第一次把遺傳物質和染色體聯絡起來。這種假想可以圓滿地解釋孟德爾的兩大遺傳規律，在日後的科學實驗中也得到了證實。1909年丹麥遺傳學家威廉·約翰森（1859～1927）在《精密遺傳學原理》一書中提出“基因”概念，以此來替代孟德爾假定的“遺傳因子”。從此，“基因”一詞一直在遺傳學中被沿用至今。約翰遜還提出了“基因型”與“表現型”這兩個含義不同的術語，初步闡明瞭基因與性狀的關係。不過此時的基因仍然是一個未經觀察佐證的，僅靠邏輯推理得出的概念

三、基因結構和功能的探索

自1900年孟德爾定律重新發現後，“基因如何控制性狀”的問題引起了許多遺傳學家的濃厚興趣。經過他們的努力，又產出了一連串重要成果。

美國實驗胚胎學家、遺傳學家托馬斯·亨特·摩爾根和他的學生們於1908年前後開始利用果蠅作了許多實驗。他在1910年透過果蠅眼球顏色突變性狀的遺傳實驗發現了伴性遺傳現象，第一次揭示出一種或多種遺傳特性與某一特定染色體的明確聯絡；他和他的同事們進一步透過多次的果蠅雜交實驗發現了遺傳學的第三個基本規律——連鎖互換規律，從而繼承並發展了孟德爾的遺傳學說。他們為遺傳染色體學說提供了更充分、直接、可靠的證據，並認為染色體是盂德爾式遺傳性狀傳遞機制的物質基礎。1926年托馬斯的鉅著《基因論》出版，建立了著名的基因學說，他並繪製了果蠅的基因位置圖，首次完成當時最新的基因概念的描述，即基因以直線形式排列，它決定著一個對應的性狀，而且能發生突變並隨著染色體同源節段的互換而交換。

摩爾根等人還認為，基因是遺傳的功能單位，它能產生特定的表型效應；基因又是一個獨立的結構單位。在同源染色體之間可以發生基因的互換，但交換隻能發生在基因之間而不是發生在基因之內；基因可以發生突變，由一個等位形式變為另一等位形式，因而基因又是突變單位。這就是20世紀40年代以前流行的所謂“功能、交換、突變”三位一體的基因概念。這種認識把基因與染色體聯絡起來，說明了基因的物質性，基因存在的場所及排列方式，基因從此不再是一個抽象的概念。當然這時人們仍然不瞭解基因的化學本質以及基因是如何控制生物性狀的。

從20世紀40年代起，人們開始注意基因與性狀的關係，即開始研究基因如何控制性狀的問題，1941年，比德爾和塔特姆以紅色鏈抱黴為材料進行生化遺傳研究。他們透過誘變獲得了多種氨基酸和維生素的營養缺陷突變體。這些突變基因不能產生某種酶，或只產生有缺陷的酶。(例如，有一株突變體不能合成色氨酸是由於它不能產生色氨酸合成酶。)於是，研究者提出了“一個基因一種酶”的假說，認為基因對性狀的控制是透過控制酶的合成來實現的。這一假說在20世紀50年代得到充分驗證，後來發現有些蛋白質不只由一種肽鏈組成，如血紅蛋白和胰島素，不同肽鏈由不同基因編碼，因而在1941年比德爾和塔特姆提出一個基因一個酶的理論，證明基因透過它所控制的酶，決定著代謝中的生化反應步驟，進而決定生物性狀。又提出了“一個基因一條多肽鏈”的假設。“一個基因一種酶”和“一個基因一條多肽鏈”理論的提出，大大促進了分子遺傳學的發展，人們迫切期望能釐清基因的化學結構。1949年鮑林與合作者在研究鐮刀型細胞貧血症時推論基因決定著多肽鏈的氨基酸順序，如此這般，20世紀40年代末至50年代初，基因是透過控制蛋白質的合成以控制代謝，並決定性狀的原理，變得清晰起來。

雖然DNA在細胞核中很早就被發現，但證明其為遺傳物質的決定性實驗是1944年艾弗裡的肺炎雙球菌轉化實驗。他和麥卡蒂等人發表了關於“轉化因子”的重要論文，首次用實驗明確證實：DNA是遺傳資訊的載體。1952年赫希和蔡斯進一步證明遺傳物質是DNA而不是蛋白質。

這一實驗不僅證明了DNA是遺傳物質，揭示了遺傳物質的化學本質，也大大推動了對核酸的研究。1953年，美國分子生物學家詹姆斯·沃森和英國物理學家佛朗西斯·克里克根據威爾金斯和富蘭克林所進行的X射線衍射分析，提出了著名的DNA雙螺旋結構模型，進一步說明基因載體就是DNA。進一步的研究證明，基因就是DNA分子的一個區段。每個基因由成百上千個脫氧核苷酸組成，一個DNA分子可以包含幾個乃至幾千個基因。基因的化學本質和分子結構的確定具有劃時代的意義，它為基因的複製、轉錄、表達和調控等方面的研究奠定了基礎，開創了分子遺傳學的新紀元。

基因本質的確定為分子遺傳學發展拉開了序幕。1955年，美國分子生物學家本澤對大腸桿菌T4噬菌體作了深入研究，揭示了基因內部的精細結構，提出了基因的順反子（Cistron）概念。本澤把透過順反實驗而發現的，遺傳的功能單位稱為順反子，1個順反子決定一條多肽鏈，順反子即是基因。1個順反子記憶體在著很多突變位點——突變子，突變子就是改變後可以產生突變型表現型的最小單位。1個順反子內部存在著很多重組子。重組子就是不能由重組分開的基本單位。理論上每一核苷酸對的改變，就可導致一個突變的產生，每兩個核苷酸對之間都可發生交換。這樣看來，一個基因有多少核苷酸對就有多少突變子及重組子，突變子就等於重組子。這個學說打破了過去關於基因是突變、重組、決定遺傳性狀的“三位一體”概念及基因是最小的不可分割的遺傳單位的觀點，從而認為基因為DNA分子上一段核苷酸順序，負責著遺傳資訊傳遞，一個基因內部仍可劃分出若干個起作用的小單位，即可區分成順反子、突變子和重組子。一個作用子通常決定一種多肽鏈合成，一個基因包含一個或幾個作用子。突變子指基因內突變的最小單位，而重組子為最小的重組合單位，只包含一對核苷酸。

四、基因概念的進一步發展

70年代後，基因的概念隨著多學科滲透和實驗手段日新月異又有突飛猛進的發展，主要有以下幾個方面：

1、基因具重疊性。1977年桑格領導的研究小組，根據大量研究事實繪製了共含有5375個核苷酸的ΦX174噬菌體DNA鹼基順序圖，第一次揭示了遺傳的一種經濟而巧妙的編排——B和E基因核苷酸順序分別與A和D基因的核苷酸順序的一部分互相重疊。當然它們各有一套讀碼結構，且基因末端密碼也有重疊現象（A基因終止密碼子TGA和C基因起始密碼子ATG重疊2個核苷酸；D基因的終止密碼子TAA與J基因起始密碼子ATG互相重疊1個核苷酸，順序為TAATG）。

2、內含子和外顯子。人們在研究小雞卵清蛋白基因時發現其轉錄形成的mRNA只有該基因長度的1/4，其原因是基因中一些間隔序列的轉錄物在RNA成熟過程中被切除了。這些間隔序列叫內含子，基因中另一些被轉錄形成RNA的序列叫外顯子。小雞的卵清蛋白基因中至少含7個內含子。因而從基因轉錄效果看，基因由外顯子和內含子構成。

3、管家基因和奢侈基因。具有相同遺傳資訊的同一個體細胞間其所利用的基因並不相同，有的基因活動是維持細胞基本代謝所必須的，而有的基因則在一些分化細胞中活動，這正是細胞分化、生物發育的基礎。前者稱為管家基因，而後者被稱為奢侈基因。

4、基因的遊動性。早在20世紀40年代美國遺傳學家麥克林托克在玉米研究中發現“轉座子”，直至1980年夏皮羅等人證實了可移位的遺傳基因存在，說明某些基因具有遊動性。為此，這位“玉米夫人”榮獲了1983年度諾貝爾生理學或醫學獎。

基因（Gene,Mendelian factor）是指攜帶有遺傳資訊的DNA或RNA序列,也稱為遺傳因子,是控制性狀的基本遺傳單位.基因透過指導蛋白質的合成來表達自己所攜帶的遺傳資訊,從而控制生物個體的性狀表現 基因有兩個特點,一是能忠實地複製自己,以保持生物的基本特徵；二是基因能夠“突變”,突變絕大多數會導致疾病,另外的一小部分是非致病突變.非致病突變給自然選擇帶來了原始材料,使生物可以在自然選擇中被選擇出最適合自然的個體.含特定遺傳資訊的核苷酸序列,是遺傳物質的最小功能單位.除某些病毒的基因由核糖核酸（RNA）構成以外,多數生物的基因由脫氧核糖核酸（DNA）構成,並在染色體上作線狀排列.基因一詞通常指染色體基因.在真核生物中,由於染色體都在細胞核內,所以又稱為核基因.位於線粒體和葉綠體等細胞器中的基因則稱為染色體外基因、核外基因或細胞質基因,也可以分別稱為線粒體基因、質粒和葉綠體基因.在通常的二倍體的細胞或個體中,能維持配子或配子體正常功能的最低數目的一套染色體稱為染色體組或基因組,一個基因組中包含一整套基因.相應的全部細胞質基因構成一個細胞質基因組,其中包括線粒體基因組和葉綠體基因組等.原核生物的基因組是一個單純的DNA或RNA分子,因此又稱為基因帶,通常也稱為它的染色體.基因在染色體上的位置稱為座位,每個基因都有自己特定的座位.凡是在同源染色體上佔據相同座位的基因都稱為等位基因.在自然群體中往往有一種佔多數的（因此常被視為正常的）等位基因,稱為野生型基因；同一座位上的其他等位基因一般都直接或間接地由野生型基因透過突變產生,相對於野生型基因,稱它們為突變型基因.在二倍體的細胞或個體內有兩個同源染色體,所以每一個座位上有兩個等位基因.如果這兩個等位基因是相同的,那麼就這個基因座位來講,這種細胞或個體稱為純合體；如果這兩個等位基因是不同的,就稱為雜合體.在雜合體中,兩個不同的等位基因往往只表現一個基因的性狀,這個基因稱為顯性基因,另一個基因則稱為隱性基因.在二倍體的生物群體中等位基因往往不止兩個,兩個以上的等位基因稱為復等位基因.不過有一部分早期認為是屬於復等位基因的基因,實際上並不是真正的等位,而是在功能上密切相關、在位置上又鄰接的幾個基因,所以把它們另稱為擬等位基因.某些表型效應差異極少的復等位基因的存在很容易被忽視,透過特殊的遺傳學分析可以分辨出存在於野生群體中的幾個等位基因.這種從性狀上難以區分的復等位基因稱為同等位基因.許多編碼同工酶的基因也是同等位基因.屬於同一染色體的基因構成一個連鎖群(見連鎖和交換).基因在染色體上的位置一般並不反映它們在生理功能上的性質和關係,但它們的位置和排列也不完全是隨機的.在細菌中編碼同一生物合成途徑中有關酶的一系列基因常排列在一起,構成一個操縱子（見基因調控）；在人、果蠅和小鼠等不同的生物中,也常發現在作用上有關的幾個基因排列在一起,構成一個基因複合體或基因簇或者稱為一個擬等位基因系列或複合基因.

首先需要確定，基因是可遺傳的核苷酸序列。人們首先從分析遺傳學認識了基因。

基因是產生一條多肽鏈或功能RNA所需的全部核苷酸序列。基因支援著生命的基本構造和效能。

一、基因被發現的歷程（分子遺傳學）

19世紀60年代，奧地利遺傳學家格雷戈爾·孟德爾提出了生物的性狀是由遺傳因子控制的觀點，但這僅僅是一種邏輯推理。

20世紀初期，遺傳學家摩爾根透過果蠅的遺傳實驗，認識到基因存在於染色體上，並且在染色體上是呈線性排列，從而得出了染色體是基因載體的結論。

1909年丹麥遺傳學家約翰遜（W. Johansen，1859～1927）在《精密遺傳學原理》一書中正式提出“基因”概念。

二、核苷酸序列的發現

1869年 瑞士生化學家米歇爾在細胞核內發現了核酸。

1929年，俄裔美國生物化學家列文發現核酸可分為核糖核酸（RNA）與脫氧核糖核酸（DNA）。

1928和1943年，英國細菌學家格里菲斯和美國細菌學家艾弗裡先後透過肺炎雙球菌的轉化實驗證明DNA具有傳遞遺傳資訊的功能。

1950年，奧地利裔美國生物化學家查加夫發現DNA分子中的鹼基A與T、G與C是配對存在的。

1953年，美國生物學家沃森和英國生物物理學家克里克根據DNA分子鹼基配對原則，構建出了DNA分子的雙螺旋結構模型。

三、進一步認識基因

20世紀50年代以後，隨著分子遺傳學的發展，尤其是沃森和克里克提出DNA雙螺旋結構以後，人們進一步認識了基因的本質，即基因是具有遺傳效應的DNA片段。

研究結果還表明，每條染色體只含有1～2個DNA分子，每個DNA分子上有多個基因，每個基因含有成百上千個脫氧核苷酸。

自從RNA病毒發現之後，基因的存在方式不僅僅只存在於DNA上，還存在於RNA上。由於不同基因的脫氧核糖核苷酸的排列順序（鹼基序列）不同，因此，不同的基因就含有不同的遺傳資訊

“基因”這個概念其實出現的比人們知道DNA序列要早。

最早，人們猜到了遺傳物質是DNA（但不知道序列什麼的），基因在染色體上面呈線性排列。這個時候，基因其實是一個抽象概念，表示某種性狀在染色體上所對應的大致位置。這個位置是透過若干個基因相互交換的頻率推算的（因為假如交換的機率在染色體上各個位置都一樣，那麼離得越遠的基因就越容易發生交換）。這玩意好像叫遺傳圖譜。現在如果組裝複雜高等生物的基因組，這玩意好像依然有點用（如果有那個生物的遺傳圖譜的話），可以用來定位非常大致的序列位置。

後來，分子生物學技術發展，有了測序技術，就可以把mRNA反轉錄成cDNA，然後把序列測出來（反正也不長），就可以積累蛋白序列的資料庫。積累多了，就可以用已知的序列總結模型，進行搜尋。

然後仔細一想，資料庫裡被NCBI或者說Uniport這些基礎設施一樣的資料庫編碼好整理好的一個一個基因，也只不過是一段一段ATGC序列而已，就序列上來說他們並沒有獨特之處。

編碼蛋白的基因，其序列是有獨特之處的，因為三聯編碼子限制了序列的樣式。實際上，蛋白編碼基因的預測工具，基本都是以HMM模型為主，用來尋找蛋白編碼序列的主要部分；然後輔以其它的手段（核糖體結合位點等等）尋找編碼序列的準確起始、終止位置。編碼序列找到之後，就可以透過已知的基因序列去註釋你找的待分析編碼序列。

對於其它基因，比如核糖體RNA、信使RNA，都有非常保守的序列；那些非編碼RNA也有RFAM、inferno這樣的HMM工具進行預測。一些更短的RNA有專用工具進行預測。

在當今，新測的基因組，裡面的基因基本都是軟體自動尋找、註釋的。

DNA，是脫氧核糖核酸的簡稱；是染色體主要組成成分，同時也是主要遺傳物質。DNA結構的發現是科學史上最具傳奇性的“章節”之一。發現DNA結構是劃時代的成就，但發現它的方法是模型建構法，模型建構法就像小孩子拼圖遊戲一樣的“拼湊”法。而在這場“拼湊”中表現最出色的是沃森和克里克。

最早分離出DNA的弗雷德里希·米歇爾是一名瑞士醫生，他在1869年從廢棄繃帶裡所殘留的膿液中，發現一些只有顯微鏡可觀察的物質。由於這些物質位於細胞核中，因此米歇爾稱之為“核素”（nuclein）。到了1919年，菲巴斯·利文進一步辨識出組成DNA的鹼基、糖類以及磷酸核苷酸單元，他認為DNA可能是許多核苷酸經由磷酸基團的聯結，而串聯在一起。不過他所提出概念中，DNA長鏈較短，且其中的鹼基是以固定順序重複排列。1937年，威廉·阿斯特伯裡完成了第一張X光繞射圖，闡明瞭DNA結構的規律性。

1928年，弗雷德裡克·格里菲斯從格里菲斯實驗中發現，平滑型的肺炎球菌，能轉變成為粗糙型的同種細菌，方法是將已死的平滑型與粗糙型活體混合在一起。這種現象稱為“轉型”。但造成此現象的因子，也就是DNA，是直到1943年，才由奧斯瓦爾德·埃弗裡等人所辨識出來。1953年，阿弗雷德·赫希與瑪莎·蔡斯確認了DNA的遺傳功能，他們在赫希-蔡斯實驗中發現，DNA是T2噬菌體的遺傳物質。

人類發現和利用遺傳現象，有上萬年的歷史。但最早對遺傳現象進行實驗研究，是1860年代才進行的，是奧地利人孟德爾做的。

孟德爾最早做了遺傳實驗研究

孟德爾用豌豆做雜交實驗，得出結論，生物體內有某種物質，體現著自己的生物特徵，把物質傳給下一代，也就把自己的某些特徵傳給了下一代。這樣的物質叫基因。

基因在生物體內什麼地方？

摩爾根的果蠅實驗表明，基因位於染色體

1910年，美國遺傳學家摩爾根透過果蠅雜交實驗，證實基因位於細胞核內的染色體中。

遺傳物質是什麼呢？

弗里德里希·米歇爾發現遺傳物質——核酸

與孟德爾同時代的米歇爾發現細胞核內有酸性物質，DNA和RNA，這就是遺傳物質，但米歇爾並不知道這一點。科學家長期以為遺傳物質是蛋白質。

搞清楚基因的實體是DNA，是在1944年。

艾弗裡證實，基因的實體是DNA

怎麼證明的呢？

要從1928年說起。

格里菲思做的老鼠感染肺炎雙球菌實驗

1928年，英國軍醫格里菲思用老師進行肺炎雙球菌感染實驗。

肺炎雙球菌有兩種，一種有毒，叫S型，一種無毒，叫R型。給老鼠注射R型菌，老鼠安然無恙，注射S型菌，老鼠會得病，把S型菌加熱燙死，注射入老鼠，老鼠不得病。現在把死的S型菌和R型菌混合在一起，注射入老鼠，結果會怎樣？

實驗發現，老鼠會得病。為什麼？

格里菲思認為，死的S型菌的基因轉移到了R型菌上，把R型菌變成了S型菌。

艾弗裡想知道基因到底是什麼物質。

死的S型菌的溶液裡主要有三種物質：蛋白質、糖、DNA，基因應該就是這三者其中之一。

怎麼確定出來？

排除法。

確定基因是DNA

把蛋白質破壞掉，再混合R型菌，注入老鼠，發現老鼠得病。這說明基因不是蛋白質。

把糖破壞掉，再混合R型菌，注入老鼠，發現老鼠得病。這說明基因不是糖。

把DNA破壞掉，再混合R型菌，注入老鼠，發現老鼠沒得病。這說明基因正是DNA。

就這樣，科學家發現基因是DNA。

其實，思路挺簡單的