(1) DNA是遺傳物質
不同基因具有相同的物質基礎。地球上的一切生物,從細菌到高等動物和植物,直至人類,它們的基因都是一個具有遺傳功能的特定核苷酸序列的DNA片段。而所有生物的DNA的基本結構都是一樣的。因此,不同生物的基因(DNA片段)原則上是可以重組互換的。
雖然某些病毒的基因定位在RNA上,但是這些病毒的RNA仍可以通過反轉錄產生。DNA并不影響不同基因的重組或互換。
A:肺炎雙球菌轉化實驗
1944年美國微生物學家Avery,通過細菌(肺炎鏈球菌)轉化(有毒與無毒)研究確定了基因的分子載體是DNA,而不是蛋白質。
B:噬菌體轉染實驗
1952年Alfred Hershy和Marsha Chase用標記物的噬菌體(P32和S35)感染大腸桿菌,發現只有P32標記的DNA注入寄主細胞才能繁殖下一代進一步證明遺傳物質是DNA。
(2) DNA雙螺旋結構
1953年James D. Watson和Francis H. C. Crick揭示了DNA分子的雙螺旋結構和半保留復制機制。
(3)中心法則和遺傳密碼
遺傳密碼是通用的。一系列三聯密碼子(除極少數的幾個以外)同氨基酸之間的對應關系,在所有生物中都是相同的。也就是說遺傳密碼是通用的,重組的 DNA分子不管導人什么樣的生物細胞中,只要具備轉錄翻譯的條件,均能轉譯出原樣的氨基酸。即使人工合成的DNA分子(基因)同樣可以轉錄翻譯出相應的氨基酸。現在,基因是可以人工會成的。
(4)基因是可切割的
基因直線排列在DNA分子上。除少數基因重疊排列外,大多數基因彼此之間存在著間隔序列。因此,作為DNA分子上一個特定核苷酸序列的基因,允許從DNA分子上一個一個完整地切割下來。即使是重疊排列的基因,也可以把指定的基因切割下來,盡管破壞了其他基因。
(5)基因是可以轉移的
基因不僅是可以切割下來的,而且發現生物體內有的基因可以在染色體DNA上移動,甚至可以在不同染色體間進行跳躍,插入到靶DNA分子之中。由此表明基因不僅是可轉移的,
(6)多肽與基因之間存在對應關系
現在普遍認為,一種多肽就有一種相對應的基因。因此,基因的轉移或重組可以根據其表達產物多肽的性質來檢查。
(7)基因可以通過復制把遺傳信息傳遞給下一代
經重組的基因一般來說是能傳代的,可以獲得相對穩定的轉基因生物。