孟德爾在19世紀(jì)中葉進行植物雜交實驗時,就認(rèn)識到了基因有兩個基本屬性:基因 ( gene)是世代相傳的,基因是決定遺傳性狀表達的。正如今天所說“基因是生物體傳遞遺傳信息和表達信息的基本單位”,實際上是孟德爾所闡述的基本觀點。摩爾根從果蠅伴性遺傳,發(fā)現(xiàn)遺傳因子位于特定的染色體上,認(rèn)為基因是排列在染色體上的遺傳顆粒?;蚴菙y帶生物體遺傳信息的結(jié)構(gòu)單位,是控制一個特定性狀的功能單位,同時也是一個RNA單位和交換單位?,F(xiàn)代分子生物學(xué)對于基因的定義是:合成有功能的蛋白質(zhì)多肽鏈或RNA所需的全部核苷酸序列。按照這個定義,一個基因不僅包括編碼蛋白質(zhì)肽鏈mRNA的核酸序列,還包括為保證轉(zhuǎn)錄所必須的調(diào)控序列、5′端非編碼序列、內(nèi)含子以及3′端非編碼序列等所有的序列。進入20世紀(jì)80年代,大量的非編碼區(qū)DNA多態(tài)性基因座被引入法醫(yī)學(xué)應(yīng)用,等位基因之間差異是堿基序列的不同,符合遺傳學(xué)等位基因特征。但是,按照基因的概念,這些DNA等位基因多數(shù)沒有表達產(chǎn)物,嚴(yán)格地說,它們不屬于基因。目前的DNA分析只是‘借用’了傳統(tǒng)基因的概念和名稱。
基因組( genome)的概念不像基因那么嚴(yán)格,基因組通常是指一個生物體的所有基因。人類基因組通常指一個配子細胞中23條染色體所包含的所有基因。除此之外,細胞線粒體DNA中還有一小套基因,稱為人線粒體基因組(mitochondrial genome)。