实际上，早在1947年，法国科学家布瓦旺（A.Boivin）和旺德雷利（R.Vendrely）就在当年的《实验》杂志上联名发表了一篇论文，讨论DNA、RNA与蛋白质之间可能的信息传递关系。一位不知名的编辑把这篇论文的中心思想理解为DNA制造了RNA，再由RNA制造蛋白质。
10年以后，1957年9月，克里克提交给实验生物变形虫学会一篇题为《论蛋白质合成》的论文，发表在该学会的论文集（SymposumoftheSocietyforExperimentalBiology）第12卷第138页。这篇论文被评价为“遗传学领域最有启发性、思想最解放的论著之一”。在这篇论文中，克里克正式提出遗传信息流的传递方向是DNA—RNA—蛋白质，后来被学者们称为“中心法则”。
中心法则在具体细节上经过完善后，在遗传信息流传递方向上又有补充和发展。1970年，巴尔的摩（D.Baltimore）和梯明（H.M.Temin）在致癌的RNA病毒中，发现一种酶，能以RNA为模板合成DNA。他们称这种酶为依赖RNA的DNA多聚酶，现在一般称为逆转录酶。这就是说，遗传信息流也可以反过来，从RNA—DNA。这是一项重要的发现。巴尔的摩和梯明于1975年荣获诺贝尔奖。
巴尔的摩1938年3月7日生于美国纽约，在中学时代就对生物学有浓厚兴趣。
1960年毕业于宾夕法尼亚州斯沃思莫大学，1964年获洛克菲勒大学哲学博士学位。梯明1934年12月10日生于美国费城。1955年毕业于宾州斯沃思莫大学，1959年获加州理工学院哲学博士学位。巴尔的摩与梯明发现了逆转录酶，还发现了逆转录病毒的复制机理。逆转录病毒是RNA病毒，病毒的RNA逆转录出DNA，再整合到寄主细胞的染色体中，使寄主细胞发生癌变，这一成果也使癌症研究进入了一个新阶段。
对于逆转录酶的发现，巴尔的摩的华裔夫人黄诗厚也做出了重大贡献。当巴尔的摩在麻省理工学院进行癌症研究时，寻找逆转录酶遇到困难。当时正好从事病毒学研究的黄诗厚博士发现在某些RNA病毒的蛋白质外壳中带有“转录酶”一一RNA多聚酶。这个发现给了巴尔的摩极大的启示，他也果然在RNA肿瘤病毒的蛋白质外壳中找到了逆转录酶。
根据中心法则，DNA中的信息转录到RNA分子中后，要再进一步转译成蛋白质，才能表达为酶的活性。
1981年，切赫（T.R.Cech）等人在四膜虫发现自催化剪切的tRNAc>1983年阿尔特曼（S.Altman）领导的一个研究小组发现大肠杆菌的核糖核酸P的催化活性取决于RNA而不是蛋白质。这意味着RNA可以不通过蛋白质而直接表现出本身的某种遗传信息，而这种信息并不以核苷酸三联体来编码。这是对中心法则的又一次补充和发展。切赫和阿尔特曼荣获1989年的诺贝尔化学奖。
DNA本身是否也具有酶活性呢？1994年，乔依斯（G.FJoyce）等人发现一个人工合成的DNA分子具有一种特殊的磷酸二酷酶活性。此后，国外又有多例报道人工合成的DNA序列具有各种不同的酶活性。1995年，我国学者王身立等人发现，从多种生物中提取的DNA均具有酷酶活性，能催化乙酸萘酷水解为萘酚和乙酸。这种较弱的酷酶活性并不需要特定序列的DNA编码，而是非特异性DNA的一般性质。王身立推测，在生命起源时，RNA和蛋白质都还未出现，原始海洋营养汤中的DNA可能利用本身的酷酶活性水解萘酷等物质以获得能量。随着生命的进化，酶活性更强的蛋白质出现了，在生命世界中DNA作为酶的作用则为蛋白质所取代。但DNA分子本身的酷酶活性仍作为一种“分子化石”的遗迹，一直保存到今天。
18.什么是遗传密码子的三联体
既然mRNA是DNA与蛋白质合成之间的信使，人们自然设想，mRNA是指导蛋白质合成的模板。但mRNA由4种核苷酸组成，蛋白质却由20种氨基酸组成。4种碱基是如何排列组合起来以决定每一种氨基酸的呢？这就是分子遗传学中著名的“遗传密码”问题。
1954年，美籍俄裔理论物理学家伽莫夫（G.Gamow）应用排列组合计算来研究遗传密码。DNA中的4种核苷酸，每次取3个来进行组合，其组合种数是：恰好与蛋白质中氨基酸的种数20相应。伽莫夫于是提出遗传密码的三联体假说。当时，伽莫夫很得意，他将20称为“生物学上的神c生命孽
伽莫夫认为DNA的3个核苷酸组成一个密码子来决定蛋白质中的一个氨基酸，后来证明是对的。1961年，克里克用吖啶黄引起的移码突变证明遗传密码确实是三联体。当DNA中插入一个或两个核苷而引起“移码”时，基因即失去正常功能成为“突变型”。而当再插人一个核苷酸，即总共插人3个核苷酸时，突变基因又回复成正常的基因。但伽莫夫的计算前提是“组合”（不计核苷酸的排列顺序），后来则证明是错误的。遗传密码的三联体是核苷酸按一定顺序排列而成的。
生物所以能一代一代遗传下去，全在不朽的螺旋圈中。恩格斯曾经说过：“生命是蛋白质存在的方式。”尽管蛋白质的种类成千上万，而组成它们的却只有20种不同的氨桑格基酸。
1953年，英国生物化学家桑格第一次测出牛胰岛素中51个氨基酸的排列顺序，从而使人们相信，各种蛋白质的结构和功能间的千差万别，都是氨基酸的数目和排列顺序不同所致。那么，氨基酸的排列顺序又是怎样决定的呢？这个问题竟引起文学家盖莫夫的兴趣。
他在1954年大胆地设想，DNA分子中的4种核苷酸能形成各种不同组合，每一种组合就是一种氨基酸的符号。他的这个设想在美国当即遭到生物学权威的反对，权威们不能忍受不是他们那个专业的人对自己研究的专业说三道四，认为盖莫夫简直是“异族人侵”。
盖莫夫在美国不能阐述自己的观点，于是他决定求助于丹麦一家科学杂志，这家杂志很快登载了他的文章。出乎意料的是，在他的文章发表之后，立即得到一批物理学家的关注。1955年，这批物理学家，提出了三个核苷酸组合在一起决定着一个氨基酸的设想。按照这批“异族”的想法，如果从DNA的4种核苷酸（A、G、C、T）中任意取两个组合起来，那么将会形成4x4=16种组合，若以每个组合作为一种氨基酸的符号，那么将会有4种氨基酸没有符号，既然两个不行，那么就从4种核苷酸中任取3个搭配起来，这样，4种核苷酸就会形成43=4x4x4=64种不同的组合，这下子不仅使20余种氨基酸都可能有自己的核苷酸组合符号，而且还有40多种核苷酸组合是多余的。物理学家从莫尔斯电码中的“点”、“横”所形成的各种组合代表某种字母和某个数字的原理出发，提出了DNA中的4种核苷酸是以3个核苷酸组合在一起代表蛋白质分子某个氨基酸的电码。
对于缺乏生物学说知识的物理学家来说，他们对生物学的问题做出了这样的回答，也算是尽了最大的努力，尽管并不那么深人。克里克接受了物理学家提出的这种观点，进一步从分子生物学说角度进行了研究。1957年，克里克正式提出了他的假说：在DNA分子中，三个核苷酸是一种氨基酸的密码，即三联体密码假说。并且对多余的核苷酸组合作出了合理推测。按照克里克的看法，除每种氨基酸有自己的“三体密码子’夕卜，有些密码子是蛋白质开始合成和终止合成的符号，此外，也确实存在一种氨基酸有几种不同密码子的情况。
生物界虽然五彩缤纷、品种繁多，但从最简单的病毒到最高等的人类，基本的活动都是合成蛋白质的活动，无一例外地都服从统一的由核苷酸组合而成的密码。
20世纪30年代末，德国的施莱登和施旺确立了细胞学说，在细胞水平上论证了生物体的统一性，到50年代末，克里克提出的“三体密码”假说，在更深的层次上，即从分子水平上论证了生物体的统一性，使生命科学的发展更进了一步。
19.什么是染色体
在孟德尔的成果获得承认后，整个生物界都知道，是孟德尔所说的遗传因子，即基因，决定了生物的遗传。但是，基因究竟在细胞内的什么地方？这是遗传学必须回答的问题。摩尔根以果蝇为试验对象，把基因与染色体确定无疑地联系在一起。
早在1883年，鲁克斯（W.Roux）就观察到细胞核内能被染色的丝状体。1888年，沃尔德耶（W.Waldeyer）称这种丝状体为“染色体”，并猜测染色体与遗传有关。1902年，博韦里（T.Boveri）和萨顿（W.S.Sutton）指出，染色体在细胞分裂中的行为与孟德尔的遗传因子平行：两者在体细胞中都成对存在，而在生殖细胞中则是成单的；成对的染色体或遗传因子在细胞减数分裂时彼此分离，进人不同的子细胞中，不同对的染色体或遗传因子可以自由组合。因而，博韦里和萨顿认为，染色体很可能是遗传因子的载体。这是一个有科学依据的假说，但假说仍然需要科学实验的证实，这一科学历史使命落到了摩尔根（H.Morgan）的肩上。
染色体的主要化学成分是脱氧核糖核酸（DNA）和5种称为组蛋白的蛋白质。核小体是染色体结构的最基本单位。核小体的核心是由4种组蛋白（H2A、H2B、：H3和H4）各两个分子构成的扁球状8聚体。现在我们知道，DNA分子具有典型的双螺旋结构，一个DNA分子就像是一条长长的双螺旋的飘带。一条染色体有一个DAN分子。DNA双螺旋依次在每个组蛋白8聚体分子的表面盘绕约1.75圈，其长度相当于140个碱基对。组蛋白8聚体与其表面上盘绕的DNA分子共同构成核小体。在相邻的两个核小体之间，有长50~60个碱基对的DNA连接线。在相邻的连接线之间结合着一个第5种组蛋白（H1）的分子。密集成串的核小体形成了核质中的100埃左右的纤维，这就是染色体的“一级结构”。在这里，DNA分子大约被压缩了7倍。
染色体的一级结构经螺旋化形成中空的线状体，称为螺线体或核丝，这是染色体的“二级结构”，其外径约300埃，内径100埃，相邻螺旋间距为110埃。螺丝体的每一周螺旋包括6个核小体，因此DNA的长度在这个等级上又被再压缩了6倍。
300埃左右的螺线体（二级结构）再进一步螺旋化，形成直径为0.4pm的筒状体，称为超螺旋体。这就是染色体的“三级结构”。到这里，DNA又再被压缩了40倍。超螺旋体进一步折叠盘绕后，形成染色单体一一染色体的“四级结构”。两条染色单体组成一条染色体。到这里，DNA的长度又再被压缩了5倍。从染色体的一级结构到四级结构，DNA分子一共被压缩了7x6x40x5=8400倍。例如，人的染色体中DNA分子伸展开来的长度平均约为几个厘米，而染色体被压缩到只有几个微米长。
染色体在细胞分裂之前才形成。在细胞的代谢期或间期，染色体分散成一级结构或伸展开的DNA分子，组成细胞核内的染色质或核质。
20.染色体的变化是怎么回事
染色体是基因的载体，染色体的任何变化都将产生显著的遗传效应。染色体的变化包括染色体数目的变化与染色体结构的变化。
染色体数目的变化又可分为倍数性变化与非整倍性变化两类。各种生物的染色体数目恒定。除了细菌、蓝藻等原核生物之外，一般的真核生物，它的体细胞产生生殖细胞（配子）时，都会经过“减数分裂”，即染色体数目减半的细胞分裂。因此，一般生物的体细胞中染色体数目为生殖细胞中染色体数目的两倍，称为“二倍体”。遗传学上把生殖细胞中所包含的全部染色体称为一个“染色体组”。体细胞中的染色体组数目发生变化，即倍数性变化。例如体细胞中仅含有一个染色体组，则称为“单倍体”。
蜜蜂的雄蜂就是单倍体。对于植物，可以用花药培养法来获得单倍体植株。单倍体再经过秋水仙碱处理诱导染色体加倍，又成为二倍体。花药培养法主要用于植物杂交育种的后代培育。杂交子一代先培育成单倍体，再诱导加倍，它的全部基因都是实大，在生产实践中颇有利用价值。但四倍体植物的种子少，不适合利用种子的农作物（如禾谷类）。
二倍体与四倍体杂交，可以得到“三倍体”。三倍体的减数分裂不正常，不能产生种子。无籽西瓜就是这样杂交得到的三倍体。香蕉是自然产生的三倍体（其祖先也可能是由二倍体与四倍体杂交而来）。
染色体的结构变化包括缺失、重复、倒立和易位。
人类的许多遗传病都是由染色体的结构变化引起的。
