基因与遗传信息的概念辨析*

刘 瑞 陶 娟卢龙斗

（1 新乡医学院三全学院 河南新乡 453003 2 河南师范大学生命科学学院 河南新乡 453007）

人们对基因的认识最早源自G.J.Mendel的“遗传因子”。1909年，W.L.Johannsen首次创用了“gene”（基因）一词，但其只是一个抽象的符号，随着人们对基因物质载体、DNA的结构模型等的研究和深入了解，经过多次修订，基因被定义为基因组中一段具体的、可以编码蛋白质或RNA的DNA序列［1］。 遗传信息（genetic information）是指生物为复制与自己相同的东西、由亲代传递给子代，或各细胞每次分裂时由细胞传递给细胞的信息，即碱基对的排列顺序(或指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序）。在高中生物学教材“遗传的物质基础”一章内容中，在大学遗传学、生物化学、细胞生物学、分子生物学等教材部分章节中经常出现基因、遗传信息这2个概念。在个别一些教材中、有的教师在讲课过程中或在一般师生交流的口语表达过程中，也有时运用基因，有时运用遗传信息这2个概念。这2个概念是同义语吗？如果不是同义语，二者区别是什么？这是许多中学生及一些中学生物学教师经常问及的问题。

1 遗传信息和基因为何容易混淆

由于在个别教材中、教师的口语表达中经常会习惯性地说“基因的传递、遗传信息的传递；基因的表达，遗传信息的表达；染色体是基因的载体，染色体是遗传信息的载体；DNA分子中含有大量基因，DNA分子中含有大量遗传信息；基因组中含有成千上万个基因，也含有成千上万种遗传信息；DNA中的一个个基因，DNA中的一个个遗传信息等”。所以，有人认为基因与遗传信息是同义语，是一个概念的2种不同的表达形式。

2 遗传信息和基因不是同义语

根据许多参考书和一些生物学、遗传学词典中的说法，上述观点显然是不对的。基因与遗传信息二者不是同义语，它们各自代表的含义是不同的。“基因”是指具有一定遗传效应的DNA片段。基因强调的是“片段”，在基因组中这种片段数量有限、结构复杂、可长可短；“遗传信息”则指的是以DNA分子中的“序列”或基因片段中的“序列”为呈现形式的信息。遗传信息强调的是核苷酸的排列顺序——序列。在基因组中这种序列是庞大的、谈不上有什么结构。1979年复旦大学编写出版的《遗传学词典》一书中指出：遗传信息指核酸分子的核苷酸顺序所表达的信息［2］。由Daniel L.Hartl和 Elizabeth W.Jones［3］编写，2002年科学出版社影印出版的Genetics：Analysis of Genes and Genomes（Fifth Edition）指出：The DNA could contain genetic information in coded form in the sequence of bases，analogous to letters printed on strip of paper。 由William S.Klug和Michanel R.Cummings［4］编写，2002年高等教育出版社影印出版的Essentials of Genetics（Fourth Edition）指 出 ：Genes must contain some sort of information， which， when passed to a new generation,influences the form and characteristics of the offspring；we refer to this as genetic information。2003年科学出版社出版的《现代生命科学进展》中写到：中心法则要点有3个，第1，遗传信息指DNA、RNA的核苷酸序列和蛋白质中的氨基酸序列；第2，从DNA、RNA到蛋白质的遗传信息流向是严格的单程路线；第3，DNA序列与其所转录出来的RNA序列及翻译出的蛋白质中的氨基酸序列有严格的共线性［5］。2005年科学出版社出版的《DNA科学导轮》一书中写到：中心法则指的是遗传信息储存在DNA中，经过RNA翻译为蛋白质。DNA中携带的遗传信息是密码［6］。2005年由杨焕明编写、科学出版社出版的《基因的分子生物学》一书也指出：DNA中的遗传信息是由4种核苷酸单元形成的序列所承载的［7］。2007年科学出版社出版的《基础分子生物学教程》（翻译本）写到：mRNA以核苷酸序列的方式携带着遗传信息，并通过这些信息指导合成多肽链中氨基酸的序列［8］。 由 Hugh Fletccher［9］编写，2009年科学出版社影印出版的Molecules Genetics（Third Edition） 指出：Genetic information is encoded in the base sequence of DNA。江苏教育出版社2009年出版的高中生物学系列教材《遗传与进化》一书也指出：基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息［10］。在以上这些文献中都对遗传信息的概念有所界定，显然，遗传信息与基因不是同义语，而是有联系又有区别的2个基本概念。

3 遗传信息和基因的区别与联系

基因与遗传信息二者之间在多方面有明显的区别。①概念定义。基因指DNA上的一个特异功能片段，遗传信息指这个片段中的核苷酸序列或DNA分子中的核苷酸序列为呈现形式的信息；②存在位置。基因存在于DNA分子中，遗传信息则存在于基因中；③结构组成。基因结构复杂，有各种不同的功能区段，遗传信息则结构简单，仅仅是一个核苷酸序列问题；④存在层面。基因仅仅存在于DNA分子中，遗传信息则存在于DNA分子中、基因中，也可以存在于RNA分子中，甚至也可以说存在于氨基酸肽链中；⑤存在数量。一个基因组中基因的数量是有限的，而可能存在的遗传信息则是无限的。

基因和遗传信息二者是有联系的。如果形象地将基因比作一个盒子，遗传信息就是盒子中的具体东西，如果将基因比作载体，遗传信息就是附着在这个载体上的具体物质。基因中存在遗传信息，是遗传信息的携带者。

综上所述，遗传信息仅指DNA或RNA中的核苷酸序列为呈现形式的信息，与基因不是同一个概念。可以说基因中存在遗传信息，但不能说遗传信息中存在基因；可以说基因上的遗传信息首先通过转录从DNA传到RNA，然后再通过翻译从RNA传递到蛋白质。基因是遗传信息的携带者，RNA是遗传信息的传递者，不能说遗传信息上的基因首先通过转录从DNA传到RNA，然后再通过翻译从RNA传递到蛋白质。不能说遗传信息是基因的携带者，RNA是基因的传递者。所有的遗传学、分子遗传学教材在描写中心法则时，都是遗传信息从DNA流向RNA，从RNA传递给蛋白质（有的是RNA），后则转化为产物（性状的体现者），从来都没有基因从DNA流向RNA，从RNA流向蛋白质的说法。因此，一些遗传学相关教材编写中、教师上课及与学生口头交流过程中要严格区分这2个概念，在表达不同的内容时应该谨慎使用这2个概念。