1961年，法國人雅各布和莫諾的研究成果極大地拓展了人們關於基因功能的視野。他們發現有些基因並不合成蛋白質模板，只是調節或操縱，提出了操縱子理論。從此基因按功能分為結構基因、調控基因和操縱基因。結構基因和調控基因:根據操縱子理論，不是所有的基因都能編碼肽鏈。因此，能夠編碼多肽鏈的基因稱為結構基因，包括編碼結構蛋白和酶蛋白的基因，以及編碼阻遏物或激活物的調控基因。有些基因只能轉錄不能翻譯，比如tRNA基因，rRNA基因。還有壹些DNA片段，本身不轉錄，但控制相鄰結構基因的轉錄，稱為啟動子基因和操縱子基因。啟動子基因、操縱子基因及其控制下的壹系列結構基因形成壹個功能單位，稱為操縱子。就其功能而言，調控基因、操縱基因和啟動子基因都屬於調控基因。這些基因的發現大大拓寬了人們對基因功能及其關系的認識。斷裂基因:20世紀70年代中期，法國生物化學家夏莫邦和伯傑發現，壹個細胞中的結構基因並不全由編碼序列組成，而是在編碼序列中間插入了非編碼堿基序列，稱為間隔區或斷裂基因。這壹發現在1977年被英國的Chavries和荷蘭的Franwell證實，當時他們研究了兔子β-球蛋白的結構。1978年，生物化學家沃特·吉爾伯特提出了基因是轉錄單位的觀點。他認為壹個基因是壹個DNA序列的嵌合體，同時含有兩個片段:壹個片段會被表達並存在於成熟的mRNA中，稱為“外顯子”；雖然壹個片段也同時表達，但在成熟的mRNA中會被刪除，稱為“內含子”。近年來發現，原核生物的基因序列壹般是連續的，壹個基因內部幾乎沒有“內含子”，而真核生物的基因大多是由不連續的DNA序列組成的斷裂基因。斷裂基因的表達過程如下:整個基因從DNA轉錄成信息RNA前體mRNA，其中包含的序列會被稱為“剪接體”的RNA/蛋白質復合物切除，兩端相互連接形成連續的核酸序列，從而形成成熟的mRNA。DNA分子斷裂基因的存在賦予了基因功能發揮更大的潛力。基因重疊:長期以來，人們認為在同壹DNA序列中不可能存在重疊的閱讀結構。但在1977年，韋納在研究Q0病毒的基因結構時，首次發現了基因的重疊現象。1978年，Feir和Sangor在研究和分析φX174噬菌體的核苷酸序列時，也發現5375個核苷酸的單鏈DNA中包含的10個基因中有幾個基因有不同程度的重疊，但這些重疊的基因有不同的閱讀框架。在噬菌體G4、MS2和SV40中發現了重疊基因。基因的重疊使得有限的DNA序列包含了更多的遺傳信息，是生物對其遺傳物質的經濟合理利用。假基因:1977年，G Jacp在研究了非洲爪撐5SrRNA基因簇後提出了假基因的概念，它是壹種失活的基因，其核苷酸序列與其對應的正常功能基因基本相同，但不能合成功能蛋白。假基因的發現是真核生物應用重組DNA技術和序列分析的結果。在大多數真核生物中都發現了假基因，如Hb假基因、幹擾素、組蛋白、α球蛋白和β球蛋白、肌動蛋白以及人的rRNA和tRNA基因都含有假基因。因為假基因不起作用或者不能有效地起作用，所以有人認為假基因相當於人類的微量器官，或者作為互補基因。移動基因:1950年，美國遺傳學家麥克林托克首先在玉米基因組中發現了移動基因。她發現玉米染色體上有壹個控制基因叫Ds，會改變位置，同時會引起染色體斷裂，使與其離開或插入位置相鄰的基因失活或恢復穩定性，從而導致玉米籽粒性狀的改變。這項研究在當時並沒有引起重視。20世紀60年代末，英國生物化學家夏皮羅和前西德生物化學家西特在細菌中發現了壹種被稱為插入序列的位置可移動的遺傳因子，70年代初又發現了壹些細菌質粒的耐藥和可移動基因。到20世紀80年代，至少有20種這樣的基因。在20世紀90年代之前，科學家最終通過實驗證明了麥克林托克的觀點，可移動基因不僅可以在個體的基因組內移動，還可以在個體之間甚至物種之間移動。眾所周知，可動基因在真核細胞中普遍存在。基因遷移性的發現不僅打破了遺傳DNA恒常性理論，也為理解腫瘤基因的形成和表達以及生物進化中的信息膨脹提供了新的啟示和線索。