从生化途径研究基因的功能，出发点在于去认识基因是怎样控制或调节生物代谢问题。或者说，用于研究和确定细胞的核酸大分子与其他分子间的相互作用问题，即确定DNA大分子和蛋白质（酶）之间的相互作用。早在1908年，英国医生儿伽罗德对黑尿症的研究写出了着名的《代谢的先天性缺陷》一文，阐述了这种疾病起因于基因突变所引起的一种酶缺失症，即在正常的生化代谢中间某一点上因基因突变引起尿黑酸氧化酶的缺失，引起代谢故障，从而产生黑尿症。这种事使伽罗德相信：一个基因的变化以某种方式影响到体内代谢时某种特定的化学产物。遗传学家如缀勒、赖特和霍尔丹等人都认为：基因以一定方式控制着生物细胞的代谢过程。后来人们陆续了解到，起着特定催化作用的酶，起到了使前后两个相关分子间的代谢反应达到平衡状态。由于酶催化的特异性，从底物到最后产物，它的代谢途径或经过的步骤，有的达数十种之多。代谢途径中的中间分子产物要由前面的那个酶催化产生，它的反应步骤是单向平衡，其中只要有一个步骤发生问题，就会影响到以后的过程和最后产物。明显的例子是：1936年，遗传学家比德尔和伊费里斯在移植果蝇幼虫眼时发现眼睛颜色色素依照芽体和受体的遗传组成而发生变化，色素分子不仅由移植体的基因来控制，并且还受到色素体在会成途径中得到的外来物的影响，证明了眼睛色素的合成是经过若干个中间产物来实现的，它的合成过程是：
前体——v物质——CAs质一一一一色素
vw因Culs因
V“和Cn”两种物质决定着眼睛的颜色，如果眼色是朱红色，表示缺少这两种物质之一V”，如果脆色是朱砂色，表示缺少Cn”物质，而Cn“物质是以前体V”为前导体的，即朱砂眼自己不能提供所缺少的Cn”物质，如果两者都缺乏，那么，生化途径就中断，显示出白眼。由此推断：果蝇眼睛颜色的产生经过了由基因控制的若干个步骤，如果其中某个基因发生突变，代谢途径在该处受到抑制，某种性状也因此受到影响。然而，由于果蝇是高等动物，在实验中受显性和隐性基因的相互干扰，影响实验效果，要真正了解基因在控制代谢过程中的作用，还需要有更多更好的实验材料。
用什么样的材料才合适呢？比得尔和塔特姆认为，选择的实验材料要有这样的优点：
繁殖条件要求简单，可以在人工培养条件下进行大量繁殖；这种材料具有繁殖速度快的有性世代的特点，成体为单倍染色体，突变型都能在表型上出现，突变体易于区别。他们终于在真菌中找到了涟抱霉这种最合适的实验材料。他们借助链抱霉的生化反应去探究基因功能问题，比得尔和塔特姆这样认为：“从生理遗传学观点来看，一个生物体的发育和功能主要是由一个完整的生化反应系统构成的，这些生化反应以某种方式受到某些基因的控制，据推测，这些基因本身就是这个系统的一个部分，它们或者是以酶的方式直接起作用，或者是决定着酶的特异性，从而控制或调节这个系统中的特异反应”
（G．．比得尔等：《链抱霉生物化学反应的遗传控制》，载《遗传学经典论文料，科学出版社1984年版，第2页）。鉴于过去的实验无论对植物的花青式色素、酵母的蔗糖发酵，或者对果蝇眼睛色素变化的研究都因材料上和方法上的局限性，只能选择具有明显表到的个体当实验材料，而对它们的生化反应难以分析和辨认，所以比德尔和塔特姆用链抱霉当作研究对象是十分睿智的。
他们制定研究键抱霉的方法是：第一步，用X射线诱发键抱霉突变，并假定哈果菌体必须完成某种化学反应才能在一种特定的培养基中生存下来，那么一个不能完成这种反应的突变体，在这种培养基中显然会死亡……如果在这种培养基中加入这个遗传阻断反应的主要产物突变体就能生长的话，突变体就能保存下来”（同上书第90页）。根据上述假定，他们把用X射线处理过的单抱子培育物，先置于完全培养基中，然后再置于基本培养基中，使一个失掉合成任何一种必须物质能力的菌株，只能生存于含有必须物质的培养基中，而不能生存于缺少必须物质的基本培养基中，形成一个生化突变型菌株。
因为它们与正常菌株的生化差别就在于不能合成某种必须物质，所以，下一步的工作则是对形成的抱子作遗传分析，这个过程应用了比较方法，即利用几个不同的突变菌株，在培养基上补足它们各自不同的需要物，分别补加某种氨基酸、维生素或核劳酸……等等，然后作断代培养，以鉴别各该突变菌株生长时必须的某种物质。
判断生化代谢发生缺陷的关键是：由菌株从完全培养基到基本培养基中的继代培养来确定的。某菌株需要某种氨基酸，就在基本培养基中添加该种氨基酸，用这种方法鉴别该突变型菌株在合成该种氨基酸时的缺陷，证明它不能完成这一步生化反应。再用这类突变型菌株与野生型菌株杂交，经分离后就显示出团单个基因发生突变，出现了突变的表型。由此可推测一个基因的功能相当于一个特