遺傳學（genetics）有兩種可以「看到」基因的方法。
第一種是結構上的：基因能被想像成具有物理的結構——DNA沿著染色體排成行。
第二種是功能上的：如同孟德爾所設想的，基因是遺傳上的特性，可以從一代被傳到下一代。
1970年至1980年，遺傳學家開始在以上兩個方面「看到」致癌基因。這兩種設想都提高了我們對致癌作用在機制方面的理解，將我們對於人類癌症在關鍵的分子失常方面的理解越推越近。
首先是結構上的。1973年，芝加哥的一位血液學家珍妮特·羅利（Janet Rowley）看到了一個人類癌症基因的物理形狀。她採用的方式是染色體染色（chromosome staining），選擇的癌症是慢性粒細胞白血病（chronic myelogenousleukemia）。
在她的研究工作之前，已經有兩位科學家發現了這種類型的白血病的染色體組型不同尋常：癌細胞帶有一個始終縮短的染色體。人類的細胞有46條染色體。在癌細胞中，第22號染色體的頭被砍掉了。
羅利發現，這個被砍掉的頭被貼在了第9號染色體的尖端，而第9號染色體逆向與第22號貼合在一起。這一基因事件被稱為易位（translocation）——兩條染色體的正反易位。
羅利檢查了一個又一個慢性粒細胞白血病患者的染色體，都發現了細胞中同樣的染色體易位。她的發現表明：癌症不是紊亂的染色體混亂，而是有序的染色體混亂。
染色體易位通過將以前位於不同染色體上的兩個基因融合在一起而創造出新的基因，它被稱為「嵌合體」（chimera）。羅利並不清楚這個新嵌合體的身份或功能，不過她已經展示了在人類的癌細胞中能存在一種全新的、獨一無二的基因轉變。後來，這被發現是一種致癌基因。
差不多同時候，在休斯敦，基因學家阿爾弗雷德·努森（Alfred Knudson）通過研究一個基因的功能也「看到」了一個致癌基因。他選擇視網膜母細胞瘤（retinoblastoma）作為研究對象，那是一種非常罕見的在家族中一代代發作的眼癌。
視網膜母細胞瘤有兩種不同的變體。一種是遺傳的「家族」形式，另一種是分散的形式。在第一種裡，發病的兒童擁有家族史，其父母、兄弟姐妹、堂親表親和後代中都有發病的。且他們一般是雙眼都會發病。但是，沒有家族史的兒童也會發病，而他們一直是單眼發病。
努森使用從物理學和概率理論那裡拿來的數字和簡單的方程式來說明問題。在有家族史的兒童的病例中，只需一個基因改變就可以致癌，而在無家族史的兒童中，需要兩個基因改變才會致癌。
每個正常的人類細胞的染色體都有兩個副本，因此每個視網膜母細胞瘤基因——Rb也有兩個副本。努森推斷：要得非遺傳性的視網膜母細胞瘤，必須兩個Rb基因都通過變異而被滅活。因此，它發作的年齡更推後，因為同一個細胞中必須等兩個獨立的基因都變異才行。
而遺傳性的視網膜母細胞瘤案例中，有一個Rb基因的副本是有缺陷的，只需另一個基因變異就行。所以，這些兒童才會註定要得這種癌症，而且速度更兇猛。努森把它稱為雙擊癌症假設。對於某些致癌基因，需要兩個基因變異才能引發細胞分裂和生癌。
「src」基因只需激活一個基因拷貝就可引發細胞分裂失控，而Rb基因需要兩個。因為後者是滅活而不是激活，需要雙擊才能引發細胞分裂。因此Rb基因是抑癌基因（cancer suppressor gene），其功能正好與「src」基因相反。
努森從未「看到」過這些基因，他也從未做過任何生物試驗來找到Rb基因。不過，同孟德爾一樣，他從統計學的角度出發去理解這些基因。
1982年，羅伯特·溫伯格（Weinberg）、麥可·威格勒（Michael Wigler）和馬裡亞諾·巴巴西德（Mariano Barbacid）都通過自己實驗室的獨立研究，發現了同樣的DNA片段都包含一個被稱為ras的基因，它也是所有人類細胞中存在的基因。
ras基因在正常細胞中的功能與在癌細胞中的功能也是不同的。在正常細胞中，它嚴格管理掌握「開」和「關」的蛋白質。而在癌細胞中，它變異，永久性地超活躍激活蛋白質的「開」，從而使細胞不斷繁殖。這就是人體自帶的致癌基因。
ras基因與Rb基因的發現標誌著原致癌基因（proto-oncogene）和抑癌基因（anti-oncogene）的發現。不過，Rb基因在正常細胞中的作用依然是一個迷。它不僅在兒童罕見的眼癌中變異，還在成人的肺癌、骨癌、食管癌、乳癌和膀胱癌中變異。在大量惡性腫瘤中，它都是被滅活。
Rb基因基因對名為Rb的蛋白質進行編碼。而Rb蛋白質的主要功能就是與其他蛋白質結合，把它們緊緊地密封在自己的「口袋」中，從而防止它們激活細胞分裂。當細胞決定分裂時，它會給Rb蛋白質貼上磷酸基（phosphate group），這種分子信號會滅活Rb基因，迫使Rb蛋白質釋放其他蛋白質。
由此可見，Rb基因是細胞分裂的守門人，每次當細胞分裂被激活，它會打開一系列關鍵的分子閘門，並當細胞完成後立即關上它們。Rb基因變異會滅活這種功能，導致癌細胞不停分裂。
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（註：照片全部來自於網絡）
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