遗传学发展历史及研究进展(综述)

1、遗传学发展历史及研究进展湛江师范学院 09生本一班 徐意媚 2009574111摘要：遗传传学是一一门探索索生命起起源和进进化历程程的学科科，起源于于人类的的育种实实践，于于19110年进进入现代代遗传学学阶段，并并依次经经历个体体遗传学学时期、细细胞遗传传学时期期、数量量遗传学学和群体体遗传学学时期、细胞水平向分子水平过渡时期、分子遗传学时期。目前遗传学在医学、农牧业等领域取得重大突破，如表遗传学在肿瘤的治疗方面。21世纪将是遗传学迅猛发展的世纪，在经济、微生物、工业、制造业等许多领域都将有重大的突破。关键词：遗遗传学 发展展历史 研究究现状 发展展前景1 现代遗遗传学发发展前1.1 遗遗传

2、学起起源于育育种实践践人类在新石石器时代代就已经经驯养动动物和 HYPERLINK /view/915232.htm 栽栽培植物物，渐渐地地人们学学会了改改良动植植物品种种的方法法。写于于公元660年左左右的论论农作物物和55335444年间 HYPERLINK /view/61891.htm 中国国学者贾贾思勰在在所著的的 HYPERLINK /view/31076.htm 齐民民要术中中均记载载了嫁接接技术，后后者还特特别记载载了果树树的嫁接接，树苗苗的繁殖殖，家禽禽、家畜畜的阉割割等技术术。111.2 18世纪下半叶叶和19世纪纪上半叶叶期间许多人都无无法阐明明亲代与与子代性性状之间间的

3、遗传传规律，直直到188世纪下下半叶之之后，拉拉马克和和达尔文文对生物物界遗传传和变异异进行了了系统的的研究。拉拉马克通通过长颈颈鹿的颈颈 、家家鸡的翅翅膀等认认为环境境条件的的改变是是生物变变异的根根本原因因，并提提出用进进废退学学说和获获得性状状遗传学学说。达达尔文达达尔文以以博物学学家的身身份进行行了五年年的考察察工作，广广泛研究究遗传变变异与生生物进化化关系，终终于在118599年发表表著作物物种起源源，书书中提出出自然选选择和人人工选择择的进化化学说，认认为生物物是由简简单到复杂、低低级再到到高级逐逐渐进化化的。除除此之外外，达尔尔文承认认获得性性状遗传传的一些些论点，并并提出了了“

4、泛生生论”假假说，但但至今未未获得科科学的证证实。1.3 新新达尔文文主义以魏斯曼 (Weeismmannn A.，18834-19114) 为代表表的等人人支持达达尔文选选择理论论否定获获得性遗遗传，魏魏斯曼等等人提出出种质连连续论，认认为种质质是世代代连续不不绝的。他他们还通通过对老老鼠222代的割尾巴巴试验，否定后后天获得得性遗传传，明确地地区分种种质和体体质，认认为种质质可以影影响体质质，而体体质不能能影响种种质，在在理论上上为遗传传学的发发展开辟辟了道路路。22.现代遗遗传学的的发展阶阶段2.1 个个体遗传传学向细细胞遗传传学过渡渡时期(19110之前前)孟德尔尔利用豌豆豆杂交试试验

5、系统统地研究究了生物物的遗传传和变异异。18866年年发表植植物杂交交试验论论文,提提出了分分离规律律和独立立分配律律。并假定细细胞中有有它的物物质基础础“遗传传因子”，认为性状是受细胞里的遗传因子所控制的。1900年，三位植物学家狄弗里斯、科伦斯和冯切尔迈克在不同国家用多种植物进行了与孟德尔早期研究相类似的杂交育种试验，作出了与孟德尔相似的解释，从而证实孟德尔的遗规传律，确认该理论的重大意义。正是1900年孟德尔遗传规律的重新发现标志着遗传学的建立和开始发展，孟德尔被公认为现代遗传学的创始人。1910年起将孟德尔提出的遗传规律命名为孟德尔定律。狄费里斯提出“突变学说”：认为突变是生物进化因素

6、。2.2 细胞遗遗传学时时期(119100-19939年年)从美国国遗传学学家和 HYPERLINK /view/107535.htm 发发育生物物学家 HYPERLINK /view/19744.htm 摩尔根根在19110年发发表关于于果蝇的的性连锁锁遗传开开始，到到19441年美美国遗传传学家 HYPERLINK /view/228827.htm 比比德尔和和美国生生物化学学家 HYPERLINK /view/451054.htm 塔特特姆发表表关于链链孢霉 当时细胞学学和胚胎胎学已有有很大发发展，对对于细胞胞结构、有有丝分裂裂、减数数分裂、受受精及细细胞分裂裂过程中中染色体体动态都都已

7、比较较了解。在在魏斯曼曼“种质质论”的的基础上上，使细细胞学资资料能与与孟德尔尔的遗传传规律结结合。这这一历史史时期、研研究工作作的主要要特征是是从个体体水平到到细胞水水平，建立了了染色体体遗传学学说。约翰翰生19909年年发表“纯纯系学说说”明确确区别基基因型和和表现型型。最先先提出“基基因”一一词替代代遗传因因子概念念。 鲍鲍维里和和萨顿发发现遗传传因子的的行为与与染色体体行为呈呈平行关关系，是是染色体体遗传学学说的初初步论证证。贝特特生从香香豌豆中中发现性性状连锁锁创造遗遗传学“genetics”一字。詹森斯观察到染色体在减数分裂时呈交叉现象，为解释基因连锁现象提供了基础。摩尔根提出“性

8、状连锁遗传规律”，提出染色体遗传理论即细胞遗传学；摩尔根著名的基因论里面认为基因在染色体上直线排列，创立“基因学说”。穆勒和斯特德勒分别用X 射线对动植物进行诱发突变。两人证实了基因和染色体的突变不仅在自然情况下产生，且用X射线处理也会产生大量突变。这种用人工产生遗传变异的方法，使遗传学发展到一个新的阶段。2.3 数数量遗传传学和群群体遗传传学的诞诞生(119300-19932年年)费希尔在119188年发表了了一篇划划时代的的文献“根根据孟德德尔遗传传假设的的亲属间间相关的的研究”成成功地运运用多基基因假设设分析资资料，首首次将数数量变异异划分为为各个分分量，开开创了数数量性状状遗传研研究的

9、思思想方法法。19925年年，首次次提出方方差分析析 (AANOVVA)方方法, 为数量量遗传学学的发展展奠定了了基础。2.4 从从细胞水水平向分分子水平平过渡时时期(119400-19952年年) 19941年年比德尔尔和塔特特姆发表表关于脉脉孢霉属属中的研研究结果果这使微生生物遗传传学和生生化遗传传学研究究的广泛泛开展，使使工作进进入微观观层次，其其主要特特征是以以微生物物为研究究对象，采采用生化化方法探探索遗传传物质的的本质及及其功能能。比德尔在在红色面面包霉的的生化遗遗传研究究中，分分析了许许多生化化突变体体。提出出“一个个基因一一种酶”假说；发展了微生物遗传学、生化遗传学。以后的研究

10、表明，基因决定着蛋白质(包括酶)的合成，故改为“一个基因一个蛋白质或多肽”。艾弗里等在用纯化因子研究肺炎双球菌转化实验中，证明了遗传物质是DNA而不是蛋白质。赫尔希等在研究噬菌体感染细菌的实验中，采用同位素示踪法再次确认了DNA是遗传物质。至此，为遗传物质的化学本质及基因的功能奠定了初步的理论基础。2.5 分分子遗传传学时期期(19953年年现在在)40年年代中期期，细胞胞遗传学学、微生生物遗传传学和生生化遗传传学取得得了巨大大成就，使使一些物物理学家家对研究究生物学学问题产产生了浓浓厚的兴兴趣。119533年美国国 HYPERLINK /view/2461.htm 分子生生物学家家沃森和和英

11、国分分子生物物学家 HYPERLINK /view/72668.htm 克克里克在在生命命是什么么?的的影响下下，根据据对DNNA化学学分析和和对DNNAX射射线晶体体学所得得资料，提提出DNNA分子子结构模模式理论论(双螺螺旋结构构)。而遗遗传密码码、mRRNA、tRNNA、 HYPERLINK /view/32253.htm 核糖体体的功能能等则几几乎都是是60年代代才得以以初步阐阐明。分子遗传学学是在微微生物遗遗传学和和生物化化学的基基础上发发展起来来的。分分子遗传传学的基基础研究究工作都都以微生生物、特特别是以以大肠杆杆菌和它它的噬菌菌体作为为研究材材料完成成的；它它的一些些重要概概念

12、如基基因和蛋蛋白质的的线性对对应关系系、基因因调控等等也都来来自微生生物遗传传学的研研究。分分子遗传传学取得得的许多多成就都都是来自自对原核核生物的的研究,从700年代开开始在此此基础上上才逐渐渐开展对对真核生生物的研研究。正像细细胞遗传传学研究究推动了了群体遗遗传学和和进化遗遗传学的的发展一一样，分分子遗传传学也推推动了其其他遗传传学分支支学科的的发展。遗遗传工程程是在细细菌质粒粒和噬苗苗体以及及限制性性内切酶酶研究的的基础上上发展起起来的，它它不但可可以应用用于工、农农、医各各个方面面，而且且还进一一步推进进分子遗遗传学和和其他遗遗传学分分支学科科的研究究。现代代遗传已已发展到到30多多个

13、分支支：细胞胞遗传学学；数量量遗传学学；生统统遗传学学；发育育遗传学学；进化化遗传学学微生物物遗传学学；分子子遗传学学；辐射射遗传学学；遗传传工程；基因组组学等。3 遗传学学研究现现状在医学方面面，表观观遗传学学主要通通过基因因水平调调控表观观形状，从从而产生生多种多多样的表表型性状状，表观观遗传学学在基因因调控、表表达和遗遗传中发发挥着重重要作用用，还在在肿瘤与与免疫等等疾病的的诊治中中具有独独特的意意义。组组蛋白乙乙酰化抑抑制剂染染色体结结构和基基因表达达受到组组蛋白的的乙酰化化修饰的的影响，但但是该修修饰过程程是可逆逆的，这这就为肿肿瘤的治治疗提供供了新的的思路。3国内市场上国产生物药品

14、主要是基因乙肝疫苗、干扰素、白细胞介素-2、 GCSF(增白细胞)、重组链激酶、重组表皮生长因子等15种基因工程药物。TPA( 组织溶纤原激活剂)、白介素-3、重组人胰岛素、 尿激酶等十几种多肽药品还进行 临床I、期试验，单克隆抗体研制已由实验进入临床，B型血友病基因治疗已初步 获得临床疗效，遗传病的基因诊断技术达到国际先进水平。重组凝乳酶等40多种基 因工程新药正在进行开发研究。，遗传学目前已在法医学领域非常清楚地显现出其优越性 DNA鉴定将大大提高犯罪学，同时它将促进降低暴力犯罪帮助识别不认帐双亲以及防止伪造它甚至可以威摄强奸犯和谋杀者因为潜在的犯罪者都会担心在现场留下自己的DNA 指纹

15、。在农林业方方面，天天津市植植物柴油油育种项项目通过过转基因因手段，首首次将HHS转录录因子基基因导入入油葵、大大豆、文文冠果等等“柴油植植物”中，培培育出一一批试管管苗和盆盆栽苗，获获得耐盐盐耐旱性性显着增增强的油油葵和大大豆突变变体类型型各两个个，为“柴油植植物”在盐碱碱地的种种植奠定定了基础础。香港港中文大大学、华华大基因因研究院院、农业业部、中中国科学学院等单单位合作作的“大豆回回家”项目，在在大豆基基因组研研究方面面取得重重大突破破。第一一次为大大豆基因因组学研研究提供供了全面面的重测测序数据据，对未未来的大大豆群体体遗传学学研究、分分子标记记育种、新新基因的的发现奠奠定了坚坚实的基

16、基础等等等。44 遗传学学发展前前景4.1 遗遗传学与与经济从经济方面面看，遗传学学将会对对长线投投资者带带来利益益，因为为这是一一种长期期耐心投投资的产产业，它它向众多多产业部部门扩展展将使其其成为垒垒球经济济的一个个日益重重要的部部分。从从好的方方面预测，遗传学学到20025年年将会占占美国国国内产值值的200或达到到2万亿美美元的产产值。遗遗传学除除了早先先人们巳巳经着重重指出的的在改善善人类健健康和防防止疾病病方面的的散用外外，它今今后将会会在诸如如翻造与与材料、能能掉、环环境工程程以及物物种的恢恢复与管管理等领领域具有有广泛而而奇妙的的用途。比比如农业业与食品品业目前前就已在在不断扩

17、扩大利用用遗传技技术。遗遗传学的的另一个个潜在经经济利益益是旅游游业。4.2 农农业方面面在农牧业方方面，遗遗传学的的研究将将占越来来越重要要的地位位。许多多动物、鱼鱼类、昆昆虫以及及徽生物物的基因因图谱将将会被绘绘制出来来，从而而将使得得有可能能对它们们进行更更好的管管理监控控，并能操作作它们的的生长、繁繁殖和消消灭。除除此之外外，在设设计动物物方面也也有一定定的优势势。将制制订出常常规基因因计划以培育育动物提提供肉食食，用于于娱乐或或作为宠宠物。牲牲畜将被被通过基基因操作作，使其其加速生生长、缩缩短妊娠娠期井提提高其营营养价值值。而在农农业的害害虫控制制中，遗传传技术可可将信息息索输入入周

18、围植植物，以以诱使害害虫离开开它们的的捕食品品。另外也也可通过过基因工工程来破破坏害虫虫群体，使使其绝育育，这一一方法治治理虫害害更为有有效。还还有就是是通过基基因工程程使植物物产生出出本身的的保护或或排斥化化台物，以以增加其其对害虫虫的抗性性等等。未来的的农民可可能会几几乎全面面掌握植植物基因因技术，植物将将会高产产并具有有对疾病病、冰冻冻、干旱旱等不利利条件的的抗性它它们将吉吉有从所所未有的的高蛋白白、低油油脂和更更有效的的光合率率。成熟熟等自然然过程也也将被提提高和控控制。5遗传技术可可能点燃燃农业的的第二次次绿色革革命。合合成土壤壤、适合合土地现现存条件件的作物物品种以以及练台台害虫防

19、防治技术术有可能能给如象象印度这这样一些些人口尉尉增而农农田又已已疲乏过过载的发发展中国国家带来来转机。4.3 遗遗传学与与微生物物在微生物领领域，制制造厂家家可通过过遗传学学的知识识将利用用工程微微生物来来生产商商品和特特性化学学品以及及医药品品和疫苗苗利用一一些微生生物常常常可以象象活工厂厂那样进进行系列列工作，以以生产出出有用的的化台物物。它们们也将广广泛地应应用于农农业、采采矿业、资资源更新新、废物物处理和和环境净净化。其中石石油化学学溅溢物物的清除除净化将将是一个个很重要要的用途途。发展展所谓自自杀微生生物也是是一个重重要方面面。这些些工程微微生物在在完成任任务后可可通过自自恭基因因

20、的表达达而自毁毁，这些些微生物物将适用用于那些些具有危危险破坏坏性的情情况。特别是是适用于于治理那那些固体体的危险险废弃物物场地；同时也也可用于于化肥等等农业用用途。64.4 工工业遗传传学在工业领域域，遗传传技术将对对许多工工业部门门具有日日盏重要要的影响响，包括括化学工工程、环环境工程程、创造造业、能能源与信信息技术术等领域域。它甚甚至会导导致产生生出一个个兴旺的的人造生生命领域域，如化化学工程程的生物化化。即它巳巳体现出出对复杂杂的生物物相互作作用的理理解。基基因技术术将帮助助化学工工业从批批量化学学品转向向诸如食食品添加加剂和用用怍生物物催化荆荆的工业业爵等高高附加值值产品。4.5 遗

21、遗传学与与制造业业制造业也将将变成生生物化，因因而制造造将更培培育过程程。遗传传技术在在制造业上上的用途途将包括括药品和和其他化化台牺方方面的分分子工程程一原基基DNAA芯片，生生物传感感器和基基于自组组装等生生物学原原理的纳纳诺技术术。基因因工程也也将有助助净化环环境。甚至可可用于创创造完全全人工环境境一比如如人造空空问站，海海底站以以至地造造火星等等。7遗传学和信信息技术术将和高高级计算算机配合合工作。利利用生物物分子和和光子处处理器的的生物光光子计算算机可能能是迄今今速度最最快的开开关系统统。4.6 遗传学学与医学学除了上面所所说的之之外，遗遗传学可可帮助提提高人类类的健康康。遗传传学将使使医疗保保健人员员能不断断提高其其识别、医医治和预预防我们们人类所所继承的的4