遗传学发展历史及进展综述

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2023574111摘要：遗传学是一门探索生命起源和进化历程的学科，起源于人类的育种实践，于1910年进入现代遗传学阶段，并依次经历个体遗传学时期、细胞遗传学时期、数量遗传学和群体遗传学时期、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：遗传学发展历史研究现状发展前景1现代遗传学发展前1.1遗传学起源于育种实践人类在新石器时代就已经驯养动物和栽培植物，渐渐地人们学会了改良动植物品种的方法。写于公元60年左右的《论农作物》和533～544年间中国学者贾思勰在所著的《齐民要术》中均记载了嫁接技术，后者还特别记载了果树的嫁接，树苗的繁殖，家禽、家畜的阉割等技术。[1]1.218世纪下半叶和19世纪上半叶期间许多人都无法阐明亲代与子代性状之间的遗传规律，直到18世纪下半叶之后，拉马克和达尔文对生物界遗传和变异进行了系统的研究。拉马克通过长颈鹿的颈、家鸡的翅膀等认为环境条件的改变是生物变异的根本原因，并提出用进废退学说和获得性状遗传学说。达尔文达尔文以博物学家的身份进行了五年的考察工作，广泛研究遗传变异与生物进化关系，终于在1859年发表著作《物种起源》，书中提出自然选择和人工选择的进化学说，认为生物是由简单到复杂、低级再到高级逐渐进化的。除此之外，达尔文承认获得性状遗传的一些论点，并提出了“泛生论”假说，但至今未获得科学的证实。1.3新达尔文主义以魏斯曼(WeismannA.，1834-1914)为代表的等人支持达尔文选择理论否定获得性遗传，魏斯曼等人提出种质连续论，认为种质是世代连续不绝的。他们还通过对老鼠22代的割尾巴试验，否定后天获得性遗传，明确地区分种质和体质，认为种质可以影响体质，而体质不能影响种质，在理论上为遗传学的发展开辟了道路。[2]2.现代遗传学的发展阶段出2.1肾顷个体遗传学倍向细胞遗传辜学过渡时既期蓬(或1910斑之前)拌孟德尔赵利用罗豌豆杂交试双验崇系统地研究液了生物的遗链传和变异。甚1866年村发表《植物她杂交试验》恰论文,量提出了分离赞规律和独立迅分配律。互并纺假定细胞中竟有它的物质僚基础“遗传搞因子”魂，认为性状摇是受细胞里挺的遗传因子肚所控制的。少1900游年，三位植吩物学家重狄·弗里斯径、唉科伦斯虾和叨冯·切尔迈窄克在不同国汪家用多种植舒物进行了与尽孟德尔早期扇研究相类似然的杂交育种熊试验值，芦作出了与孟作德尔相似的裹解释尊，从而培证实孟德尔恒的遗规传律少，岸确认该理论絮的重大意义脱。却正是何1900年席孟德尔遗传施规律的重新般发现标志着样遗传学的建亲立和开始发礼展，孟德尔宇被公认为现万代遗传学的其创始人。1赠910巧年起将孟德所尔提出的遗玉传规律命名舅为孟德尔定占律。羡狄·费里斯杰提出“突变币学说颈”恒：认为突变壤是生物进化统因素。踢2.欣2壤狱仪细胞遗传学矛时期童(1910剥-1939搅年)恒情从美国遗传都学家和迁发育生物学呀家筹摩尔根巩在看1910屡年发表关于三果蝇的性连皱锁遗传开始急，到寿1941勒年美国遗传版学家沿比德尔轧和美国生物股化学家宗塔特姆待发表关于链阶孢霉息当时细胞学伐和胚胎学已赏有很大发展玩，对于细胞锁结构、有丝爬分裂、减数绢分裂、受精备及细胞分裂就过程中染色粱体动态都已鼠比较了解。悠在魏斯曼“基种质论”的弊基础上，使牛细胞学资料柴能与孟德尔善的遗传规律紧结合。这一纠历史时期、更研究工作的税主要特征是虽从个体水平捞到么细胞水平须，尺建立了染色严体遗传学说毙。掀约翰生百1909耗年发表“纯烤系学说”明踩确区别基因滴型和表现型会。最先提出蓬“基因”一犬词替代遗传罢因子概念。患鲍维里和壤萨顿发现遗俗传因子的行周为与染色体捐行为呈平行收关系，是染妈色体遗传学负说的初步论宏证。辰贝特生从香嘉豌豆中发现报性状连锁创肃造遗传学“甜genet但ics窄”一字。詹杂森斯观察到雅染色体在减叉数分裂时呈循交叉现象，酷为解释基因奖连锁现象提佩供了基础。庄摩尔根提出棒“性状连锁郑遗传规律”包，禾提出染色体触遗传理论辩即伍细胞遗传学聪；番摩尔根吹著纹名的的《基因论》塑里面缴认为基因在龟染色体上直哥线排列，创湿立“基因学屈说”捐。唉穆勒搁和牵斯特德勒派分别朗用章X缓射线酸对动植物拦进行诱发突短变。两人证编实了基因和携染色体的突开变不仅在自版然情况下产底生，且用X侄射线处理也谦会产生大量棚突变。这种中用人工产生虑遗传变异的赖方法，使遗窗传学发展到授一个新的阶菌段。乞2.3责室数量遗传学没和群体遗传屿学的诞生(乘1930-眼1932杏年)某费希尔叙在炮1918耽年塘发表了一篇沿划时代的文均献“根据孟军德尔遗传假吧设的亲属间缓相关的研究遭”成功地运牢用多基因假妖设分析资料宴，首次绪将数量变异否划分为各个吩分量，开创吨了数番量性状遗传练研究的思想欺方法。出1925嗓年，首次提近出方差分析壶(乎ANOVA脂)方法,宇为数量遗传调学的发展奠李定了基础。魔2.丽4坟额从细胞水平贵向分子水平懒过渡时期(伏1940-郊1952员年)懒钢1941缘年比德尔和殃塔特姆发表壁关于脉孢霉的属中的研究松结果岩这使恒微生物遗传梦学和生化遗俘传学研究的治广泛开展，筒使工作进入痕微观层次，删其主要特征票是以微生物风为研究对象南，采用生化誓方法探索遗假传物质的本订质及其功能觉。腾比德尔在援红色面包霉沸的生化遗传务研究中，分硬析了许多生床化突变体。忙提出“一个仍基因一种酶丽”瞧假说际；比发展了微生芒物遗传学、桑生化遗传学筝。贷以后的研究文表明，基因够决定着蛋白捉质(包括酶是)的合成，窑故改为“一抱个基因一个销蛋白质或多柔肽”。艾弗黎里等在用纯流化因子研究幻肺炎双球菌毙转化实验中蚂，证明了遗丙传物质是塘DNA浩而不是蛋白贺质。软赫尔希等在叙研究噬菌体贵感染细菌的捎实验中，采肥用同位素示书踪法再次确兴认了DNA量是遗传物质茅。至此，为饥遗传物质的佩化学本质及更基因的功能容奠定了初步版的理论基础庸。胡2.5容分子遗传学概时期(研1953要年－现在)宜航40年代中苦期，细胞遗泡传学、微生丈物遗传学和怖生化遗传学粘取得了巨大誉成就，使一笔些物理学家渗对研究生物从学问题产生骡了浓厚的兴织趣。少1953年同美国蒸分子生物学碎家沃森和英棍国分子生物泊学家玻克里克湾在《生命是输什么?》的非影响下，根养据对DNA抖化学分析和童对DNAX宴射线晶体学龙所得资料，杯提出DNA茎分子结构模笑式理论(双抵螺旋结构荷)。欺而遗传密码载、预mRNA辆、袋tRNA屑、炒核糖体弹的功能等则吗几乎都是加60腔年代才得以降初步阐明毯。泽分子遗传学考是在微生物窃遗传学和生蹄物化学的基侧础上发展起荡来的。分子斜遗传学的基寻础研究工作筑都以微生物脾、特别是以吵大肠杆菌和茎它的噬菌体细作为研究材袋料完成的；碗它的一些重亩要概念如基准因和蛋白质矿的线性对应洋关系、基因烂调控等也都富来自微生物瑞遗传学的研傻究。颤分子遗传学抽取得的许多奉成就都是来助自对原核生冒物的研究,滚从70年代索开始在此基玉础上才逐渐尼开展对真核松生物的研究斑。态正像细殊胞遗传学研存究推动了群应体遗传学和餐进化遗传学积的发展一样偷，分子遗传淹学也推动了封其他遗传学搭分支学科的草发展。遗传态工程是在细演菌质粒和噬裂苗体以及限惧制性内切酶距研究的基础握上发展起来来的，它不但楚可以应用于才工、农、医范各个方面，章而且还进一最步推进分子根遗传学和其然他遗传学分母支学科的研错究。乐现代遗传已拜发展到30柔多个分支：矛细胞遗传学衬；数量遗传询学；生统遗辱传学；发育使遗传学；进卵化遗传学微光生物遗传学畅；分子遗传秆学；辐射遗蜡传学；遗传鹅工程；基因句组学等。晚3粪聚遗传学研究窗现状垫在医学方面狐，箭表观遗传学坑主要通过基底因水平调控谅表观形状，近从而产生多皱种多样的表足型性状，差表观遗传学迅在基因调控啄、表达和遗虹传中发挥着环重要作用，燥还在肿瘤与较免疫等疾病捞的诊治中具誓有独特的意鉴义。反组蛋白乙酰受化抑制剂染冲色兆体结构和基员因表达受到尾组蛋白的乙翁酰化修饰的协影响，但是谎该修饰过程缓是可逆的，层这就为肿瘤笨的治疗提供厚了新的思路堪。昌[撇3盼]路国内市场上懂国产生物药购品主要是基闹因乙肝疫苗终、干扰素、刊白细胞介素桌-2历、袋G—CS角F灿(增白细胞地)、重组链待激酶、重组蚊表皮生长因召子等15种阻基因工程药吼物。嘱T—PA夺(组织溶国纤原激活剂槐)、白介素割-安3维、重组人胰节岛素、尿副激酶等十几桶种多肽药品谣还进行临除床I、境Ⅱ辨期试验，单绵克隆抗体研项制已由实验科进入临床，阳B型血友病捷基因治疗已折初步获得执临床疗效，才遗传病的基疮因诊断技术洞达到国际先互进水平。重付组凝乳酶等怎40狐多种基因妈工程新药正茫在进行开发神研究。光，遗传学目坐前已在法医货学领域非常淘清楚地显现刑出其优越性叔颜DNA龙鉴定将大大浙提高犯罪学桂，同时它将阁促进降低暴春力犯罪．帮框助识别不认过帐双亲以及允防止伪造．锅它甚至可以琴威摄强奸犯能和谋杀者．幸因为潜在的踏犯罪者都会吸担心在现场私留下自己的埋DNA爱指纹睁我。洲在续农郊林疫业而方面，溪天津市植物缎柴油育种项缠目通过转基堵因手段，首御次将HS转凳录因子基因迈导入油葵、跪大豆、文冠醉果等馋“请柴油植物领”康中，培育出艇一批试管苗拐和盆栽苗，旱获得耐盐耐裕旱性显着增谋强的油葵和抵大豆突变体由类型各两个魂，为唤“猛柴油植物葬”汽在盐碱地的旦种植奠定了杠基础。威香港中文大缸学、华大基贡因研究院、文农业部、中许国科学院等妥单位合作的巴“蛾大豆回家致”咱项目，在大弃豆基因组研闹究方面取得荡重大突破。炸第一次为大服豆基因组学堵研究提供了详全面的重测蓬序数据，对战未来的大豆薄群体遗传学浸研究、分子攀标记育种、惭新基因的发寄现奠定了坚策实的基础等配等。硬[设4葱]解4孟浊遗传学发展伸前景勒4.1号遗传学与妄经济锈从经济方面批看捡，桨遗传学将会死对长线投资坛者带来利益益，因为条这是一种长洽期耐心投资雹的产业，它衡向众多产业剩部门扩展将谢使其成为垒捆球经济的一课个日益重要旱的部分。从名好的方面策预营测丧，跳遗传学到达2025恶年将会占美冠国国内产值窗的庙20硬或达到糕2妖万亿美元的翻产值。遗传舞学除了早先绞人们巳经着第重指出的在堂改善人类健锤康和防止疾雷病方面的散贿用外，它今体后将会在诸沟如翻造与材者料、能掉、积环境工程以位及物种的恢劫复与管理等首领域具有广宪泛而奇妙的势用途。比如心农业与食品饮业目前就已旱在不断扩大项利用遗传技粉术。臣遗传学的另挤一个潜在经浑济利益是旅北游业。矮4.2惩侦农业方面小在农牧业方幸面，遗传学栏的研究将占狠越来越重要圆的地位。瞧许多动物、粪鱼类、昆虫味以及徽生物隐的基因图谱烫将会被绘制顿出来，从而攀将使得有可稻能对它们进虫行更好的管么理监控，压并峰能操作它们耻的生长、繁能殖和消灭志。除此之外敞，在兵设计动物绝方面也有一酬定的优势堡。将制订出密常规基因计稠划．以培育绩动物提供肉挨食，用于娱历乐或作为宠岛物。单牲畜将被通墙过基因操作稳，使其加速市生长、缩短迅妊娠期井提吗高其营养价译值摔。弯而在农业的促害虫控广制扶中，屋遗传技术案可档将信息索输侦入周围植物舅，以诱使害垫虫离开它们蜘的捕食品辩。择另外也可通闯过基因工程叫来破坏害虫油群体，使其礼绝育，这一音方法治理虫铅害更为有效剩。疯还有就是通鬼过基因工程抬使植物产生牧出本身的保潮护或排麦斥化台物，体以增加其对恐害虫的抗性茅等等互。柏未来的农民订可能会几乎格全面掌握植障物基因技术蓝，纱植物将会高她产并具有对购疾病、冰冻央、干旱等不哑利条件的抗爱性它们将吉删有从所未有肿的高蛋白、仗低油脂和趣更有效的光嚷合率。成熟咱等自然过程宵也将被提高钟和控制伸。百[消5级]杯遗传技术可割能点燃农业饮的第二次绿抛色革命。合飘成土壤、适螺合土地现存践条件的作物堪品种以及练倡台害虫防治工技术有可能掏给如象印度欧这样一些人樱口尉增而农火田又已疲乏辜过载的发展争中国家带来哗转机。问4.3也遗传学与微萍生物税在微生物领搬域，杠制造厂家长可通过遗传稍学的知识骡将利用工程芬微生物来生缠产商品和特雪性化学品以惨及医药品和饰疫苗利用一要些微生物常是常可以象活汉工厂那样进谜行系列工作巩，以生产出掩有用的化台珍物。它们也餐将广泛地应何用于农业、奖采矿业、资丹源更新、废当物处理和环挡境净化储。肚其中石油化吊学溅溢物的姻清除净化将夸是锁一个谈很重要的用遇途。发展所苍谓自杀微生画物也是一个光重要方面。招这些工程微惠生物在完成海任务后可通养过自恭基因意的表达而自仓毁，这些微纷生物将适用吼于那些具有两危险破坏性浅的情况妙。因特别是适用煤于治理那些膀固体的危险护废弃物场地肝；同时也可借用于化肥等锄农业用途。模[膛6瞎]据4.4般工业遗传学内在工业领域抢，缸遗传僻技捎术将对许多腰工业部门具否有日盏重要没的影响，包坛括化学工程葱、环境工程柿、创造业、欢能源与信息坡技术等领域花。它甚至会它导致产生出酷一炎个兴趋旺的人碌造生命领域气，捎如化学工程容的薄生物化生。颗即它巳体现雁出对复杂的最生物相互作她用的理解。仔基因技术将篇帮助化学工贴业从批量化跟学品转向诸惧如食品添加侨剂和用怍生四物催化荆的厚工业爵等高播附加值产品勺。顾4.5旺遗传学与径制造业嘴制造业也将赏变成生物化卵，因而制造教将更培育过军程。遗传技拿术在密制紧造业上的用踪途将包括药折品和其他化塞台牺方面的篇分子工程一赔原基惨DNA啦芯片，生物衫传感器和基误于自组装等仓生物学原理蓬的纳诺技术明。历基因工程也圆将有助净化愿环境弹。搁甚至可用于判创造完栽全扒人工船环境一比如天人造空问站封，海底站以召至地造火星俭等。悦[艰7嘴]有遗传学和信耐息技术将和大高级计算机剖配合工作。圈利用生物分盗子和光子处衣理器的生物像光子计算机加可能是迄今贿速度最快的何开关系统。蒙4.6要典遗传学与浙医学博除了上面所脑说的之外，共遗传学可帮咬助提高人类禾的健康