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1、生命科学与技术学院 侯玉婷 遗传学发展历史及研究进展摘要：遗传学的发展历程经历了以下几个历程遗传应用现象时期-遗传现象推论时期-遗传实验生物学时代-遗传学诞生期-细胞遗传的时期-微生物遗传及生化遗传学时期-分子遗传学时期。从遗传学现象应用到遗传学发展到分子遗传学时期，遗传学体系基本发展完善。在未来的发展中遗传学将会往社区遗传学发展，集中精力往解决人类遗传疾病以及疑难杂症和动植物以及农作物生产方面。由研究发展遗传学科学理论基础转化为应用遗传学基础科学技术解决现实问题的过度。这就是未来遗传学发展的期望。关键词：遗传学、基因、时代、历程、发展 遗传学是一门探索生命起源和进化历程的学科，兴起于20世纪
2、，发展异常迅速，随着研究的进展，以渗入生物科学的各个领域，派生出诸如植物遗传学、动物遗传学、微生物遗传学、人类遗传学、生理遗传学、发育遗传学等等，成为现代生物学得带头学科。其理论、机制以及先进的实验技术，在农业、工业、畜牧业、医学、国防等领域都有十分重要的作用。以下将介绍遗传学的发展历程。(4)遗传应用现象时期:各种考古资料表明，人类在远古时代就已经知道优良动植物能够沉声与之相似的优良后代的现代，并通过选择和培育有用的动植物以用于各种生活目的。在植物选育方面，在我国湖北地区新石器时代末期的遗址中还保存有阔卵圆形的粳稻谷壳，说明人类对植物品种的选育具有悠久历史。公元前4000年左右，古埃及的石刻
3、上还记载了人们进行植物杂交授粉的情况。但是，这些都仅仅是史前史前人类对遗传变异现象的观察，或是在实践中利用一些遗传、变异形状对动植物进行选择，并没有对生物遗传和变异的机制进行严肃的研究。(1) 遗传现象推论时期：公元前5世纪到4世纪，希波克拉底的观点使古希腊对生命现象的认识逐步从宗教的神秘色彩转向哲学的和原始科学的思维方案。古希腊医师希波克拉底及其追随者在生殖和遗传现象以及人类起源方面发现并认为雄性的精液首先在身体的各个器官形成后运输到血液中，双亲的各种生理活动和智理活动都可以传给子代，使子代具有与亲代相似的能力与特征。体液在亲代体内可以发生变化，所以子代可以遗传双亲从环境中获得的某些特征。而
4、后来古希腊的哲学家和自然家亚里士多德推翻了希波克拉底的观点，认为雄性的精液是从血液形成的，不是从各个器官形成的。精液含的能力很高，这种能力作用于母体的月经使其形成了子代个体。提出泛生论，这些观点虽然现在看来很幼稚，但是当时并未发现精卵细胞。直到1827年卵细胞的发现，因此这种对遗传现象的解释在当时直至以后几个世纪都产生了重要影响。由于他们都认为遗传是通过双亲进行的，并受到位于不同单位中的遗传信息的控制，这些观点在遗传学系统理论知识的形成和过程中占突出作用地位。(1) 遗传实验生物学时代：从17世纪开始直到19世纪，人们对生命现象的探索进入了实验生物学时代。18世纪瑞典分类学家林奈建立了动植物的
5、系统分类学，这对后来的进行动植物育种、杂交试验提供了选择亲本的重要依据。但他认为物种神创论和物种固定不变的。导致从事杂交工作的研究者对此产生误会。18世纪的德国植物育种学家科尔洛特由于受到林奈的影响，虽然成功做出世界第一个杂交育种的植物品种，也清楚的看到物种形状的分离现象，但是由于深信林奈的物种固定论，他就失去了揭露推翻林奈的物种固定论的机会。法国学者拉马克在总结古希腊哲学家的思想，在1809年发表了动物的哲学一书中提出了与林奈物种不变论相反的观点，提出了用进废退的观点推翻了林奈的物种不变论。然而英国生物学家达尔文在5年的环球旅行和生物学考查，广泛研究了生物遗传、变异和进化的关系，提出了生物通
6、过生存斗争以及自然选择的进化论。他认为生物在长时间内积累微小的有利变异，当发生生殖隔离后就形成一个物种，然后新物种有继续发生进化变异。它不仅否定了物种不变论的谬论，而且有力地的论证了生物有简单到复杂，有低级到高级的进化论。也推翻了拉马克的用进废退观点。德国的生物学家魏斯曼支持达尔文有关进化的选择理论但反对获得性遗传，提出种质连续论，认为种质是独立的、连续的，能产生后代的种质和体质，而体质不能产生种质。环境只影响体质，即由环境引起的的变异是不能够遗传的即是不能获得性遗传。 遗传学诞生期;真正科学地、有分析的研究遗传和变异是从孟德尔开始的。孟德尔通过对豌豆的杂交试验分析和总结认为生物性状的遗传是受
7、遗传因子的控制的，并提出了遗传因子的分离和自由组合的基本遗传规律。他从实验中得到的结论是形成今天科学遗传学的基石，所以他被公认为遗传学之父。而且孟德尔的论文被认为遗传学形成和建立的开端。哈迪温伯格提出的群体中遗传因子频率的平衡法则即哈代温伯格定律和孟德尔的遗传规律以及杜布赞斯基的遗传学和物种起源是群体遗传学的一个里程碑，其内容精湛，标志着遗传学走向规范化。也由此延伸到数量性状发展方向，有质量性状向数量性状发展。（3） 细胞遗传的时期：1900-1941遗传学的研究进入了细胞遗传的时期。1905年英国贝特逊依据古希腊的“生殖”一词给遗传学正式定名。也将孟德尔最初提出的一对形状的遗传因子定名为等位
8、基因。1903年萨顿发现了染色体行为与遗传因子与遗传因子的行为一致，于是提出了染色体是遗传因子的载体的观点。1909年丹麦遗传学家约翰逊提出了用基因一词代替了孟德尔的遗传因子。1910年左右，美国遗传学家摩尔根及其同事根据普通果蝇的研究，确定了染色体上得分散单位，在染色体上呈直线排列，提出了基因的连锁交换规律，发现了并提出了伴性遗传。 微生物遗传及生化遗传学时期：1941年-1960年遗传学地研究进入了微生物遗传及生化遗传学时期。英国医生、生物化学家加德罗根据对人体的一种先天性代谢疾病尿黑酸症中认为有单基因发生突变后产生一种不具有功能的产物从而导致代谢障碍。但是这观点当时并不受欢迎，直至194
9、1年比德尔和他的老师泰特姆对红色面包霉的生物突变型进行研究才发现加罗德的工作，明确了“一种基因一种酶的理论”。基因是什么呢？早期推断是蛋白质。1928年，格里菲斯以小鼠为实验材料研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的中发现了转化因子为DNA。由于格里菲斯没有将DNA与其他物质分离令人质疑，所以O.Avery在格里菲斯的基础上进行了肺炎双球菌的转化实验，证明了DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。但是人们却质疑O.Avery结论，因为DNA的纯度再高也不过是2%而已。所以赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料进行了噬菌体侵染实验确实证明了遗传物质为DNA而非蛋白质。分子遗传学时期：伴随着科学研究工具
10、的进步，遗传学的研究也越趋越完善。1951Barbara McClintock发现了跳跃基因和年1953年沃森和克里克通过分析DNA的衍射图谱创建了DNA得双螺旋模型结构并提出了中心法则使遗传学开始进入分子遗传学时期。DNA双螺旋的建立为分子遗传学奠定了分子学基础。1961年Jacob和Monod发现了乳糖操纵子，1953年Nirenberg和Khorana对遗传密码的破译都是分子遗传学更向前迈进。1975年Temin发现了反转录酶、Khorana发现DNA合成酶以及Arber和Smith对限制性酶的发现促进了基因工程的发展，1972年Berg的DNA重组技术的建立，1977年Sanger和G
11、ilbert发展了DNA测序技术等等是分子遗传学走进了现代生产化。而遗传学的研究越来越趋向成熟，遗传学的理论知识体系越来越成熟。而且出现了各种各类的遗传学研究方向，以及遗传学各个方面的分支学科，遗传学的各个体系的只是理论基础也越趋完善。 未来的展望以及发展：遗传学发展到至今21世纪，可谓走向了成熟的分子遗传学时代了。在此基础上已经诞生了许多应用于生产的各种生物技术。比如现在的广泛应用的基因工程、细胞工程、酶工程等等都是在遗传学的发展基础上产生的。那么未来的遗传学发展又将会如何呢？遗传学是否已经发展到顶峰了，是不是已经没有发展余地了呢？有，那么肯定的，因为随着现代社会的发展，你们知道的越来越多，
12、但是存在的问题也越来越多。很多问题至今都还没有得到有效地解决方法，有许多问题还没有探讨清楚其机制以及原理。这些东西都需要在遗传学的发展后才能一一了解。所以未来的遗传学发展空间巨大。遗传学的未来发展可以往以下几个方面：（1）社区遗传学:随着社会的发展，因为工业环境污染导致各种遗传性疾病和包括遗传因素在内的多因素疾病对公共健康的危害日益突出。出生缺陷，高血压、糖尿病、心血管疾病、肥胖等多基因病成为危害人类健康的主要因素之一。而社区遗传学是将人类遗传学研究成果应用于预防医学和健康促进领域的关键内容，是将预防医学、基础医学、临床医学有机的结合起来成为一个整体。从遗传因素和环境因素两大方面研究各种至今未
13、能解决的疾病。将遗传学研究进展和分子生物学技术引入社区人群的医学服务与实践中的学科领域。这个社区遗传学的发展中尚存在许多未能解决的难题，这也成为了遗传学未来发展的一个方向。(2)（2）遗传学与工业发展：遗传技术将会发展许多工业部门，包括化学工程、环境工程、创造业、能源与信息技术等领域，它甚至会导致产生出一个兴旺的人造生命领域。比如化学工程，基因技术将帮助化学工业从批量化学品转向食品添加剂和用做生物催化剂的工程酶等高附加值产品。这些技术现在暂时还没有那么成熟仍需继续深入研究。（3）遗传学与农业发展:遗传学可能将成为点燃农业发展的第二次绿色革命。合成土壤、适合现存条件的作物品种以及综合害虫治理技术
14、的发展都离不开遗传学方面的深入研究。由于要发展社会经济，人类正在快速的破坏自己生存的自然生态环境，各种动物和植物的种类和数目都在急剧减少，生态环境保护也是遗传学研究的一个重要问题，因为它是保护遗传多样性和遗传资源的重要问题之一。（4）遗传学与医学的发展：现在仍然存在很多未能攻克的癌症以及各种疾病。甚至连癌症的病变原理至今尚未清楚。这些方面都需要通过遗传学手段研究基因间的作用和发病原理。还有现在难以攻克的艾滋病和戒毒等，这些疾病能否通过基因手段来医治，究竟能否通过掩盖基因表达或者转入基因抑制其本身基因的表达，这些难题的研究将是遗传学发展的另一个方向。参考文献;(1)杨业华，普通遗传学（第二版） (2)王巍，中国预防医学杂志2010年6月第11卷第6期 (3)世界研究开发动态与评论-遗传学的发展全景 (4) 张宏礼、张鸿雁，遗传学的发展
