遗传学发展历史及研究进展(黄佳玲)

遗传学发展历史及研究进展

湛江师范学院 09生本3班黄佳玲 2009574310

摘要：自从孟德尔发现遗传定律的一个多世纪以来，人们对生物的遗传特性锲而不舍地深入研究。从假设到实验，从宏观到微观，遗传学的羽翼日渐丰满。从遗传因子到基因，从基因的概念到基因的本质、功能，基因的概念逐渐扩展，人们对基因的认识逐渐深化。可以说，基因概念的发展史，就是人们对基因认识的发展史，就是遗传学的发展史。而分子遗传学则主要研究基因的本质、基因的功能以及基因的变化等问题。

关键词：遗传学分子遗传学重组DNA技术

几千年来，人类对生物及人类自身的生殖、变异、遗传等现象的认识不断深入和发展。人类从古代就注意到遗传和变异的现象，并通过人工选择获得所需要的新品种。从19世纪起就对遗传和变异开始作系统的研究。按照不同历史时期的学术水平和工作特点，遗传学的研究进程大体上可以划分为经典遗传学、生化遗传学、分子遗传学、基因工程学、基因组学和表观遗传学等数个既彼此相对独立，又前后互相交融的不同发展阶段[1]。这当中，分子遗传学的地位无疑是相当重要的，它起到了承上启下的作用。它的早期研究都用微生物为材料，其形成和发展与微生物遗传学和生物化学也有密切关系。

分子遗传学的主要研究方向集中在核酸与蛋白质大分子的遗传作为上，重点是从DNA水平探索基因的分子结构与功能的关系，以及表达和调节的分子机理等诸多问题。

早在1927年马勒和1928年斯塔德勒就用 X射线等诱发了果蝇和玉米的基因突变，但是在此后一段时间中对基因突变机制的研究进展很慢。直到1944年，美国学者埃弗里等首先在肺炎双球菌中证实了转化因子是脱氧核糖核酸(DNA)，从而阐明了遗传的物质基础。1953年，美国分子遗传学家沃森和英国分子生物学家克里克提出了DNA分子结构的双螺旋模型，这一发现常被认为是分子遗传学的真正开端，它为有关的科学工作者着手研究构成分子遗传学两大理论支柱，即维系遗传现象分子本质的DNA自我复制和基因与蛋白质之间的关系，提供了正确的思路，奠定了成功的基础。1955年，美国分子生物学家本泽用基因重组分析方法，研究大肠杆菌的T4噬菌体中的基因精细结构[2]，其剖析重组的精细程度达到DNA多核苷酸链上相隔仅三个核苷酸的水平。这一工作在概念上沟通了分子遗传学和经典遗传学。

应该说二十世纪50年代初期至70年代初期，是分子遗传学迅猛发展快速进步的年代。在这短短的二十余年间，许多有关分子遗传学的基本原理[3]相继提出，大量的重要发现不断涌现。其中比较重要的有：1956年，美国科学家科恩伯格在大肠杆菌中发现了DNA聚合酶Ⅰ，这是可以在试管中合成DNA链的头一种核酸酶，从此拉开了DNA合成研究的序幕；1957年，弗伦克尔-康拉特和辛格证实，烟草花叶病毒TMV的遗传物质是RNA，进一步表明RNA同样具有重要的生物学意义；1958年梅塞尔森和斯塔尔发

现了DNA半保留复制机理，揭示了基因之所以能够代代相传准确保留的分子本质；同年克里克提出了描述遗传信息流向的中心法则，阐明了在基因表达过程中，遗传信息从DNA到RNA再到蛋白质的传递途径；1961年两位法国科学家雅各布和莫洛建立了解释原核基因表达调节机理的操纵子模型，说明基因不但在结构上是可分的，而且在功能上也是有分工的；自1961年开始，经过尼伦伯格和库拉钠等科学家的努力，至1966年全部64种遗传密码子均已成功破译，从而将RNA分子上的核苷酸顺序同蛋白质多肽链中的氨基酸顺序联系起来，它是分子遗传学发展过程中影响最为深远的科学发现之一；1970年，美国科学家特明和巴尔帝摩发现了RNA病毒及其反转录酶，证明遗传信息也可以从RNA反向传递到DNA，这是对中心法则的重大修正；1970年，史密斯等人从流感嗜血菌中首先分离到Ⅱ型核酸内切限制酶，它与1967年发现的DNA连接酶，同为DNA体外重组技术的建立提供了酶学基础。正是上述这些研究发现与进展构成了分子遗传学的核心内容。

此后，重组DNA技术作为分子遗传学的重要内容开始在医药、农业等方面得到应用。人们利用这个技术人为改变生物的基因组成，改变其形状，从而造福于人类，其应用主要有三个方面[4]：一是获取具有优良形状的转基因动物、转基因植物，提高农产品的产量和质量，在植物方面，一批抗虫、抗病、抗除草剂及耐储藏的转基因农作物已应用于生产，产生了巨大的经济效益；二是将外源基因转入微生物、动物和植物，培育具有生物反应器功能的微生物菌株及转基因动植物，从而大量地获得所需的药物、干扰素、胰岛素及乙肝疫苗等许多基因工程药物都已广泛应用于临床；三是对人类遗传缺陷进行基因治疗。

今天，遗传学已是一门成熟的、非常有活力的学科，被认为是现代生物学的核心。它是人类对生命本质认识的集体智慧的结晶，世界上许多科学家都对遗传学的发展做出了杰出贡献。现代遗传学的发展非常迅速，特别是在高等真核生物包括人体的发育、细胞分化、记忆、衰老及信号转导等分子机制的研究，以及结构基因组和功能基因组研究方面，都有很大突破。总之，对于遗传学的深入研究和了解，让我们对自己的认识也更加深入，对以后人类的发展也是一大进步。

[1]杨学仁，朱英国.遗传学发展史[M].武汉：武汉大学出版社，1995.

[2]刘祖洞.遗传学（上、下册，第二版）[M].北京：高等教育出版社，1991.

[3]朱军.遗传学（第三版）[M].北京：中国农业出版社，2003.

[4]吴乃虎.基因工程原理（上、下册，第二版）[M].北京：科学出版社，1998.