遗传学发展历史及研究进展

遗传学发展历史及研究进展

【摘要】从1900年孟德尔的遗传学理论被重新发现时，遗传学才被典礼在科学的基础上。本世纪，遗传学已成为生物科学领域中发展最快的一门学科，几乎所有的生物学科都可以与遗传学形成交叉学科。遗传学作为自然科学的一个学科，有其建立、发展和不断完善的进程。

【关键词】历史进程发展趋势研究进展

什么是遗传学（Genetics）？遗传学就是研究生物的遗传与变异的科学。遗传是生物的一种属性，是生命世界的一种自然现象。遗传使生物体的特征得以延续，变异造成了生物体间的差别，遗传与变异构成生物进化的基础。与所有的学科一样，遗传学也是在人们的生产实践活动中发展起来的，是与生产实践紧密联系在一起的。从遗传学的建立、发展来看，研究遗传学的意义是十分深刻的。

一、遗传学的历史进程

1.远古时代

在远古时代，祖先们稚嫩的思维认为生物和非生物之间不存在什么区别，所有的东西都认为是活的。但是，祖先们在研究过程中都发现了一个事实——有些东西可以自我繁衍。“龙生龙，凤生凤”之类的俗语，可以算的上是最早的遗传学概念。在生产实践中，产生了实用遗传学，祖先们开始控制种畜的交配，选育优良的种子，淘汰较差的种畜和种子，以满足他们的需求。

2.中世纪

中世纪有一种观念严重地阻碍了科学的发展——自然发生论（Spontaneous Generation）。然而十七世纪一位意大利科学家雷迪用实验成功地否定了自然发生论。接下来，荷兰一位业余的科学家列文·虎克发明了显微镜并发现了细胞、证实了精细胞的存在和了解到多种生物都是拥有性别的。与此同时，科学家威廉·哈维也开始研究女性在生殖过程中的作用。到十九世纪为止，科学家们已发现动物和植物都有性别，自然生长论几近穷途末路。

3.十九世纪

十九世纪是一个不断进步的时代，科学家们和生产实践的工作者们碰到的问题不断地促进了对基因的探索。通过大量努力的探索，遗传规律开始被发现。一位来自奥地利布鲁恩的修道士，他用豌豆作为实验材料，进行了大量研究遗传问题的育种试验，1866年，他发表了《植物杂交试验》的论文，揭示了性状分离和独立分配的遗传规律。他就是现代遗传学的创始人——孟德尔。然而，当时的科学家正热衷于研究达尔文的进化论而忽视了这一重大发现。直到1900年，孟德尔遗传规律才被重新发现，这也标志着现代遗传学的开端。

二、现代遗传学的发展

根据研究的特点，现代遗传学的发展大致可以分为三个时期。

1.细胞遗传学时期（1900--1939）

二十世纪之初，科学家用大量实验证实了孟德尔遗传规律。另外，遗传学的基本概念开始确立；贝特森（W·Bateson）给遗传学定名为“Genetics”；1910年起孟德尔遗传规律改称为孟德尔定律；研究工作者的研究从个体水平进入到细胞水平，并建立了染色体学说。

这一时期内有两个重大的历史成就。一个是1926年摩尔根提出的基因学说。1909年，摩尔根在前人工作基础上，开始了对果蝇进行实验遗传学研究，发现了伴性遗传规律。他和他的学生还发现了连锁、交换和不分离规律等，并进一步证明基因在染色体商行呈直线排列，从而发展了染色体学说。另一个巨大成就就是1927年穆勒（H·T·Miller）和1928年斯塔德勒（L·J·Stadler）分别在果蝇和玉米试验中，证实了可以用X射线处理诱发基因和染色体的突变，这种用人工处理产生遗传变异的方法，使遗传学发展到一个新的阶段。

2.从细胞水平向分子水平过渡时期（1940--1952）

这一历史时期，主要以微生物作为研究对象，采用生化方法探索遗传物质的本质及其功能。1940年，比德尔（W·Beadle）登对链孢霉的生化遗传的经典研究中，分析了许多生化突变体后，于翌年提出“一基因一酶”假说，把基因与蛋白质功能结合在一起，为遗传物质的化学本质及其基因的功能奠定了初步理论基础。

四十年代初期，卡斯佩森（T·O·Casperson）用定量细胞化学的方法证明DNA存在于细胞核中。1944年艾佛里（O·T·Avery）等用纯化因子研究肺炎双球菌的转化实验中，证明了遗传物质是DNA而不是蛋白质。1952年赫尔希（A·D·Hershey）等用同位素示踪法于噬菌体感染细菌的实验中，再次确认了DNA是遗传物质。

3.分子遗传学时期（1953至今）

生物学家沃森和物理学家克里克都在《生命是什么》的影响下，意识到对根本性的生物学问题可用物理学和化学的概念进行思考。两人于1953年提出了DNA双螺旋结构模型，从而解决了DNA分子结构和自我复制的问题，由此诞生了分子生物学，这也是遗传学发展到分子遗传学的新的里程碑。1958年克里克提出“中心法则”。1961年，克里克等证明了遗传三联体编码的推测；同年雅格布（F·Tacob）和莫诺（J·Monod）提出大肠杆菌操纵子学说。1969年，尼伦伯格（M·W·Nirenberg）等解译出64种遗传密码。遗传密码的破译解决了遗传信息本身的物质基础含义，而中心法则的修正则解决了遗传信息的传递途径和流向问题。

从七十年代开始科学家们逐渐展开对真核生物的研究，兴起了以DNA重组技术为核心的生物工程。生物工程不仅推动了整个生命科学的研究，还改变了工农业和医疗保健事业的格局，造福了人类。

三、当代遗传学的发展及趋势

虽然近年来遗传学已取得了巨大成就，但遗传学面临着自然界巨大的挑战，距完全阐明遗传本身、基因与其他生命活动之间的关系还十分遥远。在不断解决问题的同时，遗传学研究工作者也不断提出更深层次的新问题，从而不断的前进发展。

1990年，美国正式开始实施的《人类基因组作图及测序计划》，从目前到下个世纪内都会是分子生物学、细胞生物学和分子遗传学共同主义的中心问题，并开始形成一门新的遗传学科分支——基因组学。

遗传学仍会占据未来生物学的核心地位。遗传虚的属性决定了它没有国界，广泛的国际合作已成为普遍趋势。今后国际上为了收集和保护遗传资源及生物多样性，将通过遗传工程手段培育出各种高产优良品种，以满足人类多方面的需求。另外，今后多学科与遗传学相交叉和相互渗透会更加密切，并在相互交叉和相互渗透中不断推动着实践生产的发展。

四、我国遗传学发展面临的困境

作为发展中国家，虽然我国的遗传学研究取得了令人瞩目的成果，但从总体来讲，与国际水平相比仍有相当明显的距离，也存在着不少问题。在研究工作方面，表现为基础研究力量薄弱，分支学科发展极不平衡，研究多为重复工作，缺乏创新。在人才培养方面，遗传学工作者数量及素质均不能满足发展的需要，年轻骨干不多，人员趋于老化。在经费方面，基数金额并不高而且分配不够合理。以上三大问题严重制约着我国遗传学的的发展。

结语

遗传学是一门实验学科，有着十分广阔的应用领域，研究意义对全人类来讲都是极为重大的。从遗传学建立开始发展至今，人类已取得相当大的成果，但路漫漫其修远兮，很多研究工作仍然是处于初始阶段，不过，千里之行始于足下，科学会不断进步，遗传学的发展将会为人类带来更美好的前景。