遗传学综述.doc
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模式植物拟南芥遗传应用综述摘要:拟南芥作为一种比较经典的“模式植物”,在研究相关的其他生物的生命活动规律中,因其结构简单,相似性高,而表现出其他生物无法比拟的优越性,成为了科学家们最理想的研究对象。
本文分别从问题的提出、历史的发展、现状的分析和前景的预测四个方面对拟南芥在科学界的地位及作用进行了综合性的总结和叙述。
关键词:拟南芥;模式植物;遗传;应用一、前言纵观过去和现在,科学界对拟南芥的重视程度以及拟南芥在生物遗传学的地位有着巨大的差异。
尤其是近几年来,科学界对拟南芥的热衷程度日渐加深,完全不同于90年代以前的冷淡。
而且现在的科学家们对于拟南芥的研究方向是各种各样的,越来越广泛。
本文就是对拟南芥在不同研究课题下所起的作用、在遗传应用上所表现的优越性进行一个总结性的综述,探讨产生此种现象的原因,从而得出此种作物在生物学上的大致研究方向,并作出相应的前景预测,让我们对它的研究潜力进行进一步的挖掘,让它的贡献更大化。
此外,也希望通过本文,让大家对拟南芥在过去和现在的发展有一个更加清楚的了解,把握住大致的脉络,并对今后的研究提供相应的指导和帮助。
二、历史的发展:虽然孟德尔以豌豆为实验材料开创了现代遗传学, 后来麦克林托克又研究了玉米, 发现了惊人的“跳跃基因”, 但总的来说, 这些植物都不是研究分子遗传学的良好材料。
高等植物通常需要较大的种植面积, 特殊的条件, 而且繁殖周期长。
更糟的是, 植物的基因组通常都很大(例如, 玉米的基因组比果蝇的大两个数量级), 使人们难以分离到特定的基因[1]。
因此, 虽然K’Roberts早就认为植物是研究发育的良好系统,但迄今为止, 在研究植物的细胞分化和形态发生等方面一直进展迟缓。
长期以来, 分子生物学家们一直希望能在植物中找到象动物中的黑腹果蝇(Drosophila me-lanogaster)那样繁殖快, 易于在实验室中培养,并能用分子生物学和遗传学技术进行广泛研究的实验材料,以便从根本上改变植物遗传学研究的长期落后状况。
遗传学第1章1、园林植物的概念:园林植物是指具有一定观赏价值,使用于室内外布置以美化环境并丰富人们生活的植物,是观赏植物的泛称,并简称或统称为花卉。
2、西方人士称誉中国为园林之母,即指中国野生和栽培的园林植物资源极为丰富,曾对世界园艺事业作出了重要贡献。
3、园林植物遗传学:研究观赏植物遗传变异的基本规律。
4、遗传:子代和亲代相似的现象就是遗传。
5、变异:变异是指亲代与子代之间、子代个体之间的差异。
6、遗传的变异:: (1)基因的重组和互作(2)基因分子结构的改变(3)染色体结构和数量的变化(4)细胞质遗传物质的改变7、品种:是经人类培育选择创造的、经济性状和生物学特性符合人类生产、生活要求的,相对整齐一致而能稳定遗传的植物群体。
8、品种特性:特异性;一致性;稳定性;地区性;时间性第2章1、染色体:是细胞核中遗传物质的主要载体,它是由DNA蛋白质和少量RNA组成,易被碱性染料染色的线状结构。
2、一般染色体的形态:着丝粒,染色体臂,次缢痕,随体,端粒。
3、同源染色体:减数分裂时,配对的染色体一个来自父方一个来自母方,形态大小相似,其上所载的基因序列基本相同。
4、染色体的结构:(1)核小体(2)螺线体(3)超螺线体(4)染色体5、有丝分裂和无丝分裂的区别:(1)染色体数目不变——减半(2)体细胞——性母细胞(3)形成细胞个数不同 2 ―― 4 (4)DNA复制一次,细胞分裂一次——两次6、有丝意义:既维持了个体的正常生长发育,也保证了物种的连续性、稳定性。
7、减数分裂意义(1)在世代间,保证了染色体数目的恒定性。
为后代的正常发育,性状遗传提供了物质基础。
同时,又保证了物种的相对稳定性。
(2)在后期I,同源染色体随机分离,产生2n种方式;粗线期非姊妹染色单体发生交换产生了遗传物质的重新组合,为生物的变异提供了重要的物质基础。
8、高等植物雌雄配子体的形成和受精(了解,不过老师仔细讲了一遍,不知道考不考)第3章1、等位基因:在同源染色体上占据相同位置、控制相对性状的一对基因。
遗传学总结第一章绪论遗传(heredity, inheritance)指生物世代间相似的现象(名词)或指生物性状或基因(注意二者的不同)从上代向下代的传递过程(动词)变异(variation)生物个体间的差异(名词)生物的性状或基因从上代向下代传递时发生变化的过程(动词)(并非所有的变异都可以遗传!)简述遗传和变异的矛盾与统一•遗传和变异现象是自然界普遍存在的生命活动的基本特征•遗传决定了物种的基本特性,变异决定了种内个体间差异•遗传(的稳定)是相对的,变异是绝对的•变异积累达到或超过一定“阈值”就可能成为新物种的来源•变异给进化提供丰富素材,遗传使变异得以积累和传递。
如果性状不存在变异,遗传将只是简单的重复,如果变异不能遗传,也就失去其遗传学意义,生物同样不能够进化,都是生物的进化和发展不可缺少的因素第二章孟德尔遗传定律实验设计:1.实验对象:豌豆2.对具有不同单一性状的纯系(true-breeding or pure-breeding strains)进行遗传杂交—-单因子杂交(monohybrid cross)3.反复试验验证4.数学方法分析5.理论归纳显性定律(The Principle of Dominance): 在杂合子中,一个等位基因可能掩盖另一个等位基因的存在。
分离定律(The Principle of Segregation): 在杂合子中,两个不同等位基因在配子形成时会彼此分离。
6.定律验证-测交(Testcrosses)双因子杂交(dihybrid cross)自由组合(独立分离)定律(The Principle of Independent Assortment): 不同对基因在形成配子时,不同基因的等位基因自由组合(或称为彼此独立分离)限制条件:控制性状的两对或两对以上的非等位基因位于非同源染色体上或在同源染色体上但距离较远。
7对基因位于7对不同染色体上的几率:1 x 6/7 x 5/7 x 4/7 x 3/7 x 2/7 x 1/7 = 0.0061种表型分析方法:1.棋盘法2.分枝法3.概率法二项式概率:第四节:孟德尔定律的扩展基因型与表型之间的关系绝不是简单的“一对一”的“决定”关系一、等位基因间的相互作用----显隐性关系表现的相对性完全显性(complete dominance)不完全显性(incomplete /partially dominance): 杂合子的表现型介于显性纯合子与隐性纯合子之间。
数量遗传学的发展历程摘要:数量遗传学经过近百年的发展,形成了一整套理论体系。
本文以数量遗传学的诞生、发展、现状为线索,阐述了该学科诞生的背景及所得到的启示、体会,介绍了数量遗传学发展历程的三次结合,分析了它的研究现状和发展前景。
关键词:数量遗传学数量性状发展历程1865年,孟德尔(G·Mendel)根据豌豆杂交试验,表了论文《植物杂交试验》,提出了遗传因子分离重组的假设,形成了孟德尔理论,标志着经典遗传的诞生。
19世纪末,孟德尔遗传学与数学相结合成了群体遗传学(population genetics)。
20世纪年代,Fisher在关于方差组分剖分的论文[1]中将体遗传学进一步与生物统计学相结合,奠定了数遗传学(quantitative genetics)的基础。
数量遗学是以数量性状(quantitative trait)为研究对的遗传学分支学科[2],它作为育种的理论基础已发展了近百年。
而将数量遗传学的理论应用于动育种则应归功于Lush(1945)在其划时代的著作物育种方案》(Animal Breeding Plan)中的系统述[3]。
在中国,1958年吴仲贤教授翻译的出版了英K·Mather 的第一版《生统遗传学》(Biometricalnetics),对我国动植物数量遗传学的发展起到了键性的推动作用。
在基因组学时代,随着对数量状基因型的识别,人们通过对经典数量遗传学模的修改完善,数量遗传学为分析表型信息和基因信息构建筑了合理框架,数量遗传学将会比过去挥更大的作用[4]。
在畜牧业生产中,与生产性能有的大多数经济性状属于数量性状。
因此,研究数量性状的遗传规律具有重要的实践意义。
1数量遗传学诞生的背景数量遗传学的诞生可以追溯到Fisher(1918)关于方差组分剖分的论文[1],它作为育种的理论基础已经发展了近1O0年,而数量性状的遗传研究可追溯到19世纪。
1885年,Galton[5]报道了205对父母与其930个后裔的身高关系。
总结遗传简介遗传是生物学中一个重要的概念,它描述了物种与个体间的基因传递和变异。
通过遗传,物种可以适应环境的变化并且不断进化。
本文将从遗传的基本概念、遗传的机制以及遗传变异的影响等方面进行总结。
遗传的基本概念遗传是指通过基因的传递,一代生物将自身的遗传信息传递给下一代。
遗传的基本概念包括:基因基因是生物体内决定某一特定性状的遗传因子。
它是DNA的一部分,包含了编码生物蛋白质所需的信息。
等位基因等位基因是指在同一位点上存在的不同基因形式。
每个个体都有两个等位基因,分别来自父母,例如,A和a是一对等位基因。
表现型表现型是指生物个体所展现出的可观测的性状或特征。
它是由基因型和环境因素共同决定的。
基因型基因型是个体基因的组合。
它由两个等位基因组成,例如,AA、Aa、aa分别代表不同的基因型。
遗传的机制遗传的机制主要包括基因的分离、重组和突变。
这些机制共同影响着个体和物种的遗传变异。
基因的分离基因的分离发生在有性生殖过程中的减数分裂阶段。
在减数分裂中,两个互补的等位基因分离,分别进入不同的配子。
基因的重组基因的重组发生在有性生殖过程中。
在交叉互换的过程中,两个染色体交换片段,使得原本位于不同染色体上的基因重新组合,产生新的基因组合。
基因的突变基因的突变是指基因序列的改变,可能导致新的基因型和表现型的产生。
突变可以是点突变、插入或删除某个碱基,或者整段基因的重组等。
遗传变异的影响遗传变异对个体和物种的进化和适应性起到重要的影响。
物种适应性遗传变异使得个体可以适应环境的变化。
对于某些有利的基因型和表现型,它们会更容易在环境中存活和繁殖,从而使得整个物种逐渐适应环境。
遗传性状的传递与研究遗传性状通常在一代到另一代之间传递。
通过研究遗传性状的传递规律和遗传机制,人们可以更好地理解基因的作用以及如何通过基因工程来改良性状。
遗传病遗传变异也可能导致遗传病的发生。
某些突变可能导致基因的功能丧失或者异常,进而引起遗传疾病的出现。
医学遗传学第一章绪论1、遗传病的特点:第一、遗传病是垂直传播的,不同于传染病的水平传播。
第二、遗传病的患者在亲祖代与子孙中是以一定数量比例出现的,患者与正常者有一定的数量关系。
第三、遗传病是先天性的但不是所有的先天性疾病都是遗传病(如孕妇妊娠时风疹感染在成患儿的先天性心脏病)同时也不是所有的遗传病都在出生时都表现出来(如亨廷顿氏病)第四、遗传病往往呈现出家族聚集性。
但不是所有的有家族聚集性的疾病都是遗传病(如某些与饮食习惯有关的疾病)。
第五、遗传病的传染性。
由于朊病毒的发现,现代遗传病的概念得到了进一步的拓展。
PrP基因的突变会影响蛋白质的构象称为蛋白折叠病。
错误折叠的蛋白可以诱导正常蛋白的变化所以也具有传染性。
故从这个角度来讲遗传病也有传染性。
2、遗传病的分类可以分为:1.单基因病⏹常染色体显性AD⏹常染色体隐性AR⏹性染色体显性XD⏹性染色体隐性XR2.多基因病3.染色体病4.体细胞遗传病(这类疾病包括恶性肿瘤、自身免疫缺陷、衰老等。
传统意义上的遗传病不包括这种)5.线粒体疾病第三章基因突变1、一切生物细胞内的基因都能保持其相对稳定性,但在一定内外因素的影响下,遗传物质就可能发生变化,这种遗传物质的变化及其所引起的表型改变称为突变(mutation)。
2、基因突变的特征:多向性(同一基因座上的基因可独立发生多次不同的突变而形成复等位基因)、重复性、随机性、稀有性(在自然状态下发生突变的频率很低)、可逆性(可以发生回复突变)、有害性、突变(多数是有害的)3、基因突变可以分为:自发突变、诱发突变。
增加突变率的物质称为诱变剂。
4、诱变因素:1.物理因素a)紫外线(嘧啶二聚体,光复活修复(photoreactivation repair),哺乳动物没有)b)电离和电磁辐射(DNA链的断裂与染色体链的断裂;染色体重排、染色体结构改变)所引起的修复为:●超快修复:修复速度极快,在适宜条件下,大约2分钟内即可完成修复。
双相障碍的分子遗传学研究(摘要)天津市公安局安康医院于晶妮双相障碍是一种具有病程循环和高复发率特点的严重精神障碍,双相障碍的发病率约0·5%~1%,严重影响着人类精神健康。
其病因学复杂,至今仍不十分清。
探究双相障碍的发病机制长久以来成为关注的热点。
双相障碍的临床症状具有多样性,自然病程变化不定,常易漏诊和误诊,治疗难度也极大。
双相障碍的发病机制中,遗传学因素具有重要作用。
近年来随着分子遗传学的深入研究,人们在此方面取得了新的进展。
双相障碍的发病涉及复杂的致病因素,如遗传、环境、社会和精神压力等。
流行病学通过对家系和孪生子的研究已经证明了双相障碍是具有遗传性的疾病,但是其分子机制一直备受争议。
虽然遗传连锁研究(geneticlinkagestudies)已经验证了双相障碍的部分相关基因突变,尤其是在18和22条染色体的突变,但是,并没有发现与双相障碍相关的单一基因位点。
BP的遗传机理非常复杂,很可能是多基因的微效作用累积所致①不同家族的遗传基础均不相同,而且不同基因的突变或变异也会出现相同的临床表型;②环境因素对BP的发生发展作用机制也需进一步探讨。
连锁分析的结果不尽人意,具有统计学意义的一些研究只局限于少的区域,而且大多研究没有得到重复。
关联研究的较多结果表明,G72/G30和BDNF基因可能与BP存在关联。
双相障碍的分子遗传学研究天津市公安局安康医院于晶妮双相障碍是一种具有病程循环和高复发率特点的严重精神障碍,双相障碍的发病率约0·5%~1%,严重影响着人类精神健康i。
其病因学复杂,至今仍不十分清。
探究双相障碍的发病机制长久以来成为关注的热点。
双相障碍的临床症状具有多样性,自然病程变化不定,常易漏诊和误诊,治疗难度也极大。
双相障碍的发病机制中,遗传学因素具有重要作用。
近年来随着分子遗传学的深入研究,人们在此方面取得了新的进展。
双相障碍的发病涉及复杂的致病因素,如遗传、环境、社会和精神压力等。
《遗传学》考试大纲一、大纲综述《遗传学》是研究生物遗传与变异及其规律性的科学,是林木遗传育种学科入学考试主干考试科目。
通过掌握现代遗传学的主要原理使学生理解植物主要经济性状遗传和变异的基本规律和分子机理,为今后从事植物遗传与育种研究打下基础。
为了帮助考生了解《遗传学》课程的主要知识点和复习范围及报考的有关要求,特制定本考试大纲。
二、考试内容1. 绪论(1) 遗传学的基本概念及其产生与发展历程。
(2) 遗传学的主要研究内容与任务。
(3) 遗传学在农林业生产和研究中的应用价值和发展趋势。
2. 遗传物质的分子基础(1) 遗传物质的证据。
(2) 遗传物质DNA和RNA及其分子结构。
(3) 原核生物和真核生物DNA的合成过程及特点。
(4) RNA的转录及加工,包括RNA的种类,RNA复制的特点,原核生物RNA的合成和真核生物遗传物质的转录及加工。
(5) 遗传密码与遗传信息的翻译,包括DNA与遗传密码,蛋白质的合成及中心法则的内容。
3. 传递遗传学(1)染色体的传递与遗传:有丝分裂和细胞分裂、减数分裂和有性生殖。
(2)孟德尔遗传学:孟德尔试验、林木性状的孟德尔遗传、孟德尔遗传的统计检验。
(3) 孟德尔定律的扩展:部分显性、共显性、上位性;连锁遗传的发现、解释及验证。
4. 基因突变(1) 基因的概念与基因精细结构分析和基因的表达与调控。
(2) 基因突变的基本概念及其一般特征;基因突变与性状表现及基因突变的分子基础;基因突变的检测和诱发。
(3) 转座因子的发现与鉴定,转座因子的结构特征及其应用。
5. 染色体变异(1) 染色体结构变异的概念及主要类型如染色体缺失、重复、倒位、易位的类型、细胞学鉴别及遗传效应。
(2) 染色体组的概念及染色体数目变异类型。
(3) 整倍体与非整倍体的类型、遗传表现及应用。
6. 基因工程(1) 基因工程的发展历史、基本概念、基本原理和一般步骤。
(2) 基因克隆的策略与方法、常用工具酶和载体。
遗传学知识:遗传学概述遗传学是一门探究生物遗传特征的科学,研究的对象主要是基因的本质、基因的结构、遗传规律、遗传变异、基因复合以及基因在个体、族群和物种间传递的规律。
一、基因的本质基因是生命的基本单位,指导生命所有的生理、形态和行为特征。
基因在物质上表现为DNA序列,而且基因是DNA分子的一个特定区域,可以编码蛋白质、RNA或特定功能的DNA链。
二、基因的结构染色体是生命的载体,是由DNA多条螺旋式双链随着该具有特定调控作用的蛋白质构成的一种体系结构。
基因是染色体的基本单位,一般来说,一个基因位于某处染色体上称为一个座位位置,通常用基因符号代表,例如,r、A、B、E等。
三、遗传规律1.孟德尔遗传规律孟德尔遗传实验是遗传学的基础,揭示了基因的显性和隐性方式传递。
2.分离规律由孟德尔提出,指出杂交子代的表型存在分离现象,即在孟德尔实验中,F2代的表型遗传规则是分离的,而每种表型都是独立的继承,一种基因的表型不会影响其他基因的表型。
四、基因变异基因变异是指基因的序列出现变化,通常指的是基因突变。
BASELINE (Brain-specific Angiogenesis Inhibitor 2)基因的突变是与乳腺癌有关的,这一突变可以导致肿瘤滋生和生长,进而导致疾病的形成。
五、基因复合基因复合是指多个基因共同决定一个特定的表型,这种现象被称为合成,它是基因互作的结果,因此,这些基因不能单独解释表型。
六、基因传递基因传递包括基因在个体和种族间的传递。
基因在传递过程中会发生基因重组、染色体重组等现象。
种族间传递的结果是基因多样性,运用DNA指纹鉴别是一种有效的工具。
总之,遗传学是一种重要的科学,能够为生物学、医学、农业等领域的认识和实践提供有用的指导。
理解遗传学,尤其对人类篇头发,可以更好地认识人体、预防人体疾病和治疗疾病,对于建立健康的人体也具有积极的意义。
遗传学综述 摘要:
遗传学是一门探索生命起源和生物进化机理的理论学科。同时紧密联系生产实际的基础学科,是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础而且与医学和人民保健有着密切的联系。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、研究内容、发展前景
1、 现代遗传学发展
1.1遗传学的起源 公元前五世纪希波克拉底提出了第一个遗传理论:子代具有亲代的特性是因为在精液或胚胎里集中了来自身体各部分的微小代表元素。100年后,亚里士多德认为精液不是提供胚胎组成的元素,而是提供后代的蓝图。生物的遗传不是通过身体各部分样本的传递,而是个体胚胎发育所需的信息传递【1】。
1.2 18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,1809年拉马克提出了“用进废退“的进化论观点,由此得出获得性性状是可以遗传的。1866年,达尔文提出了泛生论,认为,身体各部分细胞里都存在一种胚芽或泛子,它决定所在细胞的分化和发育,各种泛子随着血液循环汇集到生殖细胞中。受精卵发育过程中,泛子又流到不同的细胞中,控制所在细胞的分化、产生各种组织器官。1883-1885年,德国的生物学家魏斯曼做了连续22代剪断小鼠尾巴的实验,否定了后天获得性遗传。提出种质论。1866年孟德尔发表《植物杂交试验》,提出分离规律和独立分配规律;认为遗传是受细胞里的遗传因子控制的。1900年,重新发现孟德尔定律,建立遗传学。1909年,约翰逊提出gene的概念【1】。 2.现代遗传学的发展阶段 2.1细胞遗传学过度 孟德尔利用豌豆杂交试验系统地研究了生物的遗传和变异。1866年发表《植物杂交试验》论文,提出了分离规律和独立分配律。并假定细胞中有它的物质基础“遗传因子”,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。
2.2细胞遗传学时期
从美国遗传学家和发育生物学家摩尔根在1910年发表关于果蝇的性连锁遗传开始,到1941年美国遗传学家比德尔和美国生物化学家塔特姆发表关于链孢霉 当时细胞学和胚胎学已有很大发展,对于细胞结构、有丝分裂、减数分裂、受精及细胞分裂过程中染色体动态都已比较了解。在魏斯曼“种质论”的基础上,使细胞学资料能与孟德尔的遗传规律结合。这一历史时期、研究工作的主要特征是从个体水平到细胞水平,建立了染色体遗传学说。 约翰生1909年发表“纯系学说”明确区别基因型和表现型。最先提出“基因”一词替代遗传因子概念。 鲍维里和萨顿发现遗传因子的行为与染色体行为呈平行关系,是染色体遗传学说的初步论证。贝特生从香豌豆中发现性状连锁创造遗传学“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数量遗传学和群体遗传学的诞生(1930-1932年)
费希尔在1918年发表了一篇划时代的文献“根据孟德尔遗传假设的亲属间相关的研究”成功地运用多基因假设分析资料,首次将数量变异划分为各个分量,开创了数量性状遗传研究的思想方法。1925年,首次提出方差分析 (ANOVA)方法, 为数量遗传学的发展奠定了基础。 2.4 从细胞水平向分子水平过渡时期(1940-1952年) 1941年比德尔和塔特姆发表关于脉孢霉属中的研究结果这使微生物遗传学和生化遗传学研究的广泛开展,使工作进入微观层次,其主要特征是以微生物为研究对象,采用生化方法探索遗传物质的本质及其功能。 比德尔在红色面包霉的生化遗传研究中,分析了许多生化突变体。提出“一个基因一种酶”假说;发展了微生物遗传学、生化遗传学。以后的研究表明,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 分子遗传学时期(1953年-现在) 40年代中期,细胞遗传学、微生物遗传学和生化遗传学取得了巨大成就,使一些物 理学家对研究生物学问题产生了浓厚的兴趣。1953年美国分子生物学家沃森和英国分子生物学家克里克在《生命是什么?》的影响下,根据对DNA化学分析和对DNAX射线晶体学所得资料,提出DNA分子结构模式理论(双螺旋结构)。而遗传密码、mRNA、 tRNA、核糖体的功能等则几乎都是60年代才得以初步阐明。 分子遗传学是在微生物遗传学和生物化学的基础上发展起来的。分子遗传学的基础研究工作都以微生物、特别是以大肠杆菌和它的噬菌体作为研究材料完成的;它的一些重要概念如基因和蛋白质的线性对应关系、基因调控等也都来自微生物遗传学的研究。分子遗传学取得的许多成就都是来自对原核生物的研究,从70年代开始在此基础上才逐渐开展对真核生物的研究。 正像细胞遗传学研究推动了群体遗传学和进化遗传学的发展一样,分子遗传学也推动了其他遗传学分支学科的发展。遗传工程是在细菌质粒和噬苗体以及限制性内切酶研究的基础上发展起来的,它不但可以应用于工、农、医各个方面,而且还进一步推进分子遗传学和其他遗传学分支学科的研究。现代遗传已发展到30多个分支:细胞遗传学;数量遗传学;生统遗传学;发育遗传学;进化遗传学微生物遗传学;分子遗传学;辐射遗传学;遗传工程;基因组学等
3 遗传学研究现状
在医学方面,表观遗传学主要通过基因水平调控表观形状,从而产生多种多样的表型性状,表观遗传学在基因调控、表达和遗传中发挥着重要作用,还在肿瘤与免疫等疾病的诊治中具有独特的意义。组蛋白乙酰化抑制剂染色体结构和基因表达受到组蛋白的乙酰化修饰的影响,但是该修饰过程是可逆的,这就为肿瘤的治疗提供了新的思路。[3]国内市场上国产生物药品主要是基因乙肝疫苗、干扰素、白细胞介素-2、 G—CSF(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。T—PA( 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、Ⅱ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 。 在农林业方面,天津市植物柴油育种项目通过转基因手段,首次将HS转录因子基因导入油葵、大豆、文冠果等“柴油植物”中,培育出一批试管苗和盆栽苗,获得耐盐耐旱性显着增强的油葵和大豆突变体类型各两个,为“柴油植物”在盐碱地的种植奠定了基础。香港中文大学、华大基因研究院、农业部、中国科学院等单位合作的“大豆回家”项目,在大豆基因组研究方面取得重大突破。第一次为大豆基因组学研究提供了全面的重测序数据,对未来的大豆群体遗传学研究、分子标记育种、新基因的发现奠定了坚实的基础等【3】。
4遗传学发展前景
4.1遗传学与农业 现代遗传学对农业也有着重大影响,现代农业的最伟大的成就就是将孟德尔原理应用于发展杂交玉米。杂交玉米是由不同的自交品系杂交产生的,每一种自交品系都含有优良的品质,如抗病、高蛋白质含量和高糖含量以及耐干旱等。现在的番茄大大受益于遗传学原理的应用,真菌和线虫等各种病原体产生抗体的一些基因,进入现代的番茄品种 另外也可通过基因工程来破坏害虫群体,使其绝育,这一方法治理虫害更为有效。还有就是通过基因工程使植物产生出本身的保护或排斥化台物,以增加其对害虫的抗性等等。未来的农民可能会几乎全面掌握植物基因技术,植物将会高产并具有对疾病、冰冻、干旱等不利条件的抗性它们将吉有从所未有的高蛋白、低油脂和更有效的光合率。成熟等自然过程也将被提高和控制【5】
4.2遗传学和医学 现代遗传学对医学已产生深远的影响。由于遗传学的发展,广泛开展人类遗传病的调查研究,深入探索癌细胞的遗传机理,从而为保障工作提出有效的诊断、预防和治疗的措施,为消灭致命的癌症展示出乐观的前景。重组DNA的技术为基因操纵和基因克隆铺平了道路。人类许多重要基因被分离、整合到各种载体,并转移到寄生细胞中,组成可以合成各种蛋白质的生产中心。
4.3新闻报道中的遗传学 在新闻媒体中,几乎没有一个星期不报道有关新的遗传学应用于我们日常生活的新途径。随着人类基因组序列第一部草图的发表,我们已倾向于同时研究基因