2022年遗传学诞生到遗传密码破译这一时期里具有重大意义的遗传学研究成果及其特点与意义 .pdf

论述遗传学诞生到遗传密码破译这一时期里具有重大意义的遗传学研究成果及其特点与意义1865年 2 月 8 日孟德尔根据他8年的植物杂交试验结果， 在当地的科学协会上宣读了一篇题为植物杂交实验的论文。但这一伟大发现被埋没了35 年后才受到人们重视。1900年遗传学诞生了。遗传学是生物科学领域中发展最快的一门学科，几乎所有生物学科都与遗传学形成交叉学科，可见遗传学的重要性。要想了解遗传学，就得先了解它的历史。遗传学诞生到遗传密码破译这一时期有许多遗传学研究成果，它们对遗传学的发展有着重大的意义。根据研究的特点，现代遗传学的发展大致可分为三个时期。一、细胞遗传学时期（约1910-1940）1、确立了遗传的染色体学说1910年摩尔根创立了连锁定律并证明了基因在染色体上以直线方式排列，并提出了遗传的染色体理论。这一成果还获得了1933 年的诺贝尔奖。这是一个伟大的结论，它指出了遗传的染色体学说不再是空洞抽象的概念，为遗传基因找到了物质基础；同时，它指出了某一遗传基因是在某一染色体上，为人们探索生物遗传机理开拓出了一条新路。他阐述的基因的连锁和互换规律，解开了生物变异之迷，弥补了达尔文进化论的不足，为人们杂交育种指明了方向，为预防遗传性疾病提供了理论。二、微生物遗传及生化遗传学时期（1941-1960）1、一个基因一个酶假说的提出G.W.Beadle 和 E.L.Tatum 在 1941年发表了链孢霉中生化反应遗传控制的研究；进而使应用各种生化突变型对基因作用的研究有了发展。Beadle 在 1945 年总结了这些结果，提出了一个基因一个酶的假说，认为一个基因仅仅参与一个酶的生成，并决定该酶的特异性和影响表型。随着酶学、蛋白质化学的进展、遗传学方法的进步，进一步弄清楚了基因与酶的关系是建立在基因与多肽链严密对应的关系基础上的，表示这种对应关系的学说就是一个基因一条多肽链假说。这一假说获得了1958 年的诺贝尔奖。这一假说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、遗传的物质基础是DNA 的提出1944 年 Avery ，Macleod 和 McCarty 等从肺炎双球菌的转化试验中发现，转化因子是 DNA而不是蛋白质。他们首次提出遗传的物质基础是DNA 。1952 年 Hershey 和名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - Chase 证明，噬菌体感染大肠杆菌时，DNA进入细菌细胞，而大多数蛋白质留在外面。这个实验更是证明了， DNA是遗传物质。这一结论让人们清晰地认识到遗传物质基础是DNA 而不是蛋白质，对探索生命的起源和生命现象的本质产生重大的影响。三、分子遗传学时期（ 1953年至今）1、跳跃基因的发现20 世纪 40 年代 Barbara 发现了玉米基因中有一群控制种子（玉米粒）的糊粉层颜色的突变基因，能从突变型回复成自然状态的野生型，而使籽粒呈现红色斑点。她对这一现象进行了研究，最终提出了跳跃基因这一概念。跳跃基因是一段可以从原位上单独复制或断裂下来，环化后插入另一位点，并对其后的基因起调控作用的DNA 序列。她这一发现在三十多年后才被学术界所接受，终于在1983 年获得了诺贝尔奖。 研究跳跃基因在生物领域及医学中均有重要意义2、DNA 双螺旋模型的建立以及中心法则的提出DNA 作为最主要的遗传物质，通过自我复制在物种的上下代之间进行传递，是维持物种遗传物质的稳定性、 使物种不断繁衍与发展的必要条件。1953年 Watson 和 Crick 提出了 DNA双螺旋结构模型，用来阐明有关基因的核心问题-遗传物体的自体复制，从而开创了分子遗传学这一新的领域。分子生物学研究的生物大分子，基因研究进入分子水平上， “生命奥秘”，打开一个新的阶段，它成为明确的方式来理解的组成和遗传信息的传输。他们还提出了中心法则，其说清了遗传信息的转录和翻译的过程。中心法则是现代生物学中最重要最基本的规律之一，其在探索生命现象的本质及普遍规律方面起了巨大的作用，极大地推动了现代生物学的发展，是现代生物学的理论基石，并为生物学基础理论的统一指明了方向，在生物科学发展过程中占有重要地位。3、乳糖操纵子模型的建立1961年，法国科学家莫诺与雅可布发表“蛋白质合成中的遗传调节机制”一文，提出操纵子学说，开创了基因调控的研究。四年后的1965 年，莫诺与雅可布即荣获诺贝尔生理学与医学奖。莫诺与雅可布最初发现的是大肠杆菌的乳糖操纵子。这是一个十分巧妙的自动控制系统，这个自动控制系统负责调控大肠杆菌的乳糖代谢。一个控制细胞基因表达的模型称为操纵子（operon）, 此模型的提出使基因概念又向前迈出了一大步。表明人们已认识到基因的功能并不是固定不变的，而是可以根据环境的变化进行调节。4、遗传密码的破译1961 年克里克等证明了他于1958 年提出的关于遗传三联密码的推测。1969 年名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - Nirenberg 等解译出全部遗传密码。 破译遗传密码系统的意义不仅仅限于tRNA分子本身生物学功能的认识，更重要的是将对生物化学，生物起源，分子生物学及遗传学产生重大影响。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -