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1、學(xué)科導(dǎo)論綜述生技102班 學(xué)號(hào)5602110063 史曉鵬學(xué)院為二年級(jí)的我們安排了學(xué)科導(dǎo)論這門(mén)關(guān)于生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)知道理 論課。毋庸置疑從中我學(xué)到了好多的知識(shí)。通過(guò)對(duì)這門(mén)課程的學(xué)習(xí),在各個(gè)專(zhuān)業(yè) 教師的的精心指導(dǎo)下,將我多生物技術(shù)的了解延伸到了該領(lǐng)域的前沿,是我對(duì)生 物技術(shù)各分支領(lǐng)域的了解也有了一定的認(rèn)識(shí),我深深的感到21世紀(jì),生命科學(xué) 對(duì)全人類(lèi)乃至全球,甚至是整個(gè)宇宙世界的不可替代性,而其中的生物技術(shù),其 作用與意義可見(jiàn)一斑,它將必然延伸到醫(yī)藥,農(nóng)林,化工,物理,健康,能源等 領(lǐng)域,并將在生命科學(xué)的發(fā)展中長(zhǎng)期并將永遠(yuǎn)處于中流砥柱的作用。通過(guò)學(xué)科導(dǎo) 論的學(xué)習(xí),同時(shí)也極大的激發(fā)了我對(duì)遺傳學(xué)這一專(zhuān)
2、業(yè)領(lǐng)頭學(xué)科的興趣。大量事實(shí) 研究證明遺傳學(xué)是生命科學(xué)中的核心和帶頭學(xué)科??梢钥隙?,在未來(lái)遺傳學(xué)必將 為人類(lèi)社會(huì)發(fā)展作出巨大的貢獻(xiàn),人類(lèi)的一系列疾病定將會(huì)在遺傳學(xué)的幫助下取 得前所未有的突破和重大成果。學(xué)完學(xué)科導(dǎo)論,學(xué)完遺傳學(xué),我想有以下幾個(gè)方 面我感觸最深,或者說(shuō)談?wù)勎业南敕ǎ阂?、遺傳學(xué)的誕生:在遺傳學(xué)的偉大誕生歷程中有許多的杰出的科學(xué)家,做出了 卓越的成就。從拉馬克的用進(jìn)廢退和獲得性狀遺傳等學(xué)說(shuō)到達(dá)爾文的自然選擇與 人工選擇學(xué)說(shuō);過(guò)渡到魏斯曼的“種質(zhì)”學(xué)說(shuō),便提出了種質(zhì)自身永世長(zhǎng)存,在 時(shí)代之間連續(xù)相傳,即種質(zhì)連續(xù)論;孟德?tīng)柌贿d色,他通過(guò)豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)于 1865年發(fā)現(xiàn)了遺傳界兩大定律,遺憾
3、的是,這么偉大的發(fā)現(xiàn),知道35年后才被 弗里斯、柯倫斯和邱歇馬克證實(shí)。但遺傳學(xué)作為一個(gè)學(xué)科的名稱(chēng)還是1905年英 國(guó)人貝特遜依據(jù)希臘文“生殖”(generate)一詞給遺傳學(xué)正式命名為genetics。 至此,遺傳學(xué)正式誕生。二、遺傳學(xué)的發(fā)展:遺傳界三大定律孟德?tīng)柕谝欢膳c孟德?tīng)柕诙?,以及?爾根第三定律即連鎖遺傳定律的發(fā)現(xiàn),為遺傳學(xué)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),打破 了對(duì)遺傳學(xué)研究的許多障礙,是遺傳信息發(fā)展史上的重大飛躍,其作用之大,不 可估量。試想,如果沒(méi)有遺傳學(xué)三大定律的發(fā)現(xiàn),那么分子遺傳學(xué)的出現(xiàn)與發(fā)展, 基因水平的研究與發(fā)展將是如何!一前的我對(duì)遺傳學(xué)的了解僅限于孟德?tīng)柕姆蛛x 與自由組合定
4、律,現(xiàn)在我認(rèn)識(shí)到還有第三大定律。遺傳學(xué)遠(yuǎn)比想象中的復(fù)雜。隨 著研究的進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)孟德?tīng)柕膬纱蠖膳c摩爾根的連鎖遺傳定律還不夠,等位基 因與非等位基因間相互作用,如:上位效應(yīng)(顯性與隱性上位效應(yīng))互補(bǔ)基因, 疊加效應(yīng)等的補(bǔ)充,使得遺傳規(guī)律的研究更加完善。既然遺傳學(xué)在生命科學(xué)中的 作用如此之大,那么它的偉大便遠(yuǎn)不止于這三大定律;同時(shí)在擁有這三大定律的 同時(shí),更應(yīng)該注重為作出如此之大發(fā)現(xiàn)的模式生物的敬重與感激。孟德?tīng)栠x取的 豌豆做實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)兩大定律,他的選材的對(duì)象與實(shí)驗(yàn)方法是完美的。摩爾根及其 學(xué)生選用果蠅做實(shí)驗(yàn)對(duì)象,更加精妙。但是真正的對(duì)分子水平的研究及其成果才 能真正地證明以前的理論與假設(shè),如對(duì)大
5、腸桿菌,葡萄球菌等的研究使人們對(duì)于 原核生物的遺傳分析邁向了成熟的階段,再加上真核生物遺傳分析的研究及其應(yīng) 用更加使得遺傳學(xué)趨于完善。再到后來(lái)世界各國(guó)科學(xué)家的共同努力,有了數(shù)量性 狀等知識(shí)。遺傳學(xué)發(fā)展到今天,使他與眾學(xué)科有了交叉結(jié)合,如:毒理遺傳學(xué)、 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)、生態(tài)遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)、生理遺傳學(xué)、發(fā)生遺傳學(xué) 等。概括起來(lái)有如下方面:細(xì)胞遺傳學(xué)時(shí)期細(xì)胞遺傳學(xué)通過(guò)細(xì)胞學(xué)手段對(duì)遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能和行為進(jìn)行研究的遺傳學(xué) 分支科學(xué)。在這一時(shí)期,約翰遜創(chuàng)造出了“基因”這一詞,摩爾根證明了基因位 于染色體上,染色體是基因的載體。摩爾根第一次把代表某一特定性狀的特定基 因,與某一特定染色體上的特
6、定位置聯(lián)系起來(lái),這樣基因就不在是代表某種性狀 的特定符號(hào),而是在染色體上占有一定空間位置的實(shí)體。這為研究基因結(jié)構(gòu)和功 能奠定了理論基礎(chǔ)。同時(shí),摩爾根提出了第三大遺傳定律連鎖遺傳法則。生化和微生物遺傳學(xué)時(shí)期大致是19401960年,從1941年比德?tīng)柡退啬钒l(fā)表關(guān)于脈孢霉屬 中的研究結(jié)果開(kāi)始,到19601961年法國(guó)分子遺傳學(xué)家雅各布和莫諾發(fā)表 關(guān)于大腸桿菌的操縱子學(xué)說(shuō)為止。在這一時(shí)期中,采用微生物作為材料研究基因的原初作用、精細(xì)結(jié)構(gòu)、 化學(xué)本質(zhì)、突變機(jī)制以及細(xì)菌的基因重組、基因調(diào)控等,取得了已往在高 等動(dòng)植物研究中難以取得的成果,從而豐富了遺傳學(xué)的基礎(chǔ)理論。19001910年人們只認(rèn)識(shí)到孟德?tīng)?/p>
7、定律廣泛適用于高等動(dòng)植物,微生物遺傳學(xué)時(shí) 期的工作成就則使人們認(rèn)識(shí)到遺傳學(xué)的基本規(guī)律適用于包括人和噬菌體在 內(nèi)的一切生物。分子遺傳學(xué)時(shí)期從1953年美國(guó)分子生物學(xué)家沃森和英國(guó)分子生物學(xué)家克里克提出DNA的雙螺旋模型開(kāi)始,但是50年代只在DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制方面取得了一些 成就,而遺傳密碼、mRNA、tRNA、核糖體的功能等則幾乎都是60年代才得 以初步闡明。分子遺傳學(xué)是在微生物遺傳學(xué)和生物化學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。分子 遺傳學(xué)的基礎(chǔ)研究工作都以微生物、特別是以大腸桿菌和它的噬菌體作為 研究材料完成的;它的一些重要概念如基因和蛋白質(zhì)的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系、基 因調(diào)控等也都來(lái)自微生物遺傳學(xué)的研究。分子遺傳學(xué)
8、在原核生物領(lǐng)域取得 上述許多成就后,才逐漸在真核生物方面開(kāi)展起來(lái)。正像細(xì)胞遺傳學(xué)研究推動(dòng)了群體遺傳學(xué)和進(jìn)化遺傳學(xué)的發(fā)展一樣,分 子遺傳學(xué)也推動(dòng)了其他遺傳學(xué)分支學(xué)科的發(fā)展。遺傳工程是在細(xì)菌質(zhì)粒和 噬苗體以及限制性內(nèi)切酶研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,它不但可以應(yīng)用于工、 農(nóng)、醫(yī)各個(gè)方面,而且還進(jìn)一步推進(jìn)分子遺傳學(xué)和其他遺傳學(xué)分支學(xué)科的 研究。免疫學(xué)在醫(yī)學(xué)上極為重要,已有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史。按照一個(gè)基因一種酶假 設(shè),一個(gè)生物為什么能產(chǎn)生無(wú)數(shù)種類(lèi)的免疫球蛋白,這本身就是一個(gè)分子 遺傳學(xué)問(wèn)題。自從澳大利亞免疫學(xué)家伯內(nèi)特在 1959年提出了克隆選擇學(xué)說(shuō) 以后,免疫機(jī)制便吸引了許多遺傳學(xué)家的注意。目前免疫遺傳學(xué)既是遺傳
9、 學(xué)中比較活躍的領(lǐng)域之一,也是分子遺傳學(xué)的活躍領(lǐng)域之一。在分子遺傳學(xué)時(shí)代另外兩個(gè)迅速發(fā)展的遺傳學(xué)分支是人類(lèi)遺傳學(xué)和體 細(xì)胞遺傳學(xué)。自從采用了微生物遺傳學(xué)研究的手段后,遺傳學(xué)研究可以不 通過(guò)生殖細(xì)胞而通過(guò)離體培養(yǎng)的體細(xì)胞進(jìn)行,人類(lèi)遺傳學(xué)的研究才得以迅 速發(fā)展。不論研究的對(duì)象是什么,凡是采用組織培養(yǎng)之類(lèi)方法進(jìn)行的遺傳 學(xué)研究都屬于體細(xì)胞遺傳學(xué)。人類(lèi)遺傳學(xué)的研究一方面廣泛采用體細(xì)胞遺 傳學(xué)方法,另一方面也愈來(lái)愈多地應(yīng)用分子遺傳學(xué)方法,例如采用遺傳工 程的方法來(lái)建立人的基因文庫(kù)并從中分離特定基因進(jìn)行研 三、遺傳學(xué)的探索與應(yīng)用:21世紀(jì)的醫(yī)療保健等行業(yè)已是足夠發(fā)達(dá),人類(lèi)的科學(xué)技術(shù)已是十分輝煌。但是,仍然
10、有許多疾病困擾著我們。人類(lèi)疾病中存在四大難題:惡性腫瘤、心血 管病、遺傳病和某些病毒感染的病,如艾滋病等。這些疾病都與遺傳學(xué)緊密相關(guān)。 惡性腫瘤的本質(zhì)是癌基因或抑癌基因突變或其表達(dá)改變的結(jié)果;有些心血管疾病 具有家族史;各類(lèi)遺傳病更是直接受控于基因突變;艾滋病雖然不是人類(lèi)自身基 因突變的緣故,但要獲得有效的治療方法,首先必須了解這些病毒的結(jié)構(gòu),功能、 復(fù)制和表達(dá)的規(guī)律,從而有針對(duì)性地制定治療方案。如目的基因治療、反義RNA 技術(shù)和RNA干擾等治療方案雖尚未普遍應(yīng)用于臨床,但研究結(jié)果已經(jīng)給人們展示 出美好的前景。人們預(yù)測(cè)RNA干擾技術(shù)講給臨床醫(yī)學(xué)帶來(lái)革命性變化。人類(lèi)基因 組計(jì)劃的完成將促進(jìn)醫(yī)學(xué)遺
11、傳學(xué)的相關(guān)學(xué)科,如神經(jīng)生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育 生物學(xué)和基因醫(yī)學(xué)等學(xué)科的發(fā)展,是這些相關(guān)學(xué)科的研究進(jìn)入黃金時(shí)代;同時(shí)人 們從中可發(fā)掘出5000多種遺傳病和惡性腫瘤、心血管病以及其它嚴(yán)重遺傳疾病 的方法,阻止甚至扭轉(zhuǎn)一些遺傳病。這是遺傳學(xué)與醫(yī)藥業(yè)。遺傳學(xué)與農(nóng)牧業(yè)方面:遺傳學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,與農(nóng)、牧、林、漁、 工業(yè)發(fā)酵、醫(yī)療保健和制藥等乃至國(guó)防事業(yè)的發(fā)展密切相關(guān),體現(xiàn)了理論與實(shí)踐 之間的關(guān)系?;蛴N,雜交、重組等技術(shù)的應(yīng)用為全世界掀起了一場(chǎng)綠色革命。 轉(zhuǎn)基因食品的出現(xiàn)更是解決了諸多問(wèn)題,比如全世界的溫飽問(wèn)題。取得的成果有 我國(guó)的“三系”雜交水稻,八倍體小黑麥等。1997年,克隆羊多莉的誕生
12、,是 世界是第一例由分化的體細(xì)胞發(fā)育出來(lái)的后代,它不僅證明了動(dòng)物已分化的體細(xì) 胞仍具有全能性,而且為無(wú)性繁殖家畜奠定了理論基礎(chǔ)。此為,超級(jí)小鼠的問(wèn)世, 表面哺乳動(dòng)物之間可進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移,次項(xiàng)成果不僅為哺乳動(dòng)物基因工程奠定了基 礎(chǔ),而且對(duì)于治療某些遺傳疾病具有重要的意義。遺傳學(xué)與社會(huì)和法律:環(huán)境保護(hù)是一個(gè)全球性的、受到社會(huì)各界廣泛關(guān)注的 問(wèn)題,環(huán)境保護(hù)也是遺傳學(xué)研究的重要課題。利用基因工程能夠獲得能同時(shí)分解 多種毒素的菌種。超級(jí)菌具有極強(qiáng)的勁化環(huán)境的能力。人類(lèi)基因組正在受到日益 惡化的環(huán)境因素的侵害,特別是一些放射性物質(zhì)和有毒的化學(xué)物質(zhì)能誘發(fā)基因突 變和染色體的變異,而其中大多數(shù)的突變是有害的。目前,各國(guó)政府根據(jù)這種危 害已制定了相應(yīng)的限制使用有害物質(zhì)的法律、法規(guī),并制定了各項(xiàng)保護(hù)措施,以 保護(hù)人類(lèi)和其他各種生物的生存環(huán)境。當(dāng)今的遺傳學(xué)射擊面愈來(lái)愈廣,如DNA 指紋分析應(yīng)用于法律上的親
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