遺傳學(xué)(genetics),生物學(xué)中研究遺傳和變異即研究親子間的異同的分支學(xué)科。這一學(xué)科名稱是英國遺傳學(xué)家W.貝特森在1909年首先提出的?! ?/p>
研究范圍和分科
遺傳學(xué)的研究范圍包括遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、遺傳物質(zhì)的傳遞和遺傳信息的實(shí)現(xiàn)3 個(gè)方面。遺傳物質(zhì)的本質(zhì)包括它的化學(xué)本質(zhì)、它所包含的遺傳信息、它的結(jié)構(gòu)、組織和變化等。遺傳物質(zhì)的傳遞包括遺傳物質(zhì)的復(fù)制、染色體的行為、遺傳規(guī)律和基因在群體中的數(shù)量變遷等。遺傳信息的實(shí)現(xiàn)包括基因的原初功能、基因的相互作用、基因作用的調(diào)控以及個(gè)體發(fā)育中的基因的作用機(jī)制等。
遺傳學(xué)中的親子概念不限于父母子女或一個(gè)家族,還可以延伸到包括許多家族的群體,這是群體遺傳學(xué)的研究對(duì)象。遺傳學(xué)中的親子概念還可以以細(xì)胞為單位,離體培養(yǎng)的細(xì)胞可以保持個(gè)體的一些遺傳特性,如某些酶的有無等。對(duì)離體培養(yǎng)細(xì)胞的遺傳學(xué)研究屬于體細(xì)胞遺傳學(xué)。遺傳學(xué)中的親子概念還可以擴(kuò)充到 DNA脫氧核糖核酸的復(fù)制甚至mRNA的轉(zhuǎn)錄,這些是分子遺傳學(xué)研究的課題。一個(gè)受精卵通過有絲分裂而產(chǎn)生無數(shù)具有相同遺傳組成的子細(xì)胞,它們?cè)鯓?a href="/w/%E5%88%86%E5%8C%96" title="分化" class="mw-redirect">分化成為不同的組織是一個(gè)遺傳學(xué)課題,有關(guān)這方面的研究屬于發(fā)生遺傳學(xué)。由一個(gè)受精卵產(chǎn)生的免疫活性細(xì)胞能夠分別產(chǎn)生各種不同的抗體球蛋白,這也是遺傳學(xué)的一個(gè)課題,它的研究屬于免疫遺傳學(xué)。
從噬菌體到人,生物界有基本一致的遺傳和變異規(guī)律,所以遺傳學(xué)原則上不以研究的生物對(duì)象劃分學(xué)科分支。人類遺傳學(xué)的劃分是因?yàn)檠芯咳说倪z傳學(xué)與人類的幸福密切相關(guān),而系譜分析和雙生兒法等又幾乎只限于人類的遺傳學(xué)研究。微生物遺傳學(xué)的劃分是因?yàn)槲⑸锱c高等動(dòng)植物的體制很不相同,因而必須采用特殊方法進(jìn)行研究。此外,還有因生產(chǎn)意義而出現(xiàn)的以某一類或某一種生物命名的分支學(xué)科,如家禽遺傳學(xué)、棉花遺傳學(xué)、水稻遺傳學(xué)等。
更多的遺傳學(xué)分支學(xué)科是按照所研究的問題來劃分的。例如細(xì)胞遺傳學(xué)是細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)的結(jié)合,主要研究遺傳現(xiàn)象和染色體行為之間的關(guān)系、染色體畸變以及染色體倍性改變的遺傳學(xué)效應(yīng)等。發(fā)生遺傳學(xué)所研究的是個(gè)體發(fā)育的遺傳控制,如在形態(tài)建成過程中細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間的關(guān)系,在個(gè)體發(fā)育過程中基因如何被阻遏或激活等。行為遺傳學(xué)研究的是行為的遺傳基礎(chǔ),包括細(xì)菌的趨性的遺傳基礎(chǔ)、動(dòng)物的求偶、筑巢等行為以至于人的性格等的遺傳基礎(chǔ)。免疫遺傳學(xué)研究的是免疫機(jī)制的遺傳基礎(chǔ),包括免疫球蛋白的多樣性的來源的研究、免疫反應(yīng)的遺傳基礎(chǔ)的研究等。輻射遺傳學(xué)專門研究輻射的遺傳學(xué)效應(yīng)。藥物遺傳學(xué)則專門研究人對(duì)藥物反應(yīng)的遺傳規(guī)律和物質(zhì)基礎(chǔ)等。
從群體角度進(jìn)行遺傳學(xué)研究的學(xué)科有群體遺傳學(xué)、生態(tài)遺傳學(xué)、數(shù)量遺傳學(xué)、進(jìn)化遺傳學(xué)等。這些學(xué)科之間關(guān)系緊密,界線較難劃分。群體遺傳學(xué)常用數(shù)學(xué)方法研究群體中的基因的動(dòng)態(tài),研究基因突變、自然選擇、群體大小、交配體制、遷移和漂變等因素對(duì)于群體中的基因頻率和基因平衡的影響。生態(tài)遺傳學(xué)研究的是生物與生物以及生物與環(huán)境相互適應(yīng)或影響的遺傳學(xué)基礎(chǔ),常把野外工作和實(shí)驗(yàn)室工作結(jié)合起來研究多態(tài)現(xiàn)象、擬態(tài)等,借以驗(yàn)證群體遺傳學(xué)研究中得來的結(jié)論。進(jìn)化遺傳學(xué)的研究?jī)?nèi)容包括生命起源、遺傳物質(zhì)、遺傳密碼和遺傳機(jī)構(gòu)的演變以及物種形成的遺傳基礎(chǔ)等。物種形成的研究也和群體遺傳學(xué)、生態(tài)遺傳學(xué)有密切的關(guān)系。
從應(yīng)用角度看,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)是人類遺傳學(xué)的分支學(xué)科,它研究遺傳性疾病的遺傳規(guī)律和本質(zhì);臨床遺傳學(xué)則研究遺傳病的診斷和預(yù)防;優(yōu)生學(xué)則是遺傳學(xué)原理在改良人類遺傳素質(zhì)中的應(yīng)用。生統(tǒng)遺傳學(xué)或數(shù)量遺傳學(xué)的主要研究對(duì)象是數(shù)量性狀,而農(nóng)作物和家畜的經(jīng)濟(jì)性狀多半是數(shù)量性狀,因此它們是動(dòng)植物育種的理論基礎(chǔ)。
材料和方法
雜交是遺傳學(xué)研究的最常用的手段之一,所以生活周期的長(zhǎng)短和體形的大小是選擇遺傳學(xué)研究材料常要考慮的因素。昆蟲中的果蠅、哺乳動(dòng)物中的小鼠和種子植物中的擬南芥便是由于生活周期短和體形小而常被用作遺傳學(xué)研究的材料。秀麗隱桿線蟲被用作發(fā)生遺傳學(xué)和行為遺傳學(xué)的研究材料,除了由于細(xì)胞數(shù)目少且固定以外,生活周期短和體形小也是重要的因素。大腸桿菌和它的噬菌體更是分子遺傳學(xué)研究中的常用材料 (見微生物遺傳學(xué))。脈紋孢菌屬(Neurospora)和糞殼菌(Podospora)的一次減數(shù)分裂的產(chǎn)物按一定順序排列在一個(gè)子囊中,這一生物學(xué)特性對(duì)研究減數(shù)分裂中較少發(fā)生的事件(例如基因轉(zhuǎn)變有特殊的意義。生物化學(xué)方法幾乎為任何遺傳學(xué)分支學(xué)科的研究所普遍采用,更為分子遺傳學(xué)所必需。 分子遺傳學(xué)中的重組DNA技術(shù)或遺傳工程技術(shù)已逐漸成為遺傳學(xué)研究中的有力工具。
學(xué)科的形成和發(fā)展
人類在新石器時(shí)代就馴養(yǎng)動(dòng)物和栽培植物,而后人們逐漸學(xué)會(huì)了改良動(dòng)植物品種的方法。西班牙學(xué)者L.J.M.科盧梅拉在公元60年左右所寫的《論農(nóng)作物》一書中描述了嫁接技術(shù),還記載了幾個(gè)小麥品種。533~544年間中國學(xué)者賈思勰在所著《齊民要術(shù)》一書中論述了各種農(nóng)作物、蔬菜、果樹、竹木的栽培和家畜的飼養(yǎng),還特別記載了果樹的嫁接,樹苗的繁殖,家禽、家畜的閹割等技術(shù)。改良品種的活動(dòng)從那時(shí)以后從未中斷。許多人在這些活動(dòng)的基礎(chǔ)上力圖闡明親代和雜交子代的性狀之間的遺傳規(guī)律都未獲成功。直到1866年奧地利學(xué)者G.J.孟德爾根據(jù)他的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)表了《植物雜交試驗(yàn)》的論文,揭示了現(xiàn)在稱為孟德爾定律的遺傳規(guī)律,才奠定了遺傳學(xué)的基礎(chǔ)。
孟德爾的工作結(jié)果直到20世紀(jì)初才受到重視。19世紀(jì)末葉在生物學(xué)中下述兩個(gè)方面的成就促進(jìn)了遺傳學(xué)的發(fā)展:①關(guān)于細(xì)胞分裂、染色體行為和受精過程等方面的研究,從1875~1884的幾年中德國解剖學(xué)家和細(xì)胞學(xué)家W.弗勒明在動(dòng)物中,德國植物學(xué)家和細(xì)胞學(xué)家E.A.施特拉斯布格在植物中分別發(fā)現(xiàn)了有絲分裂、減數(shù)分裂、染色體的縱向分裂以及分裂后的趨向兩極的行為;比利時(shí)動(dòng)物學(xué)家 E.van貝內(nèi)登還觀察到馬副蛔蟲 (Parasca-ris equorum)的每一個(gè)身體細(xì)胞中含有等數(shù)的染色體;德國動(dòng)物學(xué)家O.赫特維希在動(dòng)物中,施特拉斯布格在植物中分別發(fā)現(xiàn)受精現(xiàn)象;這些發(fā)現(xiàn)都為遺傳的染色體學(xué)說奠定了基礎(chǔ)。美國動(dòng)物學(xué)家和細(xì)胞學(xué)家E.B.威爾遜在1896年發(fā)表的《發(fā)育和遺傳中的細(xì)胞》一書總結(jié)了這一時(shí)期的發(fā)現(xiàn)。②對(duì)于遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí),關(guān)于遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)歷來有所臆測(cè)。例如1864年英國哲學(xué)家H.斯賓塞稱之為活粒;1868年英國生物學(xué)家C.R.達(dá)爾文稱之為微芽;1884年瑞士植物學(xué)家C.W.von內(nèi)格利稱之為異胞質(zhì);1889年荷蘭學(xué)者H.德.弗里斯稱之為泛生子;1883年德國動(dòng)物學(xué)家A.魏斯曼稱之為種質(zhì)。實(shí)際上魏斯曼所說的種質(zhì)已經(jīng)不再是單純的臆測(cè)了,他已經(jīng)指明生殖細(xì)胞的染色體便是種質(zhì),并且明確地區(qū)分種質(zhì)和體質(zhì),認(rèn)為種質(zhì)可以影響體質(zhì),而體質(zhì)不能影響種質(zhì),在理論上為遺傳學(xué)的發(fā)展開辟了道路。
孟德爾的工作于1900年為德.弗里斯、德國植物遺傳學(xué)家 C.E.科倫斯和奧地利植物遺傳學(xué)家E.von切爾馬克三位從事植物雜交試驗(yàn)工作的學(xué)者所分別發(fā)現(xiàn)。1900~1910年除證實(shí)了植物中的豌豆、玉米等和動(dòng)物中的雞、小鼠、豚鼠等的某些性狀的遺傳符合孟德爾定律以外,還確立了遺傳學(xué)的一些基本概念。1909年丹麥植物生理學(xué)家和遺傳學(xué)家W.L.約翰森稱孟德爾式遺傳中的遺傳因子為基因,并且明確區(qū)別基因型和表型。同年貝特森還創(chuàng)造了等位基因、雜合體、純合體等術(shù)語,并發(fā)表了代表性著作《孟德爾的遺傳原理》。
從 1910年到現(xiàn)在遺傳學(xué)的發(fā)展大致可以分為3個(gè)時(shí)期:細(xì)胞遺傳學(xué)時(shí)期、微生物遺傳學(xué)時(shí)期和分子遺傳學(xué)時(shí)期。在這3個(gè)時(shí)期中上述3個(gè)遺傳學(xué)分支學(xué)科分別起著主導(dǎo)作用。
細(xì)胞遺傳學(xué)時(shí)期 大致是1910~1940年,從具體的研究工作來看,可從美國遺傳學(xué)家和發(fā)育生物學(xué)家T.H.摩爾根在1910年發(fā)表關(guān)于果蠅的性連鎖遺傳開始,到1941年美國遺傳學(xué)家G.W.比德爾和美國生物化學(xué)家E.L.塔特姆發(fā)表關(guān)于鏈孢霉的營養(yǎng)缺陷型方面的研究結(jié)果為止。這一時(shí)期通過對(duì)遺傳學(xué)規(guī)律和染色體行為的研究確立了遺傳的染色體學(xué)說。摩爾根在1926年發(fā)表的《基因論》和英國細(xì)胞遺傳學(xué)家C.D.達(dá)林頓在1932年發(fā)表的《細(xì)胞學(xué)的最新成就》兩書是這一時(shí)期的代表性著作。由群體遺傳學(xué)、進(jìn)化遺傳學(xué)、古生物學(xué)等形成的進(jìn)傳的綜合理論在這一時(shí)期也有很大發(fā)展。它們的代表性著作有:英國統(tǒng)計(jì)學(xué)家R.A.費(fèi)希爾的《自然選擇中的遺傳理論》,美國遺傳學(xué)家S.賴特的《孟德爾群體的進(jìn)化》,英國生理學(xué)家和遺傳學(xué)家J.B.S.霍爾丹的《進(jìn)化的原因》,美國遺傳學(xué)家T.多布然斯基的《遺傳學(xué)和物種起源》(1937),美國古生物學(xué)家G.G.辛普森的《進(jìn)化的節(jié)奏和型式》。這一時(shí)期中雖然在 1927年由美國遺傳學(xué)家 H.J.馬勒和1928 年由L.J.斯塔德勒分別在動(dòng)植物中發(fā)現(xiàn)了X射線的誘變作用,可是對(duì)于基因突變機(jī)制的研究并沒有進(jìn)展。基因作用機(jī)制研究的重要成果則幾乎只限于動(dòng)植物色素的遺傳研究方面。
微生物遺傳學(xué)時(shí)期 大致是1940~1960年,從1941年比德爾和塔特姆發(fā)表關(guān)于脈孢霉屬中的研究結(jié)果開始,到1960~1961年法國分子遺傳學(xué)家F.雅各布和J.莫諾發(fā)表關(guān)于大腸桿菌的操縱子學(xué)說為止。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。1900~1910年人們只認(rèn)識(shí)到孟德爾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年美國分子生物學(xué)家J.D.沃森和英國分子生物學(xué)家F.H.C.克里克提出 DNA的雙螺旋模型開始,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;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)控等也都來自微生物遺傳學(xué)的研究。分子遺傳學(xué)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展起來。
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)粒和噬菌體以及限制性內(nèi)切酶研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,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)生無數(shù)種類的免疫球蛋白,這本身就是一個(gè)分子遺傳學(xué)問題。自從澳大利亞免疫學(xué)家F.M.伯內(nèi)特在1959年提出了克隆選擇學(xué)說以后,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)研究可以不通過生殖細(xì)胞而通過離體培養(yǎng)的體細(xì)胞進(jìn)行,人類遺傳學(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建立人的基因文庫并從中分離特定基因進(jìn)行研究等。從此,許多遺傳學(xué)分支的研究都采用了分子遺傳學(xué)手段,特別是重組DNA技術(shù)。即使是有關(guān)群體的遺傳學(xué)研究也受分子遺傳學(xué)的影響,進(jìn)化遺傳學(xué)研究中的分子進(jìn)化領(lǐng)域便是一個(gè)例子。
與其他生物學(xué)學(xué)科的關(guān)系
遺傳學(xué)與生物化學(xué)的關(guān)系最為密切。一方面許多遺傳學(xué)研究中必須應(yīng)用生物化學(xué)方法和知識(shí),另一方面遺傳學(xué)研究結(jié)果也豐富了生物化學(xué)的內(nèi)容。例如在40年代發(fā)現(xiàn)了鏈孢霉的營養(yǎng)缺陷型,通過營養(yǎng)缺陷型的研究一方面闡明了基因的原初作用,另一方面也揭示了一些氨基酸和核苷酸的生物合成途徑,因此一度出現(xiàn)生化遺傳學(xué)這一名詞。 生物大分子DNA和蛋白質(zhì)的合成機(jī)制是生物化學(xué)的重要課題。在小分子物質(zhì)的生物合成得到初步闡明后,人們便轉(zhuǎn)向生物大分子的生物合成的研究。DNA的半保留復(fù)制方式的發(fā)現(xiàn)對(duì)于遺傳學(xué)和生物化學(xué)都有重要意義,而進(jìn)一步揭示DNA的復(fù)制機(jī)制則也正在從遺傳學(xué)和生物化學(xué)兩個(gè)方面進(jìn)行研究。蛋白質(zhì)生物合成與遺傳密碼也和MRNA、TRNA和核糖體等有密切關(guān)系,所以了解蛋白質(zhì)合成機(jī)制也離不開遺傳學(xué)研究。遺傳學(xué)方法也愈來愈多地應(yīng)用于研究蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系。
遺傳學(xué)和其他許多生物學(xué)分支學(xué)科之間也有密切關(guān)系。例如發(fā)生遺傳學(xué)和發(fā)育生物學(xué)之間的關(guān)系;行為遺傳學(xué)同行為生物學(xué)之間的關(guān)系;生態(tài)遺傳學(xué)同生態(tài)學(xué)之間的關(guān)系等。此外,遺傳學(xué)和分類學(xué)之間也有著密切的關(guān)系,這不僅因?yàn)樵诜诸悓W(xué)中應(yīng)用了DNA堿基成分和染色體等作為指標(biāo),而且還因?yàn)?a href="/w/%E7%89%A9%E7%A7%8D" title="物種">物種的實(shí)質(zhì)也必須從遺傳學(xué)的角度去認(rèn)識(shí)。
各個(gè)生物學(xué)分支學(xué)科所研究的是生物的各個(gè)層次上的結(jié)構(gòu)和功能,這些結(jié)構(gòu)和功能無一不是遺傳和環(huán)境相互作用的結(jié)果,所以許多學(xué)科在概念和方法上都難于離開遺傳學(xué)。例如激素的作用機(jī)制和免疫反應(yīng)機(jī)制一向被看作是和遺傳學(xué)沒有直接關(guān)系的生理學(xué)問題,可是現(xiàn)在知道前者和基因的激活有關(guān),后者和身體中不同免疫活性細(xì)胞克隆的選擇有關(guān)。
從生物的個(gè)體發(fā)育來看,一個(gè)受精卵通過胚胎發(fā)育而逐漸分化的過程是基因被分別激活或阻遏的過程;生物的進(jìn)化(種系發(fā)育)則是遺傳物質(zhì)逐漸變化的過程。所以個(gè)體發(fā)育和種系發(fā)育的研究也都離不開遺傳學(xué)。
在遺傳學(xué)中可以看到生命的多樣性,但還可以更多地看到生命的共性。例如人和噬菌體的基因突變和重組機(jī)制沒有原則上的區(qū)別;遺傳密碼具有統(tǒng)一性等。這一切都說明遺傳學(xué)在揭示生命本質(zhì)的研究中具有突出的重要性,是整個(gè)生物科學(xué)發(fā)展的焦點(diǎn)。
實(shí)踐意義
遺傳學(xué)是在育種實(shí)踐基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。在人們進(jìn)行遺傳規(guī)律和機(jī)制的理論性探討以前,育種工作只限于選種和雜交。遺傳學(xué)的理論研究開展以后,育種的手段便隨著對(duì)遺傳和變異的本質(zhì)的深入了解而增加。美國在20年代中應(yīng)用雜種優(yōu)勢(shì)這一遺傳學(xué)原理于玉米育種而取得顯著的增產(chǎn)效果;中國在70年代把此原理成功地推廣應(yīng)用于水稻生產(chǎn)。多倍體的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)同樣在中國得到了應(yīng)用,小黑麥異源多倍體的培育成功便是一例。人工誘變也是廣泛應(yīng)用的育種方法之一。數(shù)量遺傳學(xué)和生物統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)的研究結(jié)果,被應(yīng)用到動(dòng)、植物選種工作中而使育種效率得以提高。這些主要是細(xì)胞遺傳學(xué)時(shí)期研究成果的應(yīng)用。
40年代初,抗菌素工業(yè)的興起推動(dòng)了微生物遺傳學(xué)的發(fā)展,微生物遺傳學(xué)的發(fā)展又推動(dòng)了抗菌素工業(yè)以及其他新興的發(fā)酵工業(yè)的進(jìn)步。遺傳學(xué)的初期應(yīng)用限于誘變育種。隨著微生物遺傳學(xué)研究的深入,基因調(diào)控作用的原理被成功地應(yīng)用到氨基酸等發(fā)酵工業(yè)中。此外雜交、轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)化等技術(shù)的采用也增加了育種的手段。
70年代體細(xì)胞遺傳學(xué)的發(fā)展進(jìn)一步增加了育種的手段,包括所謂單倍體育種以及通過體細(xì)胞誘變和細(xì)胞融合的育種等。這些手段的應(yīng)用將有可能大大地加速育種工作的進(jìn)程。特別是遺傳工程開辟了遺傳學(xué)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的新紀(jì)元,應(yīng)用遺傳工程方法進(jìn)行干擾素等生物制劑的生產(chǎn)將使生產(chǎn)成本顯著降低。
遺傳學(xué)研究也同人類本身直接有關(guān)。由于人類遺傳學(xué)研究的開展,特別是應(yīng)用體細(xì)胞遺傳學(xué)和生化遺傳學(xué)方法所取得的進(jìn)展,對(duì)于遺傳性疾病的種類和原因已經(jīng)有很多了解;產(chǎn)前診斷和嬰兒的遺傳性疾病診斷已經(jīng)逐漸推廣;對(duì)于某些遺傳性疾病的藥物治療也在研究中。加上遺傳咨詢等措施的運(yùn)用,遺傳性疾病對(duì)人類的危害將會(huì)日益受到遏制。免疫遺傳學(xué)是組織移植和輸血等醫(yī)學(xué)實(shí)踐的理論基礎(chǔ)。藥物遺傳學(xué)和藥物學(xué)有密切的關(guān)系。毒理遺傳學(xué)關(guān)系到藥物的安全使用和環(huán)境保護(hù)。用遺傳工程技術(shù)對(duì)遺傳性疾病進(jìn)行基因治療也正在進(jìn)行探索。人類遺傳學(xué)研究也是優(yōu)生學(xué)的基礎(chǔ)。
遺傳學(xué)研究為致癌物質(zhì)的檢測(cè)提供了一系列的方法(見基因突變、毒理遺傳學(xué))。雖然目前治療癌癥還沒有十分有效的方法,但在環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天能夠有效地檢測(cè)環(huán)境中的致癌物質(zhì),便是一個(gè)重大的進(jìn)展。癌癥患病的傾向性是遺傳的,癌癥的起因又同DNA損傷修復(fù)有關(guān),近年來癌基因的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步說明癌癥和遺傳的密切關(guān)系,所以從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)來看,遺傳學(xué)研究必將為全面控制癌癥作出貢獻(xiàn)。
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