基因的发展历史

1. 基因发展史

公历2000年标志着人类历史上一个转折点――随着基因技术革命的进行，它已动摇了人类自身生存的基础。这一变革的目标是一个被克隆的植物、动物和
随时都有可能成为现实的克隆人的世界，一个人工繁殖的世界。那时，带有可控制的和可操纵的遗传本质的完美和理想的孩子降生已不再属于偶然。
回顾本世纪基因技术的发展过程，我们会发现，20世纪的研究者们仿佛与魔鬼立了约以达到最终占有创造力，人类在科研领域里那种浮士德式的探索精神还从未像现在这样显露无遗枣例如，将整个人类遗传特征解密的人类基因组项目这一全球科研的马拉松始终吸引着人们的极大关注。

美国生物学家瓦尔特-吉尔伯特曾把人类基因的染色体组称为自然科学的“圣杯”。现在，有人要碰这座“圣杯”，也反映出现代生物学进退两难的境地
和两面性的特征：一方面它许诺让人们了解到人与自然在内心深处的结合，预言人类能战胜某些疾病甚至战胜死亡；而另一方面又以此威胁人的自由将结束和自然界
将死亡就像自然界在几十亿年过程中几番毁灭和再生那样。人类正处在一个重新认识自我的开端。”

今天，在基因组项目的高技术殿堂，人们能看到许多吸引人的又令人震惊的专业成果，例如；人作为机器的仆人看着机器人和分析器怎样将人的遗传特征
解密少数几位在基因研究的最前沿从事科学奴隶劳动的专家每天读着成千上万个遗传物质的“字母”。用钢做的机械臂去抓做实验用的薄片或霉菌培养箱里的细菌和
病毒提供培养基；用微型吸管滴出微量带有人体不可见的遗传物质碎片的溶液；特殊的凝胶在电场里将染色体组分离；扫描器和电脑每天不断地、夜以继日地分析利
用已获得的数据。

这些基因组织的化学组成部分用一大串字母来表示，也可以用一个字母简称。人类染色体组的排列顺序填满了大约一万册(每册都有300页)书。因此人的秘密也就不存在了。

2. 基因的基因历史

基因是控制生物性状的基本遗传单位。
19世纪60年代，遗传学家孟德尔就提出了生物的性状版是由权遗传因子控制的观点，但这仅仅是一种逻辑推理。20世纪初期，遗传学家摩尔根通过果蝇的遗传实验，认识到基因存在于染色体上，并且在染色体上是呈线性排列，从而得出了染色体是基因载体的结论。1909年丹麦遗传学家约翰逊（W. Johansen 1859～1927）在《精密遗传学原理》一书中正式提出“基因”概念。
20世纪50年代以后，随着分子遗传学的发展，尤其是沃森和克里克提出DNA双螺旋结构以后，人们进一步认识了基因的本质，即基因是具有遗传效应的DNA片段。研究结果还表明，每条染色体只含有1~2个DNA分子，每个DNA分子上有多个基因，每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。自从RNA病毒发现之后，基因的存在方式不仅仅只存在于DNA上，还存在于RNA上。由于不同基因的脱氧核糖核苷酸的排列顺序（碱基序列）不同，因此，不同的基因就含有不同的遗传信息。1994年中科院曾邦哲提出系统遗传学概念与原理，探讨猫之为猫、虎之为虎的基因逻辑与语言，提出基因之间相互关系与基因组逻辑结构及其程序化表达的发生研究。

3. DNA发展史,我国的

1953年，《自然》杂志刊登了DNA双螺旋结构的论文后，全世界的目光都集中到了DNA这个小小的分子上。但是，我国的DNA发展可不是一般的缓慢，就像我国计算机的发展，到现在连自己的一点点技术核心都没有。
而我国法医DNA技术的发展就更落后了，不过也取得了一些成果，在侦查破案中发挥了巨大的作用。
在“七五”后期，从1987年起，我国正式立项对DNA指纹技术进行研究，经过两年的努力，至1989年我国首次把DNA指纹技术应用于办案，开始了我国 法医DNA检验的新时代。随着DNA指纹技术的不断应用，技术人员越来越感到其不能满足实际工作的需要，存在许多不足之处。
“八五”期间，我国把解决法医DNA检验存在的疑难问题的研究列入重点攻关计划。在DNA指纹技术的研究中装备了国产化的多位点探针，建立了用非同位素标 记探针的方法检测DNA指纹技术;在利用PCR技术进行DNA检验的研究中建立了检测DNA扩增片段长度多态性的方法，用于一系列多态性位点的分析;在解 决毛发、指甲等特殊检材的检验上，建立了测定人类线粒体DNA序列多态性的方法。所有这些成果，扩大了DNA技术检验各种检材的能力，更加适合于实际检材 的需要，尤其是PCR检验方法的建立，使得DNA技术更有生命力，适合于推广应用。进入
“九五”期间，我国法医DNA检验技术又有了新的发展，除了对一些疑难检材如骨骼等的检验进行研究外，商品化DNA检验试剂盒的出现，使DNA检验技 术更加规范和标准化，尤其是STR复合扩增技术的应用使DNA检验技术步入了新的阶段。在检测方法上，也从银染法人工染色、肉眼观察分析结果发展到荧光法 自动电泳收集、计算机分析结果，一次检验分析的STR多态性位点显著增多，最多的一次检验可达16个位点，大大提高了个体识别率，达到了同一认定的水平。经过十余年的刻苦攻关，法医DNA检验技术取得了丰硕的成果，DNA指纹技术正日趋被淘汰。目前，随着PCR多态性系统的大量增多，基于PCR方法进行的检验在个体识别率上显著提高，在我国使用DNA指纹进行办案的实验室也大大减少，该方法在案件鉴定中已基本被淘汰。
STR是存在于人类基因组DNA中的一类具有长度多态性的DNA序列，其核心序列一般由2～6个碱基构成，不同数目的核心序列呈串联重复排列，而呈现出长 度多态性。一般认为，人类基因组DNA中平均每6～10kb就有一个STR位点，其多态性成为法医物证检验个人识别和亲子鉴定的丰富来源。与DNA指纹技 术相比，基于PCR技术的STR多态性分型在操作上要简便得多，在灵敏度上要高得多，在检验降解DNA的能力上要强得多，在结果分析上要标准得多。同时， 由于STR的扩增片段较短、扩增条件类似，能够在同一体系中进行复合扩增，一次检验就获得较多的多态性信息。分析STR位点的多态性是法医DNA检验技术 的新突破，目前己成为法医学上个体识别和亲子鉴定主要技术方法。
在检测方法上，目前国内根据各自实验室情况的不同，分别采用银染法和荧光法进行STR的分型。近两年来，荧光法检测技术以其快速(一次检验仅需数小时)、 灵敏度高(适合现场提取的微量样品的检验)、检验结果更加准确(每个泳道内都加入内标)、易于标准化和建立数据库等优点逐渐代替了银染法检测技术，但是使 用荧光自动分析方法对STR位点分型又有所需仪器设备以及所用消耗试剂昂贵的缺陷。

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4. 基因工程发展的历史背景

20世纪70年代初，利用重组DNA实验将哺乳动物基因导入细菌体内，并表达成功，开创内了生物技术容制药工业。短短20余年时间就获得了诸如人胰岛素、人生长素、α-干扰素、白细胞介素-2等多种生物技术药品，并已上市。1997年美国已批准上市的基因工程药物、疫苗和注射用单克隆抗体达39种，2004年已超过150种。
自20世纪70年代基因工程诞生以来，最先应用基因工程技术且目前最为活跃的研究领域便是医药科学，基因工程技术的迅猛发展是人们已能够十分方便有效地生产许多以往难以大量获取的生物活性物质，甚至可以创造出自然界中不存在的全新物质。

5. 基因工程的历史大事记

1866年，奥地利遗传学家孟德尔神父根据豌豆杂交实验发现生物的遗传基因规律，提出遗传因子概念，并总结出孟德尔遗传定律。
1868年，瑞士生物学家弗里德里希发现细胞核内存有酸性和蛋白质两个部分。酸性部分就是后来的所谓的DNA；
1882年，德国胚胎学家瓦尔特弗莱明在研究蝾螈细胞时发现细胞核内的包含有大量的分裂的线状物体，也就是后来的染色体；
1909年丹麦植物学家和遗传学家约翰逊首次提出“基因”这一名词，用以表达孟德尔的遗传因子概念。
1944年 3位美国科学家分离出细菌的DNA（脱氧核糖核酸），并发现DNA是携带生命遗传物质的分子。
1953年，美国生化学家沃森和英国物理学家克里克宣布他们发现了DNA的双螺旋结构，奠下了基因工程的基础；
1969年 科学家成功分离出第一个基因。
1980年 科学家首次培育出世界第一个转基因动物转基因小鼠。
1983年 科学家首次培育出世界第一个转基因植物转基因烟草。
1988年 K.Mullis发明了PCR技术。
1990年10月 被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划启动。
1994年中科院曾邦哲提出转基因禽类金蛋计划和“输卵管生物反应器（ovict bioreactor）”以及“系统遗传学（system genetics）”等概念、原理、名词和方法等。
1996年，第一只克隆羊诞生；
1998年 一批科学家在美国罗克威尔组建塞莱拉遗传公司，与国际人类基因组计划展开竞争。
1998年12月 一种小线虫完整基因组序列的测定工作宣告完成，这是科学家第一次绘出多细胞动物的基因组图谱。
1999年9月 中国获准加入人类基因组计划，负责测定人类基因组全部序列的1%。中国是继美、英、日、德、法之后第6个国际人类基因组计划参与国，也是参与这一计划的惟一发展中国家。
1999年12月1日国际人类基因组计划联合研究小组宣布，完整破译出人体第22对染色体的遗传密码，这是人类首次成功地完成人体染色体完整基因序列的测定。
2000年4月6日美国塞莱拉公司宣布破译出一名实验者的完整遗传密码，但遭到不少科学家的质疑。
2000年4月底 中国科学家按照国际人类基因组计划的部署，完成了1%人类基因组的工作框架图。
2000年5月8日 德、日等国科学家宣布，已基本完成了人体第21对染色体的测序工作。
2000年6月26日 科学家公布人类基因组工作草图，标志着人类在解读自身“生命之书”的路上迈出了重要一步。
2000年12月14日 美英等国科学家宣布绘出拟南芥基因组的完整图谱，这是人类首次全部破译出一种植物的基因序列。
2001年2月12日 中、美、日、德、法、英6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。
科学家首次公布人类基因组草图“基因信息”。

6. 基因的历史

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7. 断裂基因的发展历程

在本世纪70年代以前，人们一直认为遗传物质是双链DNA，且DNA上排列的基因是连专续的。Robert和Sharp彻底改变了属这一观念，他们以DNA排列序列同包括人在内的高等动物很接近的腺病毒作为研究对象。结果发现它们的基因在DNA上的排列上是由一些不相关的片段隔开，是不连续的。
他们的发现改变了科学家以往对于进化的认识，对于现代生物学的基础研究以及生物进化论具有重要的奠基作用，对于肿瘤以及其他遗传性疾病的医学导向研究亦具有特别重要的意义。

8. 基因技术的历史沿革

1953年沃森和克里克发现了DNA分子的双螺旋结构，开启了分子生物学的大门，奠定了基因技术的基础。
人们对基因的认识是不断发展的，19世纪60年代，遗传学家孟德尔就提出了生物的性状是由遗传因子控制的观点，但这仅仅是一种逻辑推理的产物。20世纪初期，遗传学家摩尔根通过果蝇的遗传实验，认识到基因存在于染色体上，并且在染色体上是呈线性排列，从而得出了染色体是基因载体的结论。
20世纪50年代以后，随着分子遗传学的发展，尤其是沃森和克里克提出双螺旋结构以后，人们才真正认识了基因的本质，即基因是具有遗传效应的DNA片断。
研究结果还表明，每条染色体只含有1~2个DNA分子，每个DNA分子上有多个基因，每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基序列）不同。因此，不同的基因就含有不同的遗传信息。
早在20世纪上半叶，遗传学家就提出了“基因”概念，即基因是决定生物性状的遗传物质基础。特别是50年代DNA双螺旋结构模型创立后， 进一步从本质上证实基因是决定人类生、长、老、病、死和一切生命现象的物质基础。至70年代， DNA 重组技术（也称基因工程或遗传工程技术）终获成功并付之应用，分离、克隆基因变为现实。不少遗传病的致病基因及其他一些疾病的相关基因和病毒致病基因陆续被确定。
1994年中科院曾邦哲提出系统遗传学概念与原理，探讨猫之为猫、虎之为虎的基因逻辑与语言，提出基因之间相互关系与基因组逻辑结构及其程序化表达的发生研究。

9. 遗传学的发展史

人类在新石器时代就已经驯养动物和栽培植物，而后人们逐渐学会了改良动植物品种的方法。西班牙学者科卢梅拉在公元60年左右所写的《论农作物》一书中描述了嫁接技术，还记载了几个小麦品种。

533～544年间中国学者贾思勰在所著《齐民要术》一书中论述了各种农作物、蔬菜、果树、竹木的栽培和家畜的饲养，还特别记载了果树的嫁接，树苗的繁殖，家禽、家畜的阉割等技术。改良品种的活动从那时以后从未中断。

许多人在这些活动的基础上力图阐明亲代和杂交子代的性状之间的遗传规律都未获成功。直到1866年奥地利学者孟德尔根据他的豌豆杂交实验结果发表了《植物杂交试验》的论文，揭示了现在称为孟德尔定律的遗传规律，才奠定了遗传学的基础。

(9)基因的发展历史扩展阅读

遗传学中的亲子概念不限于父母子女或一个家族，还可以延伸到包括许多家族的群体，这是群体遗传学的研究对象。遗传学中的亲子概念还可以以细胞为单位，离体培养的细胞可以保持个体的一些遗传特性，如某些酶的有无等。

对离体培养细胞的遗传学研究属于体细胞遗传学。遗传学中的亲子概念还可以扩充到DNA脱氧核糖核酸的复制甚至mRNA的转录，这些是分子遗传学研究的课题。基因相互作用与信号传导网络的系统生物学研究是系统遗传学的内容。

10. 转基因的历史起源

1983年，世界上第一例转基因植物———一种含有抗生素药类抗体的烟草在美国成功培植。当时有人惊叹：“人类开始有了一双创造新生物的‘上帝之手’。”随后，“转基因”一词逐渐成为人们关注的焦点。