Noi combinații de gene la hibrizi.
Cunoașterea legilor mendeliene a creat posibilitatea realizării de organisme care prezintă noi combinații de gene diferite de cele ale genitorilor.
În primul rând, trebuie subliniat că, prin încrucișarea unor organisme homozigote, de pildă AA x aa, prima generație este heterozigotă (Aa) în proporție de 100%, iar în F2 se produce segregarea, astfel că 50% dintre descendenți sunt homozigoți (AA sau aa) și 50% sunt heterozigoți (Aa). În generația a treia (F3) obținută prin autofecundare, numai 25% dintre descendenți sunt heterozigoți (Aa); în generația a patra (F4), obținută tot prin autofecundare, numai 12,5%, etc. Asta înseamnă că în fiecare generație de după încrucișare se mărește frecvența organismelor homozigote și se reduce cea a organismelor heterozigote.
Cunoașterea acestui fenomen prezintă importanță practică, deoarece soiurile de plante și rasele de animale trebuie să prezinte un anumit grad de homozigoție care le dă posibilitatea să-și transmită caracterele utile cât mai fidel la urmași.
De asemenea, prin cunoașterea modului în care se combină și segregă caracterele la hibrizi, se pot realiza noi combinații de gene, utile pentru practică. Astfel dacă se hibridează două linii homozigote care se deosebesc prin două perechi de caractere (AABB – aabb), în F1 descendența va fi dublu heterozigotă (AaBb), iar în generațiile următoare se va reduce heterozigoția și va crește gradul de homozigoție. Homozigoții apăruți vor fi însă de patru tipuri: doi de tip parental (AABB și aabb) și doi de tip recombinat (Aabb și aaBB). Ca urmare prin încrucișarea a două linii homozigote, rezultă în cele din urmă 4 linii homozigote, din care jumătate reprezintă noi combinații de gene.
Gregor Mendel în elaborarea legilor sale, a pornit de la ipoteza că în celulele somatice factorii ereditari se găsesc sub formă de perechi, iar în celulele sexuale sub formă simplă. Cercetările ulterioare efectuate la nivel celular au demonstrat că celulele somatice au un număr dublu de cromozomi (2n) comparativ cu cele sexuale (n). Genele dispuse pe cromozomii perechi se recombină în cazul hibridării sexuate pe baza legilor mendeliene. În felul acesta s-a demonstrat că factorii ereditari mendelieni au o existență reală, materială, ei fiind plasați pe cromozomi și prezentând independență în procesul de recombinare.
Legile eredității descoperite de Gregor Mendel au o mare însemnătate pentru că arată modul cum se realizează segregarea caracterelor la hibrizi și în general, cum se transmit ele de-a lungul generațiilor. Aceste legi constituie baza teoretică și practică a cercetărilor de ameliorare a plantelor și animalelor. Hibrizii heterozigoți din F1 au o vigoare sporită, ceea ce le conferă un avantaj în producție. Prin combinarea factorilor ereditari ai genitorilor se pot produce soiuri și rase noi.
În genetica umană, cunoscând modul de transmitere a unor caractere normale sau patologice, ce poate interveni prin “sfaturi genetice“ pentru reducerea frecvenței unor maladii ereditare, datorate, în majoritatea cazurilor, unor gene recesive care ajung în stare homozigotă.
Urmărind statistic cum se transmit anumite însușiri la diferite generații, Gregor Mendel a formulat primele legi ale eredității. Acestea au rămas însa necunoscute până în anul 1900, când trei botaniști: Hugo de Vries în Olanda, Erik von Tschermak în Austria și Carl Correns în Germania le-au redescoperit independent, pe baza unor experiențe similare cu cele mendeliene. Apare astfel genetica ca și știință.
Cercetarile în domeniul geneticii continuă, la începutul secolului al XX-lea se elaborează teoria cromozomială a eredității, apoi se descoperă rolul genetic al acizilor nucleici, iar în 1953 cercetătorii au reușit să descifreze structura intimă a macromoleculei de ADN. După 1970 a apărut ingineria genetică, știința care se ocupă cu sinteza artificială de gene, cu transferul de gene de la o specie la alta, cu hibridarea celulară, cu obținerea de plante întregi, etc. Cercetările de inginerie genetică au implicații în rezolvarea unor probleme importante din agricultură, industria alimentară, industria farmaceutică, profilaxia și tratamentul unor boli ereditare, etc.
