Завдання сучасної генетики полягають не тільки в дослідженні вказаних теоретичних проблем, які лише в майбутньому будуть мати глибоке практичне значення. Перед генетикою стоять також і ближчі наукові завдання, важливі для досягнення багатьох практичних цілей. Генетика покликана розробляти шляхи і методи конструювання спадкової природи тварин, рослин і мікроорганізмів, допомогти медицині в розробці методів боротьби із спадковими хворобами.
Генетика, вивчаючи закономірності спадковості і мінливості, відкриває нові шляхи для селекції. Як відомо, сорт рослини або порода тварини є засобом виробництва в сільському господарстві. Високопродуктивні сорти рослин і породи тварин підвищують продуктивність праці, хоча виведення сортів і порід є завданням самостійної науки -селекції. Остання не може розвиватися без вивчення законів спадковості і мінливості, так само як наукова медицина не могла б розвиватися без фізіології і мікробіології. Генетика розкриває нові методи створення порід тварин і сортів рослин. Великий внесок в розвиток світової науки внесла наша вітчизняна генетика. Видатні вчені-генетики і цитологи відкрили ряд найважливіших закономірностей спадковості і мінливості. Такі вчені, як С.Г. Навашин, Н.І. Вавілов, І.В. Мічурін, Н.К. Кольцов, Г.Д. Карпеченко, Г.А. Левіт, С.С. Четверіков, Ю.А. Філіпченко, СІ Жегалов, М.Ф. Іванов, А.П.Шехурдін, П.Н. Константінов, В.Я. Юр'єв, М.М. Завадовський, А.С. Серебровський і ряд інших, створили свої наукові школи і розробили цілі напрями, які зайняли почесне місце в історії світової генетики.
2.1.1. Спадковість і мінливість
Явище спадковості - властивість живих організмів передавати свої ознаки й особливості потомству - відоме з глибокої давнини. Проте відкрити його вдалося лише в 1865 році чеському вченому Грегору Менделю. У своїх дослідах він провів схрещування жовтого і зеленого гороху, внаслідок чого одержав гібридне потомство - Р|. Всі горошини були жовтого кольору. Одна з двох ознак (зелене насіння) ніби зникла. Цю закономірність було названо одноманітністю. Явище переважання ознаки називається домінуванням, а ознаку, що переважає, - домінантною. Протилежну ознаку, яка нібито зникає, назвали рецесивною.
У потомстві від першого покоління гібридів - ¥2 -спостерігається розщеплення у співвідношенні 3:1, тобто 1/4 горошин були зеленими, а 3/4 - жовтими.
Мендель першим дав правильне і переконливе обгрунтування таким результатам. У своєму розвитку кожна ознака залежить від пари спадкових задатків (генів). Через статеві клітини організм одержує один ген від батька, а другий - від матері. Домінантний ген позначають великою літерою А, а рецесивний — малою а. Таким чином, у горосі з жовтим забарвленням у визначеній парі хромосом два гени
домінантні - АА, а в горосі з зеленим забарвленням рецесивні - аа. При утворенні гамет у результаті мейозу в кожну зародкову клітину потрапляє лише цр одній хромосомі з кожної нари. У зв'язку з цим у гороха з жовтим забарвленням насінин всі гамети мають хромосому А, а в гороха із зеленим забарвленням у кожній гаметі міститься хромосома з геном а. При злитті чоловічої і жіночої гамет у гібридів першого покоління одна хромосома має ген А, а інша - а. Ген жовтого забарвлення А повністю домінує над рецесивним геном зеленого забарвлення, тому гібридний горох першого покоління (Аа) буде мати насіння жовтого кольору. Проте ген зеленого а у гібрида не зникає, він зберігає всі свої властивості і проявляється в майбутніх поколіннях. Це означає, що в гібрида Аа в однаковій кількості утворюються гамети А і а. що при поєднанні дає чотири комбінації генів АА+Аа+аА+аа або АА+2Аа+аа. При висіванні горошин другого покоління дві особини з домінантними ознаками Х4 не розщеплюються і дають горошини лише жовтого забарвлення. Дві інші Аа і аА дадуть гамети двох сортів, в їхньому нотомстві відбуватиметься розщеплення у співвідношенні АА+2Аа+аа, що проходить у гібридів другого покоління. Особини з рецесивними ознаками аа також розщеплюються і дають горошини лише зеленого кольору.
Організми, що розвиваються із зигот з однаковими генами АА і аа .називають гомозиготними, а з різними (Аа) - гетерозиготними.
Зробивши аналіз проведених дослідів. Мендель вивів два закони успадкування ознак. Перший — при схрещуванні форм, що відрізняються між собою за однією ознакою, все потомство першого покоління одноманітне і успадковує домінантну ознаку незалежно від того, була вона у материнського чи батьківського організму.
Другий закон - при моногібридному схрещуванні у другому поколінні спостерігається розщеплення у співвідношенні 3:1 за фенотипом та 1:2:1 - за генотипом. Генотип - це сукупність усіх спадкових задатків організму, а фенотип - сукупність всіх ознак і властивостей організму, які розвиваються під впливом генотипу і зовнішнього середовища.
Гени парних протилежних ознак, наприклад, жовтого і зеленого забарвлення гороху, називають алелями або алельними. Вони розміщені в однакових місцях (локусах) гомологічних (парних) хромосом. При утворенні статевих клітин такі гени в результаті редукційного поділу закономірно розходяться в різні гамети.
У дослідах з горохом відбувається повне домінування, але таке буває не завжди. Наприклад, при схрещуванні білих курей з чорними
півнями їіотомство має сіро-голубе забарвлення пір'я. Таке домінування називається проміжно спадковим.
В інших випадках у потомства першого покоління якась ознака могла бути виражена менше або більше. Таке називається домінуванням або наддомінуванням.
У тварин й рослин встановлено і кодомінування, коли в гібридів першого покоління ознаки обох батьків виражені однаково. Кодомінуванням успадковуються групи крові у людини і тварин.