Развитие живой материи представляет собой бесконечную смену поколений особей. Жизнь неразрывно связана с размножением организмов.
В каких бы формах оно ни осуществлялось, от одного поколения другому всегда передаются общие, характерные для данного вида черты строения и организации. Этот процесс воспроизведения организмами сходных признаков и свойств в ряду последовательных поколений называется наследственностью. Наследственность, как и жизнь, неотрывна от размножения и проявляется во всем том общем, что имеется между родственными поколениями организмов. Уже второе поколение когда-то возникшей живой материи было похоже на первое, несло на себе отпечаток наследственности.
Часто признаки и свойства организмов при размножении воспроизводятся очень стойко: дети бывают удивительно похожи на своих родителей. Однако абсолютного сходства между родителями и детьми никогда не бывает. Всегда отличаются между собой по каким-либо признакам и дети одних и тех же родителей.
Наследственность — это не простое воспроизведение, копирование каких-либо неизменных свойств и признаков организмов. Она всегда сопровождается их изменчивостью. Например, растение краснозерной пшеницы имело один стебель, высота которого вместе с колосом равнялась 135 см, в колосе было 32 зерна. Из этих зерен выросло 30 растений. Все они по многим признакам (безостый, белый, неопушенный колос и др.) оказались одинаковыми с исходным материнским растением. В то же время высота только у одного, а число зерен лишь у трех растений были точно такими же, как у материнского растения. У четырех растений семена имели не красную, а белую окраску. Стало быть, при размножении не только воспроизводится подобное, но и возникает новое.
Наследственность и изменчивость всегда сопутствуют друг другу и проявляются при размножении организмов совместно, как противоречивые и в то же время неразрывно связанные между собой процессы.
Наука о наследственности и изменчивости организмов называется генетикой (от греч. генетикос — относящийся к происхождению). Явления наследственности и изменчивости у растений и животных издавна привлекали внимание человека. Их безуспешно пытались понять и объяснить в течение многих веков, что привело к возникновению многочисленных умозрительных гипотез наследственности, в которых отдельные правильные наблюдения были перемешаны с вымыслом и произвольными предположениями.
Растущие запросы сельскохозяйственного производства, необходимость улучшения культурных растений и домашних животных требовали точных знаний о природе наследственности и изменчивости организмов. Этого можно было достичь лишь путем экспериментов и правильного обобщения полученных в них данных. Во второй половине XVIII — первой половине XIX в. ряд ученых — И. Кёльрейтер, К. Гертнер, О. Сажрэ, Ш. Нодэн и другие провели много опытов по гибридизации растений и получили результаты, благодаря которым изучение наследственности организмов в значительной степени продвинулось вперед. Но решающая роль в этом отношении принадлежит Менделю. В 1865 г. в Обществе естествоиспытателей г. Брно (Чехословакия) он доложил о результатах своих опытов с гибридами растений.
Выдающееся значение его работ заключается в установлении прерывности (дискретной природы) наследственности и разработке основных принципов генетического анализа наследственности организмов.
Г. Мендель убедительно показал, что наследственность делима, что отдельные признаки и свойства организма развиваются на основе материальных наследственных факторов, которые в процессе слияния гамет не растворяются, не исчезают и могут наследоваться независимо один от другого. Большая заслуга ученого состояла в том, что он впервые применил к изучению явлений наследственности методы математической статистики и установил основные закономерности числовых отношений гибридных организмов при скрещивании. Все это имело огромное значение для теории и практики гибридизации растений и селекции вообще.
Г. Мендель стал основоположником генетики. Но его открытия долгое время оставались почти неизвестными и были по достоинству оценены лишь в 1900 г., когда трое ученых — К. Корренс в Германии, Э. Чермак в Австрии и Г. Де-Фриз в Голландии,— проводя опыты по гибридизации различных растений, независимо друг от друга получили те же результаты, что и Г. Мендель. Именно этот год, когда были вторично открыты закономерности наследственности, впервые установленные Г. Менделем, считается официальной датой рождения новой науки — генетики. Это название науке о наследственности и изменчивости было дано позже, в 1906 г., английским генетиком В. Бетсоном.
Огромное влияние на развитие генетики и биологии в целом оказало учение Ч. Дарвина, которое, по словам В. И. Ленина, впервые поставило биологию на научную основу. Дарвиновские положения о том, что в эволюции и селекции решающее значение принадлежит действию изменчивости, наследственности и отбора, стали главными для последующего развития генетики.
Крупный вклад в развитие генетики внес И. В. Мичурин. В его научной и практической деятельности можно выделить три основных периода.
Первый период связан с работой по акклиматизации растений, второй — с использованием метода массового отбора и третий — с применением отдаленной гибридизации. И. В. Мичурин показал несостоятельность теории акклиматизации путем прямого приспособления растений к условиям внешней среды, развил учение Ч. Дарвина о соотношении наследственности и среды в процессе эволюции организмов, выдвинул гибридизацию в качестве одного из основных методов активного вмешательства человека в природу организма, разработав целый ряд оригинальных приемов использования этого метода.
Генетика — одна из ведущих наук современной биологии. Она тесно связана со всем комплексом биологических дисциплин. Генетические закономерности лежат в основе всех биологических явлений, их познание и использование дают возможность управлять индивидуальным развитием и формообразованием, создавать высокопродуктивные сорта растений, породы животных и штаммы микроорганизмов, бороться с явлениями злокачественного роста, наследственными болезнями, производить трансплантации тканей и пересадки органов и т. д.