Для понимания предмета семенного скрещивания фиалок необходимы хотя бы элементарные знания основ науки генетики. Генетика - это наука о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. В настоящей статье мы сделаем лишь акцент на некоторые аспекты генетики, которые прямо или косвенно затрагивают рассматриваемую тему.
Представим себе растительную клетку в несколько упрощенном виде. Она состоит из протоплазмы, называемой иначе цитоплазмой, ядра, вакуолей и оболочки.
Клеточное ядро отличается большим содержанием дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК), которые несут генетическую (наследственную) информацию. Ядро также играет основную роль в обмене веществ клетки, ее делении и росте. В составе ядра растительной клетки имеются специальные образования в виде изогнутых палочек, называемых хромосомами. Исследования хромосом позволили доказать существование индивидуальных наследственных факторов - генов (от греч. genos - род, происхождение). Совокупность всех генов особи составляет ее генетическую конституцию - генотип. Каждая особь имеет свой генетический код - единую систему "записи" наследственной информации в молекулах дезоксирибонуклеиновых кислот в виде последовательности нуклеотидов. Причем каждая особь (организм) характеризуется своим строго постоянным числом хромосом в ядре каждой клетки. При делении клетки, каждая дочерняя клетка получает такое же количество хромосом. Это навело на мысль, о передаче с хромосомами наследственных признаков, что подтвердила современная генетика.
При скрещивании оба родителя в равной мере принимают участие в передаче наследственных признаков новому поколению (потомству) и, казалось бы, что оплодотворенное ядро должно иметь полный набор отцовских и материнских хромосом, то есть удвоенное количество. Однако этого не происходит. Природа позаботилась об этом, а именно:
Все множество обменных процессов подразделяется на два противоположных потока биохимических реакций, которые называются энергетический обмен и пластический обмен. Пластический и энергетический обмен – это сопряженные (взаимосвязанные) процессы. Продукты реакций пластического обмена рано или поздно вступают в реакции энергетического обмена и наоборот. Энергия, полученная в ходе реакций энергетического обмена, используется в реакциях пластического обмена. Реакции метаболизма рано или поздно завершаются превращением всей исходной энергии в тепло.