כמה 10.000 לפני שנים, איש השתנה מזרעים ופקעות ציד בעלי חיים וליקוט בטבע, לשמירה על בעלי חיים והצמחים בסביבת המקומות שבם הוא חי.
בתהליך הארוך הזה, בני האדם באופן דרמטי את בעלי החיים והצמחים שנמצאים במקור בטבע. הבקר מבוית, כבשה, חתולים, וכלבים מוכרים היטב, אבל לפעמים אנשים לא מודעים שביות דומה כבר קרתה עם צמחים רבים שאנו גדלים כגידולים, כגון תירס, חיטה, אורז, וסויה. במשך אלפי שנים, בני אדם שבחרתם וחצו צמחים שהיו מאפיינים שהם אהבו, כגון טעם טוב יותר או יותר תשואה.
גישה זו הייתה קפיצה ענקית קדימה כאשר במאה ה -19 מדען נזיר גרגור מנדל גילה את 'הכללים' שבאמצעותו מאפיינים עברו בירושת מדור אחד למשנהו. מאוחר יותר, מדענים גילו כי הקוד למאפיינים של צמחים, בעלי חיים ומיקרו אורגניזמים הכלולים שבנקראו "גנים", וכי גנים מורכבים של חומר גנטי, שאנו מכנים ה-DNA.
בתחילת המאה ה -20, מגדלי צמחים גילו כי מוטציות בצמחים מתרחשות לא רק באופן ספונטני, אבל גם יכול להיגרם על ידי חשיפת חומר צמחי לקרינה או כימיקלים.
זה הפך טכניקה בשימוש נרחבת, ורבים מהגידולים שאנו צורכים מדי יום מתקבלים בעזרת מוטציות הנגרמות על ידי חומרים כימיים וקרינה.
בעוד רבייה צלב ומוטציות הנגרמות הם ויהיו כלים חשובים ביותר של השבחת צמחים, יש להם גם מספר המגבלות:
- כאשר גן לתכונה רצויה כגון עמידות למחלות אינו קיים במאגר הגנטי של תירס למשל, אז זה לא יהיה אפשרי לחצות גן כזה ממינים שאינם קשורים כמו חיטה;
- עבור חלק מתכונות, גנים עשויים להיות זמינים במאגר הגנים של, שוב לדוגמא, תירס, אבל הגנים האלה לא באים לידי ביטוי מספיק כדי באמת לגרום לתכונה הרצויה;
- לכמה מינים, כגון עצי פרי, רבייה צלב עשויה להימשך עשרות שנים, וזה יותר מדי זמן, אם אנחנו צריכים תכונות שתעזורנה לטפל בהשפעות הגוברת של שינוי האקלים. לדוגמה, זה לקח מגדלי תפוחים מעל 50 שנים לחצות התנגדות נגד גלד, אשר היא מחלה העיקרית בעצי תפוח שדורשת תרסיסים רבים עם חומרי הדברה לכל עונה.
- למינים אחרים הרבייה צלב קשה מאוד לגמרי. בננות, לדוגמה, הם עקרים ואין להם זרעים. בננות מוכפלים 'asexually', מה שאומר שכדי להפוך את צמחי בננה חדשים, חלקיו של מפעל קיים משמשים. כל הבננות וכתוצאה מכך הם זהים מבחינה גנטית.
- הצורות המסורתיות של בחירת מוטציה באמצעות קרינה או כימיקלים הן בלתי צפויות מאוד ויכולות לגרום לשינויים רבים לא מכוון.
- רבייה צלב מביאה לא רק את הגנים הרצויים ממפעל למפעל ב ' (שהיא בדרך כלל מגוון 'אליטה', כי הוא מותאם היטב לסביבה המקומית) אלא גם גנים אחרים עשרות אלפים צמחים. זה מה שנקרא כוחות 'דראג ההצמדה מטפח כדי להתחיל בתהליך ארוך של "מעבר בחזרה".
כדי להתגבר על המגבלות של רבייה צלב ומוטציה מושרה אלה, מדענים פיתחו בטכניקות 1970s שאיפשר ל"
- לזהות גן ספציפי אחראי לתכונה באורגניזם,
- לבודד את הגן ש, ו -
- להביא אותו לתוך תאי צמח באמצעות תהליך הנקרא "שינוי"
תהליך זה שאנו מכנים 'שינוי גנטי ", או הנדסה גנטית "’ (בימים הראשונים של טכנולוגיה זו, גם זה היה מכונה "טכניקות ה-DNA רקומביננטי").