N Vavilov قانون سری های همسانی را کشف کرد. قانون سری همولوژیکی تنوع ارثی موجودات

بخش ها: زیست شناسی

اهداف درس

1. دانش آموزان را با فرم ها آشنا کنید تنوع ارثی، علل و اثرات آنها بر بدن. ایجاد توانایی در دانش آموزان مدرسه برای طبقه بندی اشکال تنوع، مقایسه آنها با یکدیگر. مثال هایی بیاورید که تجلی هر یک از آنها را نشان می دهد.
2. برای ایجاد دانش در مورد انواع جهش؛
3. قانون سری های همولوگ را فرموله کنید و معنای آن را توضیح دهید.
4. دانش آموزان دبیرستانی را متقاعد کنید که فرآیند جهش برای تکامل دنیای ارگانیک و کار انتخاب انسان بسیار مهم است.

تظاهرات

• طرح انواع مختلف جهش های کروموزومی.
• طرح پلی پلوئیدیزاسیون
• سری همولوژیک در تنوع ارثی.

مقررات تنوع ژنوتیپی، جهش، جهش ژنی، جهش ژنومی، جهش کروموزومی:

• وارونگی؛
• حذف؛
• تکثیر. مضاعف شدن؛
• جابجایی

وظایف دانش آموزان:

1. قانون سری های همولوگ را فرموله کنید و مثال بزنید.
2. با بیوگرافی N.I. واویلف و اکتشافات علمی اصلی او را می شناسند.
3. یک جدول "فرم های تغییرپذیری" درست کنید

1. زمان سازماندهی
2. تست دانش و مهارت.

کار جلو

1. ژنتیک چه چیزی را مطالعه می کند؟
2. اصطلاح وراثت به چه معناست؟ - تنوع؟
3. چه اشکالی از تنوع را می شناسید؟
4. سرعت واکنش به چه معناست؟
5. الگوهای تغییرپذیری اصلاح چیست؟
6. تغییر شرایط چگونه بر صفات کمی و کیفی تأثیر می گذارد؟ مثال بزن
7. سرعت واکنش چیست؟ چرا تنوع ویژگی های کیفی در درجه کوچکآیا به شرایط محیطی بستگی دارد؟
8. اهمیت عملی ارزش سرعت واکنش حیوانات و گیاهان در کشاورزی چیست؟

کار انفرادی روی کامپیوتر - کار تست

داخل جدول را پر کنید:

کار دانش آموزان بر روی کامپیوتر با برنامه 1 . (در طول درس، وظایف 1-5 تکمیل می شود).

1. یادگیری مطالب جدید

مفهوم تنوع ارثی شامل تنوع ژنوتیپی و سیتوپلاسمی است. اولین مورد به جهش، ترکیبی، همبستگی تقسیم می شود. تنوع ترکیبی با تقاطع، واگرایی مستقل کروموزوم ها در میوز و همجوشی تصادفی گامت ها در طول تولید مثل جنسی رخ می دهد. ترکیب تنوع جهشی شامل جهش های ژنومی، کروموزومی و ژنی است. اصطلاح جهش توسط G. de Vries وارد علم شد. بیوگرافی و اصلی او دستاوردهای علمیواقع در بخش جهش های ژنومی با وقوع پلی پلوئیدها و آنیوپلوئیدها مرتبط هستند. جهش های کروموزومی با تغییرات بین کروموزومی - جابه جایی یا بازآرایی های درون کروموزومی تعیین می شوند: حذف، تکرار، وارونگی. جهش‌های ژنی با تغییرات در توالی نوکلئوتیدها توضیح داده می‌شوند: افزایش یا کاهش تعداد آنها (حذف، تکرار)، قرار دادن یک نوکلئوتید جدید، یا چرخش بخشی در یک ژن (وارونگی). تنوع سیتوپلاسمی با DNA مرتبط است که در پلاستیدها و میتوکندری سلول یافت می شود. تنوع ارثی گونه ها و جنس های مرتبط از قانون سری همولوگ Vavilov پیروی می کند.

تغییرپذیری اصلاح تغییرات در فنوتیپ را بدون تأثیر بر ژنوتیپ منعکس می کند. در مقابل آن شکل دیگری از تنوع وجود دارد - ژنوتیپی یا جهشی (طبق گفته داروین - ارثی، نامشخص، فردی)، تغییر ژنوتیپ. جهش یک تغییر ارثی مداوم در مواد ژنتیکی است.

تغییرات فردی در ژنوتیپ نامیده می شود جهش ها.

مفهوم جهش توسط هلندی دی وریس وارد علم شد. جهش ها تغییرات ارثی هستند که منجر به افزایش یا کاهش مقدار مواد ژنتیکی، تغییر در نوکلئوتیدها یا توالی آنها می شود.

طبقه بندی جهش

• جهش بر اساس ماهیت تجلی: غالب، مغلوب.
• جهش در محل وقوع آنها: جسمی، مولد.
• جهش بر اساس ماهیت ظاهری: خودبخودی، القایی.
• جهش با ارزش تطبیقی: مفید، مضر، خنثی. (کشنده، نیمه کشنده.)

اکثر جهش های حاصل مغلوب و برای ارگانیسم نامطلوب هستند، حتی می توانند باعث مرگ آن شوند. در ترکیب با یک ژن غالب آللی، جهش های مغلوب به صورت فنوتیپی ظاهر نمی شوند. جهش در سلول های جنسی و جسمی رخ می دهد. اگر جهش در سلول های زایا رخ دهد، آنها نامیده می شوند مولدو خود را در نسلی که از سلول های زایا ایجاد می شود نشان می دهند. تغییرات در سلول های رویشی نامیده می شود جهش های جسمیچنین جهش هایی منجر به تغییر در ویژگی تنها بخشی از ارگانیسم می شود که از سلول های تغییر یافته ایجاد می شود. در حیوانات، جهش‌های سوماتیک به نسل‌های بعدی منتقل نمی‌شوند، زیرا ارگانیسم جدیدی از سلول‌های سوماتیک ایجاد نمی‌شود. در گیاهان متفاوت است: در سلول های هیبرید ارگانیسم های گیاهی، تکثیر و میتوز را می توان در هسته های مختلف تا حدودی متفاوت انجام داد. در طول تعدادی از نسل‌های سلولی، کروموزوم‌های منفرد از بین می‌روند و کاریوتیپ‌های خاصی انتخاب می‌شوند که می‌توانند برای چندین نسل حفظ شوند.

چند وجود دارد انواع جهش با توجه به سطح وقوع:

1. جهش های ژنومی - تغییر در پلوئیدی، به عنوان مثال. اعداد کروموزوم (انحرافات عددی کروموزوم)، که به ویژه در گیاهان رایج است.
2. جهش های کروموزومی - تغییرات در ساختار کروموزوم ها (انحرافات کروموزومی ساختاری).
3. جهش های ژن - تغییرات در ژن های فردی؛

جهش های ژنومی

پلی پلوئیدی افزایش چند برابری در تعداد کروموزوم ها است.
آنیوپلوئیدی از دست دادن یا ظاهر شدن کروموزوم های اضافی در نتیجه نقض میوز است.

به دلیل تغییر در تعداد یا ساختار کروموزوم ها رخ می دهد. تغییرات پلوئیدی در اختلالات واگرایی کروموزوم مشاهده می شود.

بیماری های کروموزومی

• جهش های تولیدی
• XXY; HUU - سندرم کلاین فلتر.
• XO - سندرم شرشفسکی-ترنر.

جهش های اتوزومال

• سندرم پاتو (روی کروموزوم 13).
• سندرم ادواردز (روی کروموزوم 18).
• سندرم داون (روی کروموزوم 21).

سندرم کلاین فلتر

XXY و XXXY - سندرم کلاین فلتر. فراوانی وقوع 1:400 - 1:500 است. کاریوتیپ 47، XXY، 48، XXXY و غیره است. فنوتیپ نر است. نوع بدن زنانه، ژنیکوماستی. دست ها و پاهای بلند و نسبتاً بلند. خط مو ضعیف توسعه یافته. هوش کاهش می یابد.

سندرم شرشفسکی-ترنر

X0 - سندرم Shereshevsky-Turner (مونوسومی X). فراوانی وقوع 1:2000 - 1:3000 است. کاریوتایپ 45,X. فنوتیپ ماده است. علائم جسمی: ​​قد 135 - 145 سانتی متر، چین خوردگی پوستی ناخنک در گردن (از پشت سر تا شانه)، وضعیت پایین گوش ها، توسعه نیافتگی ویژگی های جنسی اولیه و ثانویه. در 25 درصد موارد، نقایص قلبی و ناهنجاری در عملکرد کلیه ها وجود دارد. عقل به ندرت آسیب می بیند.

سندرم پاتو - تریزومی در کروموزوم سیزدهم (سندرم پاتاو) در نوزادان با فراوانی حدود 1:5000 - 1:7000 یافت می شود و با طیف گسترده ای از ناهنجاری ها همراه است. SP با ناهنجاری های مادرزادی متعدد مغز و صورت مشخص می شود. این گروهی از اختلالات اولیه در شکل گیری مغز، کره چشم، استخوان های مغز و قسمت های صورت جمجمه است. معمولاً دور جمجمه کاهش می یابد. پیشانی شیب دار، کم؛ شکاف های کف دست باریک، پل بینی فرورفته، گوش ها پایین و تغییر شکل داده اند. علامت معمولی SP شکاف کام و لب است.

سندرم داون - بیماری ناشی از ناهنجاری در مجموعه کروموزوم (تغییر در تعداد یا ساختار اتوزوم ها) که تظاهرات اصلی آن عقب ماندگی ذهنی، ظاهر عجیب و غریب بیمار و ناهنجاری های مادرزادی است. یکی از شایع ترین بیماری های کروموزومی، به طور متوسط ​​با فراوانی 1 در 700 نوزاد رخ می دهد. یک چین عرضی اغلب در کف دست یافت می شود

جهش های کروموزومی

انواع مختلفی از جهش های کروموزومی مرتبط با تغییرات در ساختار کروموزوم ها وجود دارد:

• حذف - از دست دادن بخشی از کروموزوم؛
• تکرار - دو برابر شدن یک بخش از کروموزوم؛
• وارونگی - چرخش یک بخش کروموزوم 180 درجه؛
• جابجایی - انتقال بخشی از یک کروموزوم به کروموزوم دیگر.
• جابجایی - حرکت در یک کروموزوم.

حذف و تکرار باعث تغییر مقدار ماده ژنتیکی می شود. از نظر فنوتیپی، بسته به بزرگی بخش های مربوط به کروموزوم ها و اینکه آیا آنها حاوی ژن های مهم هستند ظاهر می شوند. تکرار می تواند منجر به ایجاد ژن های جدید شود. در حین وارونگی ها و جابه جایی ها، مقدار ماده ژنتیکی تغییر نمی کند، اما مکان آن تغییر می کند. چنین جهش‌هایی نیز نقش مهمی ایفا می‌کنند، زیرا تلاقی جهش‌ها با اشکال اصلی دشوار است و هیبریدهای F1 آنها اغلب استریل هستند.

حذف ها در انسان، در نتیجه حذف:

• سندرم گرگ - بخش گم شده از کروموزوم بزرگ 4 -
• سندرم "گریه گربه" - با حذف در کروموزوم 5. علت: جهش کروموزومی. از دست دادن یک قطعه کروموزوم در جفت 5.
  تظاهرات: رشد غیرطبیعی حنجره، جیغ های گربه مانند، من در اوایل کودکی، تاخیر در رشد جسمی و ذهنی

وارونگی ها

• این تغییر در ساختار کروموزوم است که به دلیل چرخش 180 درجه یکی از بخش های داخلی آن ایجاد می شود.
• کروموزومی مشابه بازآرایی نتیجه دو شکست همزمان در یک کروموزوم است.

جابجایی ها

• در حین جابجایی، نواحی کروموزوم های غیرهمولوگ مبادله می شوند، اما تعداد کل ژن ها تغییر نمی کند.

تعویض پایه

1. فنیل کتونوری تظاهرات: اختلال در برش فنیل آلانین. این به دلیل زوال عقل ناشی از هیپر فنیل آلانینمی است. با رژیم غذایی تجویز شده و رعایت شده (تغذیه، فنیل آلانین کم) و استفاده از برخی داروها، تظاهرات بالینیاین بیماری تقریباً وجود ندارد.
2. کم خونی داسی شکل
3. سندرم مورفان

ژنتیکیجهش های (نقطه ای) با تغییرات در توالی نوکلئوتیدی مرتبط هستند. ژن طبیعی (مخصوص نوع وحشی) و ژن های جهش یافته که از آن به وجود می آیند، آلل نامیده می شوند.

با جهش های ژنی، تغییرات ساختاری زیر رخ می دهد:

جهش ژن

به عنوان مثال، کم خونی داسی شکل نتیجه یک جایگزینی یک پایه در زنجیره b گلوبین خون است (آدنین با تیمین جایگزین می شود). در حین حذف و تکثیر، توالی سه قلوها جابه‌جا می‌شوند و جهش‌یافته‌هایی با "فریم شیفت" ظاهر می‌شوند، یعنی. جابجایی مرزهای بین کدون ها - همه اسیدهای آمینه بعدی از محل جهش تغییر می کنند.

ساختار اولیه هموگلوبین در افراد سالم (1) و بیماران مبتلا به کم خونی سلول داسی شکل (2).

1. - val-gis-ley-tre - طرفدار اشباع تا-تا-گلولیز
2. - val-gis-ley-tre - والین- glu-liz

جهش در ژن بتا هموگلوبین

سندرم مورفان

ترشح زیاد آدرنالین، مشخصه این بیماری، نه تنها به ایجاد عوارض قلبی عروقی، بلکه به ظاهر در برخی از افراد دارای سرسختی و استعداد روانی خاص کمک می کند. روش های درمان ناشناخته است. اعتقاد بر این است که پاگانینی، آندرسن، چوکوفسکی با آن بیمار بودند

هموفیلی

جهش زاها عواملی هستند که باعث جهش می شوند: بیولوژیکی، شیمیایی، فیزیکی.

به طور تجربی، میزان جهش را می توان افزایش داد. در شرایط طبیعی، جهش با تغییرات ناگهانی دما، تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش و به دلایل دیگر رخ می دهد. با این حال، در بیشتر موارد، علل واقعی جهش ناشناخته باقی می ماند. در حال حاضر روش هایی برای افزایش تعداد جهش ها با روش های مصنوعی ایجاد شده است. برای اولین بار، افزایش شدید تعداد تغییرات ارثی که رخ می دهد تحت تأثیر اشعه ایکس به دست آمد.

• عوامل فیزیکی (انواع مختلف پرتوهای یونیزان، اشعه ماوراء بنفش، اشعه ایکس)
• عوامل شیمیایی (حشره کش ها، علف کش ها، سرب، داروها، الکل، داروهای خاص و سایر مواد)
• عوامل بیولوژیکی (ویروس های آبله، آبله مرغان، اوریون، آنفولانزا، سرخک، هپاتیت و غیره)

اصلاح نژادی.

اصلاح نژاد علم بهبود نژاد بشر است.

Eugenics در یونانی به معنای تولد بهترین ها است. این علم رسوا به دنبال راه هایی برای بهبود ویژگی های ارثی یک فرد با استفاده از اصول ژنتیکی است. همیشه برای آن دشوار بوده است که یک علم ناب باقی بماند: توسعه آن از نزدیک توسط سیاست دنبال شد که ثمرات آن را به روش خود دفع کرد.

در اسپارت باستان، انتخاب افراد به صورت ریشه ای تر انجام می شد و نوزادانی را که ویژگی های فیزیکی لازم برای یک جنگجوی آینده را نداشتند، از بین می برد. پدر علم اصلاح نژاد، که آن را بر مبنای علمی قرار داد، فرانسیس گالتون در سال 1869 بود. پس از تجزیه و تحلیل شجره نامه صدها فرد با استعداد، او به این نتیجه رسید که توانایی های نابغه به ارث می رسد.

امروزه، اصلاح نژاد با هدف ریشه کن کردن بیماری های ارثی در نسل بشر است. هر گونه زیستی در صورتی که وجودش با طبیعت در تضاد باشد در آستانه نابودی خواهد بود. تقریبا نیمی از هر هزار نوزاد با نوعی آسیب شناسی ارثی متولد می شوند. در جهان سالانه 2 میلیون کودک از این دست متولد می شوند. در میان آنها - 150 هزار مبتلا به سندرم داون. مدتهاست که برای همه شناخته شده است که جلوگیری از تولد کودک آسان تر از مقابله با بیماری ها است. اما چنین فرصت هایی فقط در زمان ما ظاهر شده است. تشخیص قبل از تولد و مشاوره ژنتیک به حل مشکل توصیه زایمان کمک می کند.

امکانات مدرن مشاوره ژنتیک پزشکی، تعیین خطر بیماری های ارثی را در طول برنامه ریزی بارداری ممکن می سازد.

نیکولای ایوانوویچ واویلوف

نیکولای ایوانوویچ واویلوف (1887-1943) - گیاه شناس روسی، ژنتیک، پرورش دهنده گیاهان، جغرافیدان. قانون سری همولوگ تنوع ارثی را تدوین کرد. دکترین مراکز مبدأ را ایجاد کرد گیاهان کشت شده.

دانشمند روسی N. I. Vavilov یک الگوی مهم به نام قانون سری های همسانی را در تنوع ارثی ایجاد کرد: گونه ها و جنس هایی که از نظر ژنتیکی به یکدیگر نزدیک هستند (با وحدت مبدا به یکدیگر مرتبط هستند) با سری های مشابه در تنوع ارثی مشخص می شوند. بر اساس این قانون می توان کشف تغییرات مشابه در گونه ها و جنس های مرتبط را پیش بینی کرد. او جدولی از سری های همولوگ در خانواده تهیه کرد

غلات در حیوانات نیز این الگو خود را نشان می دهد: به عنوان مثال، در جوندگان سری های همولوگ از نظر رنگ پوشش وجود دارد.

قانون سری های همولوگ

بررسی تنوع ارثی گیاهان کشت شده و اجداد آنها، N.I. واویلف قانون سری‌های همسانی را اینگونه بیان کرد: «گونه‌ها و جنس‌هایی که از نظر ژنتیکی به هم نزدیک هستند، با سری‌های مشابهی از تنوع ارثی با چنان نظمی مشخص می‌شوند که با دانستن تعدادی از اشکال در یک گونه، می‌توان وجود اشکال موازی را در گونه‌ها و جنس‌های دیگر پیش‌بینی کرد. "

واویلف با استفاده از خانواده غلات به عنوان مثال نشان داد که جهش های مشابهی در تعدادی از گونه های این خانواده یافت می شود. بنابراین رنگ سیاه دانه ها در چاودار، گندم، جو، ذرت و غیره به استثنای جو، علف گندم و ارزن یافت می شود. شکل کشیده دانه در همه گونه های مورد مطالعه یافت می شود. حیوانات نیز دارای جهش های مشابهی هستند: آلبینیسم و ​​کمبود مو در پستانداران، کوتاهی انگشت در گاو، گوسفند، سگ، پرندگان. علت پیدایش جهش های مشابه منشاء مشترک ژنوتیپ ها است.

بنابراین، تشخیص جهش در یک گونه، زمینه ای را برای جستجوی جهش های مشابه در گونه های گیاهی و جانوری مرتبط فراهم می کند.

قانون سری های همولوگ

1. چه اشکال جهش یافته ای باید در گونه های نزدیک به هم ایجاد شود؟
2. بنیانگذار قانون سری های همولوگ کیست؟
3. قانون چگونه می گوید؟

مشق شب.

1. بخش 24
2. نمونه هایی از جهش در طبیعت را بیابید.

سری همولوگ). در سال 1920 توسط N. I. Vavilov، که کشف کرد تنوع ارثی گیاهان در گونه ها و جنس های نزدیک به خانواده علف ها مشابه است. این خود را در تغییر شخصیت های مشابه با چنان نظمی نشان می دهد که با دانستن اشکال گیاهان در نمایندگان یک گونه، می توان ظهور این اشکال را در سایر گونه ها و جنس های مرتبط پیش بینی کرد. هر چه گونه ها از نظر منشأ به یکدیگر نزدیکتر باشند، این شباهت به وضوح آشکارتر می شود. بله، در انواع مختلفگندم (به عنوان مثال، نرم و سخت)، مجموعه ای از تغییرات ارثی مشابه در بلال سایبان دار (سایبان، نیمه سایبان، بدون ریش)، رنگ آن (بلال های سفید، قرمز، سیاه، خاکستری)، شکل و قوام دانه آشکار می شود. زودرس، مقاومت در برابر سرما، پاسخ دهی به کودها و غیره.

تنوع مشابه در سایه بان بلال در گندم نرم (1-4)، گندم دوروم (5-8) و جو شش ردیفه (9-12) (طبق گفته N. I. Vavilov).

توازی تنوع در جنس های مختلف در یک خانواده (به عنوان مثال، گندم، جو، چاودار، جو دوسر، علف نیمکت و سایر جنس ها از خانواده غلات) ضعیف تر و حتی در خانواده های مختلف در یک ردیف (رتبه طبقه بندی بالاتر) ضعیف تر است. ). به عبارت دیگر، مطابق با قانون سری همولوژی، گونه‌های نزدیک به هم به دلیل شباهت زیاد ژنوم‌هایشان (مجموعه‌های تقریباً یکسان ژن‌ها) دارای تنوع پتانسیل مشابهی از صفات هستند که مبتنی بر جهش‌های مشابه ژن‌های همولوگ (ارتولوگ) است. .

N. I. Vavilov به کاربرد مجموعه قوانین همسانی برای حیوانات نیز اشاره کرد. بدیهی است که این یک قانون جهانی تنوع است که تمام قلمروهای موجودات زنده را پوشش می دهد. اعتبار این قانون به وضوح توسط ژنومیک نشان داده شده است، که شباهت ساختار اولیه DNA گونه های نزدیک به هم را نشان می دهد. قانون سری های همسانی در اصل مدولار (بلوک) نظریه تکامل مولکولی توسعه بیشتری پیدا می کند، که طبق آن ماده ژنتیکی از طریق تکرارها و ترکیبات بعدی بخش های DNA (ماژول ها) واگرا می شود.

قانون سری همسانی به جستجوی هدفمند تغییرات ارثی لازم برای انتخاب کمک می کند. جهت انتخاب مصنوعی را به پرورش دهندگان نشان می دهد، تولید اشکالی را تسهیل می کند که برای انتخاب گیاهان، حیوانات و میکروارگانیسم ها امیدوار کننده هستند. به عنوان مثال، با هدایت قانون سری هومولوژی، دانشمندان انواع لوپین علوفه ای بدون آلکالوئید (غیر تلخ) را برای حیوانات مرتع ایجاد کرده اند، در حالی که خاک را با نیتروژن غنی می کنند. مجموعه قانون همسانی همچنین به هدایت در انتخاب اشیاء مدل و سیستم‌های ژنتیکی خاص (ژن‌ها و صفات) برای مدل‌سازی و جستجوی درمان برای بیماری‌های ارثی انسان مانند بیماری‌های متابولیک، بیماری‌های عصبی و غیره کمک می‌کند.

متن: Vavilov N. I. قانون سری های همسانی در تنوع ارثی. م.، 1987.

S. G. Inge-Vechtomov.

پردازش مواد گسترده مشاهدات و آزمایش ها، مطالعه دقیق تنوع گونه های متعدد Linnaean (Linneon)، حجم عظیمی از حقایق جدید که عمدتاً از مطالعه گیاهان کشت شده و خویشاوندان وحشی آنها به دست آمده است، به N.I. واویلف تمام نمونه های شناخته شده تغییرپذیری موازی را در یک کل واحد آورده و فرموله می کند قانون عمومی، که توسط او "قانون سری های همسانی در تنوع ارثی" نامیده می شود (1920) که توسط او در سومین کنگره همه روسی پرورش دهندگان گزارش شده است که در ساراتوف برگزار شد. در سال 1921 N.I. واویلف برای شرکت در کنگره بین المللی کشاورزی به آمریکا فرستاده شد و در آنجا گزارشی درباره قانون سریال های همولوگ ارائه کرد. قانون تغییرپذیری موازی جنس ها و گونه های نزدیک به هم که توسط N.I. واویلف و همراه با منشأ مشترک، توسعه آموزه های تکاملی چارلز داروین، به درستی توسط علم جهان قدردانی شد. این توسط مخاطبان به عنوان بزرگترین رویداد در علم زیست شناسی جهان تلقی شد که گسترده ترین افق ها را برای تمرین باز می کند.

قانون سری‌های همسانی، اول از همه، پایه‌های طبقه‌بندی انواع عظیم اشکال گیاهی را که دنیای ارگانیک بسیار غنی است، ایجاد می‌کند و به پرورش‌دهنده اجازه می‌دهد تا ایده روشنی از مکان هر کدام به دست آورد. حتی کوچکترین واحد سیستماتیک در جهان گیاهی و قضاوت در مورد تنوع احتمالی مواد منبع برای انتخاب.

مفاد اصلی قانون سری های همسانی به شرح زیر است.

"1. گونه‌ها و جنس‌هایی که از نظر ژنتیکی به هم نزدیک هستند، با سری‌های مشابهی از تنوع ارثی با چنان نظمی مشخص می‌شوند که با دانستن تعداد اشکال در یک گونه، می‌توان وقوع اشکال موازی را در گونه‌ها و جنس‌های دیگر پیش‌بینی کرد. هرچه جنس ها و لیننئون ها از نظر ژنتیکی در سیستم عمومی نزدیک تر باشند، شباهت در سری تنوع آنها کامل تر است.

2- خانواده های کامل گیاهان عموماً با چرخه خاصی از تنوع مشخص می شوند که از تمام جنس ها و گونه های تشکیل دهنده خانواده می گذرد.

حتی در سومین کنگره سراسری روسیه در مورد انتخاب (ساراتوف، ژوئن 1920)، جایی که N.I. واویلف کشف خود را برای اولین بار گزارش کرد، همه شرکت کنندگان کنگره دریافتند که "مانند جدول تناوبی (جدول تناوبی)" قانون سری های همسانی امکان پیش بینی وجود، خواص و ساختار اشکال و گونه های هنوز ناشناخته گیاهان و حیوانات را فراهم می کند. و از اهمیت علمی و عملی این قانون بسیار قدردانی کرد. پیشرفت‌های مدرن در زیست‌شناسی سلولی مولکولی، درک مکانیسم وجود تنوع همولوژیکی در موجودات مشابه را امکان‌پذیر می‌سازد - بر اساس اینکه دقیقاً شباهت اشکال و گونه‌های آینده با گونه‌های موجود چیست - و سنتز معنی‌دار اشکال جدیدی از گیاهان که چنین نیستند. در طبیعت یافت می شود. اکنون محتوای جدیدی مانند ظاهر وارد قانون واویلف شده است نظریه کوانتوممحتوای عمیق تری ارائه کرد سیستم دوره ایمندلیف.

در سال 1920 N.I. واویلفایده های اصلی قانون سری همولوژیکی را در گزارشی در کنگره پرورش نژاد سوم همه روسیه در ساراتوف ارائه می دهد. ایده اصلی: گونه‌های گیاهی مرتبط دارای طیف‌های مشابهی از تنوع هستند (اغلب تعداد ثابتی از تغییرات کاملاً تعریف شده).

و واویلف چنین کاری کرد. او تمام صفات ارثی شناخته شده را از بهترین گیاهان مورد مطالعه، همانطور که قبلاً گفتم، از بین غلات کشت شده جمع آوری کرد، آنها را به ترتیب معینی در جداول مرتب کرد و همه زیرگونه ها، اشکال و انواع شناخته شده در آن زمان را با هم مقایسه کرد. جداول زیادی جمع آوری شده بود، البته مطالب بسیار زیاد بود. در همان زمان، در ساراتوف، او حبوبات را به غلات - نخود فرنگی، ماشک، لوبیا، لوبیا و غیره می چسباند. - و برخی محصولات دیگر و در موارد بسیار زیادی موازی سازی در بسیاری از گونه ها مشخص شد. البته برای هر خانواده، جنس و گونه ای از گیاهان، همه نشانه ها ویژگی های خاص خود را داشتند، شکل خاص خود را داشتند، شیوه بیان خود را داشتند. به عنوان مثال، رنگ دانه تقریباً در تمام گیاهان کشت شده از تقریباً سفید تا تقریباً سیاه متفاوت است. این بدان معنی است که اگر در غلات مطالعه شده بهتر با تعداد زیادی از انواع و اشکال از قبل شناخته شده، مطالعه شده، چندین صد نشانه های مختلفو سایر اقوام کمتر مطالعه شده یا وحشی گونه های کشت شده علائم زیادی ندارند، بنابراین می توان آنها را پیش بینی کرد. آنها همچنان در مواد بزرگ مربوطه یافت می شوند.

واویلوف نشان داد که به طور کلی، تنوع ارثی همه گیاهان به طور موازی تا درجه بسیار قوی متفاوت است. او آن را سری همولوگ تنوع گیاهی نامید. و اشاره کرد که هر چه گونه ها به یکدیگر نزدیکتر باشند، این همسانی از سری تنوع شخصیت ها بیشتر می شود. تعدادی از قوانین کلی مختلف در این سری های همولوگ تنوع ارثی گیاهی آشکار شده است. و این شرایط توسط واویلف به عنوان یکی از مهمترین پایه های انتخاب بیشتر و جستجوی صفات مفید اقتصادی در گیاهان معرفی شده به کشت در نظر گرفته شد. مطالعه سری های همولوگ تنوع ارثی، اول از همه در گیاهان کشت شده، سپس در حیوانات اهلی، در حال حاضر یک امر مسلم است و یکی از پایه های انتخاب بیشتر است. برای یک فرد لازم استانواع گونه های خاصی از گیاهان تحت مطالعه این شاید یکی از اولین دستاوردهای بزرگ واویلوف در مقیاس جهانی بود که خیلی سریع برای او یک نام جهانی ایجاد کرد. نام، اگر نه اولین و بهترین، پس یکی از اولین و بهترین گیاه شناسان کاربردی در جهان است.

به موازات این، واویلف در سراسر جهان - در سراسر اروپا، بیشتر آسیا، بخش بزرگی از آفریقا، شمال، مرکز و آمریکای جنوبی- تعداد زیادی اکسپدیشن با جمع آوری مواد عظیم، عمدتاً روی گیاهان کشت شده. فکر می‌کنم در سال 1920، واویلف مدیر دفتر گیاه‌شناسی کاربردی و فرهنگ‌های جدید شد. این دفتر تا حدودی تغییر کرد و به موسسه گیاه شناسی کاربردی و محصولات جدید و سپس موسسه گیاه شناسی کاربردی، ژنتیک و اصلاح نباتات تبدیل شد. و در پایان دهه 1930، قبلاً به مؤسسه همه اتحادیه رشد گیاهان تبدیل شده بود. این نام تا به امروز حفظ شده است، اگرچه سهم جهانی آن، البته، پس از مرگ واویلف به شدت کاهش یافت. اما هنوز هم بسیاری از سنت‌های واویلوف همچنان حفظ می‌شوند و بخشی از مجموعه عظیم جهانی زنده از انواع، زیرگونه‌ها و اشکال گیاهان زراعی از تمام گروه‌های گیاهان کشت‌شده در جهان در پوشکین، دتسکویه سلوی سابق، تزارسکویه سابق حفظ شده است. سلو. این یک موزه زنده است که هر ساله توسط واویلوف ایجاد می شود. همین امر در ایستگاه های آزمایشی بی شماری که در سرتاسر اتحاد جماهیر شوروی پراکنده شده اند صادق است.

در طی سفرهای متعدد خود ، واویلف دوباره موفق شد در مقدار زیادی مواد غرق نشود ، در این مورد قبلاً تنوع جغرافیایی اشکال انواع مختلف گیاهان کشت شده وجود دارد. او همه چیز را روی نقشه های بزرگ با مدادهای چند رنگ ترسیم کرد، ابتدا مانند بچه های کوچک با نقشه های جغرافیایی بازی کرد و سپس همه اینها را به نقشه های کوچک نسبتا ساده با نمادهای سیاه از انواع مختلف برای اشکال مختلف گیاهان پرورشی تبدیل کرد. بنابراین او در جهان، روی کره زمین، در بیوسفر سیاره ما، چندین مرکز از تنوع گیاهان کشت شده را کشف کرد. و او به سادگی بر روی نقشه ها، پراکندگی، پراکندگی روی زمین را نه تنها گونه های منفرد، بلکه گروه های خاصی از گونه ها را که ظاهراً برای اولین بار در یک مکان خاص، مثلاً در شمال یا مرکزی چین یا در چین کشت می شوند، نشان داد. قسمت کوهستانی شمال آفریقا، یا مثلاً در منطقه پرو، در آمریکای جنوبی، در کوه ها، در آند. از آنجا، معمولاً نه یک گونه از هر گیاه کشت شده، بلکه گروهی از گونه‌های مرتبط اقتصادی که به‌عنوان گیاهان کشت‌شده پدید آمدند و به‌عنوان گیاهان کشت‌شده در یک مکان خاص ریشه داشتند، بر روی زمین پخش شدند. برخی دور نیستند، فاصله کمی دارند، در حالی که برخی دیگر مانند همان گندم یا نخود نیمی از جهان را فتح کرده اند.

بدین ترتیب واویلف مراکز تنوع و منشأ اشکال مختلف گیاهان کشت شده را در نقاط مختلف جهان ایجاد کرد. و او یک نظریه کامل در مورد منشاء گیاهان کشت شده در دوره های مختلف کهن ترین و باستانی ترین جهان ایجاد کرد. این دومین دستاورد بزرگ واویلوف بود که دوباره در سطح جهانی بود. اکنون توسعه بیشتر تاریخ کشاورزی جهان و تاریخ مراکز منشا گیاهان کشت شده بدون پایه و اساس ایجاد شده توسط واویلف غیرممکن است. به اصطلاح، تلاش‌هایی برای اصلاح و اصلاح دیدگاه‌های واویلف وجود دارد، اما می‌توان گفت که اینها در مقایسه با تصویر کلی جهان که توسط واویلوف ایجاد شده، جزییات هستند.

این بدان معنی است که من قبلاً سه دستاورد بزرگ را ذکر کردم: مصونیت گیاهی، قانون سری های همسانی و نظریه مراکز کشاورزی و پیدایش اشکال مختلف گیاهان زراعی. شاید آخرین چیزی که می‌خواهم از دستاوردهای کلی واویلف نام ببرم، تعداد زیادی از آثار و تلاش‌های او باشد، عمدتاً تلاش‌هایی که قبلاً به معنای تبلیغ در کنگره‌های مختلف، بین‌المللی و اتحادیه‌ای، نوشتن مقالات علمی عامه پسند در مورد مشکل پیشرفت است. کشاورزی در شمال در وهله اول و در مناطق اشغال شده توسط بیابان ها و زمین های بایر، همراه با حفاظت از طبیعت به معنای کاملا مدرن و حتی در نظر گرفته شده برای آینده نزدیک: ترویج فرهنگ همراه با نگرش معقول نسبت به جوامع موجودات زنده بیوسفر در این زمینه ها، واویلف کاملا استثنایی است، من می گویم دانشمند فوق العاده بزرگی در مقیاس جهانی است.

قانون سری های همولوگ

پردازش مواد گسترده مشاهدات و آزمایش ها، مطالعه دقیق تنوع گونه های متعدد Linnaean (Linneon)، حجم عظیمی از حقایق جدید که عمدتاً از مطالعه گیاهان کشت شده و خویشاوندان وحشی آنها به دست آمده است، به N.I. واویلف تمام نمونه های شناخته شده تغییرپذیری موازی را گرد هم آورد و یک قانون کلی را تدوین کرد که آن را "قانون سری های همسانی در تغییرپذیری ارثی" نامید (1920) که توسط او در سومین کنگره همه روسی پرورش دهندگان در ساراتوف گزارش شد. در سال 1921 N.I. واویلف برای شرکت در کنگره بین المللی کشاورزی به آمریکا فرستاده شد و در آنجا گزارشی درباره قانون سریال های همولوگ ارائه کرد. قانون تغییرپذیری موازی جنس ها و گونه های نزدیک به هم که توسط N.I. واویلف و همراه با منشأ مشترک، توسعه آموزه های تکاملی چارلز داروین، به درستی توسط علم جهان قدردانی شد. این توسط مخاطبان به عنوان بزرگترین رویداد در علم زیست شناسی جهان تلقی شد که گسترده ترین افق ها را برای تمرین باز می کند.

قانون سری‌های همسانی، اول از همه، پایه‌های طبقه‌بندی انواع عظیم اشکال گیاهی را که دنیای ارگانیک بسیار غنی است، ایجاد می‌کند و به پرورش‌دهنده اجازه می‌دهد تا ایده روشنی از مکان هر کدام به دست آورد. حتی کوچکترین واحد سیستماتیک در جهان گیاهی و قضاوت در مورد تنوع احتمالی مواد منبع برای انتخاب.

مفاد اصلی قانون سری های همسانی به شرح زیر است.

"1. گونه‌ها و جنس‌هایی که از نظر ژنتیکی به هم نزدیک هستند، با سری‌های مشابهی از تنوع ارثی با چنان نظمی مشخص می‌شوند که با دانستن تعداد اشکال در یک گونه، می‌توان وقوع اشکال موازی را در گونه‌ها و جنس‌های دیگر پیش‌بینی کرد. هرچه جنس ها و لیننئون ها از نظر ژنتیکی در سیستم عمومی نزدیک تر باشند، شباهت در سری تنوع آنها کامل تر است.

2- خانواده های کامل گیاهان عموماً با چرخه خاصی از تنوع مشخص می شوند که از تمام جنس ها و گونه های تشکیل دهنده خانواده می گذرد.

حتی در سومین کنگره سراسری روسیه در مورد انتخاب (ساراتوف، ژوئن 1920)، جایی که N.I. واویلف کشف خود را برای اولین بار گزارش کرد، همه شرکت کنندگان کنگره دریافتند که "مانند جدول تناوبی (جدول تناوبی)" قانون سری های همسانی امکان پیش بینی وجود، خواص و ساختار اشکال و گونه های هنوز ناشناخته گیاهان و حیوانات را فراهم می کند. و از اهمیت علمی و عملی این قانون بسیار قدردانی کرد. پیشرفت‌های مدرن در زیست‌شناسی سلولی مولکولی، درک مکانیسم وجود تنوع همولوژیکی در موجودات مشابه را امکان‌پذیر می‌سازد - بر اساس اینکه دقیقاً شباهت اشکال و گونه‌های آینده با گونه‌های موجود چیست - و سنتز معنی‌دار اشکال جدیدی از گیاهان که چنین نیستند. در طبیعت یافت می شود. اکنون محتوای جدیدی در قانون واویلف وارد می شود، همانطور که ظهور نظریه کوانتومی محتوای جدید و عمیق تری به سیستم تناوبی مندلیف بخشیده است.

دکترین مراکز پیدایش گیاهان زراعی

در اواسط دهه 20، مطالعه توزیع جغرافیایی و تنوع درون گونه ای محصولات مختلف کشاورزی، توسط N.I. واویلوف و تحت رهبری او به نیکولای ایوانوویچ اجازه داد تا ایده هایی در مورد مراکز جغرافیایی منشاء گیاهان کشت شده تدوین کند. کتاب "مراکز منشاء گیاهان کشت شده" در سال 1926 منتشر شد. ایده عمیقاً اثبات شده از نظر تئوری مراکز منشاء مبنای علمی را برای جستجوی هدفمند گیاهان مفید برای انسان فراهم کرد و به طور گسترده برای اهداف عملی مورد استفاده قرار گرفت.

آموزش N.I. Vavilov در مورد مراکز منشأ گیاهان کشت شده و در مورد الگوهای جغرافیایی در توزیع ویژگی های ارثی آنها (برای اولین بار در سال 1926 و 1927 منتشر شد) برای علم جهانی اهمیت کمتری ندارد. در این آثار کلاسیک، N.I. واویلف برای اولین بار تصویر منسجمی از تمرکز ثروت عظیمی از اشکال گیاهان کشت شده در چند مرکز اولیه منشا آنها ارائه کرد و به حل مشکل منشأ گیاهان کشت شده به روشی کاملاً جدید نزدیک شد. اگر قبل از او گیاه شناسان-جغرافیدانان (آلفونس د کاندول و دیگران) "به طور کلی" برای وطن گندم جستجو می کردند، سپس واویلف به دنبال مراکز منشاء گونه های فردی، گروه هایی از گونه های گندم در مناطق مختلف جهان بود. در عین حال، شناسایی مناطق پراکنش طبیعی (محدوده) انواع این گونه و تعیین مرکز بیشترین تنوع اشکال آن (روش گیاه شناسی-جغرافیایی) اهمیت ویژه ای داشت.

برای ایجاد توزیع جغرافیایی انواع و نژادهای گیاهان کشت شده و خویشاوندان وحشی آنها، N.I. واویلف مراکز باستانی ترین فرهنگ کشاورزی را مطالعه کرد که آغاز آن را در مناطق کوهستانی اتیوپی، آسیای غربی و مرکزی، چین، هند، در رشته کوه های آند آمریکای جنوبی و نه در دره های وسیع رودخانه های بزرگ مشاهده کرد - نیل، گنگ، دجله و فرات، همانطور که دانشمندان قبلاً ادعا کرده بودند. نتایج تحقیقات باستان شناسی بعدی این فرضیه را تایید می کند.

برای یافتن مراکز تنوع و غنای اشکال گیاهی، N.I. واویلف طبق یک برنامه خاص مطابق با اکتشافات نظری خود (سری های همولوگ و مراکز منشا گیاهان کشت شده) سفرهای متعددی را ترتیب داد که در سال های 1922-1933 انجام شد. از 60 کشور جهان و همچنین 140 منطقه کشورمان بازدید کرد. در نتیجه، یک صندوق ارزشمند از منابع گیاهی جهان جمع آوری شده است که تعداد آن ها به بیش از 250000 نمونه می رسد. غنی ترین مجموعه جمع آوری شده با استفاده از روش های انتخاب، ژنتیک، شیمی، مورفولوژی، طبقه بندی و در محصولات جغرافیایی به دقت مورد مطالعه قرار گرفت. هنوز در VIR نگهداری می شود و توسط پرورش دهندگان ما و خارجی استفاده می شود.

ایجاد N.I. واویلف از دکترین مدرن انتخاب

مطالعه سیستماتیک منابع گیاهی جهان از مهمترین گیاهان کشت شده، ایده ترکیب گونه‌ای و گونه‌ای حتی محصولاتی که به خوبی مطالعه شده‌اند مانند گندم، چاودار، ذرت، پنبه، نخود، کتان و سیب‌زمینی را به‌طور اساسی تغییر داده است. در میان گونه ها و بسیاری از انواع این گیاهان کشت شده که از سفرها آورده شده اند، تقریباً نیمی از آنها جدید هستند و هنوز برای علم شناخته نشده اند. کشف گونه ها و گونه های جدید سیب زمینی به طور کامل ایده قبلی مواد اولیه برای انتخاب آن را تغییر داد. بر اساس مطالب جمع آوری شده توسط اکسپدیشن های N.I. واویلوف و همکارانش، کل پرورش پنبه را پایه گذاری کردند و توسعه نیمه گرمسیری مرطوب در اتحاد جماهیر شوروی ایجاد شد.

بر اساس نتایج یک مطالعه دقیق و بلندمدت از ثروت واریته جمع‌آوری‌شده توسط اکسپدیشن‌ها، نقشه‌های تفاضلی محلی‌سازی جغرافیایی انواع گندم، جو، جو، چاودار، ذرت، ارزن، کتان، نخود، عدس، لوبیا، لوبیا، نخود، چینکا، سیب زمینی و سایر گیاهان گردآوری شد. در این نقشه‌ها می‌توان دید که تنوع گونه‌ای اصلی این گیاهان در کجا متمرکز است، به عنوان مثال، جایی که ماده منبع برای انتخاب یک محصول معین باید ترسیم شود. حتی برای گیاهان باستانی مانند گندم، جو، ذرت و پنبه، که مدتهاست در سراسر جهان مستقر شده اند، می توان با دقت زیادی مناطق اصلی پتانسیل گونه های اولیه را ایجاد کرد. علاوه بر این، همزمانی مناطق مورفوژنز اولیه برای بسیاری از گونه ها و حتی جنس ها ایجاد شد. مطالعه جغرافیایی منجر به ایجاد کل گیاهان مستقل فرهنگی خاص برای مناطق منفرد شد.

مطالعه منابع گیاهی جهان به N.I. واویلف برای تسلط کامل بر مواد منبع برای کار گزینش در کشور ما، مجدداً مشکل منبع را برای تحقیقات ژنتیکی و انتخابی حل کرد. او مبانی علمی اصلاح نژاد را توسعه داد: دکترین ماده منبع، اساس گیاه شناسی و جغرافیایی دانش گیاهی، روش های اصلاح نژاد برای صفات اقتصادی شامل هیبریداسیون، جوجه کشی و غیره، اهمیت هیبریداسیون بین گونه ای و بین ژنی دور. همه این آثار در زمان حاضر اهمیت علمی و عملی خود را از دست نداده اند.

مطالعه گیاه شناسی و جغرافیایی تعداد زیادیگیاهان کشت شده منجر به طبقه بندی درون گونه ای گیاهان زراعی شد که در نتیجه آثار N.I. واویلف "گونه های لیننی به عنوان یک سیستم" و "آموزه منشأ گیاهان کشت شده پس از داروین".