La loi des séries homologues de variabilité héréditaire. Notes pour les examens d'État pour les étudiants en biologie
Série homologue dans variabilité héréditaire loi, ouvrez le russe généticien N.I. Vavilov en 1920, un modèle établissant le parallélisme (similarité) dans la variabilité héréditaire (génotypique) d'organismes apparentés. Dans la formulation de Vavilov, la loi stipule : « Les espèces et les genres génétiquement proches les uns des autres sont caractérisés par des séries identiques de variabilité héréditaire avec une telle régularité que, connaissant la série de formes pour une espèce, on peut prédire la présence de formes identiques dans d’autres espèces et genres. De plus, plus la relation entre les espèces est étroite, plus la similitude (homologie) dans la série de leur variabilité est complète. La loi résume une énorme quantité de matériaux sur la variabilité des plantes (céréales et autres familles), mais elle s'est également avérée valable pour la variabilité des animaux et des micro-organismes.
Le phénomène de variabilité parallèle dans des genres et des espèces étroitement apparentés s'explique par leur origine commune et, par conséquent, par la présence dans une partie importante d'entre eux de gènes identiques, obtenus à partir d'un ancêtre commun et non modifiés au cours du processus. Lorsqu'ils sont mutés, ces gènes produisent des caractéristiques similaires. Le parallélisme dans la variabilité génotypique chez les espèces apparentées se manifeste par un parallélisme dans la variabilité phénotypique, c'est-à-dire des caractéristiques similaires (phénotypes).
La loi de Vavilov est une base théorique pour choisir des directions et des méthodes permettant d'obtenir des caractéristiques et des propriétés économiquement intéressantes. plantes cultivées et les animaux de compagnie.
Les mutations qui se produisent naturellement sans l'influence de divers facteurs sur le corps sont appelées spontané. La principale caractéristique de la manifestation de mutations spontanées est que les espèces et genres génétiquement proches se caractérisent par la présence de formes similaires de variabilité. Le modèle de présence de séries homologues dans la variabilité héréditaire a été établi par l'éminent généticien et sélectionneur, l'académicien N.I. Vavilov (1920). Il a révélé que des séries homologues existent non seulement au niveau des espèces et des genres chez les plantes, mais peuvent également être trouvées chez les mammifères et les humains.
L'essence de la loi est que les genres et espèces génétiquement proches sont caractérisés par des séries homologues (similaires) dans la variabilité héréditaire. Une variabilité génotypique similaire est basée sur un génotype similaire sous des formes étroitement liées (c'est-à-dire un ensemble de gènes, leur position dans des loci homologues). Par conséquent, connaissant les formes de variabilité, par exemple un certain nombre de mutations chez des espèces au sein d'un même genre, nous pouvons supposer la présence des mêmes mutations chez d'autres espèces d'un genre ou d'une famille donnée. Mutations similaires chez des espèces génétiquement apparentées N.I. Vavilov a appelé les séries homologiques dans la variabilité héréditaire. Exemples:
1) les représentants de la famille des céréales ont un génotype similaire. Au sein des genres de cette famille (blé, seigle, avoine…), des mutations similaires sont observées. Ceux-ci incluent les éléments suivants : grain nu, sans arête, verse, consistance et couleur différentes du grain, etc. Les formes sans arête du blé, du seigle, de l'avoine et du riz sont particulièrement courantes ;
2) des mutations similaires surviennent chez l'homme et les mammifères : doigts courts (mouton, humain), albinisme (rats, chiens, humains), diabète(rats, humains), cataractes (chiens, chevaux, humains), surdités (chiens, chats, humains), etc.
La loi des séries homologiques de variabilité héréditaire est universelle. La génétique médicale utilise cette loi pour étudier les maladies chez les animaux et développer des méthodes de traitement par rapport aux humains. Il a été établi que les virus oncogènes se transmettent par les cellules germinales et s'intègrent dans leur génome. Dans ce cas, la progéniture développe des co-maladies similaires à celles des parents. La séquence des nucléotides de l'ADN a été étudiée chez de nombreuses espèces étroitement apparentées et le degré de similarité est supérieur à 90 %. Cela signifie que le même type de mutations peut être attendu chez des espèces apparentées.
La loi est largement appliquée dans le domaine de la sélection végétale. Connaissant la nature des changements héréditaires dans certaines variétés, il est possible de prédire des changements similaires dans des variétés apparentées en les influençant par des mutagènes ou en utilisant la thérapie génique. De cette façon, vous pouvez y apporter des changements bénéfiques.
Variabilité des modifications(selon Ch. Darwin – une certaine variabilité) – ce sont des changements phénotypiques sous l'influence de facteurs environnementaux non hérités et le génotype reste inchangé.
Les changements de phénotype sous l'influence de facteurs environnementaux chez des individus génétiquement identiques sont appelés modifications. Les modifications sont autrement appelées changements dans le degré d’expression d’une caractéristique. L'apparition de modifications est due au fait que des facteurs environnementaux (température, lumière, humidité, etc.) affectent l'activité des enzymes et, dans certaines limites, modifient le cours des réactions biochimiques. La variabilité des modifications est de nature adaptative, contrairement à la variabilité mutationnelle.
Exemples de modifications :
1) la pointe de flèche a 3 types de feuilles, de forme différente, en fonction de l'action du facteur environnemental : en forme de flèche, situées au-dessus de l'eau, ovales - à la surface de l'eau, linéaires - immergées dans l'eau ;
2) chez le lapin himalayen, à la place de la fourrure blanche rasée, lorsqu'il est placé dans de nouvelles conditions (température 2 C), de la laine noire pousse ;
3) lors de l'utilisation de certains types d'aliments, le poids corporel et la production laitière des vaches augmentent considérablement ;
4) le muguet laisse tomber sols argileux large, vert foncé et sur les sables pauvres - étroit et de couleur pâle ;
5) Les plants de pissenlit déplacés en hauteur dans les montagnes ou dans des régions au climat froid n'atteignent pas des tailles normales et deviennent nains.
6) s'il y a un excès de potassium dans le sol, la croissance des plantes augmente et s'il y a beaucoup de fer dans le sol, une teinte brunâtre apparaît sur les pétales blancs.
Propriétés des modifications :
1) des modifications peuvent survenir chez tout un groupe d’individus, car ce sont des changements de groupe dans la gravité des symptômes ;
2) les changements sont adéquats, c'est-à-dire correspondre au type et à la durée d'exposition à un certain facteur environnemental (température, lumière, humidité du sol, etc.) ;
3) les modifications forment une série de variations, elles sont donc classées comme des changements quantitatifs des caractéristiques ;
4) les modifications sont réversibles au sein d'une génération, c'est-à-dire qu'avec un changement des conditions externes chez les individus, le degré d'expression des caractéristiques change. Par exemple, chez les vaches, avec un changement d'alimentation, la production de lait peut changer, chez l'homme, sous l'influence des rayons ultraviolets, un bronzage, des taches de rousseur, etc.
5) les modifications ne sont pas héritées ;
6) les modifications sont de nature adaptative, c'est-à-dire qu'en réponse à des conditions environnementales changeantes, les individus présentent des changements phénotypiques qui contribuent à leur survie. Par exemple, les rats de compagnie s’adaptent aux poisons ; Les lièvres changent de couleurs selon les saisons ;
7) sont regroupés autour de la valeur moyenne.
Sous l'influence de l'environnement extérieur, la longueur et la forme des feuilles, la hauteur, le poids, etc. changent dans une plus large mesure.
Cependant, sous l'influence de l'environnement, les signes peuvent évoluer dans certaines limites. Norme de réaction– ce sont les limites supérieure et inférieure dans lesquelles la caractéristique peut changer. Ces limites dans lesquelles le phénotype peut varier sont déterminées par le génotype. Exemple 1: la production laitière d'une vache est de 4 000 à 5 000 l/an. Cela indique que la variabilité de ce caractère est observée dans ces limites et que le taux de réaction est de 4 000 à 5 000 l/an. Exemple 2: si la hauteur de la tige d'une variété de grande avoine varie de 110 à 130 cm, alors la norme de réaction pour ce caractère est de 110 à 130 cm.
Différents signes ont des normes de réaction différentes - larges et étroites. Large taux de réaction– longueur des feuilles, poids corporel, production laitière des vaches, etc. Norme de réaction étroite– teneur en matière grasse du lait, couleur des graines, des fleurs, des fruits, etc. Les caractères quantitatifs ont un taux de réaction large, tandis que les caractères qualitatifs ont un taux de réaction étroit.
Analyse statistique de la variabilité des modifications à l'aide de l'exemple du nombre d'épillets dans un épi de blé
Puisque la modification est un changement quantitatif dans une caractéristique, il est possible d'effectuer une analyse statistique de la variabilité de la modification et d'en dériver la valeur moyenne de la variabilité de la modification, ou série de variations. Série de variantes variabilité du caractère (c'est-à-dire le nombre d'épillets dans les épis) - disposition des épis en rangée en nombre croissant d'épillets. La série de variantes se compose d'options individuelles (variations). Si vous comptez le nombre de variantes individuelles dans une série de variantes, vous remarquerez que leur fréquence d'apparition n'est pas la même. Options ( variantes) est le nombre d'épillets dans les épis de blé (une seule expression du caractère). Le plus souvent, on retrouve les indicateurs moyens de la série de variations (le nombre d'épillets varie de 14 à 20). Par exemple, sur 100 épis de maïs, vous devez déterminer la fréquence d'apparition de différentes variantes. Les résultats des calculs montrent que les épis les plus courants sont ceux avec un nombre moyen d'épillets (16-18) :
La rangée supérieure montre les options, de la plus petite à la plus grande. La ligne du bas représente la fréquence d’apparition de chaque option.
La répartition des variantes dans une série de variantes peut être représentée visuellement à l'aide d'un graphique. L'expression graphique de la variabilité d'une caractéristique est appelée courbe de variation, qui reflète les limites de variation et la fréquence d'apparition de variations spécifiques d'un trait (Fig. 36) .
V
Riz. 36 . Courbe de variation du nombre d'épillets dans un épi de blé
Afin de déterminer la valeur moyenne de la variabilité de modification des épis de blé, il est nécessaire de prendre en compte les paramètres suivants :
P – nombre d'épis avec un certain nombre d'épillets (fréquence d'apparition du trait) ;
n – nombre total de variantes de la série ;
V – nombre d'épillets dans un épi (variantes formant une série de variations) ;
M – la valeur moyenne de la variabilité de modification, ou la moyenne arithmétique de la série de variations des épis de blé, est déterminée par la formule :
M=–––––––––– (valeur moyenne de la variabilité de modification)
2x14+7x15+22x16+32x17+24x18+8x19+5x20
M=––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– = 17, 1.
La valeur moyenne de la variabilité des modifications a une application pratique pour résoudre le problème de l'augmentation de la productivité des plantes et des animaux agricoles.
Loi de Vavilov sur les séries homologiques
Une généralisation théorique importante des recherches de N. I. Vavilov est la doctrine des séries homologiques qu’il a développée. Selon la loi des séries homologiques de variabilité héréditaire formulée par lui, non seulement les espèces génétiquement proches, mais aussi les genres de plantes forment des séries homologiques de formes, c'est-à-dire qu'il existe un certain parallélisme dans la variabilité génétique des espèces et des genres. Les espèces proches, en raison de la grande similitude de leurs génotypes (presque le même ensemble de gènes), présentent une variabilité héréditaire similaire. Si toutes les variations connues des caractères d'une espèce bien étudiée sont placées dans un certain ordre, alors presque toutes les mêmes variations de variabilité des caractères peuvent être trouvées chez d'autres espèces apparentées. Par exemple, la variabilité de la spinalité de l'épi est à peu près la même chez le blé tendre, le blé dur et l'orge.
Interprétation par N.I. Vavilov. Les espèces et les genres génétiquement proches se caractérisent par des séries similaires de variabilité héréditaire, avec une telle régularité que, connaissant la série de formes au sein d'une espèce, on peut prédire la présence de formes parallèles dans d'autres espèces et genres. Plus la relation est étroite, plus la similarité dans la série de variabilité est complète.
Interprétation moderne de la loi
Les espèces, genres et familles apparentés ont des gènes homologues et des ordres de gènes dans les chromosomes, dont la similitude est d'autant plus complète que les taxons comparés sont plus proches sur le plan évolutif. L'homologie des gènes chez des espèces apparentées se manifeste dans la similitude des séries de leur variabilité héréditaire (1987).
Signification de la loi
1. La loi des séries homologiques de variabilité héréditaire permet de retrouver les caractéristiques et variantes nécessaires dans une variété de formes presque infinie divers typesà la fois les plantes cultivées et les animaux domestiques, ainsi que leurs parents sauvages.
2. Il permet de rechercher avec succès de nouvelles variétés de plantes cultivées et de races d'animaux domestiques présentant certaines caractéristiques requises. C'est là l'énorme importance pratique de la loi pour la production végétale, l'élevage et l'élevage.
3. Son rôle dans la géographie des plantes cultivées est comparable à celui Tableau périodiqueéléments de D.I. Mendeleev en chimie. En appliquant la loi des séries homologiques, il est possible d'établir le centre d'origine des plantes selon des espèces apparentées présentant des caractéristiques et des formes similaires, qui se développent probablement dans le même environnement géographique et écologique.
Billet 4
Héritage des caractères lors de la divergence des chromosomes sexuels (non disjonction primaire et secondaire des chromosomes X chez la drosophile)
Comme indiqué précédemment, lorsqu'une drosophile femelle aux yeux blancs est croisée avec un mâle aux yeux rouges F1 toutes les filles ont les yeux rouges, et tous les fils qui reçoivent leur unique X-chromosome de la mère, yeux blancs. Cependant, parfois, dans de tels croisements, apparaissent des mâles aux yeux rouges et des femelles aux yeux blancs, ce qu'on appelle les mouches exceptionnelles avec une fréquence de 0,1 à 0,001 %. Bridges a suggéré que l'apparition de ces « individus exceptionnels » s'explique par le fait que chez leur mère, pendant la méiose, les deux chromosomes X se sont retrouvés dans un seul œuf, c'est-à-dire non-divergence s'est produite X-les chromosomes. Chacun de ces ovules peut être fécondé soit par des spermatozoïdes, soit par X-chromosome, ou Oui-chromosome. En conséquence, 4 types de zygotes peuvent se former : 1) avec trois X-chromosomes – XXX; 2) avec deux mères X-les chromosomes et Oui-chromosome XXXX; 3) avec un paternel X-chromosome; 4) sans X-chromosomes, mais avec Oui-chromosome.
XXXX sont des femelles fertiles normales. XO- des mâles, mais stériles. Cela montre que chez la drosophile Oui-le chromosome ne contient pas de gènes déterminant le sexe. Lors de la traversée XXXX femelles avec des mâles normaux aux yeux rouges ( XY) Ponts trouvés parmi la progéniture 4% de femelles aux yeux blancs et 4% de mâles aux yeux rouges. Le reste de la progéniture était constitué de femelles aux yeux rouges et de mâles aux yeux blancs. L'auteur a expliqué l'apparition de ces individus exceptionnels par une non-divergence secondaire X-des chromosomes en méiose, car les femelles prises en croisement ( XXXX), résulte d'une non-disjonction des chromosomes primaires. La non-disjonction chromosomique secondaire chez ces femelles en méiose est observée 100 fois plus souvent que la non-disjonction primaire.
Dans un certain nombre d'autres organismes, y compris les humains, la non-disjonction des chromosomes sexuels est également connue. Des 4 types de descendance résultant de la non-divergence X-des chromosomes chez les femmes, les individus qui n'en ont pas X-les chromosomes meurent au cours du développement embryonnaire. Zygotes XXX se développent chez les femmes qui sont plus susceptibles que d’habitude de souffrir de déficiences mentales et d’infertilité. Des zygotes XXXX des hommes défectueux se développent - syndrome de Klinefelter - infertilité, retard mental, physique eunuchoïde. Descendants d'un X-les chromosomes meurent souvent au cours du développement embryonnaire ; les rares survivants sont des femmes atteintes du syndrome de Shereshevsky-Turner. Ils sont petits, enfantins et stériles. Chez les humains Oui-les chromosomes contiennent des gènes qui déterminent le développement d'un organisme masculin. Avec absence Oui-Les chromosomes se développent selon le type féminin. La non-disjonction des chromosomes sexuels se produit plus fréquemment chez l'homme que chez la drosophile ; En moyenne, pour 600 garçons nés, un est atteint du syndrome de Klinefelter.
N.I. Vavilov, étudiant la variabilité héréditaire des plantes cultivées et de leurs ancêtres, a découvert un certain nombre de modèles qui ont permis de formuler la loi des séries homologiques de variabilité héréditaire : « Les espèces et les genres génétiquement proches sont caractérisés par des séries similaires de variabilité héréditaire avec de telles Il est exact que, connaissant un certain nombre de formes au sein d’une espèce, on peut prévoir la découverte de formes parallèles dans d’autres espèces et genres. Plus ils sont génétiquement situés dans système commun genres et espèces, plus la similitude dans les rangs de leur variabilité est complète. Des familles entières de plantes sont généralement caractérisées par un certain cycle de variation traversant tous les genres et espèces qui composent la famille 30. »
Cette loi peut être illustrée par l'exemple de la famille Poa, qui comprend le blé, le seigle, l'orge, l'avoine, le mil, etc. Ainsi, la couleur noire du caryopse a été trouvée chez le seigle, le blé, l'orge, le maïs et d'autres plantes, et la forme allongée du caryopse a été trouvée chez toutes les espèces étudiées de la famille. La loi des séries homologiques dans la variabilité héréditaire a permis à N.I. Vavilov lui-même de trouver un certain nombre de formes de seigle jusqu'alors inconnues, basées sur la présence de ces caractéristiques dans le blé. Ceux-ci incluent : les épis aristés et sans arêtes, les grains de couleur rouge, blanche, noire et violette, les grains farineux et vitreux, etc.
La loi découverte par N.I. Vavilov est valable non seulement pour les plantes, mais aussi pour les animaux. Ainsi, l’albinisme survient non seulement chez différents groupes de mammifères, mais également chez les oiseaux et autres animaux. Des doigts courts sont observés chez l'homme, les bovins, les moutons, les chiens, les oiseaux, l'absence de plumes chez les oiseaux, d'écailles chez les poissons, de laine chez les mammifères, etc.
La loi des séries homologues de variabilité héréditaire est d'une grande importance pour la pratique de l'élevage. Cela permet de prédire la présence de formes introuvables chez une espèce donnée, mais caractéristiques d'espèces étroitement apparentées, c'est-à-dire que la loi indique le sens des recherches. De plus, la forme souhaitée peut être trouvée dans la nature ou obtenue par mutagenèse artificielle. Par exemple, en 1927, le généticien allemand E. Baur, s'appuyant sur la loi des séries homologiques, a suggéré l'existence possible d'une forme de lupin sans alcaloïde, qui pourrait être utilisée comme aliment pour animaux. Cependant, de telles formes n'étaient pas connues. Il a été suggéré que les mutants sans alcaloïdes sont moins résistants aux ravageurs que les plantes de lupin amer et que la plupart d'entre eux meurent avant la floraison.
Sur la base de ces hypothèses, R. Zengbusch a commencé la recherche de mutants sans alcaloïdes. Il a examiné 2,5 millions de plants de lupin et a identifié parmi eux 5 plantes à faible teneur en alcaloïdes, qui étaient les ancêtres du lupin fourrager.
Des études ultérieures ont montré l'effet de la loi des séries homologiques au niveau de la variabilité des caractéristiques morphologiques, physiologiques et biochimiques d'une grande variété d'organismes - des bactéries aux humains.
Mutations artificielles
La mutagenèse spontanée se produit constamment dans la nature. Toutefois, les mutations spontanées sont rares. Par exemple, chez la drosophile, la mutation des yeux blancs se forme à une fréquence de 1 : 100 000 gamètes ; chez l’homme, de nombreux gènes mutent à une fréquence de 1 : 200 000 gamètes.En 1925, G.A. Nadson et G.S. Filippov ont découvert l'effet mutagène des rayons du radium sur la variabilité héréditaire des cellules de levure. Les travaux de G. Meller (1927) ont non seulement confirmé l'effet mutagène des rayons du radium dans des expériences sur la drosophile, mais ont également montré que l'irradiation augmente la fréquence des mutations des centaines de fois. En 1928, L. Stadler utilisa les rayons X pour produire des mutations. Plus tard, l’effet mutagène des produits chimiques a également été prouvé. Ces expériences et d'autres ont montré l'existence d'un grand nombre de facteurs appelés mutagène, capable de provoquer des mutations dans divers organismes.
Tous les mutagènes utilisés pour produire des mutations sont divisés en deux groupes :
physique - rayonnement, haute et basse température, impact mécanique, ultrasons ;
chimique- divers composés organiques et inorganiques : caféine, gaz moutarde, sels de métaux lourds, acide nitreux, etc.
La mutagenèse induite a grande importance. Il permet de créer des matières premières précieuses pour la sélection, des centaines de variétés de plantes et de races animales hautement productives, d'augmenter de 10 à 20 fois la productivité d'un certain nombre de producteurs de substances biologiquement actives, et révèle également des moyens de créer des moyens de protection. l'homme de l'action de facteurs mutagènes.
VARIABILITÉ MUTATIONNELLE
Plan
Différence entre mutations et modifications.
Classification des mutations.
Loi de N.I.Vavilov
Mutations. Le concept de mutation. Facteurs mutagènes.
Mutations – sont des changements soudains, permanents, naturels ou artificiels dans le matériel génétique qui se produisent sous l'influence de facteurs mutagènes .
Types de facteurs mutagènes :
UN) physique– rayonnement, température, rayonnement électromagnétique.
B) facteurs chimiques – substances provoquant une intoxication de l'organisme : alcool, nicotine, formaldéhyde.
DANS) biologique- virus, bactéries.
La différence entre mutations et modifications
Classification des mutations
Il existe plusieurs classifications de mutations.
I Classification des mutations par sens : bénéfique, nuisible, neutre.
Utile les mutations conduisent à une résistance accrue de l’organisme et constituent un matériau pour la sélection naturelle et artificielle.
Mutations nuisibles réduire la vitalité et conduire au développement de maladies héréditaires : hémophilie, drépanocytose.
II Classification des mutations par localisation ou lieu d'apparition : somatique et générative.
Somatique apparaissent dans les cellules du corps et n'affectent qu'une partie du corps, tandis que les individus en mosaïque se développent : yeux différents, coloration des cheveux. Ces mutations sont héritées uniquement lors de la multiplication végétative (chez le cassis).
Génératif – se produisent dans les cellules germinales ou dans les cellules à partir desquelles les gamètes sont formés. Ils sont divisés en nucléaires et extranucléaires (mitochondriaux, plastes).
III Mutations selon la nature du changement de génotype : chromosomique, génomique, génique.
Génétique (ou point) non visibles au microscope, sont associés à des changements dans la structure des gènes. Ces mutations résultent de la perte, de l'insertion ou de la substitution d'un nucléotide par un autre. Ces mutations entraînent des maladies génétiques : daltonisme, phénylcétonurie.
Chromosomique (perestroïka) associée à des changements dans la structure des chromosomes. Que peut-il arriver :
Suppression : - perte d'une section d'un chromosome;
Duplication – doublement d'une section chromosomique;
Inversion – rotation d'une partie du chromosome de 180 0;
Translocation –échange de sections de chromosomes non homologues et fusionnement deux chromosomes non homologues en un seul.
Causes des mutations chromosomiques: apparition de deux ou plusieurs cassures chromosomiques suivies de leur jonction, mais dans le mauvais ordre.
Génomique mutation entraîner une modification du nombre de chromosomes. Distinguer hétéroploïdie Et polyploïdie.
Hétéroploïdie associé à une modification du nombre de chromosomes, sur plusieurs chromosomes – 1.2.3. Causes: non disjonction des chromosomes en méiose :
- Monosomie – diminution du nombre de chromosomes de 1 chromosome. La formule générale de l'ensemble des chromosomes est 2n-1.
- Trisonomie – augmentation du nombre de chromosomes de 1. Formule générale 2n+1 (47 chromosomes Syndrome de Clanfeather ; trisonomie de 21 paires de chromosomes - Syndrome de Down (signes multiples malformations congénitales, réduisant la vitalité du corps et altérant le développement mental).
Polyploïdie – changement multiple du nombre de chromosomes. Dans les organismes polyploïdes, l'ensemble haploïde (n) de chromosomes dans les cellules n'est pas répété 2 fois, comme dans les organismes diploïdes, mais 4 à 6 fois, parfois beaucoup plus - jusqu'à 10 à 12 fois.
La survenue de polyploïdes est associée à une violation de la mitose ou de la méiose. En particulier, la non-divergence des chromosomes homologues lors de la méiose conduit à la formation de gamètes avec un nombre accru de chromosomes. Chez les organismes diploïdes, ce processus peut produire des gamètes diploïdes (2n).
Largement présent dans les plantes cultivées : sarrasin, tournesol, etc., ainsi que dans les plantes sauvages.
Loi de N.I. Vavilov (loi des séries homologues de variabilité héréditaire).
/Depuis l’Antiquité, les chercheurs ont observé l’existence de caractéristiques similaires chez différents types et des genres de la même famille, comme les melons, qui ressemblent aux concombres, ou les pastèques, qui ressemblent aux melons. Ces faits constituaient la base de la loi des séries homologiques dans la variabilité héréditaire./
Allélisme multiple. Variabilité parallèle. Un gène peut exister dans plus de deux états. La diversité des allèles d'un gène est appelée allélisme multiple. Différents allèles déterminent différents degrés du même trait. Plus les individus d’une population sont porteurs d’allèles, plus l’espèce est plastique et mieux adaptée aux conditions environnementales changeantes.
L'allélisme multiple sous-tend variabilité parallèle - un phénomène dans lequel des caractères similaires apparaissent dans différentes espèces et genres d'une même famille. Systématisé les faits de variabilité parallèle N.I. Vavilov./
N.I. Vavilov a comparé les espèces de la famille des céréales. Il a découvert que si le blé tendre présente des formes hivernales et printanières, avec et sans barbe, alors les mêmes formes se retrouvent nécessairement dans le blé dur. De plus, la composition des fonctionnalités. Les formes qui diffèrent au sein d'une espèce et d'un genre se révèlent souvent identiques dans d'autres genres. Par exemple, les formes du seigle et de l'orge répètent les formes de différents types de blé, formant la même série parallèle ou homologue de variabilité héréditaire.
La systématisation des faits a permis à N.I. Vavilov de formuler loi des séries homologues dans la variabilité héréditaire (1920) : les espèces et les genres génétiquement proches se caractérisent par des séries similaires de variabilité héréditaire avec une telle régularité. Cela, connaissant un certain nombre de formes au sein d'une espèce, on peut prédire la présence de formes parallèles dans d'autres espèces et genres.
L'homologie des caractères héréditaires d'espèces et de genres étroitement apparentés s'explique par l'homologie de leurs gènes, puisqu'ils sont issus de la même espèce ancêtre. De plus, le processus de mutation chez les espèces génétiquement proches se déroule de la même manière. Par conséquent, ils développent des séries similaires d’allèles récessifs et, par conséquent, des traits parallèles.
Conclusion de la loi de Vavilov: chaque espèce a certaines limites de variabilité mutationnelle. Aucun processus de mutation ne peut conduire à des changements dépassant le spectre de la variabilité héréditaire de l’espèce. Ainsi, chez les mammifères, des mutations peuvent changer la couleur du pelage du noir au brun, du rouge, du blanc, des rayures et des taches peuvent survenir, mais l'apparition d'une couleur verte est exclue.