ნ ვავილოვმა აღმოაჩინა ჰომოლოგიური სერიების კანონი. ორგანიზმების მემკვიდრეობითი ცვალებადობის ჰომოლოგიური რიგის კანონი

სექციები: ბიოლოგია

გაკვეთილის მიზნები

1. გააცანით მოსწავლეებს ფორმები მემკვიდრეობითი ცვალებადობა, მათი მიზეზები და გავლენა სხეულზე. სკოლის მოსწავლეებში ცვალებადობის ფორმების კლასიფიკაციის, ერთმანეთთან შედარების უნარის განვითარება; მოიყვანეთ თითოეული მათგანის გამოვლინების ამსახველი მაგალითები;
2. ცოდნის ჩამოყალიბება მუტაციების ტიპების შესახებ;
3. ჩამოაყალიბეთ ჰომოლოგიური რიგის კანონი და ახსენით მისი მნიშვნელობა;
4. დაარწმუნეთ სკოლის მოსწავლეები, რომ მუტაციის პროცესი ძალზე მნიშვნელოვანია ორგანული სამყაროს ევოლუციისთვის და ადამიანის შერჩევის სამუშაოებისთვის.

დემონსტრაციები

• სხვადასხვა ტიპის ქრომოსომული მუტაციების სქემა.
• პოლიპლოიდიზაციის სქემა.
• ჰომოლოგიური სერიები მემკვიდრეობით ცვალებადობაში.

Ვადები გენოტიპური ცვალებადობა, მუტაცია, გენის მუტაციები, გენომური მუტაციები, ქრომოსომული მუტაციები:

• ინვერსია;
• წაშლა;
• დუბლირება;
• გადაადგილება.

დავალებები სტუდენტებისთვის:

1. ჩამოაყალიბეთ ჰომოლოგიური სერიების კანონი და მოიყვანეთ მაგალითები.
2. გაეცანით ნ.ი.-ს ბიოგრაფიას. ვავილოვი და იცოდეს მისი მთავარი სამეცნიერო აღმოჩენები.
3. შეადგინეთ ცხრილი "ცვალებადობის ფორმები"

1. ორგანიზების დრო.
2. ცოდნისა და უნარების ტესტირება.

წინა სამუშაო

1. რას სწავლობს გენეტიკა?
2. რას ნიშნავს ტერმინი მემკვიდრეობა? - ცვალებადობა?
3. ცვალებადობის რა ფორმები იცით?
4. რას ნიშნავს რეაქციის სიჩქარე?
5. რა არის მოდიფიკაციის ცვალებადობის ნიმუშები?
6. როგორ მოქმედებს პირობების შეცვლა რაოდენობრივ და ხარისხობრივ მახასიათებლებზე? მიეცით მაგალითები
7. რა არის რეაქციის სიჩქარე? რატომ არის ხარისხობრივი მახასიათებლების მრავალფეროვნება მცირე ხარისხიეს დამოკიდებულია გარემო პირობებზე?
8. რა პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს ცხოველთა და მცენარეთა რეაქციის სიჩქარის მნიშვნელობას სოფლის მეურნეობაში?

ინდივიდუალური მუშაობა კომპიუტერზე - სატესტო სამუშაო

შეავსეთ სქემა:

მოსწავლეთა მუშაობა კომპიუტერზე აპლიკაციით 1 . (გაკვეთილის განმავლობაში სრულდება 1-5 დავალებები).

1. ახალი მასალის სწავლა

მემკვიდრეობითი ცვალებადობის კონცეფცია მოიცავს გენოტიპურ და ციტოპლაზმურ ცვალებადობას. პირველი იყოფა მუტაციურ, კომბინაციურ, კორელატიურად. კომბინაციის ცვალებადობა ხდება გადაკვეთით, მეიოზის ქრომოსომების დამოუკიდებელი განსხვავებებით და გამეტების შემთხვევითი შერწყმით სქესობრივი გამრავლების დროს. მუტაციური ცვალებადობის შემადგენლობა მოიცავს გენომურ, ქრომოსომულ და გენურ მუტაციებს. ტერმინი მუტაცია მეცნიერებაში შემოიტანა გ.დე ვრისმა. მისი ბიოგრაფია და მთავარი სამეცნიერო მიღწევებიგანყოფილებაში მდებარეობს. გენომური მუტაციები დაკავშირებულია პოლიპლოიდების და ანევპლოიდების წარმოქმნასთან. ქრომოსომული მუტაციები განისაზღვრება ქრომოსომთაშორისი ცვლილებებით - ტრანსლოკაციით ან ინტრაქრომოსომული გადაწყობებით: დელეცია, დუბლირება, ინვერსია. გენური მუტაციები აიხსნება ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობის ცვლილებებით: მათი რაოდენობის მატება ან შემცირება (წაშლა, დუბლირება), ახალი ნუკლეოტიდის ჩასმა ან გენში მონაკვეთის ბრუნვა (ინვერსია). ციტოპლაზმური ცვალებადობა დაკავშირებულია დნმ-თან, რომელიც გვხვდება უჯრედის პლასტიდებსა და მიტოქონდრიებში. მონათესავე სახეობებისა და გვარების მემკვიდრეობითი ცვალებადობა ემორჩილება ვავილოვის ჰომოლოგიური სერიების კანონს.

მოდიფიკაციის ცვალებადობა ასახავს ფენოტიპის ცვლილებებს გენოტიპზე გავლენის გარეშე. მის საპირისპიროდ არის ცვალებადობის სხვა ფორმა - გენოტიპური, ანუ მუტაციური (დარვინის მიხედვით - მემკვიდრეობითი, განუსაზღვრელი, ინდივიდუალური), გენოტიპის შეცვლა. მუტაცია არის გენეტიკური მასალის მუდმივი მემკვიდრეობითი ცვლილება.

გენოტიპში ინდივიდუალური ცვლილებები ე.წ მუტაციები.

მუტაციების ცნება მეცნიერებაში შემოიტანა ჰოლანდიელმა დე ვრიზმა. მუტაციები არის მემკვიდრეობითი ცვლილებები, რომლებიც იწვევს გენეტიკური მასალის რაოდენობის ზრდას ან შემცირებას, ნუკლეოტიდების ან მათი თანმიმდევრობის ცვლილებას.

მუტაციების კლასიფიკაცია

• მუტაციები გამოვლინების ბუნებით: დომინანტური, რეცესიული.
• მუტაციები მათი გაჩენის ადგილზე: სომატური, გენერაციული.
• მუტაციები გარეგნობის ბუნებით: სპონტანური, გამოწვეული.
• მუტაციები ადაპტაციური მნიშვნელობით: სასარგებლო, მავნე, ნეიტრალური. (ლეტალური, ნახევრად ლეტალური.)

შედეგად მიღებული მუტაციების უმეტესობა რეცესიულია და ორგანიზმისთვის არასახარბიელოა, მათ შეუძლიათ მისი სიკვდილიც კი გამოიწვიონ. ალელურ დომინანტურ გენთან ერთად რეცესიული მუტაციები ფენოტიპურად არ ვლინდება. მუტაციები ხდება სქესსა და სომატურ უჯრედებში. თუ მუტაციები ხდება ჩანასახოვან უჯრედებში, მათ ე.წ გენერაციულიდა ვლინდება თაობაში, რომელიც ვითარდება ჩანასახოვანი უჯრედებიდან. ვეგეტატიურ უჯრედებში ცვლილებები ე.წ სომატური მუტაციები.ასეთი მუტაციები იწვევს ორგანიზმის მხოლოდ ნაწილის თვისების ცვლილებას, რომელიც ვითარდება შეცვლილი უჯრედებიდან. ცხოველებში სომატური მუტაციები არ გადაეცემა მომდევნო თაობებს, ვინაიდან ახალი ორგანიზმი არ წარმოიქმნება სომატური უჯრედებიდან. ეს განსხვავებულია მცენარეებში: მცენარეული ორგანიზმების ჰიბრიდულ უჯრედებში რეპლიკაცია და მიტოზი შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა ბირთვებში გარკვეულწილად განსხვავებულად. უჯრედების მრავალი თაობის განმავლობაში იკარგება ცალკეული ქრომოსომა და შეირჩევა გარკვეული კარიოტიპები, რომლებიც შეიძლება შენარჩუნდეს მრავალი თაობისთვის.

Არსებობს რამდენიმე მუტაციების ტიპები გაჩენის დონის მიხედვით:

1. გენომური მუტაციები - პლოიდიის ცვლილება, ე.ი. ქრომოსომული რიცხვები (ქრომოსომის რიცხვითი აბერაციები), რომლებიც განსაკუთრებით ხშირია მცენარეებში;
2. ქრომოსომული მუტაციები - ცვლილებები ქრომოსომების სტრუქტურაში (სტრუქტურული ქრომოსომული აბერაციები);
3. გენური მუტაციები - ცვლილებები ცალკეულ გენებში;

გენომური მუტაციები

პოლიპლოიდია არის ქრომოსომების რაოდენობის მრავალჯერადი ზრდა.
ანევპლოიდია არის დამატებითი ქრომოსომების დაკარგვა ან გამოჩენა მეიოზის დარღვევის შედეგად.

წარმოიქმნება ქრომოსომების რაოდენობის ან სტრუქტურის ცვლილების გამო. პლოიდიის ცვლილებები შეინიშნება ქრომოსომების დივერგენციის დარღვევისას.

ქრომოსომული დაავადებები

• გენერაციული მუტაციები
• XXY; HUU - კლაინფელტერის სინდრომი.
• XO - შერშევსკი-ტერნერის სინდრომი.

აუტოსომური მუტაციები

• პატაუს სინდრომი (13 ქრომოსომაზე).
• ედვარდსის სინდრომი (18 ქრომოსომაზე).
• დაუნის სინდრომი (21-ე ქრომოსომაზე).

კლაინფელტერის სინდრომი.

XXY და XXXY - კლაინფელტერის სინდრომი. გაჩენის სიხშირეა 1:400 - 1:500. კარიოტიპი არის 47, XXY, 48, XXXY და ა.შ. ფენოტიპი არის მამრობითი. ქალის სხეულის ტიპი, გინეკომასტია. მაღალი, შედარებით გრძელი ხელები და ფეხები. სუსტად განვითარებული თმის ხაზი. ინტელექტი შემცირებულია.

შერშევსკი-ტერნერის სინდრომი

X0 - შერეშევსკი-ტერნერის სინდრომი (მონოსომია X). გაჩენის სიხშირეა 1:2000 - 1:3000. კარიოტიპი 45,X. ფენოტიპი ქალია. სომატური ნიშნები: სიმაღლე 135 - 145 სმ, პტერიგოიდური კანის ნაოჭი კისერზე (თავის ზურგიდან მხრამდე), ყურების დაბალი პოზიცია, პირველადი და მეორადი სექსუალური მახასიათებლების განუვითარებლობა. შემთხვევათა 25%-ში აღინიშნება გულის დეფექტები და თირკმელების ფუნქციონირების ანომალიები. ინტელექტი იშვიათად იტანჯება.

პატაუს სინდრომი - ტრისომია მე-13 ქრომოსომაზე (პატაუს სინდრომი) გვხვდება ახალშობილებში სიხშირით დაახლოებით 1:5000 - 1:7000 და ასოცირდება დეფექტების ფართო სპექტრთან. SP ხასიათდება ტვინისა და სახის მრავლობითი თანდაყოლილი მანკით. ეს არის ადრეული დარღვევების ჯგუფი თავის ტვინის, თვალის კაკლის, თავის ტვინის ძვლებისა და თავის ქალას სახის ნაწილების ფორმირებაში. თავის ქალას გარშემოწერილობა ჩვეულებრივ მცირდება. შუბლი დახრილი, დაბალი; პალპებრალური ნაპრალები ვიწროა, ცხვირის ხიდი ჩაძირული, საყურეები დაბალი და დეფორმირებული. SP-ის ტიპიური ნიშანია ტუჩისა და სასის ნაპრალი.

დაუნის სინდრომი - დაავადება, რომელიც გამოწვეულია ქრომოსომული ნაკრების ანომალიით (ატოსომების რაოდენობის ან სტრუქტურის ცვლილება), რომლის ძირითადი გამოვლინებებია გონებრივი ჩამორჩენილობა, პაციენტის თავისებური გარეგნობა და თანდაყოლილი მანკები. ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ქრომოსომული დაავადება, საშუალოდ 700 ახალშობილიდან 1 სიხშირით გვხვდება. ხელზე ხშირად გვხვდება განივი ნაოჭი

ქრომოსომული მუტაციები

არსებობს ქრომოსომული მუტაციების რამდენიმე ტიპი, რომლებიც დაკავშირებულია ქრომოსომების სტრუქტურის ცვლილებებთან:

• დელეცია - ქრომოსომის ნაწილის დაკარგვა;
• დუბლირება - ქრომოსომის მონაკვეთის გაორმაგება;
• ინვერსია - ქრომოსომის სეგმენტის როტაცია 180 გრადუსით;
• ტრანსლოკაცია - ქრომოსომის ნაწილის სხვა ქრომოსომაზე გადატანა.
• ტრანსპოზიცია - მოძრაობა ერთ ქრომოსომაში.

წაშლა და დუბლირება ცვლის გენეტიკური მასალის რაოდენობას. ფენოტიპურად, ისინი ჩნდებიან იმის მიხედვით, თუ რამდენად დიდია ქრომოსომების შესაბამისი სექციები და შეიცავს თუ არა ისინი მნიშვნელოვან გენებს. დუბლირებამ შეიძლება გამოიწვიოს ახალი გენების შექმნა. ინვერსიებისა და ტრანსლოკაციების დროს გენეტიკური მასალის რაოდენობა არ იცვლება, მაგრამ იცვლება მისი მდებარეობა. ასეთი მუტაციები ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს, რადგან მუტანტების შეჯვარება ორიგინალურ ფორმებთან რთულია და მათი F1 ჰიბრიდები ყველაზე ხშირად სტერილურია.

წაშლა. ადამიანებში, წაშლის შედეგად:

• ვოლფის სინდრომი - მე-4 დიდი ქრომოსომის დაკარგული მონაკვეთი -
• სინდრომი „კატის ტირილი“ - მე-5 ქრომოსომაში წაშლით. მიზეზი: ქრომოსომული მუტაცია; ქრომოსომის ფრაგმენტის დაკარგვა მე-5 წყვილში.
  გამოვლინება: ხორხის არანორმალური განვითარება, კატის მსგავსი ყვირილი, მე ადრეულ ბავშვობაში, ჩამორჩენა ფიზიკურ და გონებრივ განვითარებაში.

ინვერსიები

• ეს არის ქრომოსომის სტრუქტურის ცვლილება, რომელიც გამოწვეულია მისი ერთ-ერთი შიდა განყოფილების 180 ° ბრუნვით.
• მსგავსი ქრომოსომული გადაწყობა არის ერთ ქრომოსომაში ორი ერთდროული შესვენების შედეგი.

ტრანსლოკაციები

• ტრანსლოკაციაში ხდება არაჰომოლოგიური ქრომოსომების უბნების გაცვლა, მაგრამ გენების საერთო რაოდენობა არ იცვლება.

ბაზის შეცვლა

1. ფენილკეტონურია. მანიფესტაცია: ფენილალანინის დაშლის დარღვევა; ეს გამოწვეულია ჰიპერფენილალანინემიით გამოწვეული დემენციის გამო. დროული დადგენილი და დაკვირვებული დიეტის დროს (კვება, დაბალი ფენილალანინი) და გარკვეული მედიკამენტების გამოყენებით, კლინიკური გამოვლინებებიეს დაავადება თითქმის არ არის.
2. ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემია.
3. მორფანის სინდრომი.

გენეტიკური(წერტილი) მუტაციები დაკავშირებულია ნუკლეოტიდის თანმიმდევრობის ცვლილებებთან. ნორმალურ გენს (ველური ტიპისთვის დამახასიათებელი) და მისგან წარმოქმნილ მუტანტ გენებს ალელები ეწოდება.

გენის მუტაციების დროს ხდება შემდეგი სტრუქტურული ცვლილებები:

გენის მუტაცია

მაგალითად, ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემია არის სისხლის გლობინის b ჯაჭვში ერთი ბაზის ჩანაცვლების შედეგი (ადენინი იცვლება თიმინით). წაშლისა და დუბლირების დროს ტრიპლეტის თანმიმდევრობა გადაინაცვლებს და ჩნდება მუტანტები "ჩარჩოში"-ით, ე.ი. კოდონებს შორის საზღვრების ცვლა - ყველა შემდგომი ამინომჟავა იცვლება მუტაციის ადგილიდან.

ჰემოგლობინის პირველადი სტრუქტურა ჯანმრთელ (1) და ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემიის მქონე პაციენტებში (2).

1. - ვალ-გის-ლეი-ტრე - პრო-გლუტ. ტო-ტა-გლუ-ლიზი
2. - ვალ-გის-ლეი-ტრე - ვალინი- გლუ-ლიზ

ბეტა ჰემოგლობინის გენის მუტაცია

მორფანის სინდრომი

დაავადებისთვის დამახასიათებელი ადრენალინის მაღალი გამოყოფა ხელს უწყობს არა მხოლოდ გულ-სისხლძარღვთა გართულებების განვითარებას, არამედ ზოგიერთ ადამიანში განსაკუთრებული სიმტკიცის და გონებრივი ნიჭის გამოჩენას. მკურნალობის მეთოდები უცნობია. ითვლება, რომ პაგანინი, ანდერსენი, ჩუკოვსკი ამით დაავადდნენ

ჰემოფილია

მუტაგენები არის მუტაციების გამომწვევი ფაქტორები: ბიოლოგიური, ქიმიური, ფიზიკური.

ექსპერიმენტულად, მუტაციის სიხშირე შეიძლება გაიზარდოს. ბუნებრივ პირობებში მუტაციები ხდება ტემპერატურის უეცარი ცვლილებებით, ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენით და სხვა მიზეზების გამო. თუმცა, უმეტეს შემთხვევაში, მუტაციების ნამდვილი მიზეზები უცნობია. ამჟამად შემუშავებულია მეთოდები ხელოვნური საშუალებებით მუტაციების რაოდენობის გაზრდის მიზნით. პირველად, რენტგენის გავლენის ქვეშ მიღებულ იქნა მემკვიდრეობითი ცვლილებების რაოდენობის მკვეთრი ზრდა.

• ფიზიკური ფაქტორები (სხვადასხვა სახის მაიონებელი გამოსხივება, ულტრაიისფერი გამოსხივება, რენტგენი)
• ქიმიური ფაქტორები (ინსექტიციდები, ჰერბიციდები, ტყვია, ნარკოტიკები, ალკოჰოლი, გარკვეული მედიკამენტები და სხვა ნივთიერებები)
• ბიოლოგიური ფაქტორები (ჩუტყვავილა, ჩუტყვავილა, ყბაყურა, გრიპი, წითელა, ჰეპატიტი და ა.შ.)

ევგენიკა.

ევგენიკა არის მეცნიერება კაცობრიობის ჯიშის გასაუმჯობესებლად.

ევგენიკა ბერძნულად ნიშნავს საუკეთესოს დაბადებას. ეს სკანდალური მეცნიერება გენეტიკური პრინციპების გამოყენებით ეძებს გზებს ადამიანის მემკვიდრეობითი თვისებების გასაუმჯობესებლად. მას ყოველთვის უჭირდა სუფთა მეცნიერებად დარჩენა: მის განვითარებას მჭიდროდ მოჰყვა პოლიტიკა, რომელიც თავის ნაყოფს აძლევდა თავისებურად.

ძველ სპარტაში ადამიანების შერჩევა უფრო რადიკალურად ხდებოდა, ანადგურებდა ჩვილებს, რომლებსაც არ გააჩნდათ მომავალი მეომრისთვის აუცილებელი ფიზიკური თვისებები. ევგენიკის მამა, რომელმაც ის მეცნიერულ საფუძვლებზე დადო, იყო ფრენსის გალტონი 1869 წელს. ასობით ნიჭიერი ადამიანის მემკვიდრეობის გაანალიზების შემდეგ მივიდა დასკვნამდე, რომ გენიალური შესაძლებლობები მემკვიდრეობით მიიღება.

დღეს ევგენიკა მიზნად ისახავს კაცობრიობის მემკვიდრეობითი დაავადებების აღმოფხვრას. ნებისმიერი ბიოლოგიური სახეობა იქნება განადგურების პირას, თუ მისი არსებობა ეწინააღმდეგება ბუნებას. ათასიდან ახალშობილთა თითქმის ნახევარი იბადება რაიმე სახის მემკვიდრეობითი პათოლოგიით. მსოფლიოში ყოველწლიურად 2 მილიონი ასეთი ბავშვი იბადება. მათ შორის - 150 ათასი დაუნის სინდრომით. ყველასთვის დიდი ხანია ცნობილია, რომ უფრო ადვილია ბავშვის გაჩენის თავიდან აცილება, ვიდრე დაავადებებთან გამკლავება. მაგრამ ასეთი შესაძლებლობები მხოლოდ ჩვენს დროში გაჩნდა. პრენატალური დიაგნოზი და გენეტიკური კონსულტაცია ხელს უწყობს მშობიარობის მიზანშეწონილობის პრობლემის მოგვარებას.

სამედიცინო გენეტიკური კონსულტაციის თანამედროვე შესაძლებლობები შესაძლებელს ხდის ორსულობის დაგეგმვისას მემკვიდრეობითი დაავადებების რისკის განსაზღვრას.

ნიკოლაი ივანოვიჩ ვავილოვი

ნიკოლაი ივანოვიჩ ვავილოვი (1887-1943) - რუსი ბოტანიკოსი, გენეტიკოსი, მცენარის მწარმოებელი, გეოგრაფი. ჩამოაყალიბა მემკვიდრეობითი ცვალებადობის ჰომოლოგიური სერიის კანონი. შექმნა წარმოშობის ცენტრების დოქტრინა კულტივირებული მცენარეები.

რუსმა მეცნიერმა ნ.ი. ვავილოვმა ჩამოაყალიბა მნიშვნელოვანი ნიმუში, რომელიც ცნობილია როგორც ჰომოლოგიური სერიების კანონი მემკვიდრეობით ცვალებადობაში: გენეტიკურად ახლოს მყოფი სახეობები და გვარები (ერთმანეთთან დაკავშირებული წარმოშობის ერთიანობით) ხასიათდება მემკვიდრეობითი ცვალებადობის მსგავსი სერიებით. ამ კანონის საფუძველზე შეიძლება განჭვრიტოს მსგავსი ცვლილებების აღმოჩენა მონათესავე სახეობებსა და გვარებში. მან შეადგინა ოჯახში ჰომოლოგიური სერიების ცხრილი

მარცვლეული. ცხოველებში ეს ნიმუში ასევე ვლინდება: მაგალითად, მღრღნელებში არის ჰომოლოგიური სერიები ქურთუკის ფერის თვალსაზრისით.

ჰომოლოგიური სერიების კანონი

კულტივირებული მცენარეების და მათი წინაპრების მემკვიდრეობითი ცვალებადობის შესწავლა, ნ.ი. ვავილოვმა ჩამოაყალიბა ჰომოლოგიური სერიების კანონი: ”გენეტიკურად ახლოს მყოფი სახეობები და გვარები ხასიათდებიან მემკვიდრეობითი ცვალებადობის მსგავსი სერიებით, ისეთი კანონზომიერებით, რომ ერთი სახეობის რამდენიმე ფორმის ცოდნით, შეიძლება განჭვრიტოთ პარალელური ფორმების არსებობა სხვა სახეობებსა და გვარებში.

მარცვლეულის ოჯახის მაგალითის გამოყენებით ვავილოვმა აჩვენა, რომ მსგავსი მუტაციები გვხვდება ამ ოჯახის მრავალ სახეობაში. ასე რომ, თესლის შავი ფერი გვხვდება ჭვავის, ხორბლის, ქერის, სიმინდისა და სხვა, გარდა შვრიის, ხორბლის ბალახისა და ფეტვისა. მარცვლის წაგრძელებული ფორმა გვხვდება ყველა შესწავლილ სახეობაში. ცხოველებსაც აქვთ მსგავსი მუტაციები: ალბინიზმი და თმის ნაკლებობა ძუძუმწოვრებში, მოკლე თითები პირუტყვში, ცხვარში, ძაღლებში, ფრინველებში. მსგავსი მუტაციების გამოჩენის მიზეზი არის გენოტიპების საერთო წარმოშობა.

ამრიგად, ერთ სახეობაში მუტაციების გამოვლენა იძლევა საფუძველს მსგავსი მუტაციების ძიების მონათესავე მცენარეთა და ცხოველთა სახეობებში.

ჰომოლოგიური სერიების კანონი

1. რა მუტანტის ფორმები უნდა წარმოიშვას მჭიდროდ მონათესავე სახეობებში?
2. ვინ არის ჰომოლოგიური სერიების კანონის ფუძემდებელი?
3. როგორ ამბობს კანონი?

Საშინაო დავალება.

1. ნაწილი 24
2. იპოვეთ მუტაციების მაგალითები ბუნებაში.

ჰომოლოგიური სერია). ჩამოყალიბებულია 1920 წელს N.I. Vavilov- ის მიერ, რომელმაც აღმოაჩინა, რომ მცენარეთა მემკვიდრეობითი ცვალებადობა მსგავსია მჭიდროდ დაკავშირებულ სახეობებში და ბალახის ოჯახის გვარებში. ეს გამოიხატება მსგავსი სიმბოლოების ცვლილებაში ისეთი კანონზომიერებით, რომ ერთი სახეობის წარმომადგენლებში მცენარეების ფორმების ცოდნით, შეიძლება განჭვრიტოთ ამ ფორმების გამოჩენა სხვა მონათესავე სახეობებში და გვარებში. რაც უფრო ახლოსაა სახეობები ერთმანეთთან წარმოშობით, მით უფრო მკაფიოდ ვლინდება ეს მსგავსება. დიახ, ზე სხვადასხვა სახისხორბალში (მაგალითად, რბილსა და დურუმში), მსგავსი მემკვიდრეობითი ცვლილებების სერია ვლინდება ყურში (ჩარდახიანი, ნახევრად ჩარდახიანი, უსუსური), მისი ფერი (თეთრი, წითელი, შავი, ნაცრისფერი ყურები), მარცვლის ფორმა და ტექსტურა, ადრეული სიმწიფე, სიცივის წინააღმდეგობა, სასუქებისადმი რეაგირება და ა.შ.

მსგავსი ცვალებადობა ყურის ჩარდახში რბილ ხორბალში (1-4), მტკიცე ხორბალში (5-8) და ექვს რიგიან ქერში (9-12) (ნ. ი. ვავილოვის მიხედვით).

ცვალებადობის პარალელიზმი უფრო სუსტად არის გამოხატული ოჯახის სხვადასხვა გვარში (მაგალითად, ხორბალი, ქერი, ჭვავი, შვრია, საწოლ ბალახი და სხვა გვარები მარცვლეულის ოჯახიდან) და კიდევ უფრო სუსტია სხვადასხვა ოჯახებში რიგის ფარგლებში (უმაღლესი ტაქსონომიური წოდება). სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ჰომოლოგიური სერიების კანონის შესაბამისად, მჭიდროდ მონათესავე სახეობებს მათი გენომის დიდი მსგავსების გამო (თითქმის იდენტური გენების ნაკრები) აქვთ ნიშან-თვისებების მსგავსი პოტენციური ცვალებადობა, რაც ეფუძნება ჰომოლოგიური (ორთოლოგური) გენების მსგავს მუტაციებს.

ნ.ი. ვავილოვმა აღნიშნა კანონების ჰომოლოგიური სერიის გამოყენებადობა ცხოველებზეც. ცხადია, ეს არის ცვალებადობის უნივერსალური კანონი, რომელიც მოიცავს ცოცხალი ორგანიზმების ყველა სამეფოს. ამ კანონის მართებულობას ნათლად ასახავს გენომიკა, რომელიც ავლენს მჭიდროდ დაკავშირებული სახეობების დნმ-ის პირველადი სტრუქტურის მსგავსებას. ჰომოლოგიური სერიების კანონი შემდგომ განვითარებას პოულობს მოლეკულური ევოლუციის თეორიის მოდულურ (ბლოკის) პრინციპში, რომლის მიხედვითაც გენეტიკური მასალა განსხვავდება დნმ-ის სექციების (მოდულების) დუბლირებისა და შემდგომი კომბინატორიკის გზით.

ჰომოლოგიური სერიის კანონი გვეხმარება მიზანმიმართულად მოძებნოთ მემკვიდრეობითი ცვლილებები, რომლებიც აუცილებელია სელექციისთვის. ის სელექციონერებს მიუთითებს ხელოვნური შერჩევის მიმართულებაზე, ხელს უწყობს მცენარეების, ცხოველების და მიკროორგანიზმების შერჩევის პერსპექტიული ფორმების წარმოებას. მაგალითად, ჰომოლოგიური სერიის კანონით ხელმძღვანელობით, მეცნიერებმა შექმნეს საძოვრების ცხოველებისთვის საკვების ლუპინების უალკალოიდური (არამწარე) ჯიშები, ხოლო ნიადაგი აზოტით გამდიდრდა. ჰომოლოგიური სერიების კანონი ასევე ეხმარება ნავიგაციას მოდელის ობიექტებისა და კონკრეტული გენეტიკური სისტემების (გენები და თვისებები) არჩევაში, ადამიანის მემკვიდრეობითი დაავადებების მოდელირებისა და თერაპიის მოსაძებნად, როგორიცაა მეტაბოლური დაავადებები, ნეიროდეგენერაციული დაავადებები და ა.შ.

ლიტ.: ვავილოვი N. I. ჰომოლოგიური სერიების კანონი მემკვიდრეობით ცვალებადობაში. მ., 1987 წ.

S. G. ინგე-ვეხტომოვი.

დაკვირვებებისა და ექსპერიმენტების ვრცელი მასალის დამუშავება, მრავალი ლინეის სახეობის (Linneons) ცვალებადობის დეტალური შესწავლა, ახალი ფაქტების უზარმაზარი რაოდენობა, რომლებიც ძირითადად მიღებულია ძირითადად კულტივირებული მცენარეების და მათი ველური ნათესავების შესწავლით, საშუალებას აძლევდა N.I. ვავილოვმა მოიტანოს პარალელური ცვალებადობის ყველა ცნობილი მაგალითი ერთ მთლიანობაში და ჩამოაყალიბოს საერთო სამართალი, რომელსაც უწოდა "ჰომოლოგიური სერიების კანონი მემკვიდრეობით ცვალებადობაში" (1920), მოხსენებული მის მიერ სელექციონერთა მესამე რუსულ კონგრესზე, რომელიც გაიმართა სარატოვში. 1921 წელს ნ.ი. ვავილოვი გაგზავნეს ამერიკაში სოფლის მეურნეობის საერთაშორისო კონგრესზე დასასწრებად, სადაც მან წარადგინა მოხსენება ჰომოლოგიური სერიების კანონის შესახებ. მჭიდროდ დაკავშირებული გვარებისა და სახეობების პარალელური ცვალებადობის კანონი, დადგენილი N.I. ვავილოვი და ასოცირებული საერთო წარმომავლობასთან, ჩარლზ დარვინის ევოლუციური სწავლებების შემუშავებით, სათანადოდ იყო შეფასებული მსოფლიო მეცნიერების მიერ. ის აუდიტორიის მიერ აღიქმებოდა, როგორც ყველაზე დიდი მოვლენა მსოფლიო ბიოლოგიურ მეცნიერებაში, რომელიც ხსნის პრაქტიკისთვის ყველაზე ფართო ჰორიზონტს.

ჰომოლოგიური სერიების კანონი, უპირველეს ყოვლისა, ადგენს მცენარეთა უზარმაზარი მრავალფეროვანი ფორმების ტაქსონომიის საფუძველს, რომლითაც ორგანული სამყარო იმდენად მდიდარია, საშუალებას აძლევს სელექციონერს მკაფიო წარმოდგენა ჰქონდეს მცენარეთა სამყაროში თითოეული, თუნდაც ყველაზე პატარა, სისტემატური ერთეულის ადგილის შესახებ და განსაჯოს შერჩევის წყაროს მასალის შესაძლო მრავალფეროვნება.

ჰომოლოგიური სერიების კანონის ძირითადი დებულებები შემდეგია.

"1. გენეტიკურად ახლოს მყოფ სახეობებსა და გვარებს ახასიათებთ მემკვიდრეობითი ცვალებადობის მსგავსი სერიები ისეთი კანონზომიერებით, რომ ერთი სახეობის ფორმების რაოდენობის ცოდნით შეიძლება განჭვრიტოთ პარალელური ფორმების გაჩენა სხვა სახეობებსა და გვარებში. რაც უფრო მჭიდრო გვარები და ხაზები გენეტიკურად განლაგებულია ზოგად სისტემაში, მით უფრო სრულყოფილია მსგავსება მათი ცვალებადობის სერიაში.

2. მცენარეთა მთელი ოჯახები ზოგადად ხასიათდება ცვალებადობის გარკვეული ციკლით, რომელიც გადის ყველა გვარსა და სახეობას, რომლებიც ქმნიან ოჯახს.

თვით შესარჩევის III სრულიად რუსეთის კონგრესზე (სარატოვი, 1920 წლის ივნისი), სადაც ნ.ი. ვავილოვმა პირველად გამოაცხადა თავისი აღმოჩენა, კონგრესის ყველა მონაწილემ აღიარა, რომ „პერიოდული ცხრილის მსგავსად“ ჰომოლოგიური სერიების კანონი საშუალებას მოგცემთ იწინასწარმეტყველოთ მცენარეთა და ცხოველთა ჯერ კიდევ უცნობი ფორმებისა და სახეობების არსებობა და აფასებენ ამ კანონის მეცნიერულ და პრაქტიკულ მნიშვნელობას. მოლეკულური უჯრედის ბიოლოგიის თანამედროვე მიღწევები შესაძლებელს ხდის გავიგოთ მსგავს ორგანიზმებში ჰომოლოგიური ცვალებადობის არსებობის მექანიზმი - ზუსტად რას ეფუძნება მომავალი ფორმებისა და სახეობების მსგავსება არსებულებთან - და არსებითად სინთეზირდეს მცენარეების ახალი ფორმები, რომლებიც ბუნებაში არ არის. ახლა ვავილოვის კანონში ახალი შინაარსი შემოდის, გარეგნობის მსგავსად კვანტური თეორიამისცა ახალი ღრმა შინაარსი პერიოდული სისტემამენდელეევი.

1920 წელს ნ.ი. ვავილოვიწარმოგიდგენთ ჰომოლოგიური სერიის კანონის ძირითად იდეებს მოხსენებაში სარატოვში გამართულ III სრულიად რუსეთის მეცხოველეობის კონგრესზე. Მთავარი იდეა: მონათესავე მცენარეთა სახეობებს აქვთ ცვალებადობის მსგავსი სპექტრები (ხშირად კარგად განსაზღვრული ვარიაციების ფიქსირებული რაოდენობა).

”და ვავილოვმა გააკეთა ასეთი რამ. მან შეაგროვა ყველა ცნობილი მემკვიდრეობითი თვისება ყველაზე კარგად შესწავლილი, როგორც უკვე ვთქვი, მცენარეებიდან კულტივირებული მარცვლეულიდან, დაალაგა ისინი გარკვეული თანმიმდევრობით ცხრილებში და შეადარა მისთვის იმ დროისთვის ცნობილი ყველა ქვესახეობა, ფორმა და ჯიში. ბევრი ცხრილი იყო შედგენილი, რა თქმა უნდა, მასალა უზარმაზარი იყო. პარალელურად, სარატოვში ისევ მარცვლეულზე ამაგრებდა პარკოსნებს - სხვადასხვა ბარდას, ვეჩს, ლობიოს, ლობიოს და ა.შ. - და კიდევ რამდენიმე კულტურა. და ძალიან ბევრ შემთხვევაში აღმოჩნდა პარალელიზმი ძალიან ბევრ სახეობაში. რა თქმა უნდა, მცენარეთა თითოეული ოჯახის, გვარისა და სახეობისთვის ყველა ნიშანს ჰქონდა თავისი მახასიათებლები, საკუთარი ფორმა, გამოხატვის საკუთარი გზა. მაგალითად, თესლის ფერი თითქმის თეთრიდან თითქმის შავამდე იცვლებოდა თითქმის ყველა კულტურულ მცენარეში. ეს ნიშნავს, რომ თუ უკეთ შესწავლილ მარცვლეულებში უკვე ცნობილი, შესწავლილი ჯიშებისა და ფორმების დიდი რაოდენობით, რამდენიმე ასეული სხვადასხვა ნიშნებიდა კულტივირებული სახეობების სხვა, ნაკლებად შესწავლილ ან ველურ ნათესავებს ბევრი ნიშანი არ აქვთ, მაშინ მათი, ასე ვთქვათ, პროგნოზირება შეიძლება. ისინი მაინც მოიძებნება შესაბამის დიდ მასალაზე.

ვავილოვმა აჩვენა, რომ მთლიანობაში, ყველა მცენარის მემკვიდრეობითი ცვალებადობა პარალელურად იცვლება ძალიან ძლიერი ხარისხით. მან მას მცენარეთა ცვალებადობის ჰომოლოგიური სერია უწოდა. და მან აღნიშნა, რომ რაც უფრო ახლოსაა სახეობები ერთმანეთთან, მით უფრო დიდია სიმბოლოთა ცვალებადობის სერიის ჰომოლოგია. მცენარის მემკვიდრეობითი ცვალებადობის ამ ჰომოლოგიურ სერიაში გამოვლინდა რიგი სხვადასხვა ზოგადი კანონზომიერება. და ეს გარემოება ვავილოვმა მიიღო, როგორც ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი საფუძველი შემდგომი შერჩევისა და კულტივირებაში შეყვანილ მცენარეებში ეკონომიკურად სასარგებლო თვისებების ძიებაში. მემკვიდრეობითი ცვალებადობის ჰომოლოგიური სერიის შესწავლა, პირველ რიგში, კულტივირებულ მცენარეებში, შემდეგ შინაურ ცხოველებში, ახლა უკვე ბუნებრივია, შემდგომი შერჩევის ერთ-ერთი საფუძველი. აუცილებელია ადამიანისთვისშესწავლილი მცენარეების გარკვეული სახეობების ჯიშები. ეს იყო, ალბათ, ვავილოვის ერთ-ერთი პირველი მნიშვნელოვანი მიღწევა მსოფლიო მასშტაბით, რამაც მას ძალიან სწრაფად შეუქმნა მსოფლიო სახელი. სახელი, თუ არა პირველი და საუკეთესო, მაშინ ერთ-ერთი პირველი და საუკეთესო გამოყენებითი ბოტანიკოსი მსოფლიოში.

ამის პარალელურად ვავილოვმა გააკეთა მთელ მსოფლიოში - მთელს ევროპაში, აზიის უმეტესი ნაწილი, აფრიკის დიდი ნაწილი, ჩრდილოეთი, ცენტრალური და სამხრეთ ამერიკა- დიდი რაოდენობით ექსპედიციები უზარმაზარი მასალის შეგროვებით, ძირითადად კულტივირებულ მცენარეებზე. 1920 წელს, ვფიქრობ, ვავილოვი დაინიშნა გამოყენებითი ბოტანიკისა და ახალი კულტურების ბიუროს დირექტორად. ეს ბიურო გარკვეულწილად შეიცვალა და გადაკეთდა გამოყენებითი ბოტანიკის და ახალი კულტურების ინსტიტუტად, შემდეგ გამოყენებითი ბოტანიკის, გენეტიკისა და მცენარეთა მოშენების ინსტიტუტად. და 1930-იანი წლების ბოლოს ის უკვე გახდა მცენარეთა მზარდი გაერთიანების ინსტიტუტი. ეს სახელი დღემდეა შემორჩენილი, თუმცა მისი გლობალური წილი, რა თქმა უნდა, მკვეთრად დაეცა ვავილოვის გარდაცვალების შემდეგ. მაგრამ მაინც, ვავილოვის მრავალი ტრადიცია ჯერ კიდევ შენარჩუნებულია და მსოფლიოში გაშენებული მცენარეების ჯიშების, ქვესახეობებისა და ფორმების კულტივირებული მცენარეების უზარმაზარი მსოფლიო კოლექციის ნაწილი შენარჩუნებულია პუშკინში, ყოფილ დეცკოე სელოში, ყოფილ ცარსკოე სელოში. ეს არის ცოცხალი მუზეუმი, ყოველწლიურად ხელახლა დარგული, შექმნილი ვავილოვის მიერ. იგივე ითქმის საბჭოთა კავშირში მიმოფანტულ უამრავ ექსპერიმენტულ სადგურზე.

მრავალრიცხოვანი მოგზაურობის დროს ვავილოვმა კვლავ მოახერხა არ დაიხრჩო უზარმაზარი მასალა, ამ შემთხვევაში უკვე სხვადასხვა სახის კულტივირებული მცენარეების ფორმების გეოგრაფიული მრავალფეროვნება. მან ყველაფერი დახატა ფართომასშტაბიან რუკებზე ფერადი ფანქრებით, ჯერ პატარა ბავშვებივით თამაშობდა გეოგრაფიული რუქებით, შემდეგ კი ეს ყველაფერი თარგმნა შედარებით მარტივ პატარა რუქებად, სხვადასხვა ტიპის შავი ხატებით სხვადასხვა ფორმის კულტივირებული მცენარეებისთვის. ასე რომ, მან აღმოაჩინა მსოფლიოში, დედამიწაზე, ჩვენი პლანეტის ბიოსფეროში, კულტივირებული მცენარეების მრავალფეროვნების რამდენიმე ცენტრი. მან აჩვენა, უბრალოდ რუქებზე, დედამიწაზე გავრცელება, გავრცელება არა მხოლოდ ცალკეული სახეობების, არამედ სახეობების გარკვეული ჯგუფების გაშენება, როგორც ჩანს, პირველად გარკვეულ ადგილას, ვთქვათ, ჩრდილოეთ ან ცენტრალურ ჩინეთში ან ჩრდილოეთ აფრიკის მთიან ნაწილში, ან, ვთქვათ, პერუს რეგიონში, სამხრეთ ამერიკაში, მთებში, ანდებში. იქიდან, როგორც წესი, არა რომელიმე კულტივირებული მცენარის ერთი სახეობა, არამედ ეკონომიკურად დაკავშირებული სახეობების ჯგუფი, რომლებიც წარმოიქმნება როგორც კულტივირებული მცენარეები და იღებდნენ ფესვებს, როგორც კულტივირებული მცენარეები გარკვეულ ადგილას, გავრცელდა დედამიწაზე. ზოგი არც თუ ისე შორს, შორს არის, ზოგმა კი ნახევარი მსოფლიო დაიპყრო, როგორც ამბობენ, იგივე ხორბალი ან ბარდა.

ამრიგად, ვავილოვმა დააარსა კულტივირებული მცენარეების მრავალფეროვნებისა და წარმოშობის ცენტრები მსოფლიოს სხვადასხვა კუთხეში. და მან შექმნა მთელი თეორია კულტივირებული მცენარეების წარმოშობის შესახებ უძველესი და უძველესი სამყაროს სხვადასხვა ეპოქაში. ეს იყო ვავილოვის მეორე დიდი მიღწევა, ისევ მსოფლიო დონის. ახლა შეუძლებელია მსოფლიო სოფლის მეურნეობის ისტორიისა და კულტივირებული მცენარეების წარმოშობის ცენტრების ისტორიის შემდგომი განვითარება ვავილოვის მიერ შექმნილი ფონდის გარეშე. არის მცდელობები, ასე ვთქვათ, ვავილოვის შეხედულებების გარკვეული რეფორმისა და მოდიფიცირების, მაგრამ შეიძლება ითქვას, რომ ეს არის დეტალები ვავილოვის მიერ შექმნილ ზოგად მსოფლიო სურათთან შედარებით.

ეს ნიშნავს, რომ მე უკვე ჩამოვთვალე სამი დიდი მიღწევა: მცენარეთა იმუნიტეტი, ჰომოლოგიური სერიების კანონი და სოფლის მეურნეობის ცენტრების თეორია და კულტივირებული მცენარეების სხვადასხვა ფორმების გაჩენა. შესაძლოა, ბოლო, რაც მინდა დავასახელო ვავილოვის საერთო მიღწევებიდან, არის მისი ნამუშევრებისა და ძალისხმევის დიდი რაოდენობა, ძირითადად მცდელობები, უკვე პროპაგანდის თვალსაზრისით სხვადასხვა კონგრესებზე, საერთაშორისო და გაერთიანებულ კონგრესებზე, წერს პოპულარულ სამეცნიერო სტატიებს სოფლის მეურნეობის წინსვლის პრობლემაზე ჩრდილოეთით, უპირველეს ყოვლისა, უდაბნოებით და მომავლისთვის გამიზნული უდაბნოებითა და ბუნებრივი კულტურებით დაკავებულ ადგილებში. ბიოსფეროს ცოცხალი ორგანიზმების თემების მიმართ გონივრულ დამოკიდებულებასთან ერთად. ამ სფეროებში ვავილოვი არის აბსოლუტურად გამორჩეული, მე ვიტყოდი, გამორჩეულად დიდი მეცნიერი გლობალური მასშტაბით.

ჰომოლოგიური სერიების კანონი

დაკვირვებებისა და ექსპერიმენტების ვრცელი მასალის დამუშავება, მრავალი ლინეის სახეობის (Linneons) ცვალებადობის დეტალური შესწავლა, ახალი ფაქტების უზარმაზარი რაოდენობა, რომლებიც ძირითადად მიღებულია ძირითადად კულტივირებული მცენარეების და მათი ველური ნათესავების შესწავლით, საშუალებას აძლევდა N.I. ვავილოვმა შეკრიბა პარალელური ცვალებადობის ყველა ცნობილი მაგალითი და ჩამოაყალიბა ზოგადი კანონი, რომელსაც მან უწოდა "ჰომოლოგიური სერიების კანონი მემკვიდრეობით ცვალებადობაში" (1920), მოხსენებული მის მიერ სარატოვში გამართულ სელექციონერთა მესამე რუსულ კონგრესზე. 1921 წელს ნ.ი. ვავილოვი გაგზავნეს ამერიკაში სოფლის მეურნეობის საერთაშორისო კონგრესზე დასასწრებად, სადაც მან წარადგინა მოხსენება ჰომოლოგიური სერიების კანონის შესახებ. მჭიდროდ დაკავშირებული გვარებისა და სახეობების პარალელური ცვალებადობის კანონი, დადგენილი N.I. ვავილოვი და ასოცირებული საერთო წარმომავლობასთან, ჩარლზ დარვინის ევოლუციური სწავლებების შემუშავებით, სათანადოდ იყო შეფასებული მსოფლიო მეცნიერების მიერ. ის აუდიტორიის მიერ აღიქმებოდა, როგორც ყველაზე დიდი მოვლენა მსოფლიო ბიოლოგიურ მეცნიერებაში, რომელიც ხსნის პრაქტიკისთვის ყველაზე ფართო ჰორიზონტს.

ჰომოლოგიური სერიების კანონი, უპირველეს ყოვლისა, ადგენს მცენარეთა უზარმაზარი მრავალფეროვანი ფორმების ტაქსონომიის საფუძველს, რომლითაც ორგანული სამყარო იმდენად მდიდარია, საშუალებას აძლევს სელექციონერს მკაფიო წარმოდგენა ჰქონდეს მცენარეთა სამყაროში თითოეული, თუნდაც ყველაზე პატარა, სისტემატური ერთეულის ადგილის შესახებ და განსაჯოს შერჩევის წყაროს მასალის შესაძლო მრავალფეროვნება.

ჰომოლოგიური სერიების კანონის ძირითადი დებულებები შემდეგია.

"1. გენეტიკურად ახლოს მყოფ სახეობებსა და გვარებს ახასიათებთ მემკვიდრეობითი ცვალებადობის მსგავსი სერიები ისეთი კანონზომიერებით, რომ ერთი სახეობის ფორმების რაოდენობის ცოდნით შეიძლება განჭვრიტოთ პარალელური ფორმების გაჩენა სხვა სახეობებსა და გვარებში. რაც უფრო მჭიდრო გვარები და ხაზები გენეტიკურად განლაგებულია ზოგად სისტემაში, მით უფრო სრულყოფილია მსგავსება მათი ცვალებადობის სერიაში.

2. მცენარეთა მთელი ოჯახები ზოგადად ხასიათდება ცვალებადობის გარკვეული ციკლით, რომელიც გადის ყველა გვარსა და სახეობას, რომლებიც ქმნიან ოჯახს.

თვით შესარჩევის III სრულიად რუსეთის კონგრესზე (სარატოვი, 1920 წლის ივნისი), სადაც ნ.ი. ვავილოვმა პირველად გამოაცხადა თავისი აღმოჩენა, კონგრესის ყველა მონაწილემ აღიარა, რომ „პერიოდული ცხრილის მსგავსად“ ჰომოლოგიური სერიების კანონი საშუალებას მოგცემთ იწინასწარმეტყველოთ მცენარეთა და ცხოველთა ჯერ კიდევ უცნობი ფორმებისა და სახეობების არსებობა და აფასებენ ამ კანონის მეცნიერულ და პრაქტიკულ მნიშვნელობას. მოლეკულური უჯრედის ბიოლოგიის თანამედროვე მიღწევები შესაძლებელს ხდის გავიგოთ მსგავს ორგანიზმებში ჰომოლოგიური ცვალებადობის არსებობის მექანიზმი - ზუსტად რას ეფუძნება მომავალი ფორმებისა და სახეობების მსგავსება არსებულებთან - და არსებითად სინთეზირდეს მცენარეების ახალი ფორმები, რომლებიც ბუნებაში არ არის. ახლა ვავილოვის კანონში ახალი შინაარსი ინერგება, ისევე როგორც კვანტური თეორიის გამოჩენამ ახალი, ღრმა შინაარსი მისცა მენდელეევის პერიოდულ სისტემას.

კულტივირებული მცენარეების წარმოშობის ცენტრების მოძღვრება

20-იანი წლების შუა პერიოდისთვის, სხვადასხვა სასოფლო-სამეურნეო კულტურების გეოგრაფიული გავრცელებისა და სახეობებშიდა მრავალფეროვნების შესწავლა, ჩატარებული ნ.ი. ვავილოვმა და მისი ხელმძღვანელობით ნიკოლაი ივანოვიჩს ნება მისცეს ჩამოაყალიბოს იდეები კულტივირებული მცენარეების წარმოშობის გეოგრაფიული ცენტრების შესახებ. წიგნი "კულტივირებული მცენარეების წარმოშობის ცენტრები" გამოიცა 1926 წელს. წარმოშობის ცენტრების ღრმად თეორიულად დასაბუთებული იდეა წარმოადგენდა მეცნიერულ საფუძველს ადამიანისთვის სასარგებლო მცენარეების მიზნობრივი ძიებისთვის და ფართოდ გამოიყენებოდა პრაქტიკული მიზნებისთვის.

მსოფლიო მეცნიერებისთვის არანაკლებ მნიშვნელოვანია ნ.ი. ვავილოვის სწავლება კულტივირებული მცენარეების წარმოშობის ცენტრებისა და მათი მემკვიდრეობითი მახასიათებლების განაწილების გეოგრაფიული ნიმუშების შესახებ (პირველად გამოქვეყნდა 1926 და 1927 წლებში). ამ კლასიკურ ნაწარმოებებში ნ.ი. ვავილოვმა პირველად წარმოადგინა კულტივირებული მცენარეების ფორმების უზარმაზარი სიმდიდრის კონცენტრაციის თანმიმდევრული სურათი მათი წარმოშობის რამდენიმე პირველად ცენტრში და სრულიად ახალი გზით მიუახლოვდა კულტივირებული მცენარეების წარმოშობის პრობლემის გადაწყვეტას. თუ მანამდე ბოტანიკოს-გეოგრაფები (ალფონს დე კანდოლი და სხვები) „ზოგადად“ ეძებდნენ ხორბლის სამშობლოს, მაშინ ვავილოვი ეძებდა ცალკეული სახეობების წარმოშობის ცენტრებს, ხორბლის სახეობების ჯგუფებს მსოფლიოს სხვადასხვა რეგიონში. ამავდროულად, განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი იყო ამ სახეობის ჯიშების ბუნებრივი გავრცელების (დიაპაზონების) არეების დადგენა და მისი ფორმების უდიდესი მრავალფეროვნების ცენტრის დადგენა (ბოტანიკურ-გეოგრაფიული მეთოდი).

კულტივირებული მცენარეებისა და მათი ველური ნათესავების ჯიშებისა და რასების გეოგრაფიული გავრცელების დასადგენად, ნ.ი. ვავილოვმა შეისწავლა უძველესი სასოფლო-სამეურნეო კულტურის ცენტრები, რომელთა დასაწყისი ნახა ეთიოპიის მთიან რეგიონებში, დასავლეთ და ცენტრალურ აზიაში, ჩინეთში, ინდოეთში, სამხრეთ ამერიკის ანდებში და არა დიდი მდინარეების ფართო ხეობებში - ნილოსი, განგი, ტიგროსი და ევფრატი, როგორც ამას ადრე ამტკიცებდნენ მეცნიერები. შემდგომი არქეოლოგიური კვლევის შედეგები ამ ჰიპოთეზას ადასტურებს.

მცენარეთა ფორმების მრავალფეროვნებისა და სიმდიდრის ცენტრების მოსაძებნად, ნ.ი. ვავილოვმა მოაწყო, გარკვეული გეგმის მიხედვით, რომელიც შეესაბამება მის თეორიულ აღმოჩენებს (ჰომოლოგიური სერიები და კულტივირებული მცენარეების წარმოშობის ცენტრები), მრავალი ექსპედიცია, რომელიც 1922-1933 წლებში იყო. ეწვია მსოფლიოს 60 ქვეყანას, ასევე ჩვენი ქვეყნის 140 რეგიონს. შედეგად, შეგროვდა მსოფლიო მცენარეული რესურსების ღირებული ფონდი, რომელიც 250 000-ზე მეტ ნიმუშს ითვლის. შეგროვებული უმდიდრესი კოლექცია საგულდაგულოდ იყო შესწავლილი სელექციის, გენეტიკა, ქიმიის, მორფოლოგიის, ტაქსონომიის და გეოგრაფიული კულტურების მეთოდების გამოყენებით. ის ჯერ კიდევ ინახება VIR-ში და გამოიყენება ჩვენი და უცხოელი სელექციონერების მიერ.

შექმნა N.I. ვავილოვი შერჩევის თანამედროვე დოქტრინის შესახებ

ყველაზე მნიშვნელოვანი კულტივირებული მცენარეების მსოფლიო მცენარეული რესურსების სისტემატურმა შესწავლამ რადიკალურად შეცვალა იდეა ისეთი კარგად შესწავლილი კულტურების ჯიშური და სახეობრივი შემადგენლობის შესახებ, როგორიცაა ხორბალი, ჭვავი, სიმინდი, ბამბა, ბარდა, სელი და კარტოფილი. ექსპედიციებიდან ჩამოტანილ ამ კულტურულ მცენარეთა სახეობებსა და მრავალ სახეობას შორის, თითქმის ნახევარი აღმოჩნდა ახალი, მეცნიერებისთვის ჯერ უცნობი. კარტოფილის ახალი სახეობებისა და ჯიშების აღმოჩენამ მთლიანად შეცვალა მისი შერჩევის საწყისი მასალის წინა იდეა. ნ.ი.-ს ექსპედიციების მიერ შეგროვებული მასალის საფუძველზე. ვავილოვისა და მისი თანამშრომლების, მთელი ბამბის მოშენება დაფუძნებული იყო და აშენდა სსრკ-ში ნოტიო სუბტროპიკების განვითარება.

ექსპედიციების მიერ შეგროვებული ჯიშური სიმდიდრის დეტალური და გრძელვადიანი შესწავლის შედეგების საფუძველზე ხორბლის, შვრიის, ქერის, ჭვავის, სიმინდის, ფეტვის, სელის, ბარდას, ოსპის, ლობიოს, ლობიოს, წიწილას, ჭინკასა და სხვა მცენარეების ჯიშების გეოგრაფიული ლოკალიზაციის დიფერენციალური რუქები. ამ რუკებზე შესაძლებელი იყო იმის დანახვა, თუ სად არის კონცენტრირებული ამ მცენარეების ძირითადი ჯიშური მრავალფეროვნება, ანუ სად უნდა იყოს მოცემული კულტურის შერჩევის საწყისი მასალა. ისეთი უძველესი მცენარეებისთვისაც კი, როგორიცაა ხორბალი, ქერი, სიმინდი და ბამბა, რომლებიც დიდი ხანია დასახლებული იყო მთელ მსოფლიოში, შესაძლებელი იყო დიდი სიზუსტით დაედგინა პირველადი სახეობების პოტენციალის ძირითადი არეები. გარდა ამისა, პირველადი მორფოგენეზის არეების დამთხვევა დადგინდა მრავალი სახეობის და თუნდაც გვარისთვის. გეოგრაფიულმა შესწავლამ განაპირობა ცალკეული რეგიონებისთვის დამახასიათებელი მთელი კულტურული დამოუკიდებელი ფლორის ჩამოყალიბება.

მსოფლიო მცენარეული რესურსების შესწავლამ საშუალება მისცა ნ.ი. ვავილოვმა სრულად დაეუფლა სასელექციო სამუშაოების საწყის მასალას ჩვენს ქვეყანაში და გადაჭრა და გადაჭრა წყარო მასალის პრობლემა გენეტიკური და სელექციური კვლევისთვის. მან შეიმუშავა მეცხოველეობის სამეცნიერო საფუძვლები: დოქტრინა საწყისი მასალის შესახებ, მცენარეთა ცოდნის ბოტანიკური და გეოგრაფიული საფუძვლები, ეკონომიკური თვისებების გამოყვანის მეთოდები, რომლებიც მოიცავს ჰიბრიდიზაციას, ინკუბაციას და ა.შ. ყველა ამ ნაშრომს ამჟამად არ დაუკარგავს სამეცნიერო და პრაქტიკული მნიშვნელობა.

ბოტანიკური და გეოგრაფიული შესწავლა დიდი რიცხვიკულტურულმა მცენარეებმა განაპირობა კულტივირებული მცენარეების შიდასახეობრივი ტაქსონომია, რის შედეგადაც ნ.ი. ვავილოვი "ლინის სახეობა, როგორც სისტემა" და "მოძღვრება კულტივირებული მცენარეების წარმოშობის შესახებ დარვინის შემდეგ".