Legea seriei omoloage de variabilitate ereditară. Note pentru examenele de stat pentru studenții la biologie
Seria omologă în variabilitate ereditară lege, rusă deschisă geneticianul N.I. Vavilov în 1920, un model care stabilește paralelismul (asemănarea) variabilitatea ereditară (genotipică) în organismele înrudite. În formularea lui Vavilov, legea spune: „Speciile și genurile care sunt apropiate genetic între ele sunt caracterizate de serii identice de variabilitate ereditară cu o asemenea regularitate încât, cunoscând seria de forme pentru o specie, se poate prezice prezența formelor identice în alte specii și genuri.” Mai mult, cu cât relația dintre specii este mai strânsă, cu atât asemănarea (omologia) în seria variabilității lor este mai completă. Legea sintetizează o cantitate imensă de material privind variabilitatea plantelor (cereale și alte familii), dar s-a dovedit a fi valabilă și pentru variabilitatea animalelor și a microorganismelor.
Fenomenul de variabilitate paralelă în genurile și speciile strâns înrudite se explică prin originea lor comună și, prin urmare, prin prezența într-o parte semnificativă a acestora a genelor identice, obținute de la un strămoș comun și nemodificate în acest proces. Când sunt mutate, aceste gene produc caracteristici similare. Paralelismul în variabilitatea genotipică la speciile înrudite se manifestă prin paralelism în variabilitatea fenotipică, adică caracteristici similare (fenotipuri).
Legea lui Vavilov este o bază teoretică pentru alegerea direcțiilor și metodelor de obținere a caracteristicilor și proprietăților valoroase din punct de vedere economic. plante cultivateși animale de companie.
Se numesc mutații care apar în mod natural fără influența diferiților factori asupra organismului spontan. Caracteristica principală a manifestării mutațiilor spontane este că speciile și genurile apropiate genetic se caracterizează prin prezența unor forme similare de variabilitate. Modelul prezenței seriilor omoloage în variabilitatea ereditară a fost stabilit de geneticianul și crescător remarcabil, academicianul N.I. Vavilov (1920). El a dezvăluit că serii omoloage există nu numai la nivel de specie și gen la plante, ci pot fi găsite și la mamifere și oameni.
Esența legii este aceea genurile și speciile apropiate genetic sunt caracterizate prin serii omoloage (similare) în variabilitate ereditară. Variabilitatea genotipică similară se bazează pe un genotip similar în forme strâns înrudite (adică, un set de gene, poziția lor în loci omologi). Prin urmare, cunoscând formele de variabilitate, de exemplu, un număr de mutații ale speciilor din cadrul unui gen, putem presupune prezența acelorași mutații la alte specii dintr-un anumit gen sau familie. Mutații similare la speciile înrudite genetic N.I. Vavilov a numit serie omologică în variabilitatea ereditară. Exemple:
1) reprezentanții familiei cerealelor au un genotip similar. În genurile acestei familii (grâu, secară, ovăz etc.), se observă mutații similare. Acestea includ următoarele: cereale goale, awnless, adăpostire, consistență și culoare diferită a cerealelor etc. Formele de grâu, secară, ovăz și orez sunt deosebit de comune;
2) mutații similare apar la oameni și mamifere: degete scurte (oaie, oameni), albinism (șobolani, câini, oameni), Diabet(șobolani, oameni), cataractă (câini, cai, oameni), surditate (câini, pisici, oameni) etc.
Legea seriei omologice de variabilitate ereditară este universală. Genetica medicală folosește această lege pentru a studia bolile la animale și pentru a dezvolta metode de tratare a acestora în raport cu oamenii. S-a stabilit că virusurile oncogene se transmit prin celulele germinale, integrându-se în genomul lor. În acest caz, urmașii dezvoltă co-boli similare părinților. Secvența nucleotidelor din ADN a fost studiată la multe specii strâns înrudite, iar gradul de similitudine este mai mare de 90%. Aceasta înseamnă că același tip de mutații poate fi de așteptat la speciile înrudite.
Legea are o largă aplicare în ameliorarea plantelor. Cunoscând natura modificărilor ereditare la unele soiuri, este posibil să se prezică schimbări similare la soiurile înrudite prin influențarea acestora cu mutageni sau folosind terapia genică. Astfel, puteți aduce schimbări benefice în ele.
Variabilitatea modificării(după Ch. Darwin – o anumită variabilitate) – acestea sunt modificări fenotipice sub influența factorilor de mediu care nu sunt moșteniți, iar genotipul rămâne neschimbat.
Se numesc modificări ale fenotipului sub influența factorilor de mediu la indivizi identici genetic modificări. Modificările se numesc altfel modificări ale gradului de exprimare a unei caracteristici. Apariția modificărilor se datorează faptului că factorii de mediu (temperatură, lumină, umiditate etc.) afectează activitatea enzimelor și, în anumite limite, modifică cursul reacțiilor biochimice. Variabilitatea modificării este de natură adaptativă, în contrast cu variabilitatea mutațională.
Exemple de modificări:
1) vârful de săgeată are 3 tipuri de frunze, diferite ca formă, în funcție de acțiunea factorului de mediu: în formă de săgeată, situată deasupra apei, ovale - la suprafața apei, liniare - scufundate în apă;
2) la iepurele de Himalaya, in locul blanii albe ras, cand este pus in conditii noi (temperatura 2 C), creste lana neagra;
3) la utilizarea anumitor tipuri de furaje, greutatea corporală și producția de lapte a vacilor cresc semnificativ;
4) lacramioare lasa pe soluri argiloase late, verde închis, iar pe cele sărace nisipoase - înguste și de culoare palidă;
5) plantele de păpădie mutate sus în munți, sau în zone cu climă rece, nu ating dimensiunile normale și cresc pitic.
6) dacă în sol există un conținut în exces de potasiu, creșterea plantelor crește, iar dacă există mult fier în sol, atunci pe petalele albe apare o tentă maronie.
Proprietăți de modificare:
1) modificările pot apărea la un întreg grup de indivizi, deoarece acestea sunt modificări de grup în severitatea simptomelor;
2) modificările sunt adecvate, i.e. corespund tipului și duratei expunerii la un anumit factor de mediu (temperatură, lumină, umiditate a solului etc.);
3) modificările formează o serie de variații, prin urmare sunt clasificate ca modificări cantitative ale caracteristicilor;
4) modificările sunt reversibile într-o singură generație, adică, cu o schimbare a condițiilor externe la indivizi, gradul de exprimare a caracteristicilor se modifică. De exemplu, la vaci, cu o modificare a hrănirii, producția de lapte se poate modifica;la om, sub influența razelor ultraviolete, apar bronz, pistrui etc.;
5) modificările nu sunt moștenite;
6) modificările sunt de natură adaptativă, adică, ca răspuns la condițiile de mediu în schimbare, indivizii prezintă modificări fenotipice care contribuie la supraviețuirea lor. De exemplu, șobolanii de companie se adaptează la otrăvuri; Iepurii de câmp își schimbă culorile sezoniere;
7) sunt grupate în jurul valorii medii.
Sub influența mediului extern, într-o măsură mai mare, se modifică lungimea și forma frunzelor, înălțimea, greutatea etc.
Cu toate acestea, sub influența mediului, semnele se pot schimba în anumite limite. Norma de reacție– acestea sunt limitele superioare și inferioare în care se poate modifica caracteristica. Aceste limite în care fenotipul poate varia sunt determinate de genotip. Exemplul 1: producția de lapte de la o vaca este de 4000–5000 l/an. Acest lucru indică faptul că variabilitatea acestei trăsături este observată în astfel de limite, iar viteza de reacție este de 4000–5000 l/an. Exemplul 2: dacă înălțimea tulpinii unui soi de ovăz înalt variază de la 110 la 130 cm, atunci norma de reacție pentru această trăsătură este de 110–130 cm.
Semnele diferite au norme de reacție diferite - largi și înguste. Viteză largă de reacție– lungimea frunzelor, greutatea corporală, producția de lapte a vacilor etc. Norma de reacție îngustă– conținutul de grăsime al laptelui, culoarea semințelor, florilor, fructelor etc. Trăsăturile cantitative au o rată de reacție largă, în timp ce trăsăturile calitative au o viteză de reacție îngustă.
Analiza statistică a variabilității modificării folosind exemplul numărului de spiculete dintr-un spic de grâu
Deoarece modificarea este o modificare cantitativă a unei caracteristici, este posibil să se efectueze o analiză statistică a variabilității modificării și să se obțină valoarea medie a variabilității modificării sau seria de variații. Seria de variații variabilitatea trăsăturii (adică numărul de spiculete în urechi) - aranjarea urechilor pe rând în număr tot mai mare de spiculete. Seria de variații constă din opțiuni individuale (variații). Dacă numărați numărul de variante individuale dintr-o serie de variații, puteți vedea că frecvența lor de apariție nu este aceeași. Opțiuni ( variatii) este numărul de spiculete din spicele de grâu (o singură expresie a trăsăturii). Cel mai adesea se găsesc indicatorii medii ai seriei de variații (numărul de spiculete variază de la 14 la 20). De exemplu, în 100 de spice de porumb, trebuie să determinați frecvența de apariție a diferitelor variante. Rezultatele calculului arată că cele mai comune urechi sunt cele cu un număr mediu de spiculete (16–18):
Rândul de sus arată opțiunile - de la cel mai mic la cel mai mare. Rândul de jos este frecvența de apariție a fiecărei opțiuni.
Distribuția variantelor într-o serie de variații poate fi afișată vizual folosind un grafic. Se numește expresia grafică a variabilității unei caracteristici curba de variatie, care reflectă limitele de variație și frecvența de apariție a variațiilor specifice unei trăsături (Fig. 36) .
V
Orez. 36 . Curba de variație a numărului de spiculete dintr-un spic de grâu
Pentru a determina valoarea medie a variabilității modificării spicelor de grâu, este necesar să se țină cont de următorii parametri:
P – numărul de urechi cu un anumit număr de spiculete (frecvența de apariție a trăsăturii);
n – numărul total de variante ale seriei;
V – numărul de spiculete dintr-o ureche (variante care formează o serie de variații);
M – valoarea medie a variabilității modificării, sau media aritmetică a seriei de variații a spicelor de grâu, este determinată de formula:
M=–––––––––– (valoarea medie a variabilității modificării)
2x14+7x15+22x16+32x17+24x18+8x19+5x20
M=––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– = 17, 1.
Valoarea medie a variabilității modificării are aplicație practică în rezolvarea problemei creșterii productivității plantelor și animalelor agricole.
Legea lui Vavilov a seriei omologice
O generalizare teoretică importantă a cercetării lui N. I. Vavilov este doctrina seriei omologice pe care a dezvoltat-o. Conform legii serii omologice de variabilitate ereditară formulată de el, nu numai speciile apropiate genetic, ci și genurile de plante formează serii omologice de forme, adică există un anumit paralelism în variabilitatea genetică a speciilor și genurilor. Speciile apropiate, datorită similitudinii mari a genotipurilor lor (aproape același set de gene), au o variabilitate ereditară similară. Dacă toate variațiile cunoscute ale caracterelor dintr-o specie bine studiată sunt plasate într-o anumită ordine, atunci aproape toate aceleași variații ale variabilității caracterelor pot fi găsite la alte specii înrudite. De exemplu, variabilitatea spinalității spicului este aproximativ aceeași la grâul moale, dur și la orz.
Interpretare de N.I.Vavilov. Speciile și genurile care sunt apropiate genetic sunt caracterizate de serii similare de variabilitate ereditară, cu o asemenea regularitate încât, cunoscând seria de forme din cadrul unei specii, se poate prezice prezența formelor paralele în alte specii și genuri. Cu cât relația este mai strânsă, cu atât mai completă este similaritatea în seria variabilității.
Interpretarea modernă a legii
Speciile, genurile, familiile înrudite au gene omoloage și ordine de gene în cromozomi, a căror similitudine este cu atât mai completă, cu cât taxonii comparați sunt mai apropiați din punct de vedere evolutiv. Omologia genelor la speciile înrudite se manifestă prin asemănarea seriei variabilității lor ereditare (1987).
Înțelesul legii
1. Legea seriei omologice a variabilității ereditare face posibilă găsirea caracteristicilor și variantelor necesare într-o varietate aproape infinită de forme tipuri variate atât plantele de cultură, cât și animalele domestice, precum și rudele lor sălbatice.
2. Face posibilă căutarea cu succes de noi soiuri de plante cultivate și rase de animale domestice cu anumite caracteristici necesare. Aceasta este enorma semnificație practică a legii pentru producția de culturi, creșterea și creșterea animalelor.
3. Rolul său în geografia plantelor cultivate este comparabil cu rolul Tabelul periodic elemente ale lui D.I. Mendeleev în chimie. Prin aplicarea legii seriei omologice se poate stabili centrul de origine al plantelor în funcție de specii înrudite cu caracteristici și forme similare, care se dezvoltă probabil în același mediu geografic și ecologic.
Biletul 4
Moștenirea caracteristicilor în timpul divergenței cromozomilor sexuali (nondisjuncția primară și secundară a cromozomilor X la Drosophila)
După cum sa menționat mai devreme, atunci când o femelă Drosophila cu ochi albi este încrucișată cu un mascul cu ochi roșii F1 toate fiicele au ochii roșii și toți fiii care primesc singurul lor X-cromozomul de la mama, ochii albi. Cu toate acestea, uneori în astfel de încrucișări apar masculi singuri cu ochi roșii și femele cu ochi albi, așa-numitele muște excepționale cu o frecvență de 0,1-0,001%. Bridges a sugerat că apariția unor astfel de „indivizi excepționali” se explică prin faptul că la mama lor, în timpul meiozei, ambii cromozomi X au ajuns într-un singur ou, adică. s-a produs non-divergenta X-cromozomi. Fiecare dintre aceste ovule poate fi fertilizat fie de spermatozoizi, fie X-cromozom, sau Y-cromozom. Ca urmare, se pot forma 4 tipuri de zigoți: 1) cu trei X-cromozomi - XXX; 2) cu două mame X-cromozomii si Y-cromozom XXY; 3) cu unul patern X-cromozom; 4) fără X-cromozomi, dar cu Y-cromozom.
XXY sunt femele normale fertile. XO- masculi, dar sterili. Aceasta arată că în Drosophila Y-cromozomul nu conține gene care determină sexul. La traversare XXY femele cu masculi normali cu ochi roșii ( X Y) Poduri găsite printre urmași 4% femele cu ochi albi și 4% masculi cu ochi roșii. Restul urmașilor era format din femele cu ochi roșii și masculi cu ochi albi. Autorul a explicat apariția unor astfel de indivizi excepționali prin nondivergență secundară X-cromozomi în meioză, deoarece femelele luate în cruce ( XXY), a apărut ca urmare a nedisjuncției cromozomilor primari. Nedisjuncția cromozomală secundară la astfel de femele în meioză este observată de 100 de ori mai des decât primară.
La un număr de alte organisme, inclusiv la oameni, este cunoscută și nondisjuncția cromozomilor sexuali. Dintre cele 4 tipuri de urmași rezultate din nondivergență X-cromozomi la femei, indivizi care nu au niciunul X-cromozomii mor în timpul dezvoltării embrionare. Zigoti XXX se dezvoltă la femeile care au mai multe șanse de a avea defecte mintale și infertilitate decât de obicei. De la zigoți XXY se dezvoltă bărbații defecte - sindromul Klinefelter - infertilitate, retard mintal, fizic eunuchoid. Descendenții dintr-unul X-cromozomii mor adesea în dezvoltarea embrionară; rarele supraviețuitori sunt femeile cu sindromul Shereshevsky-Turner. Sunt scunzi, copilăriști și sterili. În oameni Y-cromozomii contin gene care determina dezvoltarea unui organism masculin. Cu absenta Y-Cromozomii se dezvolta in functie de tipul feminin. Nedisjuncția cromozomilor sexuali apare mai frecvent la oameni decât la Drosophila; În medie, la fiecare 600 de băieți născuți, există unul cu sindrom Klinefelter.
N.I. Vavilov, studiind variabilitatea ereditară a plantelor cultivate și a strămoșilor acestora, a descoperit o serie de modele care au făcut posibilă formularea legii seriei omologice a variabilității ereditare: „Speciile și genurile care sunt apropiate genetic sunt caracterizate de serii similare de variabilitate ereditară cu astfel de corectitudinea că, cunoscând un număr de forme în cadrul unei specii, se poate prevedea găsirea unor forme paralele la alte specii și genuri. Cu cât sunt localizați genetic mai aproape sistem comun genurile și speciile, cu atât mai completă este similaritatea în rândurile variabilității lor. Familii întregi de plante se caracterizează în general printr-un anumit ciclu de variație care trece prin toate genurile și speciile care alcătuiesc familia 30.”
Această lege poate fi ilustrată prin exemplul familiei Poa, care include grâu, secară, orz, ovăz, mei etc. Astfel, culoarea neagră a cariopsei a fost găsită la secară, grâu, orz, porumb și alte plante, iar forma alungită a cariopsei a fost găsită la toate speciile studiate ale familiei. Legea seriei omologice în variabilitatea ereditară a permis lui N.I.Vavilov să găsească o serie de forme de secară, necunoscute anterior, pe baza prezenței acestor caracteristici în grâu. Printre acestea se numără: urechile înțepate și fără urechi, boabe de culoare roșie, albă, neagră și violetă, boabe făinoase și sticloase etc.
Legea descoperită de N.I.Vavilov este valabilă nu numai pentru plante, ci și pentru animale. Astfel, albinismul apare nu numai la diferite grupuri de mamifere, ci și la păsări și alte animale. Degetul scurt se observă la oameni, bovine, oi, câini, păsări, absența penelor la păsări, solzilor la pești, lânii la mamifere etc.
Legea seriei omoloage de variabilitate ereditară este de mare importanță pentru practica de reproducere. Ne permite să prezicem prezența unor forme care nu se găsesc la o specie dată, dar caracteristice unor specii strâns înrudite, adică legea indică direcția căutărilor. Mai mult, forma dorită poate fi găsită în sălbăticie sau obținută prin mutageneză artificială. De exemplu, în 1927, geneticianul german E. Baur, pe baza legii seriei omologice, a sugerat posibila existență a unei forme de lupin fără alcaloizi, care ar putea fi folosită ca hrană pentru animale. Cu toate acestea, astfel de forme nu erau cunoscute. S-a sugerat că mutanții fără alcaloizi sunt mai puțin rezistenți la dăunători decât plantele de lupin amar și majoritatea mor înainte de a înflori.
Pe baza acestor presupuneri, R. Zengbusch a început căutarea mutanților fără alcaloizi. El a examinat 2,5 milioane de plante de lupin și a identificat printre ele 5 plante cu un conținut scăzut de alcaloizi, care au fost strămoșii lupinului furajer.
Studiile ulterioare au arătat efectul legii seriei omologice la nivelul variabilității caracteristicilor morfologice, fiziologice și biochimice ale unei mari varietăți de organisme - de la bacterii la oameni.
Mutații artificiale
Mutageneza spontană apare constant în natură. Cu toate acestea, mutațiile spontane sunt rare. De exemplu, la Drosophila, mutația ochiului alb se formează cu o frecvență de 1:100.000 de gameți; la om, multe gene suferă mutații cu o frecvență de 1:200.000 de gameți.În 1925, G.A. Nadson și G.S. Filippov au descoperit efectul mutagen al razelor de radiu asupra variabilității ereditare a celulelor de drojdie. De o importanță deosebită pentru dezvoltarea mutagenezei artificiale au fost lucrările lui G. Meller (1927), care nu numai că a confirmat efectul mutagen al razelor de radiu în experimente pe Drosophila, dar a arătat și că iradierea crește frecvența mutațiilor de sute de ori. În 1928, L. Stadler a folosit razele X pentru a obține mutații. Mai târziu, a fost dovedit și efectul mutagen al substanțelor chimice. Aceste și alte experimente au arătat existența unui număr mare de factori numiți mutagenă, capabil să provoace mutații în diferite organisme.
Toți mutagenii utilizați pentru a produce mutații sunt împărțiți în două grupuri:
fizic - radiații, temperatură ridicată și scăzută, impact mecanic, ultrasunete;
chimic- diverși compuși organici și anorganici: cafeină, gaz muștar, săruri de metale grele, acid azot etc.
Mutageneza indusă are mare importanță. Face posibilă crearea de material sursă valoros pentru reproducere, sute de soiuri foarte productive de plante și rase de animale, creșterea productivității unui număr de producători de substanțe biologic active de 10-20 de ori și, de asemenea, dezvăluie modalități de a crea mijloace de protecție. oameni din acțiunea factorilor mutageni.
VARIABILITATE MUTAȚIONALĂ
Plan
Diferența dintre mutații și modificări.
Clasificarea mutațiilor.
Legea lui N.I.Vavilov
Mutații. Conceptul de mutație. Factori mutageni.
Mutații - sunt modificări bruște, permanente, naturale sau artificiale ale materialului genetic care apar sub influența factori mutageni .
Tipuri de factori mutageni:
A) fizic– radiații, temperatură, radiații electromagnetice.
B) factori chimici - substanțe care provoacă otrăvirea organismului: alcool, nicotină, formaldehidă.
ÎN) biologic- virusuri, bacterii.
Diferența dintre mutații și modificări
Clasificarea mutațiilor
Există mai multe clasificări ale mutațiilor.
I Clasificarea mutațiilor după semnificație: benefic, nociv, neutru.
Util mutațiile conduc la creșterea rezistenței organismului și sunt materiale pentru selecția naturală și artificială.
Mutații dăunătoare reduc vitalitatea și conduc la dezvoltarea bolilor ereditare: hemofilie, anemia falciforme.
II Clasificarea mutaţiilor după localizare sau loc de apariţie: somatică şi generativă.
Somatic apar în celulele corpului și afectează doar o parte a corpului, în timp ce indivizii mozaic se dezvoltă: ochi diferiți, colorarea părului. Aceste mutații sunt moștenite numai în timpul înmulțirii vegetative (în coacăze).
Generativ – apar în celulele germinale sau în celulele din care se formează gameții. Ele sunt împărțite în nucleare și extranucleare (mitocondriale, plastide).
III Mutații după natura genotipului modificări: cromozomiale, genomice, gene.
Genetic (sau punct) nu sunt vizibile la microscop, sunt asociate cu modificări ale structurii genelor. Aceste mutații apar ca urmare a pierderii, inserției sau înlocuirii unei nucleotide cu alta. Aceste mutații duc la boli genetice: daltonism, fenilcetonurie.
Cromozomiale (perestroika) asociate cu modificări ale structurii cromozomilor. Ce se poate întâmpla:
Ștergere: - pierderea unei secțiuni a unui cromozom;
Dublare - dublarea unei secțiuni de cromozom;
inversiune - rotația unei părți a cromozomului cu 180 0;
Translocarea – schimb de secţiuni de cromozomi neomologi şi fuziune doi cromozomi neomologi într-unul singur.
Cauzele mutațiilor cromozomiale: apariția a două sau mai multe rupturi de cromozomi urmate de unirea lor, dar în ordine greșită.
genomic mutatii duce la modificarea numărului de cromozomi. Distinge heteroploidieȘi poliploidie.
Heteroploidie asociată cu modificarea numărului de cromozomi, pe mai mulți cromozomi – 1.2.3. Cauze: nedisjuncția cromozomilor în meioză:
- monosomia - scăderea numărului de cromozomi cu 1 cromozom. Formula generală a setului de cromozomi este 2n-1.
- trisomia - creșterea numărului de cromozomi cu 1. Formula generală 2n+1 (47 de cromozomi sindromul Clanfeather; trizonomia a 21 de perechi de cromozomi - sindromul Down (semne multiple) defecte congenitale, reducând vitalitatea organismului și afectarea dezvoltării mentale).
poliploidie - modificarea multiplă a numărului de cromozomi. În organismele poliploide, setul haploid (n) de cromozomi din celule se repetă nu de 2 ori, ca în cele diploide, ci de 4-6 ori, uneori mult mai mult - de până la 10-12 ori.
Apariția poliploidelor este asociată cu o încălcare a mitozei sau meiozei. În special, nedivergența cromozomilor omologi în meioză duce la formarea gameților cu un număr crescut de cromozomi. În organismele diploide, acest proces poate produce gameți diploizi (2n).
Se găsește pe scară largă în plantele cultivate: hrișcă, floarea soarelui etc., precum și în plantele sălbatice.
Legea lui N.I. Vavilov (legea seriei omoloage a variabilității ereditare).
/Încă din cele mai vechi timpuri, cercetătorii au observat existența unor caracteristici similare în tipuri diferiteși genuri din aceeași familie, cum ar fi pepenii, care sunt asemănători castraveților, sau pepenii, care sunt similari cu pepenii. Aceste fapte au stat la baza legii seriei omologice în variabilitatea ereditară./
Alelism multiplu. Variabilitatea paralelă. O genă poate exista în mai mult de două stări. Diversitatea alelelor unei gene se numește alelism multiplu. Alele diferite determină grade diferite ale aceleiași trăsături. Cu cât indivizii dintr-o populație poartă mai multe alele, cu atât specia este mai plastică, cu atât se adaptează mai bine la condițiile de mediu în schimbare.
Alelismul multiplu stă la baza variabilitate paralelă - un fenomen în care caractere asemănătoare apar la specii și genuri diferite ale aceleiași familii. S-au sistematizat faptele de variabilitate paralelă N.I. Vavilov./
N.I. Vavilov a comparat speciile din familia Cerealelor. El a aflat că, dacă grâul moale are forme de iarnă și de primăvară, acoperite și fără baltă, atunci aceleași forme se găsesc neapărat și în grâul dur. În plus, compoziția caracteristicilor. Prin care formele diferă în cadrul unei specii și gen, se dovedește adesea a fi același în alte genuri. De exemplu, formele de secară și orz repetă formele diferitelor tipuri de grâu, formând aceeași serie paralelă sau omoloagă de variabilitate ereditară.
Sistematizarea faptelor i-a permis lui N.I.Vavilov să formuleze legea seriei omoloage în variabilitatea ereditară (1920): speciile și genurile care sunt apropiate genetic sunt caracterizate de serii similare de variabilitate ereditară cu o asemenea regularitate. Că, cunoscând un număr de forme în cadrul unei specii, se poate prezice prezența formelor paralele în alte specii și genuri.
Omologia caracterelor ereditare ale speciilor și genurilor strâns înrudite se explică prin omologia genelor lor, deoarece au provenit din aceeași specie strămoșească. În plus, procesul de mutație la speciile apropiate genetic decurge în mod similar. Prin urmare, ei dezvoltă serii similare de alele recesive și, ca urmare, trăsături paralele.
Concluzie din legea lui Vavilov: fiecare specie are anumite limite de variabilitate mutațională. Nici un proces de mutație nu poate duce la schimbări care să depășească spectrul variabilității ereditare a speciei. Astfel, la mamifere, mutațiile pot schimba culoarea blanii de la negru la maro, roșu, alb, pot apărea dungi și pete, dar este exclusă apariția unei culori verzi.