เอ็น วาวิลอฟ ค้นพบกฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกัน กฎของอนุกรมความแปรปรวนทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต

ส่วน: ชีววิทยา

วัตถุประสงค์ของบทเรียน

1. แนะนำให้นักเรียนรู้จักรูปทรง ความแปรปรวนทางพันธุกรรมสาเหตุและผลกระทบต่อร่างกาย เพื่อพัฒนาความสามารถในการจำแนกรูปแบบของความแปรปรวนในเด็กนักเรียนและเปรียบเทียบระหว่างกัน ยกตัวอย่างที่แสดงให้เห็นการสำแดงของแต่ละคน
2. เพื่อพัฒนาความรู้เกี่ยวกับประเภทของการกลายพันธุ์
3. กำหนดกฎของอนุกรมคล้ายคลึงและอธิบายความหมายของอนุกรมนั้น
4. โน้มน้าวนักเรียนมัธยมปลายว่ากระบวนการกลายพันธุ์มีความสำคัญมากต่อวิวัฒนาการของโลกอินทรีย์และงานปรับปรุงพันธุ์มนุษย์

การสาธิต

• แผนภาพแสดงการกลายพันธุ์ของโครโมโซมประเภทต่างๆ
• โครงการโพลิพลอยด์เซชัน
• ซีรีส์ที่คล้ายคลึงกันในความแปรปรวนทางพันธุกรรม

เงื่อนไข ความแปรปรวนทางพันธุกรรม, การกลายพันธุ์, การกลายพันธุ์ของยีน, การกลายพันธุ์ของจีโนม, การกลายพันธุ์ของโครโมโซม:

• การผกผัน;
• การลบ;
• การทำสำเนา;
• การโยกย้าย

งานสำหรับนักเรียน:

1. จงกำหนดกฎของอนุกรมคล้ายคลึงและยกตัวอย่าง
2. ทำความคุ้นเคยกับชีวประวัติของ N.I. Vavilov และรู้จักการค้นพบทางวิทยาศาสตร์หลักของเขา
3. สร้างตาราง "รูปแบบของความแปรปรวน"

1. เวลาจัดงาน.
2. การทดสอบความรู้และทักษะ

งานหน้า

1. พันธุศาสตร์ศึกษาอะไร?
2. คำว่าพันธุกรรมหมายถึงอะไร - ความแปรปรวน?
3. คุณรู้ความแปรปรวนในรูปแบบใด
4. บรรทัดฐานของปฏิกิริยาหมายถึงอะไร?
5. รูปแบบของความแปรปรวนในการปรับเปลี่ยนมีอะไรบ้าง?
6. เงื่อนไขที่เปลี่ยนแปลงส่งผลต่อคุณลักษณะเชิงปริมาณและคุณภาพอย่างไร ยกตัวอย่าง
7. บรรทัดฐานของปฏิกิริยาคืออะไร? เพราะเหตุใดคุณลักษณะเชิงคุณภาพจึงมีความหลากหลาย ระดับเล็กขึ้นอยู่กับอิทธิพลของสภาพแวดล้อมหรือไม่?
8. อะไรคือความสำคัญเชิงปฏิบัติในการเกษตรของบรรทัดฐานปฏิกิริยาของสัตว์และพืช?

งานส่วนบุคคลบนคอมพิวเตอร์ - งานทดสอบ

กรอกแผนภาพ:

นักเรียนทำงานบนคอมพิวเตอร์ด้วยแอปพลิเคชัน 1. (ในระหว่างบทเรียน ภารกิจที่ 1-5 เสร็จสิ้น)

1. การเรียนรู้เนื้อหาใหม่

แนวคิดเรื่องความแปรปรวนทางพันธุกรรมรวมถึงความแปรปรวนของจีโนไทป์และไซโตพลาสซึม ประการแรกแบ่งออกเป็นการกลายพันธุ์ การรวมกัน และความสัมพันธ์ ความแปรปรวนแบบผสมผสานเกิดขึ้นระหว่างการผสมข้ามพันธุ์ ความแตกต่างของโครโมโซมอย่างอิสระในไมโอซิส และการหลอมรวมของเซลล์สืบพันธุ์แบบสุ่มระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ความแปรปรวนของการกลายพันธุ์รวมถึงการกลายพันธุ์ของจีโนม โครโมโซม และยีน คำว่า การกลายพันธุ์ ได้รับการแนะนำให้รู้จักกับวิทยาศาสตร์โดย G. de Vries ชีวประวัติและหลักของเขา ความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ตั้งอยู่ในส่วน การกลายพันธุ์ของจีโนมสัมพันธ์กับการเกิดขึ้นของโพลิพลอยด์และแอนอัพพลอยด์ การกลายพันธุ์ของโครโมโซมถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนแปลงระหว่างโครโมโซม - การโยกย้ายหรือการจัดเรียงภายในโครโมโซมใหม่: การลบ การทำซ้ำ การผกผัน การกลายพันธุ์ของยีนอธิบายได้จากการเปลี่ยนแปลงลำดับของนิวคลีโอไทด์: การเพิ่มขึ้นหรือลดลงของจำนวน (การลบออก การทำซ้ำ) การแทรกนิวคลีโอไทด์ใหม่ หรือการหมุนของส่วนภายในยีน (การผกผัน) ความแปรปรวนของไซโตพลาสซึมสัมพันธ์กับ DNA ซึ่งพบได้ในพลาสติดและไมโตคอนเดรียของเซลล์ ความแปรปรวนทางพันธุกรรมของสายพันธุ์และสกุลที่เกี่ยวข้องเป็นไปตามกฎอนุกรมความคล้ายคลึงกันของ Vavilov

การปรับเปลี่ยนความแปรปรวนสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงในฟีโนไทป์โดยไม่ส่งผลกระทบต่อจีโนไทป์ สิ่งที่ตรงกันข้ามคือความแปรปรวนอีกรูปแบบหนึ่ง - จีโนไทป์หรือการกลายพันธุ์ (ตามดาร์วิน - กรรมพันธุ์, ไม่แน่นอน, ปัจเจกบุคคล), การเปลี่ยนจีโนไทป์ การกลายพันธุ์เป็นการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมอย่างถาวรในสารพันธุกรรม

การเปลี่ยนแปลงส่วนบุคคลในจีโนไทป์เรียกว่า การกลายพันธุ์.

แนวคิดเรื่องการกลายพันธุ์ได้รับการแนะนำให้รู้จักกับวิทยาศาสตร์โดย Dutchman de Vries การกลายพันธุ์คือการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่นำไปสู่การเพิ่มหรือลดปริมาณของสารพันธุกรรม ไปจนถึงการเปลี่ยนแปลงของนิวคลีโอไทด์หรือลำดับของมัน

การจำแนกประเภทของการกลายพันธุ์

• การกลายพันธุ์โดยธรรมชาติของการสำแดง: เด่น, ถอย
• การกลายพันธุ์ตามสถานที่เกิด: โซมาติก, กำเนิด
• การกลายพันธุ์ตามลักษณะที่ปรากฏ: เกิดขึ้นเอง, ชักนำ
• การกลายพันธุ์ตามค่าการปรับตัว: เป็นประโยชน์, เป็นอันตราย, เป็นกลาง (ถึงตาย กึ่งถึงตาย)

การกลายพันธุ์ส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นจะมีลักษณะด้อยและไม่เอื้ออำนวยต่อสิ่งมีชีวิต และอาจทำให้เสียชีวิตได้ เมื่อใช้ร่วมกับยีนเด่นที่เป็นอัลลีล การกลายพันธุ์แบบถอยจะไม่แสดงออกมาทางฟีโนไทป์ การกลายพันธุ์เกิดขึ้นในเซลล์สืบพันธุ์และร่างกาย หากเกิดการกลายพันธุ์ในเซลล์สืบพันธุ์ พวกมันจะถูกเรียก กำเนิดและปรากฏอยู่ในรุ่นที่พัฒนามาจากเซลล์สืบพันธุ์ เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงของเซลล์พืช การกลายพันธุ์ทางร่างกายการกลายพันธุ์ดังกล่าวนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงลักษณะของสิ่งมีชีวิตเพียงบางส่วนที่พัฒนาจากเซลล์ที่เปลี่ยนแปลง ในสัตว์ การกลายพันธุ์ทางร่างกายจะไม่ถูกส่งไปยังรุ่นต่อๆ ไป เนื่องจากสิ่งมีชีวิตใหม่ไม่ได้เกิดขึ้นจากเซลล์ร่างกาย มันแตกต่างกันในพืช: ในเซลล์ลูกผสมของสิ่งมีชีวิตพืช การจำลองแบบและไมโทซีสสามารถเกิดขึ้นได้ในนิวเคลียสที่แตกต่างกันในลักษณะที่แตกต่างกันเล็กน้อย ในช่วงการสร้างเซลล์ต่อเนื่องกัน โครโมโซมแต่ละตัวจะสูญเสียไปและมีการเลือกคาริโอไทป์บางประเภทที่สามารถคงอยู่ได้หลายชั่วอายุคน

มีหลายอย่าง ประเภทของการกลายพันธุ์ตามระดับการเกิด:

1. การกลายพันธุ์ของจีโนม - การเปลี่ยนแปลงของ ploidy เช่น หมายเลขโครโมโซม (ความผิดปกติของโครโมโซมเชิงตัวเลข) ซึ่งพบได้บ่อยในพืชโดยเฉพาะ
2. การกลายพันธุ์ของโครโมโซม - การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโครโมโซม (ความผิดปกติของโครงสร้างโครโมโซม)
3. การกลายพันธุ์ของยีนคือการเปลี่ยนแปลงในแต่ละยีน

การกลายพันธุ์ของจีโนม

Polyploidy คือการเพิ่มจำนวนโครโมโซมหลายเท่า
Aneuploidy คือการสูญเสียหรือการปรากฏตัวของโครโมโซมส่วนเกินอันเป็นผลมาจากความผิดปกติในไมโอซิส

เกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงจำนวนหรือโครงสร้างของโครโมโซม การเปลี่ยนแปลงของพลอยด์จะสังเกตได้เมื่อการแยกโครโมโซมหยุดชะงัก

โรคโครโมโซม

• การกลายพันธุ์กำเนิด
• XXY; XYU - กลุ่มอาการไคลน์เฟลเตอร์
• XO - กลุ่มอาการ Shershevsky-Turner

การกลายพันธุ์แบบออโตโซม

• กลุ่มอาการ Patau (โครโมโซม 13)
• เอ็ดเวิร์ดซินโดรม (โครโมโซม 18)
• ดาวน์ซินโดรม (บนโครโมโซม 21)

กลุ่มอาการไคลน์เฟลเตอร์

XXY และ XXXY - กลุ่มอาการไคลน์เฟลเตอร์ ความถี่ที่เกิด 1:400 – 1:500. คาริโอไทป์ – 47, XXY, 48, XXXY ฯลฯ ฟีโนไทป์ของผู้ชาย ประเภทร่างกายของผู้หญิง gynecomastia สูง แขนและขาค่อนข้างยาว ผมที่พัฒนาไม่ดี ความฉลาดก็ลดลง

กลุ่มอาการเชอร์เชฟสกี-เทิร์นเนอร์

X0 – กลุ่มอาการเชเรเชฟสกี-เทิร์นเนอร์ (monosomy X) ความถี่ที่จะเกิดขึ้นคือ 1:2000 – 1:3000 คาริโอไทป์ 45,X. ฟีโนไทป์เป็นเพศหญิง สัญญาณทางร่างกาย: ส่วนสูง 135 – 145 ซม. ผิวหนังมีปีกพับที่คอ (จากด้านหลังศีรษะถึงไหล่) หูต่ำ ด้อยพัฒนาลักษณะทางเพศหลักและรอง ใน 25% ของกรณีมีข้อบกพร่องของหัวใจและไตผิดปกติ ความฉลาดไม่ค่อยได้รับผลกระทบ

Patau syndrome - Trisomy บนโครโมโซม 13 (Patau syndrome) พบในทารกแรกเกิดที่มีความถี่ประมาณ 1:5000 - 1:7000 และมีความสัมพันธ์กับความบกพร่องทางพัฒนาการที่หลากหลาย SP มีลักษณะพิเศษคือความพิการแต่กำเนิดของสมองและใบหน้า นี่คือกลุ่มของความผิดปกติระยะแรกๆ ของการก่อตัวของสมอง ลูกตา กระดูกของสมอง และส่วนใบหน้าของกะโหลกศีรษะ เส้นรอบวงกะโหลกศีรษะมักจะลดลง หน้าผากลาดเอียงต่ำ รอยแยกของเปลือกตาแคบ ดั้งจมูกจม หูต่ำและผิดรูป สัญญาณทั่วไปของ SP คือปากแหว่งและเพดานโหว่

ดาวน์ซินโดรมเป็นโรคที่เกิดจากความผิดปกติของชุดโครโมโซม (การเปลี่ยนแปลงจำนวนหรือโครงสร้างของออโตโซม) อาการหลักคือความบกพร่องทางจิตลักษณะที่แปลกประหลาดของผู้ป่วยและความผิดปกติ แต่กำเนิด หนึ่งในโรคโครโมโซมที่พบบ่อยที่สุด เกิดขึ้นโดยมีความถี่เฉลี่ยอยู่ที่ 1 ใน 700 ของทารกแรกเกิด มักพบรอยพับตามขวางบนฝ่ามือ

การกลายพันธุ์ของโครโมโซม

การกลายพันธุ์ของโครโมโซมมีหลายประเภทที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโครโมโซม:

• การลบ - การสูญเสียส่วนหนึ่งของโครโมโซม;
• การทำสำเนา - เพิ่มส่วนโครโมโซมเป็นสองเท่า;
• การผกผัน - การหมุนของส่วนโครโมโซม 180 องศา;
• การโยกย้าย - การถ่ายโอนส่วนของโครโมโซมไปยังโครโมโซมอื่น
• การขนย้าย - การเคลื่อนไหวในโครโมโซมเดียว

การลบและการทำซ้ำจะทำให้ปริมาณของสารพันธุกรรมเปลี่ยนแปลง ปรากฏลักษณะทางฟีโนไทป์ขึ้นอยู่กับขนาดของบริเวณโครโมโซมที่เกี่ยวข้องและมียีนที่สำคัญหรือไม่ การทำซ้ำสามารถทำให้เกิดยีนใหม่ได้ ในระหว่างการผกผันและการย้ายตำแหน่ง ปริมาณของสารพันธุกรรมจะไม่เปลี่ยนแปลง แต่ตำแหน่งของมันจะเปลี่ยนแปลง การกลายพันธุ์ดังกล่าวมีบทบาทสำคัญเช่นกัน เนื่องจากการผสมพันธุ์กลายพันธุ์กับรูปแบบดั้งเดิมนั้นเป็นเรื่องยาก และลูกผสม F1 ของพวกมันส่วนใหญ่มักจะปลอดเชื้อ

การลบ ในมนุษย์อันเป็นผลมาจากการลบออก:

• Wolf syndrome - บริเวณหนึ่งหายไปจากโครโมโซมขนาดใหญ่ 4 -
• กลุ่มอาการ "เสียงร้องของแมว" - โดยมีการลบโครโมโซม 5 สาเหตุ: การกลายพันธุ์ของโครโมโซม การสูญเสียชิ้นส่วนโครโมโซมในคู่ที่ 5
  อาการ: การพัฒนากล่องเสียงผิดปกติ, การร้องไห้เหมือนแมวในวัยเด็ก, พัฒนาการทางร่างกายและจิตใจล่าช้า

การผกผัน

• นี่คือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโครโมโซมที่เกิดจากการหมุน 180° ของส่วนภายในส่วนใดส่วนหนึ่ง
• โครโมโซมที่คล้ายกัน การจัดเรียงใหม่เป็นผลมาจากการแตกหักสองครั้งพร้อมกันในโครโมโซมเดียว

การโยกย้าย

• ในระหว่างการโยกย้าย ส่วนของโครโมโซมที่ไม่คล้ายคลึงกันจะถูกแลกเปลี่ยนกัน แต่จำนวนยีนทั้งหมดจะไม่เปลี่ยนแปลง

การเปลี่ยนฐาน

1. ฟีนิลคีโตนูเรีย อาการ: การสลายฟีนิลอะลานีนบกพร่อง; นี่เป็นสาเหตุของภาวะสมองเสื่อมที่เกิดจากภาวะไฮเปอร์ฟีนิลอะลานินในเลือดสูง ด้วยการรับประทานอาหารตามที่กำหนดและตามกำหนดเวลา (โภชนาการ การสูญเสียฟีนิลอะลานีน) และการใช้ยาบางชนิด อาการทางคลินิกโรคนี้แทบไม่มีอยู่เลย
2. โรคโลหิตจางเซลล์เคียว
3. กลุ่มอาการมอร์แฟน

ทางพันธุกรรม(จุด) การกลายพันธุ์เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงลำดับนิวคลีโอไทด์ ยีนปกติ (ลักษณะของยีนไวด์) และยีนกลายพันธุ์ที่เกิดจากยีนดังกล่าวเรียกว่าอัลลีล

เมื่อเกิดการกลายพันธุ์ของยีน การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างต่อไปนี้จะเกิดขึ้น:

การกลายพันธุ์ของยีน

ตัวอย่างเช่น โรคเม็ดเลือดรูปเคียวเป็นผลมาจากการแทนที่เบสเดี่ยวในสาย b-chain ของโกลบินในเลือด (อะดีนีนถูกแทนที่ด้วยไทมีน) ในระหว่างการลบและการทำซ้ำ ลำดับของแฝดจะถูกเลื่อนและการกลายพันธุ์ที่มี "การเลื่อนเฟรม" จะเกิดขึ้น เช่น การเปลี่ยนแปลงขอบเขตระหว่างโคดอน - จากจุดที่เกิดการกลายพันธุ์ กรดอะมิโนที่ตามมาทั้งหมดจะเปลี่ยนไป

โครงสร้างปฐมภูมิของฮีโมโกลบินในคนที่มีสุขภาพดี (1) และผู้ป่วยโรคโลหิตจางชนิดรูปเคียว (2)

1. - วาล-กิส-เลย์-ทร์ – โปรเกิน กะ-ตะ-กลู-ลิซ
2. - วาล-กิส-เลย์-ทร์ – วาลีน- กลูลิซ

การกลายพันธุ์ของยีนเบต้าฮีโมโกลบิน

กลุ่มอาการมอร์แฟน

การปล่อยอะดรีนาลีนในระดับสูงของโรคไม่เพียงก่อให้เกิดการพัฒนาของภาวะแทรกซ้อนของระบบหัวใจและหลอดเลือดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเกิดขึ้นของบุคคลที่มีความแข็งแกร่งและความสามารถทางจิตเป็นพิเศษอีกด้วย ไม่ทราบตัวเลือกการรักษา เชื่อกันว่า Paganini, Andersen, Chukovsky มีสิ่งนี้

ฮีโมฟีเลีย

สารก่อกลายพันธุ์เป็นปัจจัยที่ทำให้เกิดการกลายพันธุ์: ทางชีวภาพ เคมี และกายภาพ

อัตราการกลายพันธุ์สามารถเพิ่มขึ้นได้ในการทดลอง ภายใต้สภาวะทางธรรมชาติ การกลายพันธุ์จะเกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหัน ภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลต และด้วยเหตุผลอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ในกรณีส่วนใหญ่ ยังไม่ทราบสาเหตุที่แท้จริงของการกลายพันธุ์ ปัจจุบันมีการพัฒนาวิธีการเพื่อเพิ่มจำนวนการกลายพันธุ์ด้วยวิธีเทียม นับเป็นครั้งแรกที่มีการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของจำนวนการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของรังสีเอกซ์

• ปัจจัยทางกายภาพ (รังสีไอออไนซ์ประเภทต่างๆ, รังสีอัลตราไวโอเลต, รังสีเอกซ์)
• ปัจจัยทางเคมี (ยาฆ่าแมลง สารกำจัดวัชพืช ตะกั่ว ยา แอลกอฮอล์ ยาบางชนิด และสารอื่นๆ)
• ปัจจัยทางชีวภาพ (ไวรัสไข้ทรพิษ อีสุกอีใส คางทูม ไข้หวัดใหญ่ โรคหัด โรคตับอักเสบ ฯลฯ)

สุพันธุศาสตร์

สุพันธุศาสตร์เป็นศาสตร์แห่งการพัฒนาสายพันธุ์ของมนุษยชาติ

สุพันธุศาสตร์แปลจากภาษากรีกหมายถึงการกำเนิดของสิ่งที่ดีที่สุด วิทยาศาสตร์ที่เป็นข้อขัดแย้งนี้แสวงหาวิธีปรับปรุงคุณสมบัติทางพันธุกรรมของบุคคลโดยใช้หลักการทางพันธุกรรม เป็นเรื่องยากเสมอมาที่จะยังคงเป็นวิทยาศาสตร์ที่บริสุทธิ์ การพัฒนาของมันตามมาอย่างใกล้ชิดด้วยการเมือง ซึ่งกำจัดผลของมันไปในทางของมันเอง

ในสปาร์ตาโบราณ การคัดเลือกผู้คนดำเนินไปอย่างรุนแรงยิ่งขึ้น โดยทำลายเด็กทารกที่ไม่มีคุณสมบัติทางกายภาพที่จำเป็นสำหรับนักรบในอนาคต บิดาแห่งสุพันธุศาสตร์ซึ่งวางพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์คือฟรานซิส กัลตันในปี พ.ศ. 2412 หลังจากวิเคราะห์สายเลือดของผู้มีความสามารถหลายร้อยคน เขาก็สรุปได้ว่า: ความสามารถอัจฉริยะได้รับการสืบทอดมา

ปัจจุบัน สุพันธุศาสตร์มีเป้าหมายเพื่อขจัดโรคทางพันธุกรรมให้หมดไปจากเผ่าพันธุ์มนุษย์ สายพันธุ์ทางชีววิทยาใดๆ ก็ตามจวนจะถูกทำลายหากการดำรงอยู่ของมันขัดแย้งกับธรรมชาติ ทารกแรกเกิดเกือบครึ่งหนึ่งของทุกๆ พันคนเกิดมาพร้อมกับโรคทางพันธุกรรมบางประเภท ทั่วโลกมีเด็กประเภทนี้เกิดปีละ 2 ล้านคน ในจำนวนนี้มี 150,000 คนที่เป็นดาวน์ซินโดรม ทุกคนรู้มานานแล้วว่าการป้องกันการเกิดของเด็กนั้นง่ายกว่าการต่อสู้กับความเจ็บป่วย แต่โอกาสดังกล่าวปรากฏเฉพาะในยุคของเราเท่านั้น การวินิจฉัยก่อนคลอดและการให้คำปรึกษาทางพันธุกรรมช่วยแก้ปัญหาความเป็นไปได้ในการคลอดบุตร

ความเป็นไปได้สมัยใหม่ของการให้คำปรึกษาทางพันธุกรรมทางการแพทย์ทำให้สามารถระบุความเสี่ยงของโรคทางพันธุกรรมได้ในระหว่างการวางแผนการตั้งครรภ์

นิโคไล อิวาโนวิช วาวิลอฟ

Nikolai Ivanovich Vavilov (2430-2486) - นักพฤกษศาสตร์ชาวรัสเซีย, นักพันธุศาสตร์, ผู้ปรับปรุงพันธุ์พืช, นักภูมิศาสตร์ กำหนดกฎของอนุกรมความแปรปรวนทางพันธุกรรม ทรงสร้างหลักคำสอนแห่งศูนย์กำเนิด พืชที่ปลูก.

นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย N.I. Vavilov ได้สร้างรูปแบบที่สำคัญซึ่งรู้จักกันในชื่อกฎของอนุกรมความคล้ายคลึงกันในความแปรปรวนทางพันธุกรรม: สปีชีส์และจำพวกที่ใกล้ชิดทางพันธุกรรม ตามกฎหมายนี้ เป็นไปได้ที่จะทำนายการค้นพบการเปลี่ยนแปลงที่คล้ายคลึงกันในชนิดพันธุ์และจำพวกที่เกี่ยวข้องกัน เขารวบรวมตารางอนุกรมที่คล้ายคลึงกันในครอบครัว

ซีเรียล รูปแบบนี้ยังปรากฏอยู่ในสัตว์ด้วย ตัวอย่างเช่น ในสัตว์ฟันแทะจะมีชุดสีขนที่คล้ายคลึงกัน

กฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกัน

ศึกษาความแปรปรวนทางพันธุกรรมของพืชที่ปลูกและบรรพบุรุษ N.I. Vavilov ได้กำหนดกฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกัน: “ สปีชีส์และจำพวกที่ใกล้ชิดทางพันธุกรรมนั้นมีลักษณะเฉพาะของความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่คล้ายกันด้วยความสม่ำเสมอจนเมื่อรู้อนุกรมของรูปแบบภายในหนึ่งสปีชีส์เราสามารถทำนายการมีอยู่ของรูปแบบคู่ขนานในสปีชีส์และสกุลอื่น ๆ ”

จากตัวอย่างของตระกูลซีเรียล Vavilov แสดงให้เห็นว่าพบการกลายพันธุ์ที่คล้ายกันในหลายชนิดของตระกูลนี้ ดังนั้นเมล็ดสีดำจึงพบได้ในข้าวไรย์ ข้าวสาลี ข้าวบาร์เลย์ ข้าวโพด และอื่นๆ ยกเว้นข้าวโอ๊ต ต้นข้าวสาลี และลูกเดือย สปีชีส์ที่ศึกษาทั้งหมดมีรูปทรงเมล็ดข้าวที่ยาว การกลายพันธุ์ที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นในสัตว์ด้วย เช่น ผิวเผือกและไม่มีขนในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ผมสั้นในวัว แกะ สุนัข และนก สาเหตุของการกลายพันธุ์ที่คล้ายกันคือต้นกำเนิดของจีโนไทป์ทั่วไป

ดังนั้นการค้นพบการกลายพันธุ์ในสายพันธุ์หนึ่งจึงเป็นเหตุในการค้นหาการกลายพันธุ์ที่คล้ายคลึงกันในพืชและสัตว์ในสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้อง

กฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกัน

1. รูปแบบการกลายพันธุ์ใดที่ควรเกิดขึ้นในสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด?
2. ใครเป็นผู้ก่อตั้งกฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกัน?
3. กฎหมายบอกว่าอย่างไร?

การบ้าน.

1. ย่อหน้า 24
2. ค้นหาตัวอย่างการกลายพันธุ์ในธรรมชาติ

ซีรีส์ที่คล้ายคลึงกัน) คิดค้นขึ้นในปี 1920 โดย N.I. Vavilov ซึ่งค้นพบว่าความแปรปรวนทางพันธุกรรมของพืชมีความคล้ายคลึงกันในสายพันธุ์และสกุลที่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิดของตระกูลธัญพืช มันแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงในลักษณะคล้ายคลึงกันด้วยความสม่ำเสมอซึ่งเมื่อทราบรูปแบบของพืชในตัวแทนของสายพันธุ์หนึ่งแล้วเราสามารถทำนายลักษณะของรูปแบบเหล่านี้ในสายพันธุ์และสกุลอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องได้ ยิ่งสายพันธุ์อยู่ใกล้กันโดยกำเนิด ความคล้ายคลึงกันนี้ก็ยิ่งชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น ใช่แล้ว หลากหลายชนิดข้าวสาลี (เช่น อ่อนและดูรัม) การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่คล้ายกันจำนวนหนึ่งถูกเปิดเผยในความเป็นหนามของหู (กันสาด, กึ่งกันสาด, ไม่มีกันสาด), สีของมัน (ขาว, แดง, ดำ, เทาหู) รูปร่างและ ความสม่ำเสมอของเมล็ดข้าว การสุกเร็ว ความต้านทานต่อความเย็น การตอบสนองต่อปุ๋ย และอื่นๆ

มีความแปรปรวนที่คล้ายกันในกระดูกสันหลังของหูในข้าวสาลีอ่อน (1-4), ข้าวสาลีดูรัม (5-8) และข้าวบาร์เลย์หกแถว (9-12) (อ้างอิงจาก N.I. Vavilov)

ความคล้ายคลึงของการแปรผันจะแสดงออกมาอย่างอ่อนกว่าในสกุลที่แตกต่างกันภายในครอบครัว (เช่น ข้าวสาลี ข้าวบาร์เลย์ ข้าวไรย์ ข้าวโอ๊ต วีทกราส และสกุลอื่น ๆ จากตระกูลซีเรียล) และยิ่งอ่อนแอกว่าในตระกูลต่าง ๆ ภายในลำดับ (ของอันดับทางอนุกรมวิธานที่สูงกว่า ). กล่าวอีกนัยหนึ่งตามกฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกัน สายพันธุ์ที่ใกล้ชิดเนื่องจากความคล้ายคลึงกันอย่างมากของจีโนม (ชุดของยีนที่เหมือนกันเกือบ) มีความแปรปรวนที่เป็นไปได้ของตัวละครที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งขึ้นอยู่กับการกลายพันธุ์ที่คล้ายคลึงกันของความคล้ายคลึงกัน (ออร์โธโลจีส) ยีน

N.I. Vavilov ชี้ให้เห็นถึงการบังคับใช้กฎหมายชุดคล้ายคลึงกับสัตว์ แน่นอนว่านี่เป็นกฎสากลแห่งความแปรปรวนซึ่งครอบคลุมอาณาจักรของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ความถูกต้องของกฎหมายนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนจากจีโนมิกส์ ซึ่งเผยให้เห็นความคล้ายคลึงกันของโครงสร้างดีเอ็นเอปฐมภูมิของสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด กฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกันได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมในหลักการโมดูลาร์ (บล็อก) ของทฤษฎีวิวัฒนาการโมเลกุล ซึ่งสารพันธุกรรมจะแยกออกผ่านการทำซ้ำและการรวมกันที่ตามมาของส่วน DNA (โมดูล)

กฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกันช่วยในการค้นหาเป้าหมายสำหรับการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่จำเป็นสำหรับการคัดเลือก มันบ่งบอกถึงทิศทางของการคัดเลือกเทียมและอำนวยความสะดวกในการผลิตรูปแบบที่มีแนวโน้มสำหรับการคัดเลือกพืชสัตว์และจุลินทรีย์ ตัวอย่างเช่นตามกฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกันนักวิทยาศาสตร์ได้สร้าง lupins อาหารสัตว์ที่ปราศจากอัลคาลอยด์ (ไม่ขม) สำหรับสัตว์ในทุ่งเลี้ยงสัตว์ในขณะเดียวกันก็ทำให้ดินอุดมด้วยไนโตรเจน กฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกันยังช่วยในการนำทางในการเลือกวัตถุแบบจำลองและระบบพันธุกรรมเฉพาะ (ยีนและลักษณะ) สำหรับการสร้างแบบจำลองและค้นหาการรักษาโรคทางพันธุกรรมในมนุษย์ เช่น โรคทางเมตาบอลิซึม โรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาท เป็นต้น

แปลจากเอกสาร: Vavilov N.I. กฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกันในความแปรปรวนทางพันธุกรรม ม., 1987.

เอส.จี. อินเจ-เวคโตมอฟ

การประมวลผลวัสดุเชิงสังเกตและการทดลองอย่างกว้างขวาง การศึกษาโดยละเอียดเกี่ยวกับความแปรปรวนของสายพันธุ์ Linnaean (Linneons) จำนวนมาก ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงใหม่จำนวนมากที่ได้รับส่วนใหญ่มาจากการศึกษาพืชที่ปลูกและญาติในป่า ทำให้ N.I. วาวิลอฟจะรวมตัวอย่างที่ทราบทั้งหมดเกี่ยวกับความแปรปรวนแบบขนานเข้าเป็นจำนวนเต็มเดียวและกำหนดสูตร กฏหมายสามัญซึ่งเขาเรียกว่า "กฎของซีรีส์ที่คล้ายคลึงกันในรูปแบบทางพันธุกรรม" (1920) ซึ่งเขารายงานในการประชุมผู้เพาะพันธุ์ All-Russian ครั้งที่สามซึ่งจัดขึ้นที่เมือง Saratov ในปี พ.ศ. 2464 N.I. Vavilov ถูกส่งไปยังอเมริกาเพื่อเข้าร่วมการประชุมนานาชาติด้านการเกษตรซึ่งเขาได้นำเสนอเกี่ยวกับกฎของซีรีส์ที่คล้ายคลึงกัน กฎแห่งความแปรปรวนแบบขนานของจำพวกและสปีชีส์ที่ใกล้ชิดซึ่งกำหนดโดย N.I. Vavilov และเกี่ยวข้องกับต้นกำเนิดร่วมกันการพัฒนาคำสอนเชิงวิวัฒนาการของ Charles Darwin ได้รับการชื่นชมจากวิทยาศาสตร์โลก ผู้ชมมองว่าเป็นงานที่ใหญ่ที่สุดในสาขาวิทยาศาสตร์ชีวภาพของโลก ซึ่งเปิดโลกทัศน์ที่กว้างที่สุดสำหรับการฝึกฝน

ก่อนอื่นกฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกันกำหนดพื้นฐานสำหรับระบบของความหลากหลายขนาดใหญ่ของรูปแบบพืชซึ่งโลกอินทรีย์อุดมสมบูรณ์มากช่วยให้ผู้เพาะพันธุ์ได้รับความคิดที่ชัดเจนเกี่ยวกับสถานที่ของแต่ละแห่งแม้แต่ หน่วยที่เล็กที่สุดและเป็นระบบในโลกของพืชและตัดสินความหลากหลายของแหล่งข้อมูลที่เป็นไปได้สำหรับการคัดเลือก

บทบัญญัติหลักของกฎอนุกรมที่คล้ายคลึงกันมีดังนี้

"1. สปีชีส์และจำพวกที่ใกล้ชิดทางพันธุกรรมมีลักษณะเฉพาะของความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่คล้ายคลึงกันด้วยความสม่ำเสมอ ซึ่งเมื่อทราบรูปแบบต่างๆ ภายในสปีชีส์หนึ่ง เราสามารถทำนายการมีอยู่ของรูปแบบคู่ขนานในสปีชีส์และจำพวกอื่นได้ ยิ่งอยู่ใกล้ก็ยิ่งมีตำแหน่งทางพันธุกรรมมากขึ้นเท่านั้น ระบบทั่วไปจำพวกและ Linneons ยิ่งมีความคล้ายคลึงกันในระดับความแปรปรวนที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น

2. โดยทั่วไปพืชทั้งตระกูลมีลักษณะเฉพาะด้วยวัฏจักรของความแปรปรวนที่ส่งผ่านสกุลและสปีชีส์ทั้งหมดที่ประกอบกันเป็นวงศ์”

แม้แต่ในการประชุม All-Russian Selection Congress ครั้งที่ 3 (Saratov, มิถุนายน 1920) โดยที่ N.I. Vavilov รายงานครั้งแรกเกี่ยวกับการค้นพบของเขาผู้เข้าร่วมการประชุมทุกคนยอมรับว่า "เช่นเดียวกับตารางธาตุ (ระบบธาตุ)" กฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกันจะทำให้สามารถทำนายการดำรงอยู่คุณสมบัติและโครงสร้างของรูปแบบและชนิดของพืชที่ยังไม่ทราบและ สัตว์และชื่นชมความสำคัญทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติของกฎหมายนี้ ความก้าวหน้าสมัยใหม่ในชีววิทยาเซลล์ระดับโมเลกุลทำให้สามารถเข้าใจกลไกของการดำรงอยู่ของความแปรปรวนทางโฮโมโลจิคัลในสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด - อะไรคือพื้นฐานของความคล้ายคลึงกันของรูปแบบและสปีชีส์ในอนาคตกับสิ่งที่มีอยู่ - และเพื่อสังเคราะห์รูปแบบใหม่ของพืชอย่างมีความหมาย ไม่มีอยู่ในธรรมชาติ ขณะนี้มีการเพิ่มเนื้อหาใหม่ลงในกฎของ Vavilov เช่นเดียวกับรูปลักษณ์ภายนอก ทฤษฎีควอนตัมให้เนื้อหาใหม่ที่ลึกยิ่งขึ้น ตารางธาตุเมนเดเลเยฟ.

ในปี 1920 เอ็นไอ วาวิลอฟสรุปแนวคิดหลักของ Law of Homologous Series ในรายงานที่ III All-Russian Selection Congress ในเมือง Saratov แนวคิดหลัก: พันธุ์พืชที่เกี่ยวข้องมีสเปกตรัมของการแปรผันที่คล้ายคลึงกัน (มักเป็นจำนวนคงที่ของการแปรผันที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด)

“ และวาวิลอฟก็ทำสิ่งนั้น เขารวบรวมลักษณะทางพันธุกรรมที่รู้จักทั้งหมดจากพืชที่ได้รับการศึกษาที่ดีที่สุดดังที่ได้กล่าวไปแล้วพืชจากธัญพืชที่ปลูกจัดเรียงตามลำดับในตารางและเปรียบเทียบชนิดย่อยรูปแบบและพันธุ์ทั้งหมดที่เขารู้จักในเวลานั้น แน่นอนว่ามีการรวบรวมตารางจำนวนมาก แน่นอนว่ามีเนื้อหาจำนวนมาก ในเวลาเดียวกันที่ Saratov เขาได้เพิ่มพืชตระกูลถั่วลงในซีเรียล - ถั่วต่างๆ, มังสวิรัติ, ถั่ว, ถั่ว ฯลฯ - และพืชไร่อื่นๆ และในหลายกรณีก็มีความคล้ายคลึงกันในหลายสายพันธุ์ แน่นอนว่าพืชแต่ละตระกูล สกุล และสปีชีส์มีลักษณะเฉพาะ รูปแบบ และวิธีการแสดงออกของตนเอง ตัวอย่างเช่น สีของเมล็ดมีตั้งแต่สีขาวเกือบไปจนถึงสีดำเกือบในพืชที่ปลูกเกือบทั้งหมด ซึ่งหมายความว่าหากศึกษาธัญพืชดีกว่าซึ่งมีจำนวนมากที่รู้จักอยู่แล้ว มีการอธิบายพันธุ์และรูปแบบที่ศึกษาแล้วหลายร้อยรายการ สัญญาณต่างๆและญาติอื่น ๆ ที่ได้รับการศึกษาน้อยหรืออยู่ในป่าของสายพันธุ์ที่ได้รับการเพาะปลูกไม่มีลักษณะมากมายดังนั้นจึงสามารถทำนายได้ จะพบได้ในวัสดุขนาดใหญ่ที่สอดคล้องกัน

Vavilov แสดงให้เห็นว่าโดยทั่วไปแล้วความแปรปรวนทางพันธุกรรมของพืชทุกชนิดจะแตกต่างกันไปในระดับที่สูงมากในลักษณะคู่ขนาน เขาเรียกสิ่งนี้ว่าอนุกรมความแปรปรวนของพืชที่คล้ายคลึงกัน และเขาชี้ให้เห็นว่ายิ่งสปีชีส์อยู่ใกล้กันมากเท่าไร ความคล้ายคลึงกันของชุดความแปรปรวนของตัวละครก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ที่แตกต่างกันมากมาย รูปแบบทั่วไปถูกระบุในชุดความแปรปรวนทางพันธุกรรมในพืชที่คล้ายคลึงกันเหล่านี้ และสถานการณ์นี้ถูกยึดโดย Vavilov เป็นหนึ่งในรากฐานที่สำคัญที่สุดสำหรับการคัดเลือกเพิ่มเติมและค้นหาลักษณะที่มีประโยชน์เชิงเศรษฐกิจในพืชที่นำเข้าสู่การเพาะปลูก การศึกษาชุดความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่คล้ายคลึงกัน ประการแรกในพืชที่ได้รับการเพาะปลูก จากนั้นในสัตว์เลี้ยง ในปัจจุบันกลายเป็นเรื่องของหลักสูตร หนึ่งในรากฐานสำหรับการคัดเลือกเพิ่มเติม ต้องการโดยบุคคลพันธุ์พืชบางชนิดที่กำลังศึกษาอยู่ นี่อาจเป็นหนึ่งในความสำเร็จสำคัญครั้งแรกของ Vavilov ในระดับโลก ซึ่งสร้างชื่อไปทั่วโลกของเขาอย่างรวดเร็ว ชื่อของนักพฤกษศาสตร์ประยุกต์คนแรกและดีที่สุดในโลก (หากไม่ใช่ชื่อแรกและดีที่สุด)

ควบคู่ไปกับสิ่งนี้ Vavilov ดำเนินการทั่วโลก - ทั่วยุโรป, เอเชียส่วนใหญ่, ทั่วทั้งแอฟริกาส่วนใหญ่, ในภาคเหนือ, ภาคกลางและ อเมริกาใต้- การสำรวจจำนวนมากพร้อมการรวบรวมวัสดุจำนวนมหาศาลโดยเฉพาะพืชที่ปลูก ฉันคิดว่าในปี 1920 Vavilov ได้รับแต่งตั้งให้เป็นผู้อำนวยการสำนักพฤกษศาสตร์ประยุกต์และพืชผลใหม่ สำนักนี้มีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยและกลายเป็นสถาบันพฤกษศาสตร์ประยุกต์และพืชผลใหม่ ต่อมาเป็นสถาบันพฤกษศาสตร์ประยุกต์ พันธุศาสตร์ และการปรับปรุงพันธุ์พืช และในช่วงปลายทศวรรษที่ 30 ก็ได้กลายเป็นสถาบันปลูกพืชแบบ All-Union ไปแล้ว ชื่อนี้ยังคงได้รับการเก็บรักษาไว้แม้ว่าส่วนแบ่งทั่วโลกจะลดลงอย่างมากหลังจากการตายของ Vavilov แต่ถึงกระนั้นประเพณี Vavilov จำนวนมากยังคงรักษาไว้และส่วนหนึ่งของการรวบรวมพันธุ์ชนิดย่อยและรูปแบบของพืชที่ปลูกในโลกขนาดใหญ่จากกลุ่มพืชทุกกลุ่มที่ปลูกบนโลกได้รับการเก็บรักษาไว้ใน Pushkin อดีต Detskoye Selo อดีต Tsarskoe เซโล. พิพิธภัณฑ์แห่งนี้เป็นพิพิธภัณฑ์มีชีวิต มีการปลูกใหม่ทุกปี สร้างขึ้นโดย Vavilov เช่นเดียวกับสถานีทดลองจำนวนนับไม่ถ้วนที่กระจายอยู่ทั่วสหภาพโซเวียต

ในระหว่างการเดินทางหลายครั้งของเขา Vavilov พยายามที่จะไม่จมน้ำตายในวัสดุขนาดมหึมาอีกครั้งในกรณีนี้คือความหลากหลายทางภูมิศาสตร์ของรูปแบบของพืชที่ปลูกประเภทต่างๆ เขาวางแผนทุกอย่างบนแผนที่ขนาดใหญ่ด้วยดินสอหลากสี ขั้นแรกเล่นกับแผนที่ทางภูมิศาสตร์เช่นเด็กๆ แล้วแปลทั้งหมดเป็นแผนที่ขนาดเล็กที่ค่อนข้างเรียบง่ายพร้อมไอคอนสีดำประเภทต่างๆ สำหรับรูปแบบต่างๆ ของพืชที่ปลูก ดังนั้นเขาจึงค้นพบในโลก บนโลก ในชีวมณฑลของโลกของเรา ซึ่งเป็นศูนย์กลางของความหลากหลายของพืชวัฒนธรรมหลายแห่ง และเขาแสดงให้เห็นบนแผนที่ การแพร่กระจาย การกระจายบนโลก ไม่เพียงแต่ในแต่ละสายพันธุ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงบางกลุ่มของสายพันธุ์ที่เลี้ยงในบ้าน เห็นได้ชัดว่าเป็นครั้งแรกในสถานที่บางแห่ง เช่น ในภาคเหนือหรือตอนกลางของจีน หรือ ในส่วนภูเขาของแอฟริกาเหนือ หรือเช่น ในภูมิภาคเปรู ในอเมริกาใต้ บนภูเขา ในเทือกเขาแอนดีส จากที่นั่น โดยปกติจะไม่ใช่แค่พืชที่ได้รับการเพาะปลูกเพียงชนิดเดียวเท่านั้น แต่เป็นกลุ่มของสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องทางเศรษฐกิจซึ่งเกิดขึ้นเป็นพืชที่ได้รับการเพาะปลูกและหยั่งรากเป็นพืชที่ได้รับการเพาะปลูกในสถานที่แห่งหนึ่งและแผ่กระจายไปทั่วโลก บางแห่งอยู่ไม่ไกล ไม่ไกล ในขณะที่บางแห่งพิชิตมาได้ครึ่งโลกอย่างที่พวกเขาพูด เหมือนข้าวสาลีหรือถั่วชนิดเดียวกัน

วาวิลอฟจึงได้ก่อตั้งศูนย์กลางของความหลากหลายและต้นกำเนิดของพืชที่ปลูกในรูปแบบต่างๆ ในสถานที่ต่างๆ ทั่วโลก และเขาได้สร้างทฤษฎีทั้งหมดเกี่ยวกับต้นกำเนิดของพืชที่ปลูกในยุคต่าง ๆ ของโลกยุคโบราณและยุคโบราณ นี่เป็นความสำเร็จอันยิ่งใหญ่ครั้งที่สองของ Vavilov และถือเป็นความสำเร็จระดับโลกอีกครั้ง ตอนนี้เป็นไปไม่ได้ที่จะพัฒนาประวัติศาสตร์การเกษตรโลกและประวัติศาสตร์ของศูนย์กลางต้นกำเนิดของพืชที่ปลูกต่อไปโดยไม่มีรากฐานที่สร้างโดย Vavilov กล่าวคือมีความพยายามที่จะปฏิรูปและปรับเปลี่ยนมุมมองของ Vavilov แต่ใคร ๆ ก็สามารถพูดได้ว่าสิ่งเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบกับภาพโลกทั่วไปที่สร้างโดย Vavilov

ซึ่งหมายความว่าฉันได้กล่าวถึงความสำเร็จอันยิ่งใหญ่สามประการแล้ว: ภูมิคุ้มกันของพืช กฎของอนุกรมคล้ายคลึงและทฤษฎีศูนย์เกษตรกรรม และการเกิดขึ้นของพืชที่ปลูกในรูปแบบต่างๆ บางทีสิ่งสุดท้ายที่ฉันอยากจะตั้งชื่อจากความสำเร็จทั่วไปของ Vavilov ก็คือผลงานและความพยายามของเขาจำนวนมาก โดยส่วนใหญ่เป็นความพยายามในแง่ของการโฆษณาชวนเชื่อในการประชุมต่างๆ ทั้งระดับนานาชาติและสหภาพทั้งหมด โดยการเขียนบทความวิทยาศาสตร์ยอดนิยมเกี่ยวกับปัญหาการส่งเสริมการเกษตร ไปทางทิศเหนือเป็นอันดับแรกและในพื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยทะเลทรายและพื้นที่รกร้างผสมผสานกับการอนุรักษ์ธรรมชาติให้ทันสมัยอย่างสมบูรณ์และแม้กระทั่งในอนาคตอันใกล้: การส่งเสริมวัฒนธรรมพร้อมกับทัศนคติที่สมเหตุสมผลต่อชุมชนสิ่งมีชีวิตใน ชีวมณฑล ในด้านเหล่านี้ วาวิลอฟมีความโดดเด่นอย่างยิ่ง ผมจะบอกว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ในระดับโลก”

กฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกัน

การประมวลผลวัสดุเชิงสังเกตและการทดลองอย่างกว้างขวาง การศึกษาโดยละเอียดเกี่ยวกับความแปรปรวนของสายพันธุ์ Linnaean (Linneons) จำนวนมาก ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงใหม่จำนวนมากที่ได้รับส่วนใหญ่มาจากการศึกษาพืชที่ปลูกและญาติในป่า ทำให้ N.I. วาวิลอฟได้รวบรวมตัวอย่างที่ทราบทั้งหมดเกี่ยวกับความแปรปรวนแบบคู่ขนานและกำหนดกฎทั่วไปซึ่งเขาเรียกว่า "กฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกันในการแปรผันทางพันธุกรรม" (1920) ซึ่งเขารายงานในการประชุม All-Russian Congress of Breeders ครั้งที่ 3 ซึ่งจัดขึ้นที่เมืองซาราตอฟ ในปี พ.ศ. 2464 N.I. Vavilov ถูกส่งไปยังอเมริกาเพื่อเข้าร่วมการประชุมนานาชาติด้านการเกษตรซึ่งเขาได้นำเสนอเกี่ยวกับกฎของซีรีส์ที่คล้ายคลึงกัน กฎแห่งความแปรปรวนแบบขนานของจำพวกและสปีชีส์ที่ใกล้ชิดซึ่งกำหนดโดย N.I. Vavilov และเกี่ยวข้องกับต้นกำเนิดร่วมกันการพัฒนาคำสอนเชิงวิวัฒนาการของ Charles Darwin ได้รับการชื่นชมจากวิทยาศาสตร์โลก ผู้ชมมองว่าเป็นงานที่ใหญ่ที่สุดในสาขาวิทยาศาสตร์ชีวภาพของโลก ซึ่งเปิดโลกทัศน์ที่กว้างที่สุดสำหรับการฝึกฝน

ก่อนอื่นกฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกันกำหนดพื้นฐานสำหรับระบบของความหลากหลายขนาดใหญ่ของรูปแบบพืชซึ่งโลกอินทรีย์อุดมสมบูรณ์มากช่วยให้ผู้เพาะพันธุ์ได้รับความคิดที่ชัดเจนเกี่ยวกับสถานที่ของแต่ละแห่งแม้แต่ หน่วยที่เล็กที่สุดและเป็นระบบในโลกของพืชและตัดสินความหลากหลายของแหล่งข้อมูลที่เป็นไปได้สำหรับการคัดเลือก

บทบัญญัติหลักของกฎอนุกรมที่คล้ายคลึงกันมีดังนี้

"1. สปีชีส์และจำพวกที่ใกล้ชิดทางพันธุกรรมมีลักษณะเฉพาะของความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่คล้ายคลึงกันด้วยความสม่ำเสมอ ซึ่งเมื่อทราบรูปแบบต่างๆ ภายในสปีชีส์หนึ่ง เราสามารถทำนายการมีอยู่ของรูปแบบคู่ขนานในสปีชีส์และจำพวกอื่นได้ ยิ่งจำพวกและ Linneons อยู่ในตำแหน่งทางพันธุกรรมในระบบทั่วไปมากเท่าใด ความคล้ายคลึงกันในชุดความแปรปรวนก็จะยิ่งสมบูรณ์มากขึ้นเท่านั้น

2. โดยทั่วไปพืชทั้งตระกูลมีลักษณะเฉพาะด้วยวัฏจักรของความแปรปรวนที่ส่งผ่านสกุลและสปีชีส์ทั้งหมดที่ประกอบกันเป็นวงศ์”

แม้แต่ในการประชุม All-Russian Selection Congress ครั้งที่ 3 (Saratov, มิถุนายน 1920) โดยที่ N.I. Vavilov รายงานครั้งแรกเกี่ยวกับการค้นพบของเขาผู้เข้าร่วมการประชุมทุกคนยอมรับว่า "เช่นเดียวกับตารางธาตุ (ระบบธาตุ)" กฎของอนุกรมที่คล้ายคลึงกันจะทำให้สามารถทำนายการดำรงอยู่คุณสมบัติและโครงสร้างของรูปแบบและชนิดของพืชที่ยังไม่ทราบและ สัตว์และชื่นชมความสำคัญทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติของกฎหมายนี้ ความก้าวหน้าสมัยใหม่ในชีววิทยาเซลล์ระดับโมเลกุลทำให้สามารถเข้าใจกลไกของการดำรงอยู่ของความแปรปรวนแบบโฮโมโลจิคัลในสิ่งมีชีวิตใกล้ชิด - เกี่ยวกับความคล้ายคลึงกันของรูปแบบและสปีชีส์ในอนาคตกับสิ่งที่มีอยู่เดิม - และเพื่อสังเคราะห์รูปแบบใหม่ของพืชที่ไม่มีความหมาย มีอยู่ในธรรมชาติ ขณะนี้มีการเพิ่มเนื้อหาใหม่ลงในกฎของวาวิลอฟ เช่นเดียวกับการเกิดขึ้นของทฤษฎีควอนตัมทำให้มีเนื้อหาใหม่ที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นแก่ระบบธาตุของเมนเดเลเยฟ

หลักคำสอนเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดพืชที่ปลูก

ในช่วงกลางทศวรรษที่ 20 การศึกษาการกระจายตัวทางภูมิศาสตร์และความหลากหลายภายในของพืชผลทางการเกษตรต่างๆ ดำเนินการโดย N.I. Vavilov และภายใต้การนำของเขาอนุญาตให้ Nikolai Ivanovich กำหนดแนวคิดเกี่ยวกับศูนย์กลางทางภูมิศาสตร์ของแหล่งกำเนิดของพืชที่ปลูก หนังสือ "ศูนย์กำเนิดพืชที่ปลูก" ได้รับการตีพิมพ์ในปี 2469 แนวคิดที่มีพื้นฐานทางทฤษฎีอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับศูนย์กลางแหล่งกำเนิดสินค้านั้นเป็นพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการค้นหาพืชที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์อย่างตรงเป้าหมายและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติ

ความสำคัญไม่น้อยสำหรับวิทยาศาสตร์โลกคือการสอนของ N.I. Vavilov เกี่ยวกับศูนย์กลางต้นกำเนิดของพืชที่ปลูกและรูปแบบทางภูมิศาสตร์ในการกระจายลักษณะทางพันธุกรรม (ตีพิมพ์ครั้งแรกในปี 1926 และ 1927) ในงานคลาสสิกเหล่านี้ N.I. Vavilov เป็นคนแรกที่นำเสนอภาพที่เชื่อมโยงกันของความเข้มข้นของรูปแบบของพืชที่ปลูกมากมายในศูนย์กลางหลักบางแห่งของต้นกำเนิดของพวกเขาและตอบคำถามเกี่ยวกับต้นกำเนิดของพืชที่ปลูกในรูปแบบใหม่โดยสิ้นเชิง หากก่อนหน้าเขานักพฤกษศาสตร์ - นักภูมิศาสตร์ (Alphonse De-Candolle และคนอื่น ๆ ) กำลังมองหาบ้านเกิดของข้าวสาลี "ทั่วไป" ดังนั้น Vavilov ก็กำลังมองหาศูนย์กลางการกำเนิดของแต่ละสายพันธุ์กลุ่มของสายพันธุ์ข้าวสาลีในภูมิภาคต่าง ๆ ของโลก ในกรณีนี้ การระบุพื้นที่การกระจายตามธรรมชาติ (พื้นที่) ของพันธุ์พืชที่กำหนดและกำหนดจุดศูนย์กลางของความหลากหลายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของรูปแบบ (วิธีการทางพฤกษศาสตร์และภูมิศาสตร์) เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง

เพื่อสร้างการกระจายทางภูมิศาสตร์ของพันธุ์และเผ่าพันธุ์ของพืชที่ปลูกและญาติป่า N.I. Vavilov ศึกษาศูนย์กลางของวัฒนธรรมการเกษตรโบราณ จุดเริ่มต้นที่เขาเห็นในพื้นที่ภูเขาของเอธิโอเปีย เอเชียตะวันตกและเอเชียกลาง จีน อินเดีย ในเทือกเขาแอนดีสของอเมริกาใต้ และไม่ได้อยู่ในหุบเขากว้างของแม่น้ำสายใหญ่ - แม่น้ำไนล์ แม่น้ำคงคา ไทกริส และยูเฟรติส ดังที่นักวิทยาศาสตร์ได้อ้างไว้ก่อนหน้านี้ ผลการวิจัยทางโบราณคดีที่ตามมายืนยันสมมติฐานนี้

เพื่อค้นหาศูนย์กลางของความหลากหลายและความสมบูรณ์ของรูปแบบพืช N.I. วาวิลอฟจัดการสำรวจหลายครั้งตามแผนเฉพาะที่สอดคล้องกับการค้นพบทางทฤษฎีของเขา (ชุดที่คล้ายคลึงกันและศูนย์กลางต้นกำเนิดของพืชที่ปลูก) ซึ่งในปี พ.ศ. 2465-2476 เสด็จเยือน 60 ประเทศทั่วโลก และ 140 ภูมิภาคในประเทศของเรา เป็นผลให้สามารถรวบรวมกองทุนอันทรงคุณค่าของทรัพยากรพืชของโลกได้จำนวนมากกว่า 250,000 ตัวอย่าง คอลเลกชันที่ร่ำรวยที่สุดที่รวบรวมได้ได้รับการศึกษาอย่างรอบคอบโดยใช้วิธีการคัดเลือก พันธุศาสตร์ เคมี สัณฐานวิทยา อนุกรมวิธาน และพืชทางภูมิศาสตร์ มันยังคงเก็บไว้ใน VIR และถูกใช้โดยพ่อพันธุ์แม่พันธุ์ของเราและชาวต่างชาติ

การสร้าง N.I. หลักการเลือกสมัยใหม่ของ Vavilov

การศึกษาอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับทรัพยากรพืชของโลกของพืชที่ได้รับการเพาะปลูกที่สำคัญที่สุดได้เปลี่ยนแปลงความเข้าใจอย่างมากเกี่ยวกับองค์ประกอบของพันธุ์และสายพันธุ์ของพืชที่ได้รับการศึกษาอย่างดี เช่น ข้าวสาลี ข้าวไรย์ ข้าวโพด ฝ้าย ถั่วลันเตา ปอ และมันฝรั่ง ในบรรดาสปีชีส์และพืชที่ปลูกเหล่านี้หลายชนิดที่นำมาจากการสำรวจเกือบครึ่งหนึ่งกลายเป็นสิ่งใหม่ซึ่งยังไม่เป็นที่รู้จักทางวิทยาศาสตร์ การค้นพบมันฝรั่งสายพันธุ์ใหม่และพันธุ์ต่าง ๆ ได้เปลี่ยนแปลงความเข้าใจเดิมเกี่ยวกับแหล่งวัตถุดิบในการคัดเลือกไปอย่างสิ้นเชิง ขึ้นอยู่กับวัสดุที่รวบรวมโดยการสำรวจของ N.I. Vavilov และผู้ร่วมงานของเขาได้ก่อตั้งฝ้ายที่คัดสรรมาทั้งหมดและมีการสร้างการพัฒนาเขตกึ่งเขตร้อนชื้นในสหภาพโซเวียต

จากผลการศึกษารายละเอียดและระยะยาวเกี่ยวกับความอุดมสมบูรณ์ของพันธุ์ที่รวบรวมโดยการสำรวจ แผนที่ที่แตกต่างของการแปลทางภูมิศาสตร์ของพันธุ์ข้าวสาลี ข้าวโอ๊ต ข้าวบาร์เลย์ ข้าวไรย์ ข้าวโพด ข้าวฟ่าง ลินิน ถั่วลันเตา ถั่วเลนทิล รวบรวมถั่ว ถั่วชิกพี ถั่วชิกพี มันฝรั่ง และพืชอื่นๆ บนแผนที่เหล่านี้ เราจะเห็นได้ว่าความหลากหลายทางพันธุ์หลักของพืชที่มีชื่อนั้นกระจุกตัวอยู่ที่ใด กล่าวคือ แหล่งใดที่ควรได้รับวัตถุดิบสำหรับการเลือกพืชผลที่กำหนด แม้แต่พืชโบราณเช่นข้าวสาลี ข้าวบาร์เลย์ ข้าวโพด และฝ้าย ซึ่งแพร่หลายไปทั่วโลกเป็นเวลานาน ก็เป็นไปได้ที่จะระบุพื้นที่หลักที่มีศักยภาพของสายพันธุ์หลักได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ยังเป็นที่ยอมรับว่าพื้นที่ของการก่อตัวปฐมภูมิมีความคล้ายคลึงกับหลายสายพันธุ์และแม้แต่จำพวก. การศึกษาทางภูมิศาสตร์ได้นำไปสู่การสร้างพืชพรรณที่เป็นอิสระทางวัฒนธรรมทั้งหมดที่เฉพาะเจาะจงสำหรับแต่ละภูมิภาค

การศึกษาทรัพยากรพืชของโลกทำให้ N.I. Vavilov เชี่ยวชาญแหล่งข้อมูลสำหรับการปรับปรุงพันธุ์ในประเทศของเราอย่างสมบูรณ์ และเขาได้วางและแก้ไขปัญหาของแหล่งข้อมูลสำหรับการวิจัยทางพันธุกรรมและการคัดเลือกอีกครั้ง เขาได้พัฒนารากฐานทางวิทยาศาสตร์ในการคัดเลือก: หลักคำสอนเรื่องแหล่งที่มา พื้นฐานทางพฤกษศาสตร์และภูมิศาสตร์ของความรู้เกี่ยวกับพืช วิธีการคัดเลือกลักษณะทางเศรษฐกิจที่เกี่ยวข้องกับการผสมข้ามพันธุ์ การฟักไข่ ฯลฯ ความสำคัญของการผสมพันธุ์ระหว่างพันธุ์พืชและพันธุ์พืชที่ห่างไกล งานทั้งหมดนี้ไม่ได้สูญเสียความสำคัญทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติในปัจจุบัน

การศึกษาภูมิศาสตร์พฤกษศาสตร์ จำนวนมากพืชที่ปลูกนำไปสู่การอนุกรมวิธานภายในเฉพาะของพืชที่ปลูก ส่งผลให้งานของ N.I. วาวิลอฟ “ระบบสายพันธุ์ลินเนียส” และ “หลักคำสอนเรื่องต้นกำเนิดของพืชที่ปลูกหลังดาร์วิน”