tosh
N Vavilov gomologik qatorlar qonunini kashf etdi. Organizmlarning irsiy o'zgaruvchanligining homologik qatorlari qonuni

N Vavilov gomologik qatorlar qonunini kashf etdi. Organizmlarning irsiy o'zgaruvchanligining homologik qatorlari qonuni

Bo'limlar: Biologiya

Dars maqsadlari

Talabalarni shakllar bilan tanishtirish irsiy o'zgaruvchanlik, ularning sabablari va organizmga ta'siri. Maktab o'quvchilarida o'zgaruvchanlik shakllarini tasniflash, ularni bir-biri bilan taqqoslash qobiliyatini rivojlantirish; ularning har birining namoyon bo'lishini ko'rsatadigan misollar keltiring;
Mutatsiya turlari haqida bilimlarni shakllantirish;
Gomologik qatorlar qonunini tuzing va uning ma’nosini tushuntiring;
O'rta maktab o'quvchilarini mutatsiya jarayoni organik dunyo evolyutsiyasi va odamning seleksiya ishlari uchun juda muhim ekanligiga ishontirish.

Namoyishlar

Har xil turdagi xromosoma mutatsiyalarining sxemasi.
Poliploidizatsiya sxemasi.
Irsiy o'zgaruvchanlikda gomologik qatorlar.

Shartlar Genotipik o'zgaruvchanlik, mutatsiya, gen mutatsiyalari, genomik mutatsiyalar, xromosoma mutatsiyalari:

inversiya;
o'chirish;
takrorlash;
translokatsiya.

Talabalar uchun vazifalar:

Gomologik qatorlar qonunini tuzing va misollar keltiring.
N.I.ning tarjimai holi bilan tanishing. Vavilov va uning asosiy ilmiy kashfiyotlarini bilish.
"O'zgaruvchanlik shakllari" jadvalini tuzing.

Tashkiliy vaqt.

Bilim va ko'nikmalarni tekshirish.

Old ish

Genetika nimani o'rganadi?
Irsiyat atamasi nimani anglatadi? - o'zgaruvchanlik?
O'zgaruvchanlikning qanday shakllarini bilasiz?
Reaktsiya tezligi nimani anglatadi?
Modifikatsiyaning o'zgaruvchanligi qanday shakllarga ega?
O'zgaruvchan shartlar miqdoriy va sifat belgilariga qanday ta'sir qiladi? Misollar keltiring
Reaktsiya tezligi nima? Sifatli xususiyatlarning xilma-xilligi nima uchun kichik daraja bu atrof-muhit sharoitlariga bog'liqmi?
Hayvon va o'simliklarning reaksiya tezligi qiymatining qishloq xo'jaligida amaliy ahamiyati nimada?

Kompyuterda individual ish - test ishi

Grafikni to'ldiring:

1-ilova bilan talabalarning kompyuterda ishlashi. (Dars davomida 1-5-topshiriqlar bajariladi).

Yangi materialni o'rganish

Irsiy o'zgaruvchanlik tushunchasi genotipik va sitoplazmatik o'zgaruvchanlikni o'z ichiga oladi. Birinchisi mutatsion, kombinativ, korrelyativlarga bo'linadi. Kombinatsiyali o'zgaruvchanlik krossingover, meiozda xromosomalarning mustaqil divergentsiyasi va jinsiy ko'payish jarayonida gametalarning tasodifiy birlashishi bilan sodir bo'ladi. Mutatsion o'zgaruvchanlik tarkibiga genomik, xromosoma va gen mutatsiyalari kiradi. Mutatsiya atamasini fanga G. de Vries kiritgan. Uning tarjimai holi va asosiy ilmiy yutuqlar qismida joylashgan. Genomik mutatsiyalar poliploid va aneuploidlarning paydo bo'lishi bilan bog'liq. Xromosoma mutatsiyalari xromosomalararo o'zgarishlar - translokatsiya yoki intraxromosomalarning qayta tuzilishi bilan aniqlanadi: o'chirish, duplikatsiya, inversiya. Gen mutatsiyalari nukleotidlar ketma-ketligining o'zgarishi bilan izohlanadi: ularning sonining ko'payishi yoki kamayishi (yo'q qilinishi, ko'payishi), yangi nukleotidning kiritilishi yoki gen ichidagi bo'limning aylanishi (inversiya). Sitoplazmatik o'zgaruvchanlik DNK bilan bog'liq bo'lib, u hujayraning plastidalari va mitoxondriyalarida joylashgan. Qarindosh tur va avlodlarning irsiy oʻzgaruvchanligi Vavilovning gomologik qator qonuniga boʻysunadi.

Modifikatsiyaning o'zgaruvchanligi genotipga ta'sir qilmasdan fenotipdagi o'zgarishlarni aks ettiradi. Bunga qarama-qarshi o'zgaruvchanlikning yana bir shakli - genotipik yoki mutatsiyali (Darvin bo'yicha - irsiy, noaniq, individual), genotipni o'zgartiradi. Mutatsiya - bu genetik materialning doimiy irsiy o'zgarishi.

Genotipdagi individual o'zgarishlar deyiladi mutatsiyalar.

Mutatsiyalar tushunchasini fanga gollandiyalik de Vries kiritgan. Mutatsiyalar genetik material miqdorining ko'payishi yoki kamayishiga, nukleotidlarning yoki ularning ketma-ketligining o'zgarishiga olib keladigan irsiy o'zgarishlardir.

Mutatsiyalarning tasnifi

Ko'rinish tabiati bo'yicha mutatsiyalar: Dominant, retsessiv.
Mutatsiyalar paydo bo'lish joyida: somatik, generativ.
Tashqi ko'rinishi bo'yicha mutatsiyalar: o'z-o'zidan, induktsiyalangan.
Moslashuvchan qiymat bo'yicha mutatsiyalar: foydali, zararli, neytral. (O'limga olib keladigan, yarim halokatli.)

Olingan mutatsiyalarning aksariyati retsessiv va organizm uchun noqulay bo'lib, ular hatto uning o'limiga olib kelishi mumkin. Allelik dominant gen bilan birgalikda retsessiv mutatsiyalar fenotipik tarzda ko'rinmaydi. Mutatsiyalar jinsiy va somatik hujayralarda sodir bo'ladi. Agar jinsiy hujayralarda mutatsiyalar yuzaga kelsa, ular deyiladi generativ va jinsiy hujayralardan rivojlanadigan avlodda o'zini namoyon qiladi. Vegetativ hujayralardagi o'zgarishlar deyiladi somatik mutatsiyalar. Bunday mutatsiyalar o'zgargan hujayralardan rivojlanadigan organizmning faqat bir qismining xususiyatining o'zgarishiga olib keladi. Hayvonlarda somatik mutatsiyalar keyingi avlodlarga o'tmaydi, chunki somatik hujayralardan yangi organizm paydo bo'lmaydi. Bu o'simliklarda har xil: o'simlik organizmlarining gibrid hujayralarida replikatsiya va mitoz turli yadrolarda biroz boshqacha tarzda amalga oshirilishi mumkin. Bir qator hujayra avlodlari davomida individual xromosomalar yo'qoladi va ko'p avlodlar uchun saqlanib qoladigan ma'lum karyotiplar tanlanadi.

Bir nechta bor Mutatsiyalarning paydo bo'lish darajasiga ko'ra turlari:

Genomik mutatsiyalar - ploidlikning o'zgarishi, ya'ni. ayniqsa o'simliklarda uchraydigan xromosomalar soni (sonli xromosoma aberratsiyasi);
Xromosoma mutatsiyalari - xromosomalar tuzilishidagi o'zgarishlar (xromosomalarning strukturaviy aberatsiyasi);
Gen mutatsiyalari - individual genlardagi o'zgarishlar;

Genomik mutatsiyalar

Poliploidiya - xromosomalar sonining bir necha marta ko'payishi.
Aneuploidiya - meyozning buzilishi natijasida qo'shimcha xromosomalarning yo'qolishi yoki paydo bo'lishi.

Xromosomalar soni yoki tuzilishining o'zgarishi tufayli yuzaga keladi. Xromosoma divergentsiyasining buzilishida ploidlikning o'zgarishi kuzatiladi.

Xromosoma kasalliklari

generativ mutatsiyalar
XXY; HUU - Klaynfelter sindromi.
XO - Shershevskiy-Tyorner sindromi.

Avtosomal mutatsiyalar

Patau sindromi (13-xromosomada).
Edvards sindromi (18-xromosomada).
Daun sindromi (21-xromosomada).

Klaynfelter sindromi.

XXY va XXXY - Klaynfelter sindromi. Voqea chastotasi 1:400 - 1:500. Karyotipi 47, XXY, 48, XXXY va boshqalar. Fenotipi erkak. Ayol tanasi turi, jinekomastiya. Uzun bo'yli, nisbatan uzun qo'llar va oyoqlar. Zaif rivojlangan soch chizig'i. Intellekt kamayadi.

Shershevskiy-Tyorner sindromi

X0 - Shereshevskiy-Tyorner sindromi (monosomiya X). Voqea chastotasi 1:2000 - 1:3000. Karyotip 45, X. Fenotip - ayol. Somatik belgilar: bo'yi 135 - 145 sm, bo'ynidagi pterygoid teri burmasi (boshning orqa qismidan elkagacha), quloqlarning past holati, birlamchi va ikkilamchi jinsiy xususiyatlarning rivojlanmaganligi. 25% hollarda buyraklar faoliyatida yurak nuqsonlari va anomaliyalar mavjud. Aql kamdan-kam hollarda azoblanadi.

Patau sindromi - 13-xromosomadagi trisomiya (Patau sindromi) yangi tug'ilgan chaqaloqlarda taxminan 1:5000 - 1:7000 chastotada uchraydi va keng qamrovli malformatsiyalar bilan bog'liq. SP miya va yuzning bir nechta konjenital malformatsiyasi bilan tavsiflanadi. Bu miya, ko'z olmalari, miya suyaklari va bosh suyagining yuz qismlari shakllanishidagi erta buzilishlar guruhidir. Bosh suyagining atrofi odatda qisqaradi. Peshona qiya, past; palpebral yoriqlar tor, burun ko'prigi botib ketgan, quloqchalar past va deformatsiyalangan. SPning tipik belgisi lab va tanglay yoriqlaridir.

Daun sindromi - Xromosomalar to'plamining anomaliyasi (autosomalar soni yoki tuzilishining o'zgarishi) natijasida kelib chiqqan kasallik, uning asosiy ko'rinishlari aqliy zaiflik, bemorning o'ziga xos ko'rinishi va tug'ma nuqsonlardir. Eng keng tarqalgan xromosoma kasalliklaridan biri o'rtacha 700 ta yangi tug'ilgan chaqaloqqa 1 marta tez-tez uchraydi. Ko'pincha kaftda ko'ndalang burma topiladi

Xromosoma mutatsiyalari

Xromosomalar tuzilishidagi o'zgarishlar bilan bog'liq bir necha turdagi xromosoma mutatsiyalari mavjud:

deletsiya - xromosomaning bir qismini yo'qotish;
duplikatsiya - xromosoma bo'limining ikki baravar ko'payishi;
inversiya - xromosoma segmentining 180 gradusga aylanishi;
translokatsiya - xromosomaning bir qismini boshqa xromosomaga o'tkazish.
transpozitsiya - bitta xromosomada harakatlanish.

O'chirish va dublikatsiyalar genetik material miqdorini o'zgartiradi. Fenotipik jihatdan ular xromosomalarning tegishli bo'limlari qanchalik katta ekanligiga va ularda muhim genlar mavjudligiga qarab paydo bo'ladi. Duplikatsiyalar yangi genlarning paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin. Inversiya va translokatsiyalar vaqtida genetik materialning miqdori o'zgarmaydi, lekin uning joylashishi o'zgaradi. Bunday mutatsiyalar ham muhim rol o'ynaydi, chunki mutantlarning asl shakllari bilan kesishishi qiyin va ularning F1 duragaylari ko'pincha sterildir.

Oʻchirishlar. Odamlarda, o'chirish natijasida:

Bo'ri sindromi - 4-katta xromosomaning yo'qolgan qismi -
sindromi "mushukning yig'lashi" - 5-xromosomaning o'chirilishi bilan. Sababi: xromosoma mutatsiyasi; 5-juftlikda xromosoma bo'lagining yo'qolishi.
Ko'rinishi: halqumning g'ayritabiiy rivojlanishi, mushuklarga o'xshash qichqiriqlar, men erta bolalikda, jismoniy va aqliy rivojlanishda orqada qolaman.

Inversiyalar

Bu xromosoma tuzilishidagi o'zgarish bo'lib, uning ichki bo'limlaridan birining 180 ° burilishi natijasida yuzaga keladi.
Shunga o'xshash xromosoma Qayta tartibga solish - bu bitta xromosomaning bir vaqtning o'zida ikkita tanaffuslari natijasidir.

Translokatsiyalar

Translokatsiya paytida gomologik bo'lmagan xromosomalar hududlari almashinadi, ammo genlarning umumiy soni o'zgarmaydi.

Baza almashtirish

fenilketonuriya. Ko'rinishi: fenilalaninning parchalanishi buzilgan; bu giperfenilalaninemiyadan kelib chiqqan demansga bog'liq. O'z vaqtida belgilangan va kuzatilgan dieta (ovqatlanish, past fenilalanin) va ba'zi dori-darmonlarni qo'llash bilan, klinik ko'rinishlari bu kasallik deyarli yo'q.
o'roqsimon hujayrali anemiya.
Morfan sindromi.

Genetika(nuqta) mutatsiyalar nukleotidlar ketma-ketligidagi o'zgarishlar bilan bog'liq. Oddiy gen (yovvoyi turga xos) va undan kelib chiqadigan mutant genlar allellar deyiladi.

Gen mutatsiyalari bilan quyidagi tarkibiy o'zgarishlar yuz beradi:

gen mutatsiyasi

Misol uchun, o'roqsimon hujayrali anemiya qon globinining b-zanjirida (adenin timin bilan almashtiriladi) bitta asosning almashinuvi natijasidir. Yo'q qilish va takrorlash jarayonida tripletlar ketma-ketligi siljiydi va "frameshift" bilan mutantlar paydo bo'ladi, ya'ni. kodonlar orasidagi chegaralarning siljishi - keyingi barcha aminokislotalar mutatsiya joyidan o'zgaradi.

Sog'lom (1) va o'roqsimon hujayrali anemiya (2) bilan og'rigan bemorlarda gemoglobinning asosiy tuzilishi.

- val-gis-ley-tre - pro-glut. to-ta- glu-liz
- val-gis-ley-tre - valin- glu-liz

Beta gemoglobin genidagi mutatsiya

Morfan sindromi

Kasallikka xos bo'lgan adrenalinning yuqori ajralishi nafaqat yurak-qon tomir kasalliklarining rivojlanishiga, balki ba'zi odamlarda alohida kuch va aqliy qobiliyatlarning paydo bo'lishiga yordam beradi. Davolash usullari noma'lum. Paganini, Andersen, Chukovskiylar u bilan kasal bo'lgan deb ishoniladi

Gemofiliya

Mutagenlar mutatsiyalarni keltirib chiqaruvchi omillar: biologik, kimyoviy, fizik.

Eksperimental ravishda mutatsiya tezligini oshirish mumkin. Tabiiy sharoitda mutatsiyalar haroratning keskin o'zgarishi, ultrabinafsha nurlanish ta'siri ostida va boshqa sabablarga ko'ra yuzaga keladi. Biroq, aksariyat hollarda mutatsiyalarning haqiqiy sabablari noma'lum bo'lib qolmoqda. Hozirgi vaqtda sun'iy vositalar yordamida mutatsiyalar sonini ko'paytirish usullari ishlab chiqilgan. Birinchi marta rentgen nurlari ta'sirida yuzaga keladigan irsiy o'zgarishlar sonining keskin o'sishiga erishildi.

Fizik omillar (har xil turdagi ionlashtiruvchi nurlanish, ultrabinafsha nurlanish, rentgen nurlari)
Kimyoviy omillar (insektitsidlar, gerbitsidlar, qo'rg'oshin, giyohvand moddalar, spirtli ichimliklar, ayrim dorilar va boshqa moddalar)
Biologik omillar (chechak, suvchechak, parotit, gripp, qizamiq, gepatit va boshqalar) viruslari.

Evgenika.

Evgenika - bu insoniyat zotini yaxshilash haqidagi fan.

Yevgenika yunoncha eng yaxshilarning tug'ilishini anglatadi. Ushbu shov-shuvli fan genetik tamoyillardan foydalangan holda insonning irsiy fazilatlarini yaxshilash yo'llarini qidirmoqda. Uning sof fan bo'lib qolishi har doim qiyin bo'lgan: uning rivojlanishini o'z samarasini o'ziga xos tarzda yo'q qiladigan siyosat kuzatib bordi.

Qadimgi Spartada odamlarni tanlash yanada tubdan amalga oshirildi, kelajakdagi jangchi uchun zarur bo'lgan jismoniy fazilatlarga ega bo'lmagan chaqaloqlarni yo'q qildi. Uni ilmiy asosga keltirgan yevgenikaning otasi 1869 yilda Frensis Galton edi. Yuzlab iqtidor egalarining nasl-nasabini tahlil qilib, daho qobiliyatlari meros bo‘lib qoladi, degan xulosaga keldi.

Bugungi kunda evgenika inson zotida irsiy kasalliklarni yo'q qilishni maqsad qilib qo'ygan. Har qanday biologik tur, agar uning mavjudligi tabiatga zid bo'lsa, yo'q bo'lib ketish arafasida bo'ladi. Ming chaqaloqdan deyarli yarmi yangi tug'ilgan chaqaloqlarning irsiy patologiyasi bilan tug'iladi. Dunyoda har yili 2 million shunday bola tug'iladi. Ular orasida - 150 ming Daun sindromi bilan. Kasalliklarni davolashdan ko'ra, bola tug'ilishining oldini olish osonroq ekanligi hammaga ma'lum. Ammo bunday imkoniyatlar faqat bizning davrimizda paydo bo'ldi. Prenatal diagnostika va genetik maslahat tug'ilishning maqsadga muvofiqligi muammosini hal qilishga yordam beradi.

Tibbiy genetik maslahatning zamonaviy imkoniyatlari homiladorlikni rejalashtirish vaqtida irsiy kasalliklar xavfini aniqlash imkonini beradi.

Nikolay Ivanovich Vavilov

Nikolay Ivanovich Vavilov (1887-1943) - rus botanik, genetik, o'simlikshunos, geograf. Irsiy o'zgaruvchanlikning gomologik qatorlari qonunini ishlab chiqdi. Kelib chiqish markazlari haqidagi ta'limotni yaratdi madaniy o'simliklar.

Rus olimi N. I. Vavilov irsiy oʻzgaruvchanlikda gomologik qatorlar qonuni deb nomlanuvchi muhim qonuniyatni oʻrnatdi: genetik jihatdan yaqin boʻlgan (kelib chiqishi birligi bilan bir-biriga bogʻlangan) turlar va avlodlar irsiy oʻzgaruvchanlikda oʻxshash qatorlar bilan tavsiflanadi. Ushbu qonun asosida tur va urug'larda o'xshash o'zgarishlarning ochilishini oldindan ko'rish mumkin. U oilada homolog qatorlar jadvalini tuzdi

yormalar. Hayvonlarda bu naqsh ham o'zini namoyon qiladi: masalan, kemiruvchilarda palto rangi bo'yicha gomologik qatorlar mavjud.

Gomologik qatorlar qonuni

Madaniy o'simliklar va ularning ajdodlarining irsiy o'zgaruvchanligini o'rganib, N.I. Vavilov gomologik qatorlar qonunini shunday shakllantirdi: “Genetik jihatdan yaqin tur va avlodlar irsiy oʻzgaruvchanlikning oʻxshash qatorlari bilan shunday muntazamlik bilan ajralib turadiki, bir tur ichidagi bir qancha shakllarni bilish bilan boshqa tur va avlodlarda parallel shakllar mavjudligini oldindan koʻrish mumkin. ”.

Vavilov yormalar oilasidan misol qilib, shu oilaning bir qator turlarida ham shunga o'xshash mutatsiyalar mavjudligini ko'rsatdi. Shunday qilib, urug'larning qora rangi jo'xori, bug'doy o'ti va tariqdan tashqari javdar, bug'doy, arpa, makkajo'xori va boshqalarda uchraydi. Donning cho'zilgan shakli barcha o'rganilgan turlarda uchraydi. Hayvonlarda ham shunga o'xshash mutatsiyalar mavjud: sutemizuvchilarda albinizm va soch yo'qligi, qoramol, qo'y, it, qushlarda qisqa barmoqlilik. Shunga o'xshash mutatsiyalarning paydo bo'lishining sababi genotiplarning umumiy kelib chiqishidir.

Shunday qilib, bir turdagi mutatsiyalarni aniqlash o'xshash o'simliklar va hayvonlar turlarida o'xshash mutatsiyalarni izlash uchun asos bo'ladi.

Gomologik qatorlar qonuni

Bir-biriga yaqin turlarda qanday mutant shakllar paydo bo'lishi kerak?
Gomologik qatorlar qonunining asoschisi kim?
Qonun qanday deydi?

Uy vazifasi.

24-bo'lim
Tabiatdagi mutatsiyalarga misollar toping.

gomologik qator). 1920 yilda N. I. Vavilov tomonidan tuzilgan bo'lib, u o'simliklarning irsiy o'zgaruvchanligi o'tlar oilasining yaqin tur va avlodlarida o'xshashligini aniqladi. U o'xshash belgilarning o'zgarishida shunday muntazamlik bilan namoyon bo'ladiki, bir tur vakillarida o'simliklarning shakllarini bilgan holda, bu shakllarning boshqa tur va avlodlarda paydo bo'lishini oldindan bilish mumkin. Turlar kelib chiqishi bo'yicha bir-biriga qanchalik yaqin bo'lsa, bu o'xshashlik shunchalik aniq namoyon bo'ladi. Ha, soat har xil turlari bug'doy (masalan, yumshoq va qattiq), xuddi shunday irsiy o'zgarishlar ketma-ketligi ayvonli boshoqda (ayvonli, yarim ayvonli, ayvonsiz), uning rangi (oq, qizil, qora, kulrang boshoqlar), donning shakli va konsistensiyasida aniqlanadi. , erta etuklik, sovuqqa chidamlilik, o'g'itlarga sezgirlik va boshqalar.

Yumshoq bug'doyda (1-4), qattiq bug'doyda (5-8) va olti qatorli arpada (9-12) boshoqning ayvonidagi xuddi shunday o'zgaruvchanlik (N. I. Vavilov bo'yicha).

O'zgaruvchanlik parallelligi oila ichidagi turli avlodlarda (masalan, bug'doy, arpa, javdar, suli, o't va boshoqli o'tlar oilasining boshqa avlodlarida) zaifroq va bir qatordagi turli oilalarda ham zaifroq (yuqori taksonomik daraja) namoyon bo'ladi. ). Boshqacha qilib aytganda, homologiya qatorlari qonuniga muvofiq, yaqin turlar genomlarining katta o'xshashligi (deyarli bir xil genlar to'plami) homolog (ortologik) genlarning o'xshash mutatsiyalariga asoslangan belgilarning o'xshash potentsial o'zgaruvchanligiga ega. .

N. I. Vavilov gomologik qator qonunlarning hayvonlarga ham tatbiq etilishini ko'rsatdi. Shubhasiz, bu tirik organizmlarning barcha shohliklarini qamrab oluvchi universal o'zgaruvchanlik qonunidir. Ushbu qonunning to'g'riligi genomika tomonidan yorqin tasvirlangan bo'lib, u yaqin turlarning DNKsining birlamchi tuzilishining o'xshashligini ochib beradi. Gomologiya qatorlari qonuni molekulyar evolyutsiya nazariyasining modulli (blok) printsipida keyingi rivojlanishni topadi, unga ko'ra genetik material ko'payish va DNK bo'limlarining (modullarining) keyingi kombinatoriyasi orqali ajralib chiqadi.

Gomologik qatorlar qonuni selektsiya uchun zarur bo'lgan irsiy o'zgarishlarni maqsadli izlashga yordam beradi. Bu selektsionerlarga sun'iy selektsiya yo'nalishini ko'rsatadi, o'simliklar, hayvonlar va mikroorganizmlarni tanlash uchun istiqbolli shakllarni ishlab chiqarishni osonlashtiradi. Masalan, homologiya qatori qonunidan kelib chiqib, olimlar yaylov hayvonlari uchun tuproqni azot bilan boyitgan holda yem-xashak lupinlarining alkaloidsiz (achchiq bo'lmagan) navlarini yaratdilar. Gomologiya qatorlari qonuni, shuningdek, metabolik kasalliklar, neyrodegenerativ kasalliklar va boshqalar kabi insonning irsiy kasalliklarini davolashni modellashtirish va izlash uchun model ob'ektlari va o'ziga xos genetik tizimlarni (genlar va belgilar) tanlashda harakat qilishga yordam beradi.

Lit .: Vavilov N. I. Irsiy o'zgaruvchanlikda homologik qatorlar qonuni. M., 1987 yil.

S. G. Inge-Vechtomov.

Kuzatishlar va tajribalarning keng ko'lamli materiallarini qayta ishlash, ko'plab linney turlarining (Linneons) o'zgaruvchanligini batafsil o'rganish, asosan madaniy o'simliklar va ularning yovvoyi qarindoshlarini o'rganish natijasida olingan juda ko'p yangi faktlar N.I. Vavilov barcha ma'lum bo'lgan parallel o'zgaruvchanlik misollarini bir butunga keltiring va formula qiling umumiy Qonun Saratovda bo'lib o'tgan III Butunrossiya selektsionerlar kongressida u tomonidan "Irsiy o'zgaruvchanlikdagi homologik qatorlar qonuni" (1920) deb nomlangan. 1921 yilda N.I. Vavilov Amerikaga qishloq xo'jaligi bo'yicha Xalqaro kongressda qatnashish uchun yuborildi va u erda gomologik qatorlar qonuni bo'yicha ma'ruza qildi. N.I. tomonidan o'rnatilgan yaqin tur va turlarning parallel o'zgaruvchanligi qonuni. Vavilov va umumiy kelib chiqishi bilan bog'liq bo'lib, Charlz Darvinning evolyutsion ta'limotini ishlab chiqish jahon fani tomonidan munosib baholandi. Bu tomoshabinlar tomonidan amaliyot uchun eng keng ufqlarni ochadigan jahon biologiya fanidagi eng yirik voqea sifatida qabul qilindi.

Gomologik qatorlar qonuni, birinchi navbatda, organik dunyo juda boy bo'lgan juda ko'p xilma-xil o'simlik shakllarining taksonomiyasining asoslarini belgilaydi, selektsionerga har birining o'rni haqida aniq tasavvurga ega bo'lishga imkon beradi. hatto o'simlik dunyosidagi eng kichik, tizimli birlik va tanlash uchun manba materialining mumkin bo'lgan xilma-xilligini baholang.

Gomologik qatorlar qonunining asosiy qoidalari quyidagilardan iborat.

"1. Genetik jihatdan yaqin turlar va avlodlar irsiy o'zgaruvchanlikning o'xshash qatorlari bilan shunday muntazamlik bilan ajralib turadiki, bir tur ichidagi shakllar sonini bilgan holda, boshqa tur va avlodlarda parallel shakllarning paydo bo'lishini oldindan bilish mumkin. Qanchalik yaqinroq avlodlar va linneonlar genetik jihatdan umumiy tizimda joylashgan bo'lsa, ularning o'zgaruvchanligi qatoridagi o'xshashlik shunchalik to'liq bo'ladi.

2. O'simliklarning butun oilalari, odatda, oilani tashkil etuvchi barcha avlod va turlar orqali o'tadigan o'zgaruvchanlikning ma'lum bir tsikli bilan tavsiflanadi.

Hatto III Butunrossiya tanlov kongressida (Saratov, 1920 yil iyun), N.I. Vavilov o'zining kashfiyoti haqida birinchi marta ma'lum qildi, kongressning barcha ishtirokchilari "davriy jadval (davriy jadval) kabi" homologik qatorlar qonuni o'simlik va hayvonlarning hali noma'lum shakllari va turlarining mavjudligi, xususiyatlari va tuzilishini bashorat qilishga imkon berishini tan olishdi. , va ushbu qonunning ilmiy va amaliy ahamiyatini yuqori baholadilar. Molekulyar hujayra biologiyasining zamonaviy yutuqlari o'xshash organizmlarda homologik o'zgaruvchanlikning mavjudligi mexanizmini tushunishga imkon beradi - kelajakdagi shakllar va turlarning mavjudlari bilan o'xshashligi aynan nimaga asoslangan - va o'simliklarning yangi shakllarini mazmunli sintez qilish imkonini beradi. tabiatda topilgan. Endi tashqi ko'rinish kabi Vavilov qonuniga yangi mazmun kiritilmoqda kvant nazariyasi chuqurroq yangi mazmun berdi davriy tizim Mendeleev.

1920 yilda N.I. Vavilov Saratovda bo'lib o'tgan III Butunrossiya naslchilik kongressidagi ma'ruzasida gomologik seriyalar qonunining asosiy g'oyalarini taqdim etadi. Asosiy fikr; asosiy g'oya: bir-biriga bog'langan o'simlik turlari o'zgaruvchanlikning o'xshash spektrlariga ega (ko'pincha aniq belgilangan variatsiyalar soni).

Vavilov shunday qildi. U barcha ma'lum irsiy xususiyatlarni eng yaxshi o'rganilgan, yuqorida aytib o'tganimdek, etishtirilgan boshoqli o'simliklardan to'pladi, ularni jadvallarda ma'lum bir tartibda joylashtirdi va o'sha paytda unga ma'lum bo'lgan barcha kenja turlarni, shakllarni va navlarni taqqosladi. Ko'p jadvallar tuzilgan edi, albatta, material juda katta edi. Shu bilan birga, Saratovga qaytib, u dukkakli ekinlarni - turli no'xat, vetch, loviya, loviya va boshqalarni bog'ladi. - va boshqa ekinlar. Va juda ko'p hollarda juda ko'p turlarda parallellik paydo bo'ldi. Albatta, o‘simliklarning har bir oilasi, jinsi va turlari uchun barcha belgilarning o‘ziga xos xususiyatlari, o‘ziga xos shakli, o‘ziga xos ifodalanish usuli bo‘lgan. Misol uchun, deyarli barcha madaniy o'simliklarda urug'larning rangi deyarli oqdan deyarli qora ranggacha o'zgarib turadi. Bu shuni anglatadiki, agar yaxshi o'rganilgan don ekinlarida allaqachon ma'lum, o'rganilgan navlari va shakllari juda ko'p bo'lsa, bir necha yuz turli belgilar, va boshqa, kam o'rganilgan yoki o'stiriladigan turlarning yovvoyi qarindoshlari ko'p belgilarga ega bo'lmasa, ular, ta'bir joiz bo'lsa, bashorat qilishlari mumkin. Ular hali ham tegishli katta materialda topiladi.

Vavilov shuni ko'rsatdiki, umuman olganda, barcha o'simliklarning irsiy o'zgaruvchanligi parallel ravishda juda kuchli darajada o'zgaradi. U buni o'simlik o'zgaruvchanligining gomologik qatori deb atadi. Va u turlar bir-biriga qanchalik yaqin bo'lsa, belgilarning o'zgaruvchanligi qatorining bu homologiyasi shunchalik katta ekanligini ta'kidladi. O'simliklarning irsiy o'zgaruvchanligining bu gomologik qatorida bir qancha turli umumiy qonuniyatlar aniqlangan. Va bu holat Vavilov tomonidan keyingi tanlash va etishtirishga kiritilgan o'simliklarda iqtisodiy foydali xususiyatlarni izlash uchun eng muhim asoslardan biri sifatida qabul qilindi. Irsiy oʻzgaruvchanlikning gomologik qatorlarini birinchi navbatda madaniy oʻsimliklarda, soʻngra uy hayvonlarida oʻrganish hozirda tabiiy hol, keyingi seleksiyaning asoslaridan biri hisoblanadi. inson uchun zarur o'rganilayotgan o'simliklarning ayrim turlarining navlari. Bu, ehtimol, Vavilovning jahon miqyosidagi birinchi yirik yutuqlaridan biri bo'lib, uni tezda dunyo nomini yaratdi. Bu nom, agar birinchi va eng yaxshi bo'lmasa, dunyodagi birinchi va eng yaxshi amaliy botaniklardan biri.

Shu bilan bir qatorda, Vavilov butun dunyoda - butun Evropada, Osiyoning katta qismini, Afrikaning katta qismini, Shimoliy, Markaziy va Janubiy Amerika- asosan madaniy o'simliklar bo'yicha ulkan materiallar to'plangan ko'plab ekspeditsiyalar. 1920 yilda, menimcha, Vavilov Amaliy botanika va yangi madaniyatlar byurosi direktori etib tayinlangan. Bu byuro biroz oʻzgarib, Amaliy botanika va yangi ekinlar institutiga, soʻngra Amaliy botanika, genetika va oʻsimlikchilik institutiga aylantirildi. Va 1930-yillarning oxiriga kelib, u allaqachon Butunittifoq o'simlikchilik institutiga aylandi. Bu nom bugungi kungacha saqlanib qolgan, garchi uning global ulushi, albatta, Vavilovning o'limidan keyin keskin kamaydi. Vavilovning ko'plab an'analari hanuzgacha saqlanib kelinmoqda va dunyoda o'stiriladigan o'simliklarning tom ma'noda barcha guruhlaridan madaniy o'simliklarning navlari, kenja turlari va shakllarining ulkan dunyo to'plamining bir qismi Pushkin, sobiq Detskoye Selo, sobiq Tsarskoyeda saqlanib qolgan. Selo. Bu Vavilov tomonidan yaratilgan har yili qayta tiklanadigan tirik muzey. Sovet Ittifoqi bo'ylab tarqalgan son-sanoqsiz tajriba stantsiyalarida ham xuddi shunday.

O'zining ko'plab sayohatlari davomida Vavilov yana katta miqdordagi materialga cho'kmaslikka muvaffaq bo'ldi, bu holda har xil turdagi madaniy o'simliklar shakllarining geografik xilma-xilligi. U hamma narsani katta o'lchamdagi xaritalarda ko'p rangli qalamlar bilan chizdi, avval kichik bolalar kabi, geografik xaritalar bilan o'ynadi, so'ngra bularning barchasini turli xil madaniy o'simliklar uchun har xil turdagi qora piktogramma bilan nisbatan oddiy kichik xaritalarga tarjima qildi. Shunday qilib, u dunyoda, yer sharida, sayyoramiz biosferasida madaniy o'simliklar xilma-xilligining bir nechta markazlarini kashf etdi. Va u oddiygina xaritalarda nafaqat alohida turlarning, balki birinchi marta ma'lum bir joyda, aytaylik, Shimoliy yoki Markaziy Xitoyda yoki Xitoyda o'stirilgan ma'lum tur guruhlarining tarqalishi, tarqalishini ko'rsatdi. Shimoliy Afrikaning tog'li qismi yoki, aytaylik, Peru mintaqasida, Janubiy Amerikada, tog'larda, And tog'larida. U yerdan, odatda, har qanday madaniy o'simliklarning bir turi emas, balki madaniy o'simliklar sifatida paydo bo'lgan va ma'lum bir joyda madaniy o'simliklar sifatida ildiz otgan, Yer yuziga tarqalib ketgan, iqtisodiy jihatdan bog'langan turlar guruhi. Ba'zilar uzoq emas, qisqa masofada, boshqalari esa xuddi shu bug'doy yoki no'xat kabi, dunyoning yarmini zabt etishdi.

Shunday qilib, Vavilov yer sharining turli burchaklarida madaniy o'simliklarning xilma-xilligi va kelib chiqishi markazlarini yaratdi. Va u eng qadimgi va qadimgi dunyoning turli davrlarida madaniy o'simliklarning kelib chiqishi haqidagi butun nazariyani yaratdi. Bu Vavilovning yana jahon miqyosidagi ikkinchi katta yutug'i edi. Endilikda Vavilov tomonidan yaratilgan poydevorsiz jahon qishloq xoʻjaligi tarixini va madaniy oʻsimliklarning kelib chiqish markazlari tarixini yanada rivojlantirish mumkin emas. Aytish mumkinki, Vavilovning qarashlarini qandaydir isloh qilish va o'zgartirishga urinishlar mavjud, ammo aytishimiz mumkinki, bu Vavilov yaratgan umumiy dunyo manzarasi bilan taqqoslaganda.

Bu shuni anglatadiki, men allaqachon uchta katta yutuqni sanab o'tganman: o'simliklar immuniteti, gomologik qatorlar qonuni va qishloq xo'jaligi markazlari nazariyasi va madaniy o'simliklarning turli shakllarining paydo bo'lishi. Vavilovning umumiy yutuqlaridan men aytmoqchi bo'lgan oxirgi narsa - bu uning ko'plab asarlari va sa'y-harakatlari, asosan turli kongresslarda, xalqaro va umumittifoqda targ'ibot qilish, taraqqiyot muammosi bo'yicha ilmiy-ommabop maqolalar yozish. birinchi navbatda shimolga va cho'llar va cho'l yerlar egallagan hududlarda qishloq xo'jaligini butunlay zamonaviy va hatto yaqin kelajak uchun mo'ljallangan tabiatni muhofaza qilish bilan birlashtirganda: jamiyatlarga oqilona munosabatda bo'lish bilan birga madaniyatni yuksaltirish. biosferaning tirik organizmlari. Bu sohalarda Vavilov mutlaqo alohida, men aytardim, jahon miqyosidagi favqulodda buyuk olimdir.

Gomologik qatorlar qonuni

Kuzatishlar va tajribalarning keng ko'lamli materiallarini qayta ishlash, ko'plab linney turlarining (Linneons) o'zgaruvchanligini batafsil o'rganish, asosan madaniy o'simliklar va ularning yovvoyi qarindoshlarini o'rganish natijasida olingan juda ko'p yangi faktlar N.I. Vavilov barcha ma'lum bo'lgan parallel o'zgaruvchanlik misollarini birlashtirdi va u Saratovda bo'lib o'tgan III Butunrossiya selektsionerlar kongressida ma'lum qilgan "Irsiy o'zgaruvchanlikdagi homologik qatorlar qonuni" (1920) deb nomlagan umumiy qonunni ishlab chiqdi. 1921 yilda N.I. Vavilov Amerikaga qishloq xo'jaligi bo'yicha Xalqaro kongressda qatnashish uchun yuborildi va u erda gomologik qatorlar qonuni bo'yicha ma'ruza qildi. N.I. tomonidan o'rnatilgan yaqin tur va turlarning parallel o'zgaruvchanligi qonuni. Vavilov va umumiy kelib chiqishi bilan bog'liq bo'lib, Charlz Darvinning evolyutsion ta'limotini ishlab chiqish jahon fani tomonidan munosib baholandi. Bu tomoshabinlar tomonidan amaliyot uchun eng keng ufqlarni ochadigan jahon biologiya fanidagi eng yirik voqea sifatida qabul qilindi.

Gomologik qatorlar qonunining asosiy qoidalari quyidagilardan iborat.

2. O'simliklarning butun oilalari, odatda, oilani tashkil etuvchi barcha avlod va turlar orqali o'tadigan o'zgaruvchanlikning ma'lum bir tsikli bilan tavsiflanadi.

Hatto III Butunrossiya tanlov kongressida (Saratov, 1920 yil iyun), N.I. Vavilov o'zining kashfiyoti haqida birinchi marta ma'lum qildi, kongressning barcha ishtirokchilari "davriy jadval (davriy jadval) kabi" homologik qatorlar qonuni o'simlik va hayvonlarning hali noma'lum shakllari va turlarining mavjudligi, xususiyatlari va tuzilishini bashorat qilishga imkon berishini tan olishdi. , va ushbu qonunning ilmiy va amaliy ahamiyatini yuqori baholadilar. Molekulyar hujayra biologiyasining zamonaviy yutuqlari o'xshash organizmlarda homologik o'zgaruvchanlikning mavjudligi mexanizmini tushunishga imkon beradi - kelajakdagi shakllar va turlarning mavjudlari bilan o'xshashligi aynan nimaga asoslangan - va o'simliklarning yangi shakllarini mazmunli sintez qilish imkonini beradi. tabiatda topilgan. Endilikda Vavilov qonuniga yangi mazmun kiritilmoqda, xuddi kvant nazariyasining paydo bo‘lishi Mendeleyev davriy tizimiga yangi, chuqurroq mazmun bergan.

Madaniy o'simliklarning kelib chiqish markazlari haqidagi ta'limot

20-yillarning oʻrtalariga kelib turli qishloq xoʻjaligi ekinlarining geografik tarqalishi va tur ichidagi xilma-xilligini oʻrganish N.I. Vavilov va uning rahbarligi ostida Nikolay Ivanovichga madaniy o'simliklarning kelib chiqishi geografik markazlari haqida g'oyalarni shakllantirishga imkon berdi. "Madaniy o'simliklarning kelib chiqish markazlari" kitobi 1926 yilda nashr etilgan. Kelib chiqish markazlari haqidagi chuqur nazariy asoslangan g'oya odamlar uchun foydali bo'lgan o'simliklarni maqsadli izlash uchun ilmiy asos bo'lib xizmat qildi va amaliy maqsadlarda keng qo'llanildi.

N.I.Vavilovning madaniy oʻsimliklarning kelib chiqish markazlari va ularning irsiy belgilarining tarqalishidagi geografik qonuniyatlar toʻgʻrisidagi taʼlimoti (birinchi marta 1926 va 1927-yillarda nashr etilgan) jahon fani uchun muhim ahamiyatga ega. Ushbu klassik asarlarda N.I. Vavilov birinchi marta madaniy o'simliklar shakllarining ulkan boyligi ularning kelib chiqishining bir necha asosiy markazlarida to'planishining izchil rasmini taqdim etdi va madaniy o'simliklarning kelib chiqishi muammosini hal qilishga mutlaqo yangicha yondashdi. Agar undan oldin botanik-geograflar (Alfons de Kandol va boshqalar) bug'doyning vatani uchun "umuman" qidirgan bo'lsa, Vavilov yer sharining turli mintaqalarida bug'doy turlarining alohida turlari, guruhlari kelib chiqish markazlarini qidirdi. Shu bilan birga, ushbu tur navlarining tabiiy tarqalish hududlarini (taramalarini) aniqlash va uning shakllarining eng katta xilma-xilligi markazini aniqlash (botanika-geografik usul) ayniqsa muhim edi.

Madaniy o'simliklar va ularning yovvoyi qarindoshlari navlari va irqlarining geografik tarqalishini o'rnatish uchun N.I. Vavilov eng qadimiy dehqonchilik madaniyati markazlarini o'rganib chiqdi, ularning boshlanishini Efiopiya, G'arbiy va Markaziy Osiyo, Xitoy, Hindiston, Janubiy Amerikaning And tog'larida, katta daryolarning keng vodiylarida ko'rgan. Olimlar ilgari da'vo qilganidek, Nil, Gang, Dajla va Furot. Keyingi arxeologik tadqiqotlar natijalari bu farazni tasdiqlaydi.

O'simlik shakllarining xilma-xilligi va boyligi markazlarini topish uchun N.I. Vavilov 1922-1933 yillarda o'zining nazariy kashfiyotlariga (homolog qatorlar va madaniy o'simliklarning kelib chiqish markazlari) mos keladigan ma'lum bir reja asosida ko'plab ekspeditsiyalarni tashkil etdi. dunyoning 60 ta davlatiga, shuningdek, mamlakatimizning 140 ta hududiga tashrif buyurdi. Natijada 250 000 dan ortiq namunalarni o'z ichiga olgan jahon o'simlik resurslarining qimmatli fondi to'plandi. To'plangan eng boy kolleksiya seleksiya, genetika, kimyo, morfologiya, taksonomiya va geografik ekinlar usullaridan foydalangan holda sinchkovlik bilan o'rganildi. U hali ham VIRda saqlanadi va bizning va xorijiy selektsionerlar tomonidan qo'llaniladi.

N.I.ning yaratilishi. Vavilov zamonaviy seleksiya ta'limoti

Eng muhim madaniy o'simliklarning jahon o'simlik resurslarini tizimli o'rganish bug'doy, javdar, makkajo'xori, paxta, no'xat, zig'ir va kartoshka kabi yaxshi o'rganilgan ekinlarning nav va tur tarkibi haqidagi g'oyani tubdan o'zgartirdi. Ekspeditsiyalardan olib kelingan bu madaniy o'simliklarning turlari va ko'p navlari orasida deyarli yarmi fanga hali ma'lum bo'lmagan yangi bo'lib chiqdi. Kartoshkaning yangi turlari va navlarining kashf etilishi uni tanlash uchun manba materialining oldingi g'oyasini butunlay o'zgartirdi. N.I. ekspeditsiyalari tomonidan to'plangan materiallarga asoslanib. Vavilov va uning hamkorlari tomonidan butun paxtachilik asosini tashkil etdi va SSSRda nam subtropiklarning rivojlanishi qurildi.

Ekspeditsiyalar tomonidan to‘plangan nav boyliklarini batafsil va uzoq muddatli o‘rganish natijalari asosida bug‘doy, suli, arpa, javdar, makkajo‘xori, tariq, zig‘ir, no‘xat, yasmiq, loviya, loviya navlarini geografik joylashuvining differensial xaritalari; no'xat, chinka, kartoshka va boshqa o'simliklar tuzildi. Ushbu xaritalarda bu o'simliklarning asosiy nav xilma-xilligi qayerda to'planganligini, ya'ni ma'lum bir ekinni tanlash uchun manba materialini qaerdan olish kerakligini ko'rish mumkin edi. Butun dunyoda qadimdan oʻtroq boʻlgan bugʻdoy, arpa, makkajoʻxori, paxta kabi qadimiy oʻsimliklar uchun ham birlamchi tur salohiyatining asosiy yoʻnalishlarini katta aniqlik bilan aniqlash mumkin edi. Bundan tashqari, ko'plab turlar va hatto avlodlar uchun birlamchi morfogenez sohalarining mos kelishi aniqlangan. Geografik o'rganish alohida hududlarga xos bo'lgan butun madaniy mustaqil floralarni yaratishga olib keldi.

Jahon o'simlik resurslarini o'rganishga N.I. Vavilov mamlakatimizda seleksiya ishlari uchun manba materialini toʻliq oʻzlashtirib, genetik va seleksiya tadqiqotlari uchun manba materiali muammosini qayta tikladi va hal qildi. U seleksiyaning ilmiy asoslarini ishlab chiqdi: manba materiali haqidagi ta’limot, o‘simliklar haqidagi bilimlarning botanika-geografik asoslari, duragaylash, inkubatsiya va boshqalarni o‘z ichiga olgan xo‘jalik belgilarini ko‘paytirish usullari, uzoq turlararo va avlodlararo duragaylashning ahamiyati. Bu asarlarning barchasi hozirgi davrda ham o‘zining ilmiy va amaliy ahamiyatini yo‘qotgani yo‘q.

Botanika va geografik tadqiqotlar katta raqam madaniy o'simliklar madaniy o'simliklarning intraspesifik taksonomiyasiga olib keldi, buning natijasida N.I. Vavilov "Linnean turlari tizim sifatida" va "Darvindan keyin madaniy o'simliklarning kelib chiqishi haqidagi ta'limot".