Според закона за хомоложните серии на наследствената променливост. Законът за хомоложните серии на наследствената променливост на организмите. Учението за центровете на произход на културните растения

Хомоложни редове в закона за наследствената изменчивост, отворете руски генетик N.I. Вавилов през 1920 г. установява модел, установяващ паралелизъм (сходство) в наследствената (генотипна) изменчивост в родствени организми. Във формулировката на Вавилов законът гласи: „Видове и родове, които са генетично близки един до друг, се характеризират с идентични серии от наследствена променливост с такава закономерност, че, познавайки серията от форми за един вид, може да се предвиди намирането на идентични форми в други видове и родове“. В същото време, колкото по-тясна е връзката между видовете, толкова по-пълно е сходството (хомология) в серията на тяхната променливост. Законът обобщава огромен материал за изменчивостта на растенията (житни и други семейства), но се оказа верен за изменчивостта на животните и микроорганизмите.

Феноменът на паралелната изменчивост в тясно свързани родове и видове се обяснява с техния общ произход и следователно с наличието на голяма част от едни и същи гени, получени от общ прародител и непроменени в процеса. Когато са мутирани, тези гени дават подобни черти. Паралелизмът в генотипната вариабилност при сродни видове се проявява чрез паралелизъм във фенотипната вариабилност, т.е. подобни характеристики (фенотипове).

Законът на Вавилов е теоретична основапри избор на направления и методи за получаване на стопански ценни признаци и свойства при културните растения и домашните животни.

Изследването на наследствената променливост в различни систематични групи растения позволи на Н. И. Вавилов да формулира закон хомоложни серии .

Този закон казва:

„1. Видовете и родовете, които са генетично близки, се характеризират с подобни серии от наследствена променливост с такава редовност, че, знаейки броя на формите в рамките на един вид, може да се предвиди появата на паралелни форми в други видове и родове. Колкото по-близо генетично разположен в обща системародове и линеони (видове), толкова по-пълно е сходството в сериите на тяхната променливост.

2. Целите семейства растения обикновено се характеризират с определен цикъл на изменчивост, преминаващ през всички родове и видове, които съставляват семейството.

Н. И. Вавилов изрази закона си по формулата:

G 1 (a + b + c + ... +),

G 2 (a + b + c + ... +),

G 3 (a + b + c + ... +),

където G 1, G 2, G 3 означават видове и a, b, c ... - различни различни характеристики, като цвят, форма на стъбла, листа, семена и др.

Илюстрация на закона може да бъде таблица, която показва хомологията на наследствената изменчивост на определени белези и свойства в семейството на зърнените култури. Но този списък от характеристики и свойства може да бъде значително разширен.

Понастоящем може да се каже с основание, че подобни мутации възникват при сродни видове, които имат общ произход. Освен това, дори сред представители на различни класове и видове животни, ние срещаме паралелизъм - хомоложна серия от мутации според морфологични, физиологични и особено биохимични характеристики и свойства. Така например подобни мутации се срещат в различни класове гръбначни животни: албинизъм и обезкосмяване при бозайници, албинизъм и липса на пера при птици, липса на люспи при риби, къси пръсти при говеда, овце, кучета, птици и др. .

Хомоложни серии от мутационна вариабилност на биохимичните признаци се срещат не само във висшите организми, но и в протозоите и микроорганизмите. Дадени са данни за биохимични мутанти, които могат да се интерпретират като хомоложна серия. Таблицата показва данни за биохимични мутанти, които могат да се интерпретират като хомоложна серия.

Както виждаме, натрупването на подобни вещества (триптофан или кинуренин), определени от гените, се случва в много различни групиЖивотни: двукрили, ципокрили и пеперуди. В този случай биосинтезата на пигменти се постига по подобен начин.

Въз основа на закона за хомоложните серии трябва да се приеме, че ако серия от спонтанни или индуцирани мутации се открие в един вид животно или растение, тогава подобна серия от мутации може да се очаква в други видове от този род. Същото важи и за по-високите систематични категории. Причината за това е общият произход на генотипите.

Най-вероятното обяснение за произхода на хомоложната серия на наследствената изменчивост е следното. Свързани видове в рамките на един и същ род, родове в рамките на един и същи разред или семейство, могат да възникнат чрез селекция на различни полезни мутации на отделни общи гени, селекция на форми с различни полезни хромозомни пренареждания. В този случай сродни видове, които се различават в еволюцията поради селекцията на различни хромозомни пренареждания, могат да носят хомоложни гени, както оригинални, така и мутирали. Видове могат да възникнат и чрез селекция на спонтанни полиплоиди, съдържащи хомогенни набори от хромозоми. Дивергенцията на видовете, основана на тези три типа наследствена променливост, осигурява общността на генетичния материал в свързани систематични групи. Но в действителност ситуацията, разбира се, е по-сложна, отколкото ни се струва сега.

Може би биохимичните изследвания на хромозомите, изучаването на тяхната структура и ролята на ДНК като материален носител на наследствена информация, ще повдигнат завесата над този все още неизвестен феномен на хомология и аналогия в развитието на органичните форми.

Ако нуклеинова киселинав комбинация с протеин са основният субстрат, който осигурява от най-ранните етапи програмирането на еволюцията на живите системи, тогава законът за хомоложните серии придобива универсално значение като закон за възникване на подобни серии биологични механизмии процеси, протичащи в органичната природа. Това се отнася както за морфологията на тъканите, техните функционални свойства, биохимични процеси, адаптационни механизми и др., така и за генетичните механизми на всички живи организми. Аналогията се наблюдава за всички основни генетични явления:

• клетъчно делене,
• механизъм на митозата
• механизъм на възпроизвеждане на хромозоми,
• механизъм на мейозата
• Оплождане,
• механизъм на рекомбинация,
• мутации и др.

Живата природа в процеса на еволюция беше, така да се каже, програмирана по една формула, независимо от времето на възникване на един или друг вид организми. Разбира се, подобни хипотетични съображения изискват потвърждение на базата на синтез на много знания, но е очевидно, че решението на този завладяващ проблем е дело на настоящия век. Това трябва да принуди изследователите да търсят не толкова конкретни различия, които характеризират дивергенцията на видовете, колкото техните общи характеристики, които се основават на сходни генетични механизми.

Ако намерите грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.

Раздели: Биология

Цели на урока

1. Да запознае учениците с формите на наследствена променливост, техните причини и ефекти върху тялото. Да се ​​​​развие у учениците способността да класифицират формите на променливост, да ги сравняват помежду си; дават примери, илюстриращи проявлението на всеки от тях;
2. Да се ​​формират знания за видовете мутации;
3. Формулирайте закона за хомоложните редове и обяснете значението му;
4. Убедете гимназистите, че процесът на мутация е много важен за еволюцията на органичния свят и човешката селекция.

Демонстрации

• Схема на различни видове хромозомни мутации.
• Схема на полиплоидизация.
• Хомоложни редове в наследствената изменчивост.

Условия Генотипна вариабилност, мутация, генни мутации, геномни мутации, хромозомни мутации:

• обръщане;
• изтриване;
• дублиране;
• транслокация.

Задачи за учениците:

1. Формулирайте закона за хомоложните редове и дайте примери.
2. Запознайте се с биографията на Н.И. Вавилов и познава основните му научни открития.
3. Направете таблица "Форми на променливост"

Предна работа

1. Какво изучава генетиката?
2. Какво означава понятието наследственост? - изменчивост?
3. Какви форми на променливост познавате?
4. Какво означава скорост на реакция?
5. Какви са шарките модификационна променливост?
6. Как променящите се условия влияят върху количествените и качествените характеристики? Дай примери
7. Какво е скорост на реакция? Защо разнообразието от качествени признаци зависи в малка степен от влиянието на условията на околната среда?
8. Който практическа стойноств селското стопанство има ли значение степента на реакция на животните и растенията?

Самостоятелна работа на компютър - контролна работа

Попълнете диаграмата:

Работа на учениците на компютри с приложението 1 . (По време на урока се изпълняват задачи 1-5).

1. Учене на нов материал

Концепцията за наследствена вариабилност включва генотипна и цитоплазмена вариабилност. Първият е разделен на мутационни, комбинирани, корелативни. Комбинирана вариация възниква при кросинговър, независимо разминаване на хромозомите в мейозата и произволно сливане на гамети по време на сексуално размножаване. Съставът на мутационната променливост включва геномни, хромозомни и генни мутации. Терминът мутация е въведен в науката от G. de Vries. Неговата биография и основни научни постиженияразположени в секцията. Геномните мутации са свързани с появата на полиплоиди и анеуплоиди. Хромозомните мутации се определят от междухромозомни промени - транслокация или интрахромозомни пренареждания: делеция, дупликация, инверсия. Генните мутации се обясняват с промени в последователността на нуклеотидите: увеличаване или намаляване на техния брой (делеция, дублиране), вмъкване на нов нуклеотид или завъртане на участък в гена (инверсия). Цитоплазмената променливост е свързана с ДНК, която се намира в пластидите и митохондриите на клетката. Наследствената изменчивост на родствени видове и родове се подчинява на закона на хомоложната серия на Вавилов.

Модификационната променливост отразява промените във фенотипа, без да засяга генотипа. Противоположна на нея е друга форма на изменчивост - генотипна, или мутационна (според Дарвин - наследствена, неопределена, индивидуална), изменяща генотипа. Мутацията е постоянна наследствена промяна в генетичния материал.

Индивидуалните промени в генотипа се наричат мутации.

Концепцията за мутациите е въведена в науката от холандеца де Врис. Мутациите са наследствени изменения, които водят до увеличаване или намаляване на количеството на генетичния материал, до промяна в нуклеотидите или тяхната последователност.

Класификация на мутациите

• Мутации по естеството на проявление: Доминантни, рецесивни.
• Мутации на мястото на възникване: соматични, генеративни.
• Мутации по естеството на външния вид: спонтанни, индуцирани.
• Мутации по адаптивна стойност: полезни, вредни, неутрални. (Смъртоносен, полусмъртоносен.)

Повечето от получените мутации са рецесивни и неблагоприятни за организма, дори могат да причинят неговата смърт. В комбинация с алелен доминантен ген, рецесивните мутации не се проявяват фенотипно. Настъпват мутации в пола и соматични клетки. Ако възникнат мутации в зародишните клетки, те се наричат генеративени се проявяват в поколението, което се развива от зародишните клетки. Промените във вегетативните клетки се наричат соматични мутации.Такива мутации водят до промяна в чертата само на част от организма, която се развива от променените клетки. При животните соматичните мутации не се предават на следващите поколения, тъй като нов организъм не възниква от соматични клетки. При растенията е различно: в хибридните клетки на растителни организми репликацията и митозата могат да се извършват в различни ядра малко по-различно. В хода на редица клетъчни поколения отделните хромозоми се губят и се избират определени кариотипове, които могат да бъдат запазени за много поколения.

Има няколко видове мутации според нивото на поява:

1. Геномни мутации - изменение на плоидността, т.е. хромозомни числа (числови хромозомни аберации), които са особено чести при растенията;
2. Хромозомни мутации - промени в структурата на хромозомите (структурни хромозомни аберации);
3. Генни мутации – изменения в отделни гени;

Геномни мутации

Полиплоидията е многократно увеличаване на броя на хромозомите.
Анеуплоидията е загуба или поява на допълнителни хромозоми в резултат на нарушение на мейозата.

Възникват поради промяна в броя или структурата на хромозомите. Промени в плоидността се наблюдават при нарушения на хромозомната дивергенция.

Хромозомни заболявания

• генеративни мутации
• XXY; HUU - Синдром на Клайнфелтер.
• XO - Синдром на Шершевски-Търнър.

Автозомни мутации

• Синдром на Патау (на хромозома 13).
• Синдром на Едуардс (на хромозома 18).
• Синдром на Даун (на хромозома 21).

Синдром на Клайнфелтер.

XXY и XXXY - синдром на Клайнфелтер. Честотата на срещане е 1:400 - 1:500. Кариотипът е 47, XXY, 48, XXXY и т.н. Фенотипът е мъжки. Женски тип тяло, гинекомастия. Висок, сравнително дълги ръце и крака. Слабо развита линия на косата. Интелигентността е намалена.

Синдром на Шершевски-Търнър

X0 - синдром на Shereshevsky-Turner (монозомия X). Честотата на срещане е 1:2000 - 1:3000. Кариотип 45, X. Фенотипът е женски. Соматични признаци: височина 135 - 145 см, птеригоидна кожна гънка на шията (от задната част на главата до рамото), ниско положение на ушите, недоразвитие на първични и вторични полови белези. В 25% от случаите има сърдечни дефекти и аномалии в работата на бъбреците. Интелектът рядко страда.

Синдром на Патау - Тризомия на 13-та хромозома (синдром на Патау) се среща при новородени с честота около 1:5000 - 1:7000 и е свързана с широк спектър от малформации. SP се характеризира с множество вродени малформации на мозъка и лицето. Това е група ранни нарушения във формирането на мозъка, очните ябълки, костите на мозъка и лицевите части на черепа. Обиколката на черепа обикновено е намалена. Чело наклонено, ниско; очните фисури са тесни, мостът на носа е хлътнал, ушните миди са ниски и деформирани. Типичен признак на СП е цепната устна и небцето.

Синдром на Даун - заболяване, причинено от аномалия на хромозомния набор (промяна в броя или структурата на автозомите), чиито основни прояви са умствена изостаналост, особен външен вид на пациента и вродени малформации. Едно от най-честите хромозомни заболявания, среща се средно с честота 1 на 700 новородени. На дланта често се среща напречна гънка

Хромозомни мутации

Има няколко вида хромозомни мутации, свързани с промени в структурата на хромозомите:

• делеция - загуба на част от хромозома;
• дупликация - удвояване на участък от хромозома;
• инверсия - завъртане на хромозомния сегмент на 180 градуса;
• транслокация - прехвърляне на част от хромозома в друга хромозома.
• транспозиция - движение в една хромозома.

Изтриванията и дублиранията променят количеството генетичен материал. Фенотипно те се появяват в зависимост от това колко големи са съответните участъци от хромозомите и дали съдържат важни гени. Дублирането може да доведе до създаването на нови гени. При инверсии и транслокации количеството на генетичния материал не се променя, но местоположението му се променя. Такива мутации също играят важна роля, тъй като кръстосването на мутанти с оригиналните форми е трудно и техните F1 хибриди най-често са стерилни.

Изтривания. При хората в резултат на делеция:

• Синдром на Волф - загубен участък от голямата хромозома 4 -
• синдром на "котешки вик" - с делеция в хромозома 5. Причина: хромозомна мутация; загуба на хромозомен фрагмент в 5-та двойка.
  Проява: ненормално развитие на ларинкса, котешки писъци, I в ранна детска възраст, изоставане във физическото и умствено развитие

Инверсии

• Това е промяна в структурата на хромозомата, причинена от завъртане на 180 ° на една от вътрешните й секции.
• Подобни хромозомни пренареждането е следствие от две едновременни прекъсвания в една хромозома.

Транслокации

• По време на транслокацията регионите на нехомоложни хромозоми се обменят, но общият брой на гените не се променя.

Подмяна на основата

1. фенилкетонурия. Проява: нарушено разцепване на фенилаланин; това се дължи на деменция, причинена от хиперфенилаланинемия. При навременна предписана и спазвана диета (хранене, нисък фенилаланин) и употребата на определени лекарства клиничните прояви на това заболяване практически липсват.
2. сърповидно-клетъчна анемия.
3. Синдром на Морфан.

Генетичен(точковите) мутации са свързани с промени в нуклеотидната последователност. Нормалният ген (характерен за дивия тип) и мутантните гени, които възникват от него, се наричат ​​алели.

При генни мутациинастъпват следните структурни промени:

генна мутация

Например, сърповидно-клетъчната анемия е резултат от заместване на една единствена основа в b-веригата на кръвния глобин (аденинът се заменя с тимин). По време на делеция и дублиране последователността от триплети се измества и се появяват мутанти с „изместване на рамката“, т.е. изместване на границите между кодоните - всички следващи аминокиселини се променят от мястото на мутацията.

Първичната структура на хемоглобина при здрави (1) и пациенти със сърповидно-клетъчна анемия (2).

1. - val-gis-ley-tre - про-насищане. до-та-глу-лиз
2. - val-gis-ley-tre - валин- глу-лиз

Мутация в гена за бета хемоглобин

Синдром на Морфан

Високото освобождаване на адреналин, характерно за заболяването, допринася не само за развитието на сърдечно-съдови усложнения, но и за появата при някои индивиди на особена сила на духа и умствена надареност. Методите за лечение са неизвестни. Смята се, че Паганини, Андерсен, Чуковски са били болни от него

Хемофилия

Мутагените са фактори, които причиняват мутации: биологични, химични, физически.

Експериментално скоростта на мутация може да се увеличи. В естествени условия мутациите възникват при резки промени в температурата, под въздействието на ултравиолетова радиация и по други причини. В повечето случаи обаче истинските причини за мутациите остават неизвестни. В момента са разработени методи за увеличаване на броя на мутациите чрез изкуствени средства. За първи път беше получено рязко увеличаване на броя на настъпващите наследствени промени под въздействието на рентгеновите лъчи.

• Физически фактори (различни видове йонизиращо лъчение, ултравиолетово лъчение, рентгенови лъчи)
• Химични фактори (инсектициди, хербициди, олово, лекарства, алкохол, определени лекарства и други вещества)
• Биологични фактори (вируси на едра шарка, варицела, паротит, грип, морбили, хепатит и др.)

Евгеника.

Евгениката е наука за подобряване на породата на човечеството.

Евгеника на гръцки означава раждане на най-добрите. Тази скандална наука търси начини за подобряване на наследствените качества на човек, използвайки генетични принципи. За нея винаги е било трудно да остане чиста наука: нейното развитие беше следено отблизо от политиката, която се разпореждаше с нейните плодове по свой начин.

В древна Спарта селекцията на хора се извършва по-радикално, унищожавайки бебета, които нямат физическите качества, необходими за бъдещ воин. Бащата на евгениката, който я поставя на научна основа, е Франсис Галтън през 1869 г. След като анализира родословията на стотици талантливи хора, той стига до извода, че гениалните способности се предават по наследство.

Днес евгениката има за цел да изкорени наследствените болести в човешкия род. Всеки биологичен вид ще бъде на ръба на унищожението, ако съществуването му противоречи на природата. Почти половината новородени от хиляда се раждат с някаква наследствена патология. Всяка година в света се раждат 2 милиона такива деца. Сред тях - 150 хиляди със синдром на Даун. Отдавна е известно на всички, че е по-лесно да се предотврати раждането на дете, отколкото да се справите с болестите. Но такива възможности се появиха едва в наше време. Пренаталната диагностика и генетичното консултиране помагат да се реши проблемът с целесъобразността на раждането.

Съвременните възможности за медицинско генетично консултиране позволяват да се определи рискът от наследствени заболявания по време на планирането на бременността.

Николай Иванович Вавилов

Николай Иванович Вавилов (1887-1943) - руски ботаник, генетик, растениевъд, географ. Формулира закона за хомоложните серии на наследствената променливост. Той създава учението за центровете на произход на културните растения.

Руският учен Н. И. Вавилов установява важна закономерност, известна като закон на хомоложните серии в наследствената променливост: видовете и родовете, които са генетично близки (свързани помежду си чрез единство на произход), се характеризират с подобни серии в наследствената променливост. Въз основа на този закон може да се предвиди откриването на подобни промени в сродни видове и родове. Той състави таблица на хомоложните серии в семейството

зърнени храни. При животните този модел също се проявява: например при гризачите има хомоложни серии по отношение на цвета на козината.

Закон за хомоложните редове

Изучавайки наследствената променливост на култивираните растения и техните предци, Н.И. Вавилов формулира закона за хомоложните серии: „Видове и родове, които са генетично близки, се характеризират с подобни серии от наследствена променливост с такава редовност, че познавайки редица форми в рамките на един вид, може да се предвиди наличието на паралелни форми в други видове и родове. .”

Използвайки семейството на зърнените като пример, Вавилов показа, че подобни мутации се срещат в редица видове от това семейство. И така, черният цвят на семената се среща в ръж, пшеница, ечемик, царевица и други, с изключение на овес, житна трева и просо. Удължената форма на зърното се среща при всички изследвани видове. Животните също имат подобни мутации: албинизъм и липса на коса при бозайници, късо пръсти при говеда, овце, кучета, птици. Причината за появата на подобни мутации е общият произход на генотипите.

По този начин откриването на мутации в един вид осигурява основа за търсене на подобни мутации в сродни растителни и животински видове.

Закон за хомоложните редове

1. Какви мутантни форми трябва да възникнат в тясно свързани видове?
2. Кой е основателят на закона за хомоложните серии?
3. Как казва законът?

Домашна работа.

1. Раздел 24
2. Намерете примери за мутации в природата.

През 1920г Н.И. Вавиловпредставя основните идеи на Закона за хомологичните серии в доклад на III Всеруски развъден конгрес в Саратов. Основна идея: свързаните растителни видове имат подобни спектри на променливост (често фиксиран брой добре дефинирани вариации).

„И Вавилов направи такова нещо. Той събра всички известни наследствени признаци от най-добре проучените, както вече казах, растения от средите на култивираните зърнени култури, подреди ги в определен ред в таблици и сравни всички подвидове, форми и разновидности, известни му по това време. Имаше много таблици, съставени, разбира се, материалът беше огромен. В същото време, обратно в Саратов, той закрепи бобови растения към зърнени култури - различни грах, фий, боб, боб и др. - и някои други култури. И се оказа в много случаи паралелизъм в много видове. Разбира се, за всяко семейство, род и вид растения всички признаци имаха свои характеристики, своя форма, свой начин на изразяване. Например цветът на семената от почти бял до почти черен варира в почти всички култивирани растения. Това означава, че ако по-добре проучените зърнени култури с огромен брой вече известни, проучени сортове и форми имат няколкостотин различни черти, докато други, по-малко проучени или диви роднини на култивирани видове нямат много черти, тогава те могат, т.н. , бъдете предвидени. Те все още ще бъдат намерени на съответния голям материал.

Вавилов показа, че като цяло наследствената изменчивост на всички растения варира паралелно в много силна степен. Той го нарече хомоложна серия на променливостта на растенията. И той посочи, че колкото по-близо са видовете един до друг, толкова по-голяма е тази хомология на серията от променливост на характерите. Гама от различни общи моделие разкрит върху тези хомоложни серии на наследствена променливост на растенията. И това обстоятелство беше взето от Вавилов като една от най-важните основи за по-нататъшна селекция и търсене на икономически полезни признаци в растенията, въведени в отглеждане. Изследването на хомоложните серии на наследствената променливост, преди всичко при култивираните растения, след това при домашните животни, сега е нещо естествено, една от основите на по-нататъшната селекция. необходимо на човекразновидности на определени видове растения, които се изследват. Това беше може би едно от първите големи постижения на Вавилов в световен мащаб, което много бързо му създаде световно име. Името, ако не на първия и най-добър, то на един от първите и най-добри приложни ботаници в света.

Паралелно с това Вавилов прави по целия свят – цяла Европа, по-голямата част от Азия, голяма част от Африка, Северна, Централна и Южна Америка- голям брой експедиции със събиране на огромен материал, главно върху култивирани растения. Мисля, че през 1920 г. Вавилов е назначен за директор на Бюрото по приложна ботаника и нови култури. Това Бюро беше донякъде променено и превърнато в Институт за приложна ботаника и нови култури, след това в Институт за приложна ботаника, генетика и растениевъдство. И в края на 30-те години на миналия век той вече е станал Всесъюзен институт по растениевъдство. Това име все още е запазено, въпреки че светът специфично теглонеговата след смъртта на вавилов, разбира се, рязко падна. Но все пак много традиции на Вавилов все още се поддържат и част от огромната световна жива колекция от сортове, подвидове и форми на култивирани растения от буквално всички групи растения, култивирани на земното кълбо, се съхранява в Пушкин, бившето Детско село, бившето Царско Село. Това е жив музей, който се презасажда всяка година, създаден от Вавилов. Същото важи и за безброй експериментални станции, разпръснати из целия Съветски съюз.

По време на многобройните си пътувания Вавилов отново успя да не се удави в огромно количество материал, в този случай вече географското разнообразие от форми на различни видове култивирани растения. Той отбелязваше всичко на мащабни карти с цветни моливи, като отначало играеше като малки деца географски карти, и след това превеждайки всичко това в относително прости малки карти с черни икони от различни видове за различни формикултивирани растения. Така той откри в света, на земното кълбо, в биосферата на нашата планета няколко центъра на разнообразие от култивирани растения. И той показа, просто на карти, разпространението, разпространението на Земята не само на отделни видове, но и на определени групи видове, култивирани, очевидно, за първи път на определено място, да кажем, в Северен или Централен Китай или в планинската част на Северна Африка или, да речем, в района на Перу, в Южна Америка, в планините, в Андите. Оттам обикновено не един вид от някакви културни растения, а група икономически свързани видове, възникнали като културни растения и пуснали корени като културни растения на определено място, се разпространяват по Земята. Някои не са далеч, на кратко разстояние, докато други са завладели половината свят, както се казва, като същата пшеница или грах.

Така Вавилов създава центрове на разнообразие и произход различни формикултивирани растения в различни части на света. И той създаде цяла теория за произхода на култивираните растения в различни епохи на най-древния и древен свят. Това беше второто голямо постижение на Вавилов, отново на световно ниво. Сега е невъзможно по-нататъшното развитие на историята на световното селско стопанство и историята на центровете на произход на култивираните растения без основата, създадена от Вавилов. Има опити, така да се каже, за някаква реформа и промяна на възгледите на Вавилов, но можем да кажем, че това са особености в сравнение с общата картина на света, създадена от Вавилов.

Това означава, че вече изброих три големи постижения: имунитета на растенията, закона за хомоложните серии и теорията за центровете на селското стопанство и появата на различни форми на култивирани растения. Може би последното нещо, което искам да назова от общите постижения на Вавилов, е голям брой от неговите трудове и усилия, главно усилия, вече в смисъл на пропаганда на различни конгреси, международни и всесъюзни, писане на научно-популярни статии по проблема за напредъка селското стопанство на север на първо място и в районите, заети от пустини и пустини, съчетано с опазването на природата в напълно модерен и дори предназначен за близкото бъдеще смисъл: насърчаване на културата заедно с разумно отношение към общностите на живи организми на биосферата. В тези области Вавилов е абсолютно изключителен, бих казал, изключително голям учен в световен мащаб.

Н.И. Вавилов, изучавайки наследствената променливост в култивираните растения и техните предци, откри редица закономерности, които направиха възможно формулирането на закона за хомоложните серии на наследствената променливост: „Видовете и родовете, които са генетично близки, се характеризират с подобни серии на наследствена променливост с такива закономерност, че като се познават редица форми в рамките на един вид, е възможно да се предвиди намирането на паралелни форми в други видове и родове. Колкото по-близки родове и видове са разположени генетично в общата система, толкова по-пълно е сходството в редовете на тяхната изменчивост. Целите семейства растения обикновено се характеризират с определен цикъл на променливост, преминаващ през всички родове и видове, които съставляват семейството 30.

Този закон може да се илюстрира с примера на семейство Bluegrass, което включва пшеница, ръж, ечемик, овес, просо и др. По този начин черният цвят на кариопсиса се открива при ръж, пшеница, ечемик, царевица и други растения, удължената форма на кариопсис се открива при всички изследвани видове от семейството. Законът за хомоложните серии в наследствената променливост позволи на самия Н. И. Вавилов да намери редица неизвестни преди това форми на ръж въз основа на наличието на тези знаци в пшеницата. Те включват: уши с ост и без ост, зърна с червен, бял, черен и лилав цвят, брашнесто и стъкловидно зърно и др.

Законът, открит от Н. И. Вавилов, е валиден не само за растенията, но и за животните. Така че албинизмът се среща не само при различни групи бозайници, но и при птици и други животни. Късопръстност се наблюдава при хора, говеда, овце, кучета, птици, липса на пера при птици, люспи при риби, вълна при бозайници и др.

Законът за хомоложните серии на наследствената изменчивост е от голямо значение за развъдната практика. Позволява да се предвиди наличието на форми, които не се срещат в даден вид, но са характерни за близкородствени видове, тоест законът показва посоката на търсене. Освен това желаната форма може да бъде намерена в дивата природа или получена чрез изкуствена мутагенеза. Например, през 1927 г. немският генетик Е. Баур, въз основа на закона за хомоложните серии, предполага възможното съществуване на безалкалоидна форма на лупина, която може да се използва за храна на животни. Такива форми обаче не са били известни. Предполага се, че неалкалоидни мутанти са по-малко устойчиви на вредители от растенията горчива лупина и повечето от тях умират преди цъфтежа.

Въз основа на тези предположения Р. Зенгбуш започва търсенето на мутанти без алкалоиди. Той изследва 2,5 милиона растения от лупина и идентифицира сред тях 5 растения с ниско съдържание на алкалоиди, които са предшественици на фуражната лупина.

По-късни изследвания показаха ефекта на закона за хомоложните серии върху нивото на променливост на морфологичните, физиологичните и биохимичните характеристики на голямо разнообразие от организми - от бактерии до хора.

Изкуствено получаване на мутации

През 1925 г. Г. А. Надсон и Г. С. Филипов откриват мутагенния ефект на радиевите лъчи върху наследствената изменчивост в клетките на дрождите. От особено значение за развитието на изкуствената мутагенеза са произведенията на G. Meller (1927), който не само потвърждава мутагенния ефект на радиевите лъчи в експерименти с Drosophila, но също така показва, че облъчването увеличава честотата на мутациите стотици пъти. През 1928 г. Л. Щадлер използва рентгенови лъчи за получаване на мутации. По-късно е доказано и мутагенното действие на химикалите. Тези и други експерименти са показали съществуването на голям брой фактори, т.нар мутагененспособни да причиняват мутации в различни организми.

Всички мутагени, използвани за получаване на мутации, се разделят на две групи:

физически -радиация, висока и ниска температура, механично въздействие, ултразвук;

химически- различни органични и неорганични съединения: кофеин, иприт, соли на тежки метали, азотиста киселина и др.

индуцирана мутагенеза има голямо значение. Той дава възможност да се създаде ценен изходен материал за развъждане, стотици високопродуктивни сортове растения и породи животни, да се увеличи производителността на редица производители на биологично активни вещества с 10-20 пъти, а също така се разкриват начини за създаване на средства за защита на човека от действието на мутагенни фактори.