სექციები: ბიოლოგია

გაკვეთილის მიზნები

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

დემონსტრაციები

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

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

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

დავალებები სტუდენტებისთვის:

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

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

წინა სამუშაო

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

ინდივიდუალური მუშაობა კომპიუტერზე - სატესტო სამუშაო

შეავსეთ სქემა:

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

1. ახალი მასალის სწავლა

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

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

გენოტიპში ინდივიდუალური ცვლილებები ე.წ მუტაციები.

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

მუტაციების კლასიფიკაცია

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

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

Არსებობს რამდენიმე მუტაციების ტიპები გაჩენის დონის მიხედვით:

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

გენომური მუტაციები

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

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

ქრომოსომული დაავადებები

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

აუტოსომური მუტაციები

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

კლაინფელტერის სინდრომი.

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

შერშევსკი-ტერნერის სინდრომი

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

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

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

ქრომოსომული მუტაციები

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

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

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

წაშლა. ადამიანებში, წაშლის შედეგად:

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

ინვერსიები

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

ტრანსლოკაციები

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

ბაზის შეცვლა

1. ფენილკეტონურია. მანიფესტაცია: ფენილალანინის რღვევის დარღვევა; ეს გამოწვეულია ჰიპერფენილალანინემიით გამოწვეული დემენციის გამო. დროულად დანიშნული და დაკვირვებული დიეტის დროს (კვება, დაბალი ფენილალანინი) და გარკვეული მედიკამენტების გამოყენებისას ამ დაავადების კლინიკური გამოვლინებები პრაქტიკულად არ არსებობს.
2. ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემია.
3. მორფანის სინდრომი.

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

გენის მუტაციების დროს ხდება შემდეგი სტრუქტურული ცვლილებები:

გენის მუტაცია

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

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

1. - ვალ-გის-ლეი-ტრე - სიჭარბის მომხრე. ტო-ტა-გლუ-ლიზი
2. - ვალ-გის-ლეი-ტრე - ვალინი- გლუ-ლიზ

ბეტა ჰემოგლობინის გენის მუტაცია

მორფანის სინდრომი

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

ჰემოფილია

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

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

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

ევგენიკა.

ევგენიკა არის მეცნიერება კაცობრიობის ჯიშის გასაუმჯობესებლად.

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

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

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

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

ნიკოლაი ივანოვიჩ ვავილოვი

ნიკოლაი ივანოვიჩ ვავილოვი (1887-1943) - რუსი ბოტანიკოსი, გენეტიკოსი, მცენარის მწარმოებელი, გეოგრაფი. ჩამოაყალიბა მემკვიდრეობითი ცვალებადობის ჰომოლოგიური სერიების კანონი. მან შექმნა მოძღვრება კულტივირებული მცენარეების წარმოშობის ცენტრების შესახებ.

რუსმა მეცნიერმა ნ.ი. ვავილოვმა დაადგინა მნიშვნელოვანი კანონზომიერება, რომელიც ცნობილია როგორც ჰომოლოგიური სერიების კანონი მემკვიდრეობით ცვალებადობაში: გენეტიკურად ახლოს (ერთმანეთთან დაკავშირებული წარმოშობის ერთიანობით) სახეობებსა და გვარებს ახასიათებთ მემკვიდრეობითი ცვალებადობის მსგავსი სერიები. ამ კანონის საფუძველზე შეიძლება განჭვრიტოს მსგავსი ცვლილებების აღმოჩენა მონათესავე სახეობებსა და გვარებში. მან შეადგინა ოჯახში ჰომოლოგიური სერიების ცხრილი

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

ჰომოლოგიური სერიების კანონი

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

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

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

ჰომოლოგიური სერიების კანონი

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

Საშინაო დავალება.

1. ნაწილი 24
2. იპოვეთ მუტაციების მაგალითები ბუნებაში.

4 ივნისს მან გააკეთა პრეზენტაცია „ჰომოლოგიური სერიების კანონი მემკვიდრეობით ცვალებადობაში“. ეს არის ერთ-ერთი იმ ნაშრომებიდან, რომლებიც ფუნდამენტურად ითვლება და წარმოადგენს ბიოლოგიური კვლევის თეორიულ საფუძველს. კანონის არსი ემყარება იმ ფაქტს, რომ გენეტიკურად ახლოს მყოფი სახეობები და გვარები (ერთმანეთთან დაკავშირებული წარმოშობის ერთიანობით) ხასიათდება მსგავსი სერიებით მემკვიდრეობითი ცვალებადობით. სტუდენტური ენთუზიაზმი მარცვლეულის, შემდეგ კი ჯვარცმულის, პარკოსნების, გოგრის შესწავლით, ვავილოვს და მის სტუდენტებს საშუალება მისცა ეპოვათ მსგავსი მუტაციები მონათესავე სახეობებში, შემდეგ კი გვარებში. ექსპერიმენტების შედეგად შემუშავებულ ცხრილში ვავილოვმა აღნიშნა მუტაციები, რომელთა გამოვლინებაც ამ სახეობებში აღმოჩნდა, „+“ ნიშნით და ცარიელი ადგილები მიუთითებს, რომ ასეთი მუტაციები უნდა იყოს, მაგრამ ჯერ არ არის გამოვლენილი. ცხრილი ცარიელი უჯრებით, რომელიც შეივსება მეცნიერების შემდგომი განვითარებით. სად შეგვხვდა მსგავსი რამ? რა თქმა უნდა, ქიმიაში, ცნობილი პერიოდული ცხრილი! ორი კანონის კანონზომიერებას მეცნიერება ადასტურებს. „ცარიელი“ უჯრედები ივსება და ეს არის პრაქტიკული შერჩევის საფუძველი. მტკიცე ხორბალი ცნობილია მხოლოდ საგაზაფხულო სახით, მაგრამ კანონის საფუძველზე, ზამთრის სახით მტკიცე ხორბალი ბუნებაშიც უნდა არსებობდეს. მართლაც, ის მალევე აღმოაჩინეს ირანისა და თურქეთის საზღვარზე. გოგრას და ნესვს ახასიათებს მარტივი და სეგმენტირებული ხილი, მაგრამ ამ ფორმის საზამთრო ვავილოვის დროს არ იყო აღწერილი. მაგრამ სეგმენტირებული საზამთრო აღმოაჩინეს რუსეთის ევროპული ნაწილის სამხრეთ-აღმოსავლეთით. კულტურაში დომინირებს სამწახნაგოვანი ჭარხლის მოყვანა, რომლის ნათესები საჭიროებს სარეველას ბალახს და ორი ზედმეტი ყლორტის მოცილებას. მაგრამ ბუნებაში ჭარხლის ნათესავებს შორის არსებობდა ერთნაირნარევი ფორმებიც, ამიტომ მეცნიერებმა შეძლეს შეექმნათ ერთი ამონაყარი ჭარხლის ახალი ჯიში. მარცვლეული კულტურების უკმარისობა არის მუტაცია, რომელიც დადასტურდა, რომ მომგებიანია მანქანური მოსავლის დანერგვისას, როდესაც მანქანა ნაკლებად არის ჩაკეტილი. სელექციონერებმა, ვავილოვის კანონის გამოყენებით, იპოვეს უსაფრთხო ფორმები და შექმნეს მარცვლეულის ახალი ჯიშები. ახლო და შორეულ სახეობებში პარალელური ცვალებადობის ფაქტები უკვე ცნობილი იყო C. Darwin-ისთვის. მაგალითად, მღრღნელების ერთიდაიგივე ფერის ქურთუკი, ალბინიზმი ცხოველთა სამყაროს და ადამიანთა სხვადასხვა ჯგუფის წარმომადგენლებში (აღწერილია შავკანიანებში ალბინიზმის შემთხვევა), ფრინველებში ქლიავის ნაკლებობა, თევზებში ქერცლების ნაკლებობა, ნაყოფის მსგავსი შეღებვა. ხეხილოვანი და კენკროვანი კულტურები, ძირეული კულტურების ცვალებადობა და ა.შ. ცვალებადობაში პარალელურობის მიზეზი მდგომარეობს იმაში, რომ ჰომოლოგიური თვისებების საფუძველია მსგავსი გენების არსებობა: რაც უფრო ახლოსაა სახეობა და გვარი გენეტიკურად, მით უფრო სრულყოფილია მსგავსება სერიებში. ცვალებადობა. აქედან - ჰომოლოგიური მუტაციების მიზეზი - გენოტიპების საერთო წარმოშობა. ევოლუციის პროცესში ცოცხალი ბუნება დაპროგრამებული იყო, როგორც იყო, ერთი ფორმულის მიხედვით, სახეობების წარმოშობის დროის მიუხედავად. ჰომოლოგიური სერიების კანონი მემკვიდრეობით ცვალებადობაში ნი. ვავილოვის მიერ იყო არა მხოლოდ სახეობათა წარმოშობის დარვინის თეორიის დადასტურება, არამედ გააფართოვა მემკვიდრეობითი ცვალებადობის კონცეფცია. ნიკოლაი ივანოვიჩი კვლავ შეიძლება გამოცხადდეს: "მადლობა დარვინს!", მაგრამ ასევე "გაგრძელება დარვინს!" დავუბრუნდეთ 1920 წელს. საინტერესოა თვითმხილველთა მოგონებები. ალექსანდრა ივანოვნა მორდვინკინა, რომელიც ესწრებოდა სარატოვის სასოფლო-სამეურნეო ინსტიტუტის კონგრესს (მოგვიანებით ბიოლოგიურ მეცნიერებათა კანდიდატი), იხსენებდა: ”კონგრესი გაიხსნა უნივერსიტეტის უდიდეს აუდიტორიაში. არც ერთ მოხსენებას შემდგომში ისეთი ძლიერი შთაბეჭდილება არ მოუხდენია ჩემზე, როგორც ნიკოლაი ივანოვიჩის გამოსვლამ. შთაგონებით ლაპარაკობდა, ყველა სუნთქვაშეკრული უსმენდა, იგრძნობოდა, რომ მეცნიერებაში რაღაც ძალიან დიდი და ახალი იხსნებოდა ჩვენს წინაშე. როდესაც იყო მშფოთვარე, ხანგრძლივი ტაში, პროფესორმა ვიაჩესლავ რაფაილოვიჩ ზელენსკიმ თქვა: "ესენი არიან ბიოლოგები, რომლებიც მიესალმებიან თავიანთ მენდელეევს". ჩემს მეხსიერებაში განსაკუთრებით ჩაიბეჭდა ნიკოლაი მაქსიმოვიჩ ტულაიკოვის სიტყვები: „რა შეიძლება დაემატოს ამ მოხსენებას? მე შემიძლია ვთქვა ერთი რამ: რუსეთი არ დაიღუპება, თუ მას ისეთი შვილები ჰყავს, როგორიც ნიკოლაი ივანოვიჩია. ნიკოლაი ვლადიმიროვიჩ ტიმოფეევ-რესოვსკი, შესანიშნავი გენეტიკოსი, რომელიც ვავილოვს იცნობდა არა მხოლოდ საქმით, არამედ პირადადაც, კონფიდენციალურად ესაუბრებოდა ახლო ნაცნობებს: ”ნიკოლაი ივანოვიჩი იყო მშვენიერი ადამიანი და დიდი მოწამე, შესანიშნავი მცენარის მომშენებელი და შემგროვებელი, მოგზაური, მამაცი. და უნივერსალური ფავორიტი, მაგრამ მისი სერია - კანონი სულაც არ არის ჰომოლოგიური, მაგრამ ანალოგიური სერიალია, კი ბატონო! რა არის ჰომოლოგია? ეს მსგავსება ემყარება საერთო წარმომავლობას. რა არის ანალოგი? გარეგანი ნიშნების მსგავსება, რომელიც განისაზღვრება მსგავსი ჰაბიტატით, მაგრამ არა ნათესაობით. მაშ ვინ არის მართალი? ვავილოვი! მხოლოდ მისი ბიოლოგიური გონების სიღრმის აღფრთოვანება შეიძლება! სათაურის მხოლოდ ერთი ტერმინის შეცვლა კანონის არსსაც ცვლის. ჰომოლოგიური სერიების კანონის თანახმად, ყველა ადამიანი თანასწორია, რადგან ისინი ერთი და იგივე ბიოლოგიური წარმოშობისაა და მიეკუთვნებიან ჰომო საპიენსის სახეობას, ანუ ყველა ერთნაირად ჭკვიანი, უნარიანი და ნიჭიერია და ა.შ., მაგრამ მათ აქვთ გარეგანი განსხვავებები. : სიმაღლეში, სხეულის ნაწილებს შორის პროპორციები და ა.შ. ანალოგიური სერიების კანონის მიხედვით, ადამიანები გარეგნულად ჰგვანან ერთმანეთს, რადგან აქვთ მსგავსი ჰაბიტატი, მაგრამ განსხვავებული წარმომავლობა. და ეს უკვე არის ადგილი შოვინიზმის, რასიზმის, ნაციონალიზმისთვის, გენოციდამდე. და ვავილოვის კანონი ამბობს, რომ აფრიკის პიგმეები და ამერიკის კალათბურთელი ერთი და იგივე გენეტიკური ფესვია და არ შეიძლება ერთი მეორეზე მოთავსება - ეს არამეცნიერულია! ვავილოვის მიერ აღმოჩენილი უნივერსალური ბიოლოგიური კანონზომიერების მართებულობა დადასტურებულია თანამედროვე კვლევებით არა მარტო მცენარეებში, არამედ ცხოველებშიც. თანამედროვე გენეტიკოსებს მიაჩნიათ, რომ კანონი ავლენს მეცნიერული ცოდნის, განზოგადებისა და შორსმჭვრეტელობის უსაზღვრო პერსპექტივებს“ (პროფესორი მ. ე. ლობანოვი). ნ.ი. ვავილოვის კიდევ ერთი ფუნდამენტური ნაშრომი, "მცენარეთა იმუნიტეტი ინფექციური დაავადებების მიმართ" (1919), ეკუთვნის სარატოვის პერიოდს. წიგნის სათაურ გვერდზე ნიკოლაი ივანოვიჩი წერდა: „ეძღვნება იმუნიტეტის დიდი მკვლევარის, ილია ილიჩ მეჩნიკოვის ხსოვნას“. არც ერთი დიდი მეცნიერი არ თვლის საკუთარ თავს მეცნიერებაში დამოუკიდებელ პიროვნებად. ასე რომ, ვავილოვმა, მეჩნიკოვის წყალობით, დაუსვა საკუთარ თავს კითხვა, შეუძლიათ მცენარეებს ჰქონდეთ დამცავი ძალები, თუ ცხოველებს აქვთ ისინი? კითხვაზე პასუხის ძიებაში მან ორიგინალური მეთოდით ჩაატარა კვლევა მარცვლეულზე და პრაქტიკისა და თეორიის შეჯამებით, საფუძველი ჩაუყარა ახალ მეცნიერებას - ფიტოიმუნოლოგიას. სამუშაოს წმინდა პრაქტიკული მნიშვნელობა ჰქონდა - მცენარეების ბუნებრივი იმუნიტეტის გამოყენება, როგორც მავნებლების კონტროლის ყველაზე რაციონალური და ეკონომიური საშუალება. ახალგაზრდა მეცნიერმა შექმნა ორიგინალური თეორია მცენარეების ფიზიოლოგიური იმუნიტეტის შესახებ ინფექციური დაავადებების მიმართ და გენოტიპური იმუნიტეტის შესწავლა დაედო საფუძვლად მოძღვრებას. ნ.ი. ვავილოვმა შეისწავლა „მასპინძლის“ რეაქცია პარაზიტის შეყვანაზე, ამ რეაქციის სპეციფიკა და გაარკვია, არის თუ არა მთელი სერია იმუნური, თუ ამ სერიის მხოლოდ გარკვეული ტიპები. ნიკოლაი ივანოვიჩი განსაკუთრებულ მნიშვნელობას ანიჭებდა ჯგუფურ იმუნიტეტს, თვლიდა, რომ მოშენებისას მნიშვნელოვანია ისეთი ჯიშების განვითარება, რომლებიც მდგრადია არა ერთი რასის, არამედ ფიზიოლოგიური რასების მთელი პოპულაციის მიმართ და ასეთი რეზისტენტული სახეობები მცენარის სამშობლოში უნდა ვეძებოთ. მოგვიანებით მეცნიერებამ დაადასტურა, რომ ველურ სახეობებს - კულტივირებული მცენარეების ნათესავებს - აქვთ ბუნებრივი იმუნიტეტი და ნაკლებად მგრძნობიარენი არიან ინფექციური დაავადებების მიმართ. ეს არის მცენარეებში წინააღმდეგობის გენების შეყვანა, რომლითაც დაკავებულნი არიან თანამედროვე სელექციონერები N.I. Vavilov-ის თეორიისა და გენეტიკური ინჟინერიის მეთოდების გამოყენებით. მეცნიერი დაინტერესებული იყო იმუნიტეტის საკითხების განვითარებით მთელი თავისი სამეცნიერო საქმიანობის განმავლობაში: ”მცენარეთა იმუნიტეტის დოქტრინა ინფექციური დაავადებების მიმართ” (1935), ”მცენარის ბუნებრივი იმუნიტეტის კანონები ინფექციური დაავადებების მიმართ (იმუნური ფორმების პოვნის გასაღებები)” (გამოქვეყნებულია მხოლოდ 1961 წელს). აკადემიკოსმა პეტრ მიხაილოვიჩ ჟუკოვსკიმ მართებულად აღნიშნა: „სარატოვის პერიოდში, თუმცა ეს ხანმოკლე იყო (1917-1921), ვარსკვლავმა ნ. ი.ვავილოვი - მეცნიერი. მოგვიანებით ვავილოვი წერდა: „1921 წლის მარტში სარატოვიდან გადმოვედი მთელი 27 ადამიანის ლაბორატორიით“. იგი აირჩიეს პეტროგრადის სოფლის მეურნეობის სამეცნიერო კომიტეტის გამოყენებითი ბოტანიკის ბიუროს ხელმძღვანელად. 1921 წლიდან 1929 წლამდე - ლენინგრადის სასოფლო-სამეურნეო ინსტიტუტის გენეტიკისა და მეცხოველეობის კათედრის პროფესორი. 1921 წელს ვ.ი.ლენინმა ამერიკაში კონფერენციაზე გაგზავნა ორი მეცნიერი, მათგან ერთი - ნ.ი.ვავილოვი. გენეტიკური კვლევის მოხსენებამ ის პოპულარული გახადა კონფერენციის მეცნიერთა შორის. ამერიკაში მის სპექტაკლებს თან ახლდა ოვაციები, როგორიც მოგვიანებით ჩკალოვისთვის იყო. "თუ ყველა რუსი ასეთია, მაშინ ჩვენ მათთან უნდა ვიმეგობროთ", - ყვირიან ამერიკული გაზეთები. 20-30-იან წლებში. ნ.ი.ვავილოვი ასევე ვლინდება როგორც მეცნიერების მთავარი ორგანიზატორი. ის რეალურად იყო მცენარეთა მრეწველობის გაერთიანების ინსტიტუტის (VIR) დამფუძნებელი და მუდმივი ლიდერი. 1929 წელს შეიქმნა სოფლის მეურნეობის მეცნიერებათა გაერთიანებული აკადემია (VASKhNIL) ექსპერიმენტული აგრონომიის გაერთიანებული ინსტიტუტის ბაზაზე, რომელიც მანამდე ორგანიზებული იყო ვავილოვის მიერ. აირჩიეს პირველ პრეზიდენტად (1929 წლიდან 1935 წლამდე). მეცნიერის უშუალო მონაწილეობით მოეწყო სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის გენეტიკის ინსტიტუტი. მოკლე დროში ვავილოვის ნიჭმა შექმნა გენეტიკოსთა სამეცნიერო სკოლა, რომელიც გახდა მსოფლიოში წამყვანი. ყველა პირველადი სამუშაო ჩვენს ქვეყანაში გენეტიკის დარგში მისი ან მისი ხელმძღვანელობით განხორციელდა. VIR-ში პირველად გამოიყენეს ექსპერიმენტული პოლიპლოიდიის მეთოდი და გ.დ. კარპეჩენკომ დაიწყო მუშაობა მის გამოყენებაზე შორეულ ჰიბრიდიზაციაში. ვავილოვი დაჟინებით მოითხოვდა ჰეტეროზისა და ინტერლაინ ჰიბრიდიზაციის ფენომენის გამოყენებაზე მუშაობის დაწყებას. დღეს ეს არის შერჩევის ABC, მაგრამ მაშინ ეს იყო დასაწყისი. 30 წელზე მეტი ხნის სამეცნიერო მოღვაწეობა, გამოქვეყნებულია 400-მდე ნაშრომი და სტატია! ფენომენალური მეხსიერება, ენციკლოპედიური ცოდნა, თითქმის ოცი ენის ცოდნა, იცის ყველა სიახლე მეცნიერებაში. დღეში 18-20 საათს მუშაობდა. დედამ უსაყვედურა მას: ”ძილის დროც კი არ გაქვს…”, - იხსენებს ვავილოვის ვაჟი.

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

ჰომოლოგიური სერიების კანონი, უპირველეს ყოვლისა, ადგენს მცენარეთა უზარმაზარი მრავალფეროვანი ფორმების ტაქსონომიის საფუძვლებს, რომლებითაც იმდენად მდიდარია ორგანული სამყარო, რაც სელექციონერს საშუალებას აძლევს, მკაფიო წარმოდგენა ჰქონდეს თითოეულის ადგილის შესახებ. თუნდაც ყველაზე პატარა, სისტემატური ერთეული მცენარეთა სამყაროში და განსაჯეთ შერჩევის წყაროს მასალის შესაძლო მრავალფეროვნებაზე.

ჰომოლოგიური სერიების კანონის ძირითადი დებულებები შემდეგია.

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

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

თვით შესარჩევის III სრულიად რუსეთის კონგრესზე (სარატოვი, 1920 წლის ივნისი), სადაც ნ.ი. ვავილოვმა პირველად გამოაცხადა თავისი აღმოჩენა, კონგრესის ყველა მონაწილემ აღიარა, რომ „პერიოდული სისტემის მსგავსად“ ჰომოლოგიური სერიების კანონი საშუალებას მოგცემთ წინასწარ განსაზღვროთ მცენარეებისა და ცხოველების ჯერ კიდევ უცნობი ფორმებისა და სახეობების არსებობა, თვისებები და სტრუქტურა. და მაღალი შეფასება მისცა ამ კანონის სამეცნიერო და პრაქტიკულ მნიშვნელობას. მოლეკულური უჯრედის ბიოლოგიის თანამედროვე მიღწევები საშუალებას გვაძლევს გავიგოთ მსგავს ორგანიზმებში ჰომოლოგიური ცვალებადობის არსებობის მექანიზმი - კონკრეტულად რა არის საფუძველი მომავალი ფორმებისა და სახეობების მსგავსებას არსებულებთან - და არსებითად სინთეზირდეს მცენარეთა ახალი ფორმები, რომლებიც არ არის ნაპოვნი ბუნებაში. ახლა ვავილოვის კანონში ახალი შინაარსი შემოდის, ისევე როგორც კვანტური თეორიის მოსვლამ ახალი, უფრო ღრმა შინაარსი მისცა მენდელეევის პერიოდულ სისტემას.

ჰომოლოგიური სერია). ჩამოყალიბებულია 1920 წელს ნ.ი. ვავილოვის მიერ, რომელმაც აღმოაჩინა, რომ მცენარეების მემკვიდრეობითი ცვალებადობა მსგავსია მჭიდროდ დაკავშირებულ სახეობებში და ბალახის ოჯახის გვარებში. ეს გამოიხატება მსგავსი სიმბოლოების ცვლილებაში ისეთი კანონზომიერებით, რომ ერთი სახეობის წარმომადგენლებში მცენარეების ფორმების ცოდნით, შეიძლება განჭვრიტოთ ამ ფორმების გამოჩენა სხვა მონათესავე სახეობებში და გვარებში. რაც უფრო ახლოსაა სახეობები ერთმანეთთან წარმომავლობით, მით უფრო მკაფიოდ ვლინდება ეს მსგავსება. ასე რომ, ხორბლის სხვადასხვა სახეობაში (მაგალითად, რბილი და მკვრივი), მსგავსი მემკვიდრეობითი ცვლილებების მწკრივები ვლინდება ყურის კენწეროში (ჩარდახიანი, ნახევრად ჩარდახი, უფსკრული), მისი ფერი (თეთრი, წითელი, შავი, ნაცრისფერი ყურები). მარცვლის ფორმა და კონსისტენცია, ადრეული სიმწიფე, სიცივის წინააღმდეგობა, სასუქებისადმი რეაგირება და ა.შ.

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

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

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

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

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

S. G. ინგე-ვეხტომოვი.

ჰომოლოგიური სერიები მემკვიდრეობითი ცვალებადობის კანონში, გახსენი რუსული გენეტიკოსი ნ.ი. ვავილოვმა 1920 წელს დაადგინა ნიმუში, რომელიც ადგენს პარალელურობას (მსგავსებას) მემკვიდრეობითი (გენოტიპური) ცვალებადობაში მონათესავე ორგანიზმებში. ვავილოვის ფორმულირებაში კანონში ნათქვამია: „ერთმანეთთან გენეტიკურად მიახლოებულ სახეობებსა და გვარებს ახასიათებთ მემკვიდრეობითი ცვალებადობის იდენტური სერიები ისეთი კანონზომიერებით, რომ ერთი სახეობის ფორმების სერიების ცოდნით, შეიძლება განჭვრიტოთ იდენტური ფორმების აღმოჩენა. სხვა სახეობები და გვარები." ამავდროულად, რაც უფრო მჭიდროა ურთიერთობა სახეობებს შორის, მით უფრო სრულყოფილია მსგავსება (ჰომოლოგია) მათი ცვალებადობის სერიაში. კანონი აჯამებს უზარმაზარ მასალას მცენარეთა (მარცვლეული და სხვა ოჯახების) ცვალებადობის შესახებ, მაგრამ აღმოჩნდა, რომ ეს მართალი იყო ცხოველებისა და მიკროორგანიზმების ცვალებადობაზე.

მჭიდროდ დაკავშირებულ გვარებსა და სახეობებში პარალელური ცვალებადობის ფენომენი აიხსნება მათი საერთო წარმოშობით და, შესაბამისად, მათში ერთი და იგივე გენების დიდი ნაწილის არსებობით, რომლებიც მიღებულია საერთო წინაპრისგან და პროცესში არ იცვლება. მუტაციისას ეს გენები იძლევიან მსგავს მახასიათებლებს. მონათესავე სახეობებში გენოტიპურ ცვალებადობაში პარალელიზმი გამოიხატება პარალელიზმით ფენოტიპურ ცვალებადობაში, ანუ მსგავსი ნიშნები (ფენოტიპები).

ვავილოვის კანონი არის თეორიული საფუძველი კულტივირებული მცენარეებისა და შინაური ცხოველების ეკონომიკურად ღირებული თვისებებისა და თვისებების მისაღებად მიმართულებებისა და მეთოდების არჩევისთვის.