Kur krahason karakteristikat e varieteteve të ndryshme të bimëve të kultivuara dhe specieve të egra afër tyre, M. I. Vavilov zbuloi shumë ndryshime të zakonshme trashëgimore. Kjo e lejoi atë të formulonte në 1920 ligji i serive homologe në ndryshueshmërinë trashëgimore: speciet dhe gjinitë gjenetikisht të afërta karakterizohen nga seri të ngjashme të ndryshueshmërisë trashëgimore me një rregullsi të tillë që, duke studiuar një numër formash brenda të njëjtës specie ose gjini, mund të supozohet prania e formave me kombinime të ngjashme karakteresh brenda specieve ose gjinive të lidhura.
Shembuj që ilustrojnë këtë model janë: në grurë, elb dhe tërshërë ka ngjyra të bardha, të kuqe dhe të zeza të kallirit; te drithërat njihen forma me tela të gjata e të shkurtra etj. M. I. Vavilov theksoi se serialet homologe shpesh shkojnë përtej gjinive, madje edhe familjeve. Gishti i shkurtër është vërejtur në përfaqësuesit e shumë gradave të gjitarëve: në bagëti, dele, qen dhe njerëz. Albinizmi vërehet në të gjitha klasat e vertebrorëve.
Ligji i serive homologjike bën të mundur parashikimin e mundësisë së shfaqjes së mutacioneve ende të panjohura për shkencën, të cilat mund të përdoren në mbarështim për të krijuar forma të reja të vlefshme për ekonominë. Në vitin 1920, kur u formulua ligji i serive homologe, forma dimërore e grurit të fortë nuk dihej ende, por ishte parashikuar ekzistenca e tij. Disa vjet më vonë, një formë e tillë u zbulua në Turkmenistan. Në drithërat (grurë, elb, tërshërë, misër) ka kokrra të zhveshura dhe filmike. Shumëllojshmëria e zhveshur e melit nuk dihej, por ishte e pritshme ekzistenca e një forme të tillë dhe u gjet. Seritë homologjike bazohen në ngjashmërinë fenotipike, e cila lind si rezultat i veprimit të aleleve identike të të njëjtit gjen, dhe veprimit të gjeneve të ndryshme që shkaktojnë zinxhirë të ngjashëm reaksionesh biokimike të njëpasnjëshme në trup.
Ligji i serive homologjike siguron çelësin për të kuptuar evolucionin e grupeve të lidhura, lehtëson kërkimin e devijimeve trashëgimore për përzgjedhje dhe në taksonomi bën të mundur gjetjen e formave të reja të pritshme. Ligji ka të bëjë drejtpërdrejt me studimin e sëmundjeve trashëgimore të njeriut. Çështjet e trajtimit dhe parandalimit të sëmundjeve trashëgimore nuk mund të zgjidhen pa hulumtime mbi kafshët me anomali trashëgimore të ngjashme me ato të vërejtura tek njerëzit. Sipas ligjit M. I. Vavilov, fenotipe të ngjashme me sëmundjet trashëgimore të njeriut gjenden edhe te kafshët. Në të vërtetë, shumë nga gjendjet patologjike të identifikuara te kafshët mund të jenë modele të sëmundjeve trashëgimore njerëzore. Pra, qentë kanë hemofili, e cila është e lidhur me seksin. Albinizmi është raportuar në shumë lloje brejtësish, macesh, qensh dhe një numër zogjsh. Për të studiuar distrofinë muskulare, përdoren minjtë, bagëtitë, kuajt, epilepsia - lepujt, minjtë, minjtë. Shurdhimi i trashëguar ekziston te derrat gini, minjtë dhe qentë. Mangësitë në strukturën e fytyrës së njeriut, homologe me “buzën e çarë” dhe “qiellzën e çarë”, vërehen në zonën e fytyrës së kafkës së minjve, qenve, derrave.Mijtë vuajnë nga sëmundje metabolike trashëgimore, si obeziteti dhe diabeti. Përveç mutacioneve tashmë të njohura, ekspozimi ndaj faktorëve mutagjenë mund të sjellë shumë anomali të reja te kafshët laboratorike, të ngjashme me ato të gjetura te njerëzit.
Aktivitetet e N. I. Vavilov
Gjenetika e shquar sovjetike Nikolai Ivanovich Vavilov dha një kontribut të madh në zhvillim shkenca vendase. Një galaktikë e tërë shkencëtarësh të shquar rusë u ngrit nën udhëheqjen e tij. Studimet e kryera nga N.I. Vavilov dhe studentët e tij bënë të mundur që shkenca bujqësore të zotëronte metoda të reja të kërkimit të specieve të bimëve të egra si një material fillestar për mbarështim, hodhën themelet teorike të mbarështimit sovjetik.
Vërejtje 1
Bazuar në sasinë e madhe të materialit grumbullues të grumbulluar, u formulua doktrina e qendrave të origjinës së bimëve të kultivuara. Dhe mostrat e farës të mbledhura nga Vavilov dhe bashkëpunëtorët e tij dhanë një front të gjerë kërkime gjenetike dhe punë përzgjedhëse.
Ishte falë analizës së materialeve të mbledhura që u formulua ligji i famshëm i serive homologjike.
Thelbi i ligjit të serive homologe të ndryshueshmërisë trashëgimore
Në rrjedhën e një studimi afatgjatë të formave të egra dhe të kultivuara të bimësisë në pesë kontinente, N.I. Vavilov arriti në përfundimin se ndryshueshmëria e specieve dhe gjinive të afërta në origjinë ndodh në mënyra të ngjashme. Në këtë rast, formohen të ashtuquajturat seri të ndryshueshmërisë. Këto seri ndryshueshmërie janë aq të sakta sa, duke ditur një numër karakteresh dhe formash brenda një specieje, mund të parashikohet prania e këtyre cilësive në specie dhe gjini të tjera. Sa më e afërt të jetë marrëdhënia, aq më e plotë është ngjashmëria në serinë e ndryshueshmërisë.
Për shembull, në shalqi, kungull dhe pjepër, forma e frutave mund të jetë ovale, e rrumbullakët, sferike, cilindrike. Ngjyra e frutave mund të jetë e lehtë, e errët, me vija ose me pika. Gjethet e të tre llojeve të bimëve mund të jenë të plota ose të prera thellë.
Nëse marrim parasysh drithërat, atëherë nga 38 $ të tipareve të studiuara karakteristike të drithërave:
- 37 dollarë u gjetën në thekër dhe grurë,
- elbi dhe tërshëra - 35 dollarë,
- për misër dhe oriz - 32 $,
- meli ka 27 dollarë.
Njohja e këtyre rregullsive bën të mundur parashikimin e shfaqjes së tipareve të caktuara në disa bimë. Në shembullin e shfaqjes së këtyre shenjave në bimë të tjera që lidhen me to.
Në interpretimin modern, formulimi i këtij ligji të serive homoologjike të ndryshueshmërisë trashëgimore është si më poshtë:
"Llojet, gjinitë, familjet e lidhura kanë gjene homologe dhe renditje gjenesh në kromozome, ngjashmëria e të cilave është sa më e plotë, evolucionarisht më e afërt e krahasuar me taksat."
Vavilov vendosi këtë rregullsi për bimët. Por hulumtimet e mëvonshme kanë treguar se ligji është universal.
Baza gjenetike e ligjit të serive homologe të trashëgimisë
Baza gjenetike e ligjit të lartpërmendur është fakti se në kushte të ngjashme, organizmat e lidhur ngushtë mund të reagojnë në të njëjtën mënyrë ndaj faktorëve mjedisorë. Dhe proceset e tyre biokimike vazhdojnë afërsisht në të njëjtën mënyrë. Ky model mund të formulohet si më poshtë:
"Shkalla e përbashkësisë historike të organizmave është drejtpërdrejt proporcionale me numrin e gjeneve të përbashkëta në grupet që krahasohen."
Meqenëse gjenotipi i organizmave të lidhur ngushtë është i ngjashëm, ndryshimet në këto gjene gjatë mutacioneve mund të jenë të ngjashme. Nga pamja e jashtme (fenotipike), kjo manifestohet si i njëjti karakter ndryshueshmërie në specie, gjini, etj.
Kuptimi i ligjit të serive homologe të trashëgimisë
Ligji i serive homologjike ka një rëndësi të madhe si për zhvillimin e shkencës teorike ashtu edhe për aplikim praktik në prodhimin bujqësor. Ai jep çelësin për të kuptuar drejtimin dhe mënyrat e evolucionit të grupeve të lidhura të organizmave të gjallë. Në mbarështim, mbi bazën e tij, ata planifikojnë të krijojnë varietete të reja të bimëve dhe racave të kafshëve shtëpiake me një grup të caktuar karakteristikash, bazuar në studimin e ndryshueshmërisë trashëgimore të specieve të lidhura.
Në taksonominë e organizmave, ky ligj bën të mundur gjetjen e formave të reja të pritshme të organizmave (specie, gjini, familje) me një grup të caktuar veçorish, me kusht që një grup i tillë të gjendej në grupe sistematike të lidhura.
Seritë homologe në ndryshueshmërinë trashëgimore- koncepti i prezantuar N. I. Vavilov në studimin e paralelizmave në dukuritë e ndryshueshmërisë trashëgimore në analogji me seri homologe komponimet organike.
Ligji i serive homologe: Speciet dhe gjinitë gjenetikisht të afërta karakterizohen nga seri të ngjashme të ndryshueshmërisë trashëgimore me një rregullsi të tillë që, duke ditur numrin e formave brenda një specie, mund të parashikohet gjetja e formave paralele në specie dhe gjini të tjera.
Modelet e polimorfizmit në bimë, të krijuara nga një studim i hollësishëm i ndryshueshmërisë së gjinive dhe familjeve të ndryshme, mund të krahasohen afërsisht në një farë mase me serinë homologe të kimisë organike, për shembull, me hidrokarburet (CH 4, C 2 H 6, C 3 H 8 ...).
Thelbi i fenomenit qëndron në faktin se kur studiohet ndryshueshmëria trashëgimore në grupe të ngushta bimësh, të ngjashme alelike forma që përsëriten nëpër specie (p.sh. nyjet kulmore drithërat Me antocianin me ose pa ngjyrosje kallinj Me awn ose pa, etj.). Prania e një përsëritshmërie të tillë bëri të mundur parashikimin e pranisë së aleleve ende të pazbuluara që janë të rëndësishme nga pikëpamja e mbarështimit puna. Kërkimi për bimë me alele të tilla u krye gjatë ekspeditave në të supozuar qendrat e origjinës së bimëve të kultivuara. Duhet mbajtur mend se në ato vite induksioni artificial mutagjeneza kimikatet ose ndikim rrezatimi jonizues nuk dihej ende, dhe kërkimi për alelët e nevojshëm duhej të kryhej në mënyrë natyrale popullatat.
N. I. Vavilov e konsideroi ligjin e formuluar prej tij si një kontribut në idetë e atëhershme popullore për natyrën e rregullt të ndryshueshmërisë që qëndron në themel të procesit evolucionar (për shembull, teoria nomogjeneza L. S. Berga). Ai besonte se variacionet trashëgimore të përsëritura rregullisht në grupe të ndryshme janë në themel të evolucionit paralelizmat dhe dukuritë mimika.
Në vitet 70-80 të shekullit XX, ai iu drejtua ligjit të serive homologjike në veprat e tij. Mednikov B. M., i cili shkroi një sërë veprash në të cilat tregoi se vetëm një shpjegim i tillë për shfaqjen e personazheve të ngjashëm, shpesh deri në detajet më të vogla, në takson përkatëse është mjaft i qëndrueshëm.
Taksonet e lidhura shpesh kanë sekuenca gjenetike të lidhura që ndryshojnë pak në parim, dhe disa mutacione kanë më shumë gjasa të ndodhin dhe të shfaqen në përgjithësi në mënyrë të ngjashme në përfaqësuesit e taksoneve të ndryshme, por të lidhura. Si shembull, jepet një mutacion i theksuar fenotipik me dy variante në strukturën e kafkës dhe të trupit në tërësi: akromegalia dhe acromicria, për të cilin në fund është përgjegjës mutacioni, duke ndryshuar ekuilibrin, "ndezur" ose "fik" në kohë gjatë ontogjenezës së hormoneve. hormoni i rritjes dhe gonadotropinë.
Doktrina e qendrave të origjinës së bimëve të kultivuara
Doktrina e qendrave të origjinës së bimëve të kultivuara u formua në bazë të ideve të Çarls Darvinit (“Origjina e specieve”, kapitulli 12, 1859) për ekzistencën e qendrave gjeografike të origjinës së specieve biologjike. Në 1883, A. Decandol botoi një vepër në të cilën ai përcaktoi zonat gjeografike të origjinës fillestare të bimëve kryesore të kultivuara. Megjithatë, këto zona kufizoheshin në kontinente të tëra ose në territore të tjera, gjithashtu mjaft të gjera. Brenda gjysmë shekulli pas botimit të librit të Decandole, njohuritë në fushën e origjinës së bimëve të kultivuara u zgjeruan ndjeshëm; botoi monografi për bimët e kultivuara të vendeve të ndryshme, si dhe për bimët individuale. Ky problem u zhvillua më sistematikisht në 1926-39 nga NI Vavilov. Në bazë të materialeve mbi burimet bimore botërore, ai veçoi 7 qendrat kryesore gjeografike të origjinës së bimëve të kultivuara.
1. Qendra tropikale e Azisë Jugore (rreth 33% e numrit të përgjithshëm të specieve bimore të kultivuara).
2. Qendra e Azisë Lindore (20% e bimëve të kultivuara).
3. Qendra e Azisë Jugperëndimore (4% e bimëve të kultivuara).
4. Qendra mesdhetare (rreth 11% e specieve bimore të kultivuara).
5. Qendra etiopiane (rreth 4% e bimëve të kultivuara).
6. Qendra e Amerikës Qendrore (rreth 10%)
7. Qendra Ande (Amerikane Jugore) (rreth 8%)
Qendrat e origjinës së bimëve të kultivuara: 1. Amerika Qendrore, 2. Amerika e Jugut, 3. Mesdhetare, 4. Azia Perëndimore, 5. Abisiniane, 6. Azia Qendrore, 7. Hindustan, 7A. Azia Juglindore, 8. Azia Lindore.
Shumë studiues, duke përfshirë P. M. Zhukovsky, E. N. Sinskaya, A. I. Kuptsov, duke vazhduar punën e Vavilov, bënë korrigjimet e tyre në këto ide. Kështu, India tropikale dhe Indo-Kina me Indonezinë konsiderohen si dy qendra të pavarura, dhe qendra e Azisë Jugperëndimore ndahet në ato të Azisë Qendrore dhe Azisë Perëndimore, baza e qendrës së Azisë Lindore konsiderohet pellgu Huang He, dhe jo Yangtze, ku kinezët, si popull-fermer, depërtuan më vonë. Qendrat e bujqësisë së lashtë janë krijuar gjithashtu në Sudanin Perëndimor dhe Guinenë e Re. Kulturat e frutave (përfshirë manaferrat dhe arrat), që kanë zona më të gjera të shpërndarjes, shkojnë shumë përtej qendrave të origjinës, më në përputhje me idetë e Decandol. Arsyeja për këtë qëndron në origjinën mbizotëruese pyjore (më tepër se kodrinore si për perimet dhe kulturat e arave), si dhe në tiparet e përzgjedhjes. Janë identifikuar qendra të reja: australiane, amerikano-veriore, evropiano-siberiane.
Disa bimë janë futur në kultivim jashtë këtyre qendrave kryesore në të kaluarën, por numri i bimëve të tilla është i vogël. Nëse më parë besohej se qendrat kryesore të kulturave të lashta bujqësore ishin luginat e gjera tigër, Eufrati, bandë, Nili dhe lumenj të tjerë të mëdhenj, Vavilov tregoi se pothuajse të gjitha bimët e kultivuara u shfaqën në rajonet malore të tropikëve, subtropikëve dhe zonës së butë. Qendrat kryesore gjeografike të hyrjes fillestare në kulturën e shumicës së bimëve të kultivuara lidhen jo vetëm me pasurinë floristike, por edhe me qytetërimet antike.
Është vërtetuar se kushtet në të cilat ndodhi evolucioni dhe përzgjedhja e kulturës imponojnë kërkesa për kushtet e rritjes së saj. Para së gjithash, këto janë lagështia, kohëzgjatja e ditës, temperatura dhe kohëzgjatja e sezonit të rritjes.
Qendra Kineze (Azisë Lindore).
Qendra kineze mbulon rajonet malore të Kinës qendrore dhe perëndimore me zonat e ulëta ngjitur me to. Baza e këtij fokusi është zona e butë përgjatë lumit të Verdhë. Karakterizohet nga një regjim relativisht i lartë i temperaturës, një shkallë shumë e lartë lagështie dhe një sezon rritjeje të moderuar.
Oriz- Shumëllojshmëri japoneze
Qingke ose Zinke (tibetian elbi) - varietet lakuriq
Meli
Chumiza
Kaoliang
paisa(Echinochloa frumentacea) - Meli japonez, meli i egër, bari i bariut, një bimë vjetore e familjes drithërat .
adzuki ose fasule këndore ( Vigna angularis)
tërshërë- shumëllojshmëri lakuriq
rrepkë - Daikon dhe Loba
lakra kineze(Brassica pekinensis)
lakra kineze(Brassica chinensis)
sallatë me asparagus(Lactuca asparagus)
Hark-batun
Aromatik aliumi
Pambuk me fije të shkurtra (formë drunore) - e diskutueshme
Perilla
Aktinidia- fokusi kryesor
Arre
Hazel
portokalli- Ndoshta dytësore
Mandarina
Kinkan
Hurmë
Limoni
Pagur i hidhur kinez
Unabi
Pema e çajit
pemë tung
E bardha Manit(pema e manit)
dafina kamfuri
Bambu- disa lloje
Xhensen
Angjinarja kineze
Kallam sheqeri- varietete lokale
loquat japoneze(Loquat)
teleferiku
Vjollcë me mjedër
Lychee
Voskovnitsa e kuqe
Gjithashtu, qendra është fokusi kryesor i formësimit nënfamiljet Apple dhe Plum dhe gjinitë e përbërësve të tyre, duke përfshirë:
peme molle
Dardhë
Kajsi
Qershia
Kumbulla
Bajame
Pjeshkë
Murriz
Qendra Indo-Malay (Azisë Juglindore).
Qendra Indo-Malayisht plotëson Qendrën e Origjinës së Kulturës Indiane, duke përfshirë të gjithë Arkipelagun Malajz, Filipinet dhe Indo-Kinë. Lagështia dhe temperatura shumë e lartë, bimësi gjatë gjithë vitit. Përjetoi njëfarë ndikimi të qendrave kineze dhe hindustane
Oriz- fokusi kryesor
fruta buke
Banane
Palma e kokosit
palme sheqeri
pëllëmbë sago
Areca
Kallam sheqeri- në bashkëpunim me Hindustan Center
Shaddock
durian
kërp manila
tarot
Patate e embel
pak choi
pagur dylli
Kinë- e diskutueshme
Limon- fokus dytësor
pomelo
Bergamot
Gëlqere
pomeranez
Betel
Kardamom
Mangosteen
pemë karafil
Piper i zi
Arrëmyshk
Longan
Trichozant
Qendra indiane (Hindostan).
Qendra indiane (Hindostan) mbulon gadishullin Hindustani, duke përjashtuar shtetet veriperëndimore të Indisë, si dhe Birmania dhe shteti indian Assam. Karakterizohet nga lagështia mjaft e lartë dhe temperaturat e larta, si dhe nga një sezon i gjatë rritjeje. Përjetoi njëfarë ndikimi të qendrës indo-malajase (oriz, kallam sheqeri, agrume)
Patëllxhan
Kastravec
portokalli- Ndoshta dytësore
Limon- fokusi kryesor
Citron
Oriz- Shumëllojshmëri indiane
Dagusa
fasule të arta
Dolichos
luffa
Kallam sheqeri- në bashkëpunim me Qendrën Indo-Malay
Jute
Kenaf
Gruri sferik
Mango
Palma e kokosit- fokus dytësor
Endive
Escariol
Borziloku
mustardë gri
opium lulëkuqe
Hikërror
palme sheqeri- së bashku me Qendrën Indo-Malay
Pambuk fibër e shkurtër - e diskutueshme
Xinxife
qendra e Azisë Qendrore
Qendra e Azisë Qendrore përfshin pjesën veriperëndimore të Indisë ( Punjab), pjesa veriore Pakistani, Afganistani, Taxhikistani, Uzbekistani dhe Tien Shan perëndimor. Lagështi shumë e ulët (shpesh nga ujërat nëntokësore), temperatura mjaft të larta me luhatje të forta ditore dhe sezonale, sezon i moderuar i rritjes ( sezonin e shiut). Kjo qendër përjetoi një ndikim shumë të fortë nga kinezët dhe aziatikët. Pra, për pothuajse të gjitha kulturat frutore që kanë ndodhur këtu, është dytësore.
Pjepri
Gruri- disa heksaploid llojet ( Triticum kompakt , Triticum inflatum )
Thjerrëzat- plagë me kokërr të imët
Jonxhë
Kajsi- fokus dytësor
Rrushi- një nga qendrat
Bajame- fokus dytësor
Fëstëk- fokus dytësor
peme molle- fokus dytësor
Dardhë- fokus dytësor
Qershia- fokus dytësor
Kumbulla- fokus dytësor
Arre- fokus dytësor
shegë- fokus dytësor
fiqtë- fokus dytësor
Qepë
Slime Bow
qiqra
Aflatun qepë
Qepë me nivele
Hudhra- fokusi kryesor (ndoshta primar).
fasule të arta- fokus dytësor
qiqrat- fokus dytësor
Kërpi
Qendra Aziatike
Qendra e Azisë Perëndimore është e përqendruar në Azinë Perëndimore, duke përfshirë Azinë e Vogël të brendshme, të gjithë Transkaukazinë, Iranin dhe Turkmenistanin malor. Lagështia shumë e ulët, temperaturat e larta (në ndryshim nga qendrat e Azisë Qendrore dhe Mesdheut, temperaturat negative janë të rralla), periudha të gjata të thata. Përjetoi ndikimin e qendrës mesdhetare dhe të Azisë Qendrore. Është praktikisht e pamundur të përcaktohen kufijtë e këtyre tre qendrave, pasi ato mbivendosen aq shumë.
Gruri- shumica e specieve (përfshirë T. aestivum, T. durum, T. turgidum, T. polonicum)
Shkruar- të gjitha llojet dhe varietetet
Elbi- dy rreshta
tërshërë- fokus dytësor
Thekra
Bizele
Liri- forma vaji
Lallemancia
Jonxhë- në bashkëpunim me Qendrën e Azisë Qendrore
Kumbulla- fokusi kryesor
Ftua
Lajthia
Druri i qenit
peme molle- fokus dytësor
Dardhë-një nga qendrat kryesore
Qershia- fokus dytësor
kumbulla qershie
fiqtë- fokusi kryesor
medlar gjermanike
Arre- fokus dytësor
gështenjë
Rrushi- një nga qendrat
qershia e shpendëve- vatra kryesore
Fëstëk
Hurmë- fokus dytësor
Murriz- fokus dytësor
Kajsi- fokus dytësor
qershi e embel- fokus dytësor
Hurma hurme
presh
Pjepri- qendër dytësore
Parsnip- qendër primare
Spinaqi
Sallatë- në bashkëpunim me Qendrën Mesdhetare.
lakërishtë
Tarragon- e diskutueshme
I shijshëm- në bashkëpunim me Qendrën Mesdhetare.
Marjoram- në bashkëpunim me Qendrën Mesdhetare.
lovage
Aegilops
Rezervuar
Vika
Panik- e diskutueshme
Barberry
qendër mesdhetare
Qendra mesdhetare - Ballkani, Greqia, Italia dhe pjesa më e madhe e bregdetit të Mesdheut. Karakterizohet nga një sezon jo shumë i gjatë i rritjes (sidomos pjesët veriore), lagështi të mjaftueshme dhe temperatura të moderuara. Përjetoi ndikimin e qendrës së Lindjes së Afërt.
tërshërë- fokusi kryesor
Lupin
Kinë- e diskutueshme
Liri- forma rrotulluese
Tërfili- fokusi kryesor
Pemë ulliri
karobi
Dafina fisnike
Rrushi- vatra kryesore
Lisi i tapës
mustardë e bardhë
Lakra e bardhë
laker e kuqe
Kohlrabi
Brokoli
Lakrat e Brukselit
lakër savoje
kale
Përdhunimi- i diskutueshëm (ndoshta në Evropën Perëndimore)
Bizele- në bashkëpunim me Near East Center
kopsht fasule
palca vegjetale(dhe disa varietete të tjera kungull i zakonshëm) - fokus dytësor
Karrota
Majdanoz- fokusi kryesor
Parsnip
Selino
Panxhar
Chard
rrepkë
Rrepkë
Rrepë- fokus dytësor
suedez
Rrepë
scorzonera spanjolle
mjekër dhie
Çikore
Sallatë- në bashkëpunim me Near East Center
Lëpjetë e thartë
Raven
Asparagus
Angjinarja
Katran
Melissa officinalis
Hisopi
kokë gjarpri
Nenexhik
Anise
Koriandër
kopër
Qimoni
bar borage
Rrikë
luleradhiqe
Kopra
qendër etiopiane (abisinase).
Qendra Abyssinian është një qendër botërore autonome e bimëve të kultivuara në afërsi të malësive të Etiopisë: Etiopia, Sudani juglindor, Eritrea. Shpesh ajo shtrihet në të gjithë Afrika tropikale. Karakterizohet nga bimësi gjatë gjithë vitit, temperatura shumë të larta dhe lagështia e pamjaftueshme (përfshirë ujërat nëntokësore). Deri në koha e re ishte i izoluar nga të gjitha qendra të tjera.
Melekuqe
teff
Kafe
Cola
Enseta(banane abisiniane)
shalqini
Bamje(bamje)
Yam- disa lloje
vaj ricini
Susam
qiqrat- fokus dytësor
Meli- varietete lokale
palme vaji- Afrika Perendimore
Vigna(bizele)
Pambuk- specie diploide (u bë paraardhësi i specieve ekzistuese të kultivuara amerikane, por nuk u kultivuan vetë)
kalaba- fokus dytësor
Kiwano
fiku fiku
Melotria e ashpër
Shallot
Qendra e Amerikës Qendrore
Qendra e Amerikës Qendrore është Meksika Jugore, Amerika Qendrore, pjesërisht Antilet. Lagështia kryesisht mesatare (rritje nga veriperëndimi në juglindje), temperatura mjaft të larta, me luhatje të forta ditore dhe sezonale, periudhë e moderuar e vegjetacionit (sezoni me shi).
misër
fasule të zakonshme
Kungull i zakonshëm- fokusi kryesor
Patate e embel
Anguria(kastravec antilean)
Kakao
Perime piper
Luledielli
Angjinarja e Jeruzalemit
Avokado
Pambuk hibrid i zakonshëm - spontan tetraploid i Afrikës dhe Amerikës së Jugut
Agave
Duhani
Makhorka
Papaja
Pekani
Domate- fokus dytësor
Physalis
kajotë
hicama
Qendra e Amerikës së Jugut (Peruano-Ekuadoro-Boliviane ose Ande).
Qendra e Amerikës së Jugut (Peruano-Ekuadoro-Boliviane) mbulon rajonet malore dhe pllajat Kolumbia, Ekuador, Peruja, Bolivia. Temperaturat mjaftueshëm të larta, lagështia e pamjaftueshme. Përjetoi njëfarë ndikimi të Qendrës së Amerikës Qendrore (dhe reciprokisht).
Papaja- në bashkëpunim me Qendrën e Amerikës Qendrore
Patate- pamje Solanum andigena dhe disa të tjerë
Nasturtium tuberoz
Oxalis tuberoz
Ulluco tuberoze
Yacon
Domate- qendër primare
Tamarillo
Coca
Kikiriku
pemë cinchona
Hevea
cyclantera
Një ananas
Anoa
Pambuk Peruane (fibër e imët)
feijoa
Arrë braziliane
Lule pasioni
Fasule Lima
Kungull me fruta të mëdha(Kungull medicinal)
Kungulli i gjalpit
kungull me gjethe fiku
misër- qendër dytësore
Amaranti
Granadilla gjigante
granadilla e ëmbël
granadilla e verdhë
granadilla banane
Çulyupa
Naranjilla
fshikëz
Pepino
Lukuma
Arracacha
maca peruan
Përveç qendrës kryesore të Amerikës së Jugut, janë ndarë edhe dy nënqendra të tjera:
Nënqendra Chiloand
Ishulli Çiloe afër Kili. Ka temperatura të ulëta dhe lagështi të lartë.
Patate- pamje Solanum tuberosum
Luleshtrydhe kiliane
ugni
Nënqendra braziliano-paraguajane
E vendosur në rrjedhën e sipërme të lumit Parana në pjesën juglindore malësitë braziliane. Ka lagështi dhe temperaturë të mjaftueshme, bimësi gjatë gjithë vitit.
fruti i pasionit
Holly Paraguaian
Imbu
Cassava- në bashkëpunim me Qendrën Ande
Ndonjëherë (veçanërisht për kulturat frutore) ata gjithashtu dallojnë:
qendër australiane
Përfshin kontinentin australian dhe Zelandën e Re. Lagështia e pamjaftueshme, temperaturat e larta, bimësia gjatë gjithë vitit. Formuar në Koha më e re.
Eukalipt
Akacie
arre australiane
Kivi(Actinidia) - fokus dytësor
Unabi- fokus dytësor
Spinaqi Zelanda e Re
liri i Zelandës së Re
Qendra e Amerikës së Veriut
Përfshin kryesisht lindjen e Shteteve të Bashkuara moderne. Lagështia e lartë, temperaturat mesatare, sezoni i mjaftueshëm i rritjes. Përjetoi ndikimin e Qendrës së Amerikës Qendrore (dhe që zbulimet e Amerikës dhe euroaziatike).
Cicërima ujore
kumbulla kanadeze(e zezë)
kumbulla amerikane
Trashëllia amerikane
Boronicë e kuqe me fruta të mëdha
arre kaliforniane- Juglans Kaliforni
Arre e zezë
Luleshtrydhe virginskaya
E zezë me mjedër
Boronica
Blackberry
Rrushi- qendër dytësore (hibride evropiane Vitis vinifera dhe lokale Vitis labrusca )
Lupin
lajthi grouse Kamchatka
Irga
Azimina
Qendra Evropiane-Siberiane
Përfshin territore të gjera të zonës së butë të Euroazisë. Në pjesën më të madhe, ajo ka lagështi relativisht të mirë, një sezon të shkurtër rritjeje dhe temperatura të ulëta. Një tipar dallues i rajonit mund të quhet edhe një periudhë e gjatë me temperatura negative dhe mbulesë të qëndrueshme bore. Përjetoi një ndikim të fortë të qendrave të Mesdheut dhe Azisë Perëndimore.
- Ligji i serive homologjike në ndryshueshmërinë trashëgimore, N. I. Vavilov. Libri boton për herë të parë të tre botimet e Ligjit të Serive Homologjike në Variacion trashëgues, duke përfshirë botimin në anglisht të vitit 1922. Gjithashtu përfshihen vepra që janë botuar vetëm një ...
Panxhar sheqeri
Liri- fokus dytësor
tërfili i kuq
tërfili i bardhë
Xhenxhefil
peme molle- fokus dytësor
Qershia- fokusi kryesor
qershi e embel
Buckë deti
Rrush pa fara e zezë
Trashëllia
Hazel
Dardhë- fokus dytësor
Luleshtrydhe kopshti- një hibrid i kilit dhe i virgjër
luleshtrydhe Muskat(Luleshtrydhe)
dorëzonjë
Qepë Altai
Rrepë- fokusi kryesor
Aronia aronia- vjen nga Amerika e Veriut, por kultivohet në Rusi
Shtëpia Rowan
Cowberry
Rrush pa fara e kuqe
Trëndafili
Ndryshueshmëria gjenotipike. Klasifikimi i mutacioneve.
Ndryshueshmëria e modifikimit, shpejtësia e reagimit, rregullsitë statistikore.
Roli i gjenotipit dhe kushteve mjedisore në formimin e fenotipit.
Ndryshueshmëria si pronë e të gjallëve. Llojet e ndryshueshmërisë.
Trashëgimia citoplazmike.
Ndryshueshmëria është një veti e të gjallëve, e shprehur në aftësinë për të fituar tipare të reja ose për të humbur të vjetrat. Ekzistojnë dy lloje të ndryshueshmërisë: fenotipike (jo trashëguese) dhe gjenotipike (trashëguese).
Llojet e ndryshueshmërisë fenotipike:
Ontogjenetike (mosha);
Modifikimi.
Llojet e ndryshueshmërisë gjenotipike:
kombinative;
Mutacionale.
Zhvillimi i fenotipit të një organizmi përcaktohet nga ndërveprimi i bazës së tij trashëgimore - gjenotipi - me kushtet e mjedisit të jashtëm (shiko diagramin).
Shprehja e një gjeni ndikohet ndjeshëm nga gjenet e tjera. Mundësia e zhvillimit të një tipari varet edhe nga ndikimi i sistemeve rregullatore të trupit, në radhë të parë; endokrine. Shenja të tilla te gjelat si pendë e ndritshme, një krehër i madh, natyra e të kënduarit dhe timbri i zërit janë për shkak të veprimit të hormonit seksual mashkullor. Hormonet seksuale femërore, të futura te gjelat, shkaktojnë funksionimin e gjeneve që përcaktojnë sintezën në mëlçi të proteinave që përbëjnë të verdhën e vezës. Normalisht, këto gjene “funksionojnë” vetëm te pulat. Prandaj, mjedisi i brendshëm i një organizmi gjithashtu ndikon fuqishëm në shprehjen e gjeneve në formën e një tipari.
Çdo organizëm zhvillohet dhe jeton në kushte të caktuara të jashtme, duke përjetuar efektet e faktorëve mjedisorë - luhatjet e temperaturës, dritës, lagështisë, sasisë dhe cilësisë së ushqimit, duke hyrë në marrëdhënie me organizmat e tjerë. Të gjithë këta faktorë mund të ndryshojnë vetitë morfologjike dhe fiziologjike të organizmave, d.m.th., fenotipin e tyre. Shenja të ndryshme të një organizmi ndryshojnë në shkallë të ndryshme nën ndikimin e mjedisit të jashtëm.
Të gjitha shenjat e një organizmi mund të ndahen në dy grupe - cilësore dhe sasiore. Shenjat cilësore janë ato që vendosen në mënyrë përshkruese (tipologjike). Kjo është ngjyra e luleve, forma e frutave, ngjyra e kafshëve, ngjyra e syve, dallimet gjinore. Sasiore janë shenjat e përcaktuara me matje (prodhimi i vezëve të pulave, prodhimi i qumështit të lopëve, pesha e farave të grurit). Shumë tipare cilësore janë më pak të prekura sesa ato sasiore nga kushtet mjedisore. Por karakteristikat e cilësisë gjithashtu mund të ndryshojnë. Për shembull, nëse një lepur hermelinë (lepuj të bardhë me putra të zeza, bisht dhe surrat) rruan qimet në çdo pjesë të trupit, atëherë ngjyra e leshit të sapo rritur do të varet nga temperatura e mjedisit. Pra, nëse rruani qimet e bardha në shpinë dhe e mbani kafshën në një temperaturë mbi +2 ° C, atëherë qimet e bardha do të rriten në këtë vend. Në temperaturat e ajrit nën +2 ° C, në vend të leshit të bardhë, do të rritet e zeza. Pra, tiparet zhvillohen si rezultat i ndërveprimit të gjenotipit dhe mjedisit. I njëjti gjenotip mund të japë një vlerë të ndryshme të tiparit në kushte të ndryshme mjedisore.
Kufijtë brenda të cilëve është i mundur ndryshimi i tipareve në një gjenotip të caktuar quhen norma e reagimit. Disa shenja (për shembull, qumështi) kanë një shkallë reagimi shumë të gjerë, të tjera (ngjyra e veshjes) kanë një shkallë shumë më të ngushtë.
Nuk është një tipar si i tillë që trashëgohet, por aftësia e një organizmi (gjenotipi i tij) për të dhënë një fenotip të caktuar si rezultat i ndërveprimit me kushtet e zhvillimit, me fjalë të tjera, trashëgohet norma e reagimit të organizmit ndaj kushteve të jashtme. .
Shumëllojshmëria e fenotipeve që ndodhin te organizmat nën ndikimin e kushteve mjedisore quhet ndryshueshmëri modifikimi. Një shembull klasik i ndryshueshmërisë së modifikimit është ndryshimi në formën e një luleradhiqeje të rritur në rrafshnalta dhe në male nga e njëjta rizomë (eksperimenti i Bonnier, 1895). Një shembull është bima ujore me majë shigjete, e cila formon tre forma gjethesh në varësi të mjedisit të jashtëm: në formë shiriti (të zhytur), në formë veshkash (lundruese) dhe në formë shigjete (ajrore). Ndryshueshmëria e modifikimit është mjaft e përhapur midis organizmave të gjallë. C. Darvini e quajti atë një ndryshueshmëri të caktuar.
Për të karakterizuar karakteristikat sasiore, përdoret një grup treguesish statistikorë. Një nga këta tregues është një seri variacionesh që karakterizon ndryshueshmërinë e një tipari. Vlera mesatare e saj llogaritet me formulën:
ku X është shuma, v është varianti, p është frekuenca e shfaqjes së variantit, n është numri total i variantit të serisë së variacionit.
Për të karakterizuar shkallën e ndryshueshmërisë së një tipari, përdoret një kurbë variacioni. Për ta bërë këtë, ndërtoni një grafik në sistemin koordinativ, duke vizatuar në abshisë (horizontalisht) vlerën e opsionit v në rendin e rritjes së tyre, në boshtin e ordinatave (vertikalisht) - frekuencën e shfaqjes p të secilit opsion. Kur lidhim pikat e kryqëzimit, marrim një kurbë që karakterizon ndryshueshmërinë e tiparit.
Ndryshueshmëria gjenotipike
Ndryshueshmëria gjenotipike ose trashëgimore zakonisht ndahet në kombinuese dhe mutacionale. Variacioni i kombinimit është kombinimi i gjeneve në një gjenotip. Për shembull, prindërit me grupin I dhe II të gjakut dhe fëmijët me II dhe III:
Marrja e kombinimeve të reja të gjeneve në gjenotip me ndryshueshmëri kombinuese arrihet si rezultat i tre proceseve:
a) divergjenca e pavarur e kromozomeve gjatë mejozës,
b) kombinimi i tyre i rastësishëm gjatë fekondimit,
c) rikombinimi i gjeneve për shkak të kryqëzimit.
Darvini zbuloi se shumë lloje të bimëve të kultivuara dhe racave të kafshëve u krijuan nga hibridizimi i racave para-ekzistuese. Ai i kushtoi shumë rëndësi ndryshueshmërisë kombinative, duke besuar se, krahas përzgjedhjes, luan një rol të rëndësishëm në marrjen e formave të reja si në natyrë ashtu edhe në ekonominë njerëzore.
Ndryshueshmëria e kombinimit është e përhapur në natyrë. Mikroorganizmat që riprodhohen në mënyrë aseksuale kanë zhvilluar mekanizma të veçantë (transformim dhe transduksion) që çojnë në shfaqjen e ndryshueshmërisë së kombinuar.
Ndryshueshmëria kombinuese madje mund të luajë një rol në speciacion. Llojet e bimëve dhe peshqve me lule janë përshkruar që kombinojnë karakteristikat e dy specieve ekzistuese të lidhura ngushtë. Megjithatë, shfaqja e specieve vetëm si rezultat i hibridizimit është një fenomen i rrallë.
Fenomeni i heterozës ngjitet me ndryshueshmërinë e kombinuar.
Ndryshueshmëria mutacionale përcaktohet jo nga rikombinimi i gjeneve, por nga një shkelje e strukturës së tyre. Ch. Darwin (1859) foli për mundësinë e mutacioneve, duke i quajtur ato ndryshueshmëri të pacaktuar ose ndryshime të vetme. Ai tërhoqi vëmendjen për pamjen e papritur të tyre.
Termi "mutacion" u propozua në 1889 nga G. De Fryzom për të përcaktuar ndryshimet që ai vuri re në aguliçe. Ai vuri re se kjo bimë shpesh ndryshon. Pra, një mutant ka gjethe dhe fruta me vena të kuqe; në anën tjetër, gjethet janë dukshëm më të gjera se në formën origjinale, lulet janë vetëm femra,
dhe jo biseksual; mutant i tretë është me madhësi xhuxh; i katërti është i gjatë dhe ka lule, fruta dhe fara të mëdha.
De Vries në veprën e tij "Teoria e Mutacionit" (1901 - 1903) formuloi dispozitat kryesore të teorisë së mutacioneve:
Mutacioni ndodh papritur.
Format e reja janë mjaft të qëndrueshme.
Mutacionet janë ndryshime cilësore.
Mutacionet mund të jenë të dobishme ose të dëmshme.
Të njëjtat mutacione mund të ndodhin në mënyrë të përsëritur.
Klasifikimi i mutacioneve (shih tabelën)
Roli kryesor i përket mutacioneve gjeneruese që ndodhin në qelizat germinale. Nëse mutacioni është mbizotërues, atëherë tipari ose vetia e re shfaqet edhe te një individ heterozigot. Nëse mutacioni është recesiv, atëherë ai mund të shfaqet vetëm pas disa brezash kur kalon në një gjendje homozigote. Një shembull i një mutacioni mbizotërues gjenerues në një person është shfaqja e flluskave të lëkurës së këmbëve, kataraktave të syve, brakifalangisë (gishtat e shkurtër me pamjaftueshmëri të falangave). Një shembull i një mutacioni gjenerues spontan recesiv te njerëzit është hemofilia në familje individuale.
Mutacione somatike - mutacione që ndodhin në qelizat somatike; ruhen tek pasardhësit vetëm gjatë shumimit vegjetativ (shfaqja e një dege me kokrra të bardha në një kaçubë rrush pa fara, një fije floku e bardhë dhe një ngjyrë e ndryshme sysh tek njerëzit). Trashëgimia e mutacioneve somatike po përvetësohet aktualisht rëndësi për të studiuar shkaqet e kancerit te njerëzit. Supozohet se në tumoret malinje, shndërrimi i një qelize normale në një qelizë kanceroze ndodh sipas llojit të mutacioneve somatike.
Mutacionet e gjeneve ose pikave janë klasa më e zakonshme e ndryshimeve mutacionale. Këto janë ndryshime citologjikisht të padukshme në kromozome. Mutacionet e gjeneve mund të jenë ose dominante ose recesive. Një shembull i një mutacioni gjenik te njerëzit është rakitizmi rezistent ndaj vitaminës D, metabolizmi i dëmtuar i aminoacidit fenilalaninë, etj.
Mekanizmat molekularë të mutacioneve të gjeneve manifestohen në një ndryshim në rendin e çifteve të nukleotideve në një molekulë të acidit nukleik. Thelbi i ndryshimeve të brendshme mund të reduktohet në katër lloje të rirregullimeve të nukleotideve: a) zëvendësimi i një çifti bazash në një molekulë të ADN-së; b) fshirja (humbja) e një çifti ose grupi bazash në molekulën e ADN-së; "
c) futja e një çifti ose grupi çiftesh bazash në molekulën e ADN-së;
d) ndërrimi i pozicionit të nukleotideve brenda gjenit.
Ndryshimet në strukturën molekulare të një gjeni çojnë në forma të reja të kopjimit të informacionit gjenetik prej tij, i cili është i nevojshëm për shfaqjen e proceseve kimike në qelizë, gjë që përfundimisht çon në shfaqjen e vetive të reja në qelizë dhe organizmin në tërësi. . Mutacionet në pikë janë më të rëndësishmet për evolucionin. Sipas ndikimit në natyrën e polipeptideve të koduara, mutacionet pika mund të paraqiten në formën e tre klasave:
1) mutacionet që ndodhin kur një nukleotid zëvendësohet brenda një kodoni, të cilat shkaktojnë zëvendësimin e një aminoacidi të pasaktë në një vend të caktuar në zinxhirin polipeptid. Roli fiziologjik i proteinës po ndryshon, gjë që krijon një fushë për seleksionim natyror. Kjo është klasa kryesore e pikave, mutacionet intragjenike që shfaqen në mutagjenezën natyrore nën ndikimin e rrezatimit dhe mutagjenëve kimikë;
2) mutacione të pakuptimta, d.m.th., shfaqja e kodoneve terminale brenda gjenit për shkak të ndryshimeve në bazat individuale brenda kodoneve. Si rezultat, procesi i përkthimit ndërpritet në vendin e shfaqjes së kodonit terminal. Gjeni është në gjendje të kodojë vetëm fragmente të polipeptidit deri në pikën ku shfaqet kodoni terminal;
3) mutacionet e zhvendosjes së leximit ndodhin kur futjet dhe fshirjet shfaqen brenda gjenit, ndërsa e gjithë përmbajtja semantike e gjenit ndryshon. Kjo është shkaktuar nga një kombinim i ri i nukleotideve në treshe. Si rezultat, i gjithë zinxhiri polipeptid fiton aminoacide të tjera të gabuara pas vendit të mutacionit të pikës.
Rirregullimet kromozomale zakonisht quhen mutacione, pasi prania e tyre në qeliza shoqërohet me një ndryshim në vetitë e këtyre qelizave ose organizmave që dalin nga këto qeliza. Të dallojë:
1) mungesa e një pjese të kromozomit (mangësi dhe delecione). Një fshirje është një humbje (mungesë) e seksionit të mesëm të një kromozomi për shkak të thyerjes së tij në dy pika. Nëse ndodh një shkëputje e fragmentit distal, terminal, mungesa quhet sfidë. Mungesa është e rrallë, sepse pas humbjes së rajonit distal, kromozomi është i paaftë për ekzistencë të mëtejshme. Mangësitë zakonisht reduktojnë qëndrueshmërinë dhe pjellorinë e individit;
2) dyfishimi ose shumëzimi i seksioneve të caktuara të kromozomit (dyfishimet). Një shembull i një dyfishimi është rritja e tiparit të Barit (sytë me vija) në Drosophila me një rritje të numrit të gjeneve që e kontrollojnë atë. Fenomeni i dyfishimit është relativisht i zakonshëm në natyrë dhe i atribuohet një rol të caktuar evolucionar;
3) një ndryshim në rregullimin linear të gjeneve në kromozom për shkak të një rrotullimi 180° të seksioneve individuale të kromozomit (inversion). Një shembull interesant i inversioneve janë ndryshimet në grupet e kromozomeve në familjen e maceve. Të gjithë përfaqësuesit e tij kanë 36 kromozome, por kariotipet e specieve të ndryshme ndryshojnë në praninë e përmbysjes në kromozome të ndryshme. Inversionet çojnë në një ndryshim në një sërë karakteristikash morfologjike dhe fiziologjike të organizmit dhe mund të jenë një faktor në izolimin biologjik të popullatës;
4) futja - lëvizja e fragmenteve të kromozomit përgjatë gjatësisë së tij, zëvendësimi i lokalizimit të gjeneve.
Rirregullimet ndërkromozomale shoqërohen me shkëmbimin e vendeve midis kromozomeve johomologe. Rirregullime të tilla quhen translokacione. Translokimet e përafërta mund të çojnë në një rënie të mprehtë të qëndrueshmërisë së qelizës dhe organizmit në tërësi.
Mutacionet që ndikojnë në gjenomin e një qelize quhen gjenomike. Një ndryshim në numrin e kromozomeve në gjenom mund të ndodhë për shkak të një rritje ose ulje të numrit të grupeve haploide ose kromozomeve individuale. Organizmat që kanë shumëzuar grupe të tëra haploide quhen poliploide. Organizmat në të cilët numri i kromozomeve nuk është shumëfish i numrit haploid quhen aneuploide ose heteroploide.
Poliploidia është një mutacion gjenomik që konsiston në një rritje të numrit të kromozomeve, një shumëfish i atij haploid. Qelizat me numër të ndryshëm grupesh haploide kromozomesh quhen: 3G-triploid; 4r-tetraploid, etj. Poliploidia çon në një ndryshim në karakteristikat e organizmit: qelizat janë të mëdha, kanë pjellori të rritur. Poliploidia, nga ana tjetër, ndahet në autopolyploidi (një rritje në numrin e kromozomeve për shkak të shumëzimit të gjenomave të një specie) dhe alopolyploidy (një rritje në numrin e kromozomeve për shkak të shkrirjes së gjenomave të specieve të ndryshme). Poliploidia është e njohur tek kafshët (ciliate, krimbi i rrumbullakët, krustace uji, krimbi i mëndafshit, amfibët). Aneuploidia, ose heteroploidia - një ndryshim në numrin e kromozomeve që nuk është shumëfish i grupit haploid të kromozomeve (për shembull, 2n + \, 2n - 1, 2n - 2, 2n + 2). Tek njerëzit, kjo është sindroma e trisomisë në kromozomin X ose në kromozomin e 21-të (sindroma Down), monosomia në kromozomin X, etj. Fenomeni i aneuploidisë tregon se një shkelje e numrit të kromozomeve çon në një ndryshim në strukturë dhe qëndrueshmëria e organizmit.
Një ndryshim në plazmogjenët (çdo njësi e trashëgimisë citoplazmike që korrespondon me trashëgiminë kromozomale), që çon në një ndryshim në karakteristikat dhe vetitë e organizmit, quhet mutacione citoplazmike. Këto mutacione janë të qëndrueshme dhe kalojnë brez pas brezi (humbja e citokrom oksidazës në mitokondritë e majave).
Sipas vlerës adaptive, mutacionet mund të ndahen në të dobishme, të dëmshme (vdekjeprurëse dhe gjysmëvdekjeprurëse) dhe neutrale. Kjo ndarje është e kushtëzuar. Shembuj të mutacioneve vdekjeprurëse dhe gjysmëvdekjeprurëse te njerëzit: epiloia (një sindromë e karakterizuar nga rritja e lëkurës, vonesa mendore) dhe epilepsia, si dhe prania e tumoreve të zemrës, veshkave, idiotësia amaurotike (depozitimi në qendër sistemi nervor substancë yndyrore, e shoqëruar me degjenerim të medullës, verbëri).
Mutacionet që ndodhin natyrshëm pa ekspozim të veçantë ndaj agjentëve të pazakontë quhen spontane. Modelet e mutacionit spontan reduktohen në dispozitat e mëposhtme:
1. Niveli i mutacionit spontan në pothuajse të gjithë organizmat e gjallë është i ulët, por frekuenca e mutacioneve është e ndryshme në specie të ndryshme shtazore dhe bimore.
2. Gjene të ndryshme në të njëjtin gjenotip ndryshojnë me shpejtësi të ndryshme.
3. Gjene të ngjashme në gjenotipe të ndryshme ndryshojnë me shpejtësi të ndryshme. Për shembull, në linja të ndryshme laboratorike të Drosophila, frekuenca e mutacioneve të syve dhe krahëve nuk është e njëjtë; mutacioni i albinizmit është më i zakonshëm te brejtësit sesa te gjitarët e tjerë.
4. Llojet dhe gjinitë që janë gjenetikisht të afërta karakterizohen nga seri të ngjashme të ndryshueshmërisë trashëgimore me një rregullsi të tillë që duke ditur një numër formash brenda një specieje, mund të parashikohet prania e formave paralele në specie dhe gjini të tjera. Sa më afër të jenë gjinitë dhe speciet në skemën e përgjithshme, aq më e plotë është ngjashmëria në serinë e ndryshueshmërisë së tyre. “Familje të tëra bimësh në përgjithësi karakterizohen nga një cikël i caktuar ndryshueshmërie që kalon nëpër të gjitha gjinitë dhe speciet që përbëjnë familjen”. Rregullsia e fundit u zbulua nga N. I. Vavilov në vitin 1920. Ai theksoi se seritë homologe shpesh shkojnë përtej gjinive dhe madje edhe familjeve. Gishti i shkurtër është vërejtur në përfaqësuesit e shumë urdhrave të gjitarëve: te bagëtia, delet, qentë dhe njerëzit. Albinizmi vërehet në të gjitha klasat e vertebrorëve. Ligji i serive homologe lidhet drejtpërdrejt me studimin e sëmundjeve trashëgimore njerëzore. Shumë mutacione të gjetura te kafshët mund të shërbejnë si modele për sëmundjet trashëgimore të njeriut. Pra, te qentë, hemofilia është e lidhur me seksin. Albinizmi është raportuar në shumë lloje brejtësish, macesh, qensh dhe zogjsh. Minjtë, bagëtitë, kuajt mund të shërbejnë si modele për studimin e distrofisë muskulare; epilepsi - lepujt, minjtë, minjtë; shurdhim i trashëguar ekziston te derrat gini, minjtë dhe qentë. Minjtë vuajnë nga sëmundje të trashëguara metabolike (obeziteti, diabeti).
Nën procesin e induktuar mutacion kuptohet shfaqja e ndryshimeve trashëgimore nën ndikimin e një efekti të veçantë të faktorëve mjedisorë. Të gjithë faktorët e mutagjenezës mund të ndahen në tre lloje: fizik, kimik dhe biologjik. Mutagjeni fizik më efektiv është rrezatimi jonizues. Duke kaluar nëpër qeliza, rrezet X, rrezet gama, grimcat a dhe rrezatimi tjetër jonizues nxjerrin elektronet nga shtresa e jashtme e atomeve ose molekulave në rrugën e tyre, duke i kthyer ato në grimca të ngarkuara pozitivisht. Rrezatimi jonizues mund të ketë një efekt të drejtpërdrejtë në ADN dhe një efekt indirekt përmes molekulave të jonizuara dhe atomeve të substancave të tjera. Doza e rrezatimit matet në rentgen ose rad - vlera afër vlerës absolute. Frekuenca e mutacioneve në një masë të madhe varet nga doza e rrezatimit dhe është drejtpërdrejt proporcionale me të.
mutacionet e induktuara? të nxitura nga rrezatimi u morën fillimisht eksperimentalisht nga shkencëtarët sovjetikë G. A. Nadson dhe G. S. Filippov, të cilët në vitin 1925 vëzhguan procesin e mutacionit në maja pas ekspozimit ndaj rrezatimit jonizues. Në vitin 1927, gjenetisti amerikan G. Meller tregoi se rrezet X mund të shkaktojnë shumë mutacione në Drosophila dhe më vonë efekti mutagjen i rrezeve X u konfirmua në shumë objekte.
Mutagjenët fizikë përfshijnë gjithashtu rrezatimin ultravjollcë. Sidoqoftë, efekti i tij mutagjen është dukshëm më i vogël se ai i rrezatimit jonizues. Një efekt edhe më i dobët ka një temperaturë të rritur, e cila për kafshët me gjak të ngrohtë dhe njerëzit nuk ka pothuajse asnjë rëndësi të rëndësishme për shkak të qëndrueshmërisë së temperaturës së trupit të tyre.
Grupi i dytë i faktorëve janë mutagjenët kimikë. Mutagjenët kimikë shkaktojnë kryesisht mutacione pikash ose gjenesh, në ndryshim nga mutagjenët fizikë, të cilët rrisin shumë gjasat e mutacioneve kromozomale. Përparësia e zbulimit të mutagjenëve kimikë u takon studiuesve sovjetikë. Në vitin 1933 t. V. V. Sakharov mori mutacione nga veprimi i jodit, në 1934 M. E. Lobashev - duke përdorur amonium. Në vitin 1946, gjenetisti sovjetik I. A. Rappoport zbuloi efektin e fortë mutagjenik të formalinës dhe etileniminës dhe studiuesi anglez S. Auerbach zbuloi gazin mustardë.
Mutagjenët biologjikë përfshijnë viruse dhe toksina nga një numër organizmash, veçanërisht myku. Në vitin 1958, gjenetisti sovjetik S. I. Alikhanyan tregoi se viruset shkaktojnë mutacione në aktinomicet. Më tej, në laboratorët vendas dhe të huaj, u konstatua se një sërë mutacionesh të studiuara mirë në kafshë, bimë dhe njerëz janë rezultat i veprimit të viruseve.
Jo çdo dëmtim i ADN-së që ndodh shndërrohet domosdoshmërisht në një mutacion; shpesh një korrigjim ndodh me ndihmën e enzimave të veçanta. Ky proces quhet riparim.
Aktualisht njihen tre mekanizma riparimi: fotoreaktivizimi, riparimi i errët dhe riparimi pas replikimit. Fotoreaktivizimi është heqja e dimerëve të timinës nga drita e dukshme, të cilat janë veçanërisht të zakonshme në ADN nën ndikimin e rrezeve UV. Ky është një proces enzimatik. Enzima, duke përdorur energjinë e dritës, copëton dimerët dhe kështu riparon dëmtimet UV në ADN-në e fagëve dhe baktereve. Riparimi i errët nuk kërkon dritë. Është në gjendje të riparojë një shumëllojshmëri të gjerë të dëmtimeve të ADN-së. Riparimi i errësirës vazhdon në disa faza me pjesëmarrjen e disa enzimave:
Molekulat e enzimës së parë (endonukleaza) ekzaminojnë vazhdimisht molekulën e ADN-së, duke identifikuar dëmtimin, enzima pret vargun e ADN-së pranë saj;
Një tjetër enzimë (gjithashtu një endonukleazë ose ekzonukleazë) bën një prerje të dytë në këtë fije, duke hequr zonën e dëmtuar;
Enzima e tretë (eksonukleaza) zgjeron ndjeshëm hendekun që rezulton, duke prerë dhjetëra ose qindra nukleotide;
Enzima e katërt (polimeraza) krijon një hendek në përputhje me rendin e nukleotideve në vargun e dytë (të paprekur) të ADN-së.
Riparimet e lehta dhe të errëta vërehen përpara se të ndodhë përsëritja e molekulave të dëmtuara. Nëse ndodh replikimi i molekulave të dëmtuara, atëherë molekulat e bija mund t'i nënshtrohen riparimit post-replikues. Mekanizmi i tij nuk është ende i qartë. Fenomeni i riparimit të ADN-së është i zakonshëm nga bakteret te njerëzit dhe është i rëndësishëm për ruajtjen e stabilitetit të informacionit gjenetik të transmetuar nga brezi në brez.
Trashëgimia citoplazmike
Trashëgimia, në të cilën elementet e citoplazmës janë baza materiale e trashëgimisë, quhet jo-kromozomale ose citoplazmike. Meqenëse te kafshët dhe bimët qeliza vezë është e pasur me citoplazmë, dhe jo me spermatozoid, trashëgimia citoplazmike, në ndryshim nga trashëgimia kromozomale, duhet të kryhet përmes linjës amtare. Themeluesit e trashëgimisë citoplazmike ishin gjenetistët gjermanë K. Korrens dhe 3. B a u r. Faktorët trashëgues të lokalizuar në citoplazmë dhe organelet e saj përcaktohen nga lloji i plazmës fundore.
Trashëgimia ekstranukleare ndahet në:
I. Trashëgimia në fakt jo-kromozomale ose citoplazmike:
trashëgimi plastide;
Trashëgimia përmes mitokondrive;
Steriliteti citoplazmatik mashkullor.
II. Paracaktimi i citoplazmës.
III. Trashëgimi nëpërmjet infeksionit ose inkluzioneve (trashëgimi pseudocitoplazmike).
1. Fenotipi varet nga:
a) nga gjenotipi;
b) nga mjedisi;
c) nuk varet nga asgjë;
d) nga gjenotipi dhe nga mjedisi.
2. Zotëron një shkallë të ngushtë reagimi... simptoma.
a) cilësia;
b) sasiore.
3. Shenjat se çfarë ndryshueshmërie shprehen si një seri variacionesh dhe një kurbë variacioni:
a) mutacionale;
b) modifikim;
c) kombinative?
4. Mutacioni ndodh:
a) kur kaloni;
b) me kalim;
c) papritur në ADN ose në kromozome.
5. Mutacionet:
a) gjithmonë recesive;
b) gjithmonë dominuese;
c) mund të jetë ose dominante ose recesive.
6. Mutacionet shfaqen në mënyrë fenotipike:
a) në çdo rast;
b) në një organizëm homozigot;
c) në një organizëm heterozigot.
7. Sipas vlerës adaptive, mutacionet mund të jenë:
a) somatike;
b) gjysmëvdekjeprurëse, vdekjeprurëse;
c) gjen, ose pikë.
8. Mutacionet e pakuptimta janë:
a) mutacionet që ndodhin kur një nukleotid zëvendësohet brenda një kodoni;
b) shfaqja e kodoneve terminale brenda gjenit;
c) leximi i mutacioneve të zhvendosjes së kornizës.
9. Tumoret malinje mund të shkaktohen nga:
a) viruset;
b) kimikatet;
c) rrezatimi jonizues;
d) dhe viruset, kimikatet dhe rrezatimi jonizues. _
10. Trashëgimia citoplazmike kryhet sipas:
a) linja e nënës;
b) linja atërore.
Letërsia
1. R.G. Zayats, I.V. Rachkovskaya dhe të tjerët.Biologjia për hyrje. Minsk, Unipress, 2009, f. 578-597.
2. L.N. Pesetskaya. Biologjia. Minsk, "Aversev", 2007, fq 23-35.
3. N.D. Lisov, N.A. Lemeza e të tjerë.Biologjia. Minsk, "Aversev", 2009, fq 33-37.
4. E.I. Shepelevich, V.M. Glushko, T.V. Maksimov. Biologji për nxënës dhe studentë. Minsk, "UniversalPress", 2007, f.37-50.
LEKTURA 16. Mbarështimi i bimëve, kafshëve dhe mikroorganizmave
Lënda dhe detyrat e përzgjedhjes.
Vavilov N.I. mbi origjinën e bimëve të kultivuara.
Metodat bazë të përzgjedhjes. Heteroza, përdorimi i saj në mbarështim.
Metodat e mbarështimit dhe punës gjenetike IV Michurina.
Arritjet në mbarështimin e bimëve dhe kafshëve. Varietetet e bimëve të kultivuara të krijuara nga mbarështuesit Bjellorusë.
Drejtimet kryesore janë bioteknologjia (industria mikrobiologjike, inxhinieria gjenetike dhe qelizore).
Mbarështimi (nga latinishtja selectio - përzgjedhje) është shkenca e metodave për krijimin dhe përmirësimin e varieteteve ekzistuese të bimëve të kultivuara, racave të kafshëve shtëpiake dhe llojeve të mikroorganizmave të përdorur nga njerëzit.
Mbarështimi i një varieteti ose race të re është një proces kompleks shumëfazësh që zbret në përzgjedhjen e kujdesshme të çifteve prindërore, kryqëzimin e tyre, përzgjedhjen metodike në pasardhësit hibridë, e ndjekur nga kryqëzimi i formave të përzgjedhura dhe përsëri në përzgjedhje. Në këtë drejtim, shkenca moderne e mbarështimit përfshin seksionet kryesore të mëposhtme:
1. Studimi i materialit burimor - llojllojshmëria e varieteteve, racave dhe specieve të bimëve, kafshëve dhe mikroorganizmave.
2. Zhvillimi i metodave dhe sistemeve të hibridizimit bazuar në modelet gjenetike të trashëgimisë së tipareve dhe ndryshueshmërisë së tyre.
3. Zhvillimi i metodave të përzgjedhjes artificiale.
Një racë, shumëllojshmëri, lloj është një popullatë organizmash të krijuar artificialisht nga njeriu dhe që kanë karakteristika të caktuara trashëgimore. Të gjithë individët brenda një race, varieteti ose lloji kanë veti të ngjashme, të fiksuara në mënyrë trashëgimore, si dhe të njëjtin lloj reagimi ndaj faktorëve mjedisorë. Për shembull, pulat Leggorn kanë një masë të vogël, por prodhim të lartë vezësh.
Detyrat e mbarështimit modern janë rritja e produktivitetit të varieteteve të bimëve, racave të kafshëve shtëpiake, shtameve të mikroorganizmave. Në lidhje me industrializimin dhe mekanizimin e bujqësisë, seleksionimi synon krijimin e varieteteve me kërcell të shkurtër jo-strehues të drithërave, varieteteve të rrushit, domateve, varieteteve të çajit dhe pambukut të përshtatshëm për vjelje me makinë; mbarështimi i varieteteve të perimeve për rritje në serra, hidroponikë; krijimi i racave të kafshëve për mbajtje në komplekset e mëdha blegtorale.
Përmirësimi i varieteteve të bimëve, racave të kafshëve shtëpiake, shtameve të mikroorganizmave është i pamundur pa studiuar origjinën dhe evolucionin e tyre. Me rëndësi të veçantë në këtë drejtim është puna e N. I. Vavilov mbi studimin e qendrave të origjinës së bimëve të kultivuara. Vavilov organizoi një numër ekspeditash, ku mblodhi materialin më të vlefshëm për shpërndarjen e bimëve të kultivuara në glob. Vavilov vërtetoi se vendlindja e misrit është Meksika dhe Amerika Qendrore, vendlindja e patateve është Amerika e Jugut. Në Afganistan, ai gjeti shumë lloje të grurit të butë, dhe në Etiopi - të fortë. Ai zbuloi dhe përshkroi 8 qendra të origjinës së bimëve të kultivuara:
Indian (tropikal i Azisë së Jugut) - qendra e origjinës së varieteteve të orizit, kallam sheqerit, frutave agrume;
Azia Qendrore - grurë i butë, bishtajore dhe kultura të tjera;
Kineze (ose Azia Lindore) - meli, hikërror, soje, drithëra;
Azia Perëndimore - gruri dhe thekra, si dhe rritja e frutave;
Mesdheu - ullinj, tërfili, thjerrëzat, lakra, kulturat foragjere;
Abyssinian - melekuqe, grurë, elbi;
Meksikan jugor - pambuk, misër, kakao, kungull, fasule;
Amerika e Jugut - qendra e patateve, bimëve medicinale (bush koka, cinchona).
Njohja e kushteve natyrore në atdheun e një bime të caktuar bën të mundur përjashtimin e disa drejtimeve të pakuptimta në përzgjedhje dhe bën të mundur kryerjen e përzgjedhjes mbi baza shkencore, duke marrë parasysh vetitë e vetë bimëve dhe ndikimin e faktorëve mjedisorë. mbi formimin e tyre. Vlera e punës së Vavilov qëndron në faktin se ai hodhi themelet për mbledhjen dhe ruajtjen e pishinës së gjeneve të bimëve dhe krijoi koleksionin e parë në botë të gjeneve në Institutin Gjithë Bashkimi të Bimëve në Leningrad. Ky koleksion plotësohet çdo vit me mostra të reja që vijnë nga të gjitha kontinentet, madje edhe gjatë bllokadës së Leningradit u ruajt plotësisht. Aktualisht siguron material burimor për mbarështuesit vende të ndryshme paqen.
Metodat bazë të përzgjedhjes
| Metodat | Mbarështimi i kafshëve | mbarështimi i bimëve |
| Përzgjedhja e çifteve të prindërve | Sipas tipareve ekonomikisht të vlefshme dhe të jashtme (bashkësia e tipareve fenotipike) | Sipas vendit të origjinës (gjeografikisht i largët) ose gjenetikisht i largët (pa lidhje) |
| Hibridizimi: a) i palidhur (përhapja) | Kryqëzimi i racave të largëta që ndryshojnë në tipare të kundërta për të marrë popullata heterozigote dhe manifestimin e heterozës. Kjo rezulton në pasardhës jopjellor. | Kryqëzimi intraspecifik, ndërspecifik, ndërgjenerik që çon në heterozë për të marrë popullata heterotike, si dhe produktivitet të lartë |
| b) të lidhur ngushtë (inbreeding) | Kalimi midis të afërmve të afërt për të prodhuar linja homozigote (të pastra) me tipare të dëshirueshme | Vetë-pjalmimi në bimët pjalmuese të kryqëzuara me ndikim artificial për të marrë linja homozigote (të pastra) |
| Përzgjedhja a) masë | Nuk aplikohet | Zbatohet për bimët pjalmuese të kryqëzuara |
| b) individuale | Përzgjedhja e ngurtë individuale aplikohet sipas tipareve të vlefshme ekonomikisht, qëndrueshmërisë, pamjes së jashtme | Përdoret për bimë vetëpjalmuese, dallohen linjat e pastra - pasardhësit e një individi vetëpllenues |
| Metoda e testimit të pasardhësve | Ata përdorin metodën e fekondimit artificial nga vëllezërit më të mirë meshkuj, cilësitë e të cilave kontrollohen për pasardhës të shumtë. | Nuk aplikohet |
| Prodhimi eksperimental i poliploideve në | Nuk aplikohet | Përdoret në gjenetikë dhe mbarështim për të marrë forma më produktive dhe produktive. |
Heteroza, përdorimi i saj në mbarështim
Qëndrueshmëria dhe produktiviteti më i lartë i hibrideve F, krahasuar me format e kryqëzuara, shpreh kuptimin e fenomenit të heterozës. "
Edhe në mesin e shekullit XVIII. I. Kelreuter, akademik Akademia Ruse, një botanist i famshëm, tërhoqi vëmendjen për faktin se në disa raste, kur kryqëzohen bimët, hibridet e gjeneratës së parë janë shumë më të fuqishme se format e tyre prindërore. Një periudhë e re në studimin e fenomenit të heterozës fillon në vitet 1920. të shekullit të kaluar nga puna e gjenetistëve amerikanë Schell, East, Hell, Johnson. Si rezultat i punës së tyre në misër, me vetëpllenim, u përftuan linja hibride, të karakterizuara nga depresioni i rëndë. Por kur Shell kaloi linjat e depresionit, ai papritur mori hibride shumë të fuqishme F. Nga këto punime nisi edhe përdorimi i gjerë i heterozës në procesin e përzgjedhjes.
Gjenetikët kanë propozuar disa hipoteza për të shpjeguar heterozën. Hipoteza e dominimit u zhvillua nga gjenetisti amerikan Johnson. Ai bazohet në njohjen e gjeneve dominuese me veprim të dobishëm në një gjendje homozigote ose heterozigote:
Nëse format e kryqëzuara kanë vetëm dy gjene dominuese, atëherë hibridi ka katër. Kjo përcakton heterozën e hibridit, d.m.th., avantazhet e tij ndaj formave origjinale.
Hipoteza e mbizotërimit u propozua nga gjenetistët amerikanë Schell dhe East. Ai bazohet në njohjen se një gjendje heterozigote për një ose më shumë gjene jep një avantazh ndaj homozigotëve për një ose më shumë gjene.
Gjenetisti sovjetik V. A. Strunnikov propozoi hipotezën e një kompleksi kompensues të gjeneve.
Kuptimi i fenomenit të heterozës qëndron në qëndrueshmërinë, produktivitetin më të lartë të hibrideve F, krahasuar me format e kryqëzuara.
Për shkak të efektit të heterozës fitohet një rritje e rendimentit deri në 25-50% Ulja e heterozës në brezin e dytë dhe në vijim shoqërohet me çarjen e pasardhësve hibridë. Në zhvillimin e bimëve dhe kafshëve, mund të vërehen efekte që ngjajnë me heterozën në manifestim, por që shkaktohen jo nga shkaqe gjenetike (jo për shkak të kryqëzimit), por nga ndikimi i disa ndikimeve të jashtme. Kjo është e ashtuquajtura heterozë fiziologjike. Për shembull, janë krijuar raste për bimët e heqjes së pasojave të dëmshme të vetëpjalmimit me një ndryshim të mprehtë në kushtet e rritjes. Natyra e këtyre efekteve nuk është ende e qartë. Ekzistojnë tre lloje të heterozës:
Riprodhues (pasardhësit hibridë i kalojnë format prindërore në fertilitet);
Somatike (në pasardhësit hibridë rritet masa vegjetative në bimë dhe fuqia konstitucionale te kafshët);
Adaptive (hibridet përshtaten më mirë me kushtet mjedisore sesa format prindërore).
Metodat e mbarështimit dhe punës gjenetike nga I. V. Michurina
| Metodat | Metoda Thelbi | Shembuj | |
| Hibridizimi biologjikisht i largët: a) ndërspecifik | Kalimi i përfaqësuesve të specieve të ndryshme për të marrë varietete me vetitë e dëshiruara | Qershi Vladimirskaya x Winkler qershia e bardhë - Qershi Krasa Severa (shije e mirë, qëndrueshmëri dimërore) | |
| b) intergjenerike | Kalimi i përfaqësuesve të gjinive të ndryshme për të marrë bimë të reja | Qershi x qershi zog \u003d ce-rapadus | |
| Hibridizimi gjeografikisht i largët | Kalimi i përfaqësuesve të rajoneve të largëta gjeografikisht për të futur në hibrid cilësitë e dëshiruara (shije, stabilitet) | Dardha e egër Ussuri x Bere piano (Francë) = Bere dimri Michurina | |
| Metodat | Metoda Thelbi | Shembuj | |
| Përzgjedhja | Të shumëfishta, të forta: për nga madhësia, forma, qëndrueshmëria e dimrit, vetitë imune, cilësia, shija e frutave dhe cilësia e mbajtjes së tyre. | Shumë varietete mollësh me shije të mirë dhe rendimente të larta janë avancuar në veri. | |
| Metoda e mentorit | Edukimi në një filiz hibrid të cilësive të dëshirueshme (rritje e dominimit), për të cilin fidani shartohet në një bimë me një edukator nga i cili duan t'i marrin këto cilësi. | Belfleur-Kinez (hibrid-rootstock) x Kinez (shartesa) = Belfleur Chinese (varietet shtrues, me pjekje të vonë) | |
| Metoda e ndërmjetësit | Në hibridizimin e largët, për të kapërcyer mos-kalimin, përdorimi i specieve të egra si ndërmjetës | Bajame e egër mongole x Pjeshkë e egër David = Pjeshkë e kultivuar ndërmjetësuese e bajame x Ndërmjetësuese e bajames = Pjeshkë hibride (e zhvendosur në veri) | |
| Ekspozimi ndaj kushteve mjedisore | Gjatë rritjes së hibrideve të rinj, vëmendje iu kushtua metodës së ruajtjes së farave, natyrës dhe shkallës së të ushqyerit; ekspozimi ndaj temperaturave të ulëta, toka e varfër me lëndë ushqyese, transplantet e shpeshta | ||
| Përzierja e polenit | Për të kapërcyer mos-kryqëzimet ndërspecifike (papajtueshmëria) | Poleni i bimës amë i përzier me polenin e babait, poleni i tij irritonte stigmën dhe perceptonte polenin e dikujt tjetër. | |
Suksesi i përzgjedhjes sovjetike
Arritjet në mbarështimin e bimëve në BRSS shoqërohen me përdorimin e metodave gjenetike në kombinim me metodat e mbarështimit. Kështu, N.V. Tsintsin (1898-1980) dhe bashkëpunëtorët e tij, si rezultat i hibridizimit dhe seleksionimit të largët, edukuan hibride bari gruri-shtrat me rendiment të lartë (deri në 70 q/ha) rezistente ndaj strehimit. Duke përdorur metodën e hibridizimit kompleks të formave gjeografikisht të largëta, e ndjekur nga përzgjedhja e kujdesshme individuale gjatë një numri brezash, P.P. Lukyanenko krijoi një sërë varietetesh të jashtëzakonshme të grurit dimëror. Shumëllojshmëria e grurit Bezostaya-1 përdoret gjerësisht. Kjo varietet ka një rendiment të lartë (65-70 dhe më shumë c/ha) në një gamë të gjerë kushtesh mjedisore: në Kaukazin e Veriut, në jug të Ukrainës, në Moldavi, në Transkaukaz, në disa rajone të Azisë Qendrore dhe Kazakistanit. , si dhe në Hungari, Bullgari, Rumani, Jugosllavi.
P. P. Lukyanenko krijoi gjithashtu varietete gruri (Aurora, Kaukazi), rendimenti i të cilit arrin pothuajse 100 kg / ha. Sukses të madh në mbarështimin e grurit dimëror të përshtatur me një gamë të gjerë kushtesh klimatike dhe gjeografike u arrit nga VN Remesl në Institutin Mironov të Mbarështimit të Grurit. Varieteti Mironovskaya-808 që ai edukoi u lëshua pothuajse në të gjithë territorin e SSR-së së Ukrainës, në Republikat e Unionit Moldavian dhe Bjellorusisë dhe në pothuajse 50 rajone të RSFSR. Kjo shumëllojshmëri karakterizohet nga produktiviteti i lartë (55-60 c/ha), qëndrueshmëria e dimrit dhe reagimi i mirë ndaj plehrave. Në vitin 1974 është marrë varieteti Ilyichevka (100 q/ha).
Në përzgjedhjen e grurit pranveror, suksesin më të madh e arritën në Institutin e Kërkimeve Shkencore të Bujqësisë Juglindore (Saratov) nga mbarështuesit e shquar A. P. Shekhurdin dhe V. N. Mamontova.
Shumëllojshmëria e grurit Saratovskaya-29, e edukuar nga këta mbarështues, së bashku me rendimentet e larta, karakterizohet nga cilësi të jashtëzakonshme pjekjeje.
V. S. Pustovoyt arriti sukses të konsiderueshëm në mbarështimin e lulediellit. Ai filloi punën e mbarështimit me varietete që përmbajnë rreth 30% vaj në fara. Si rezultat i aplikimit të përzgjedhjes së vazhdueshme të grupeve familjare, ai arriti të përftojë varietete me përmbajtje vaji 50 për qind ose më shumë. V. S. Pustovoit zhvilloi varietetet e lulediellit Mayak dhe Peredovik. Falë zonimit të këtyre varieteteve, është e mundur të merren mijëra tonë vaj luledielli me të njëjtën kosto.
M. I. X a dzh dhe n o v në vitet '30. të shekullit të kaluar zbuloi fenomenin e sterilitetit citoplazmatik mashkullor. Në bazë të hibridizimit dhe përzgjedhjes së bimëve për faktorin citoplazmik, u edukuan varietetet e misrit me rendiment të lartë.
Lutkov dhe Zosimovich rritën përmbajtjen e sheqerit dhe rendimentin e panxharit të sheqerit për shkak të poliploidisë. Përparime të mëdha kanë bërë edhe mbarështuesit e blegtorisë. Duke ndërthurur, M. F. Ivanov krijoi raca shumë produktive (racë e bardhë stepë ukrainase e derrave, racë e deleve askaniane me fletë të holla). Bazuar në hibridizimin e dash-argalit të egër me merinos, i ndjekur nga përzgjedhja e kafshëve të llojit të dëshiruar dhe duke përdorur gjininë në Kazakistan, N.S. Metodat e hibridizimit dhe përzgjedhjes ishin baza për krijimin e një grupi të ri të racave të derrave "Hibridi Kazak" (Instituti i Biologjisë Eksperimentale të SSR-së së Kazakistanit). Derrat e racës Kemerovë dhe derri i egër u përdorën si forma fillestare në procesin e mbarështimit të këtij grupi race.
Arritjet e mbarështuesve Bjellorusë
Shkencëtarët e Institutit të Kërkimeve Bjelloruse të Patates dhe Hortikulturës (Samokhvalovichi, rajoni i Minsk) nga 1925 deri në 1995. janë edukuar rreth 50 lloje patate, më shumë se 70 perime, 124 fruta dhe 23 lloje të kulturave të manaferrave. Nën drejtimin dhe pjesëmarrjen e drejtpërdrejtë të akademikut P. I. Alsmik, u edukuan varietete të tilla patatesh si Temp, Loshitsky, Razvaristy, Ogonyok, Sadko, Novinka, Verba, Ivushka, Lasunak, Zorka etj.. 12 varietete patate me rendiment të mundshëm prej 5000. - 700 c/ha, rezistent ndaj sëmundjeve dhe dëmtuesve, me cilësi të larta shijuese, i përshtatshëm për përpunim në produkte ushqimore gjysëm të gatshme. A. G. Voluznev edukoi 23 lloje të kulturave të manave. Varietetet më të zakonshme të rrushit të zi janë ëmbëlsirat bjelloruse, Cantata, Minai Shmyrev, Pamyat Vavilova. princeshë,
Katyusha, partizane; rrush pa fara e kuqe - E dashur; gooseberry - Pranvera, Bujare; -luleshtrydhe - Minsk, Chaika.
Janë edukuar 124 lloje të kulturave frutore, duke përfshirë 24 lloje të pemëve molle (Antey, Belorusskoye mjedër, Bananavoye, Minskoe, etj.), 8 lloje dardhe (Belaruska, Maslyanistae, Loshitskaya, etj.), 15 lloje të qershisë së ëmbël. (Zolotaya Loshitskaya, Krasavitsa) dhe shumë të tjerë. Themeluesit e përzgjedhjes bjelloruse të kulturave frutore janë E. P. Syubarova dhe A. E. Syubarov. dhe Ye.V. e f c. Themeluesit e përzgjedhjes së kulturave bimore janë: G. I. Artemenko dhe A. M. Polyanskaya ( domate), E. I. Chulkova (lakër), V. F. Devyatova (qepë, hudhër).Ata hodhën dhe zhvilluan themelet e mbarështimit shkencor të kulturave bimore në Bjellorusi.
Varietetet e kulturave bimore të përzgjedhjes bjelloruse janë zonuar: domate në tokë të hapur - Peramoga, Shkëlqyeshme, Fituese, Ruzha, Neman; domate për sera filmike - Vezha; kastravecat - Dolzhik, Verasen, Zarnitsa; lakër - Rusinovka, Përvjetori; hark - Amber, Vetraz; hudhra - Poljot etj.
Për më tepër, mbarështuesit bjellorusë kanë edukuar dhe zonuar shumë lloje të drithërave dhe bishtajoreve, bimë teknike dhe foragjere. Në Institutin e Kërkimeve Bjelloruse të Bujqësisë (Zhodino), N. D. Mukhin nym, u edukua një varietet tetraploid i thekës dimërore Belta. Ai është autor dhe bashkautor i varieteteve të thekrës dimërore Belorusskaya 23, Druzhba, grurit pranveror Minsk, hikërrorit Iskra dhe Yubileinaya 2. Varietetet e grurit dimëror Berezina (74 c/ha) dallohen nga cilësitë e larta të bluarjes dhe pjekjes së miellit. . Gruri dimëror Nadzeya (79 kg/ha) i përket varieteteve të përdorimit të foragjereve me drithëra. Varietetet e elbit pranveror Zazersky 85 dhe Zhodinsky 5 janë dëshmuar mirë. Shumëllojshmëria e lupinit të verdhë Narochansky dallohet për cilësi të larta. Rendimenti i grurit 27, masa jeshile 536 kg/ha. Përmbajtja e proteinave në kokërr është 45.8%. Varietetet më të famshme të panxharit të sheqerit janë Belorusskaya me një farë-55, polihibrid Belorussky-31 (edukuar në Institutin e Gjenetikës dhe Citologjisë të Akademisë së Shkencave të Bjellorusisë në bashkëpunim me Stacionin e Mbarështimit Eksperimental Ganusov duke kaluar format tetraploide dhe diploide të panxhar sheqeri). Rendimenti mesatar i kulturave rrënjësore është 410-625 c/ha, përmbajtja e sheqerit është 15,3-19,5%, prodhimi i sheqerit është 56,3-99,1 c/ha.
Fushat kryesore të bioteknologjisë (inxhinieria mikrobiologjike, gjenetike dhe qelizore)
Bioteknologji - përdorimi i organizmave të gjallë dhe proceseve biologjike në prodhim, d.m.th. prodhimi i substancave të nevojshme për njerëzit duke përdorur arritjet e mikrobiologjisë, biokimisë dhe teknologjisë.
Industria mikrobiologjike, e cila u shfaq në vitet '60. Shekulli 20 zgjidh një sërë problemesh:
1) siguron blegtorinë me proteina foragjere të cilësisë së lartë;
2) me ndihmën e bioteknologjisë fitohen dhe përdoren enzimat (proteaza, amilaza, pektinaza);
3) me ndihmën e bioteknologjisë merren produkte mikrobiologjike - aminoacide, antibiotikë (penicilina, cefalosporina, tetraciklina, eritromicina, streptomicina);
4) me ndihmën e mikroorganizmave fitohen burime shtesë të energjisë në formën e biogazit, etanolit, hidrogjenit për shkak të përdorimit të mbetjeve industriale dhe bujqësore nga mikrobet.
Inxhinieria e qelizave - metodat e rritjes së qelizave në media të veçanta ushqyese.
Kultura e indeve është një kulturë qelizore e rritur në kushte sterile në mjedise speciale. Kulturat qelizore (ose kultura e indeve) mund të shërbejnë për të prodhuar substanca të vlefshme. Për shembull, një kulturë qelizore e bimës xhensen prodhon substanca medicinale, ashtu si e gjithë bima.
Kulturat qelizore përdoren gjithashtu për hibridizimin e qelizave. Duke përdorur disa teknika të veçanta, është e mundur të kombinohen qelizat me origjinë të ndryshme nga organizmat, hibridizimi i zakonshëm seksual i të cilave është i pamundur. Kjo hap një mënyrë thelbësisht të re për të krijuar hibride bazuar në kombinimin e jo qelizave germinale, por qelizave somatike në një sistem të vetëm. Tashmë janë marrë qeliza dhe organizma hibride të patates dhe domates, mollës dhe qershisë.
Tek kafshët, prodhimi i qelizave hibride hap gjithashtu perspektiva të reja, kryesisht për mjekësinë. Për shembull, hibride janë marrë në kulturë midis qelizave kancerogjene (të cilat kanë aftësi të rriten pafundësisht) dhe disa qelizave të gjakut - limfociteve. Hibridomat janë hibride të qelizave kancerogjene dhe limfociteve. Limfocitet prodhojnë substanca që shkaktojnë imunitet (imunitet) ndaj sëmundjeve infektive, duke përfshirë sëmundjet virale. Duke përdorur qeliza të tilla hibride, është e mundur të përftohen substanca medicinale të vlefshme që rrisin rezistencën e trupit ndaj infeksioneve.
Inxhinieria gjenetike është një grup metodash që lejojnë transferimin e informacionit gjenetik nga një organizëm në tjetrin në një epruvetë. Transferimi i gjeneve bën të mundur kapërcimin e barrierave ndërspeciale dhe transferimin e tipareve trashëgimore individuale të një organizmi në tjetrin. Qëllimi i inxhinierisë gjenetike është "marrja e qelizave (bakteriale) të afta të përpunojnë disa proteina "njerëzore" në shkallë industriale. Pra, që nga viti 1980, hormoni i rritjes njerëzore - somatotropina është marrë nga Escherichia coli. Somatotropina është trajtimi i vetëm për fëmijët vuante nga xhuxhizmi për shkak të mungesës së këtij hormoni.Para zhvillimit të inxhinierisë gjenetike, ai ishte i izoluar nga gjëndrat e hipofizës nga kufomat.
Që nga viti 1982, insulina për trajtimin e diabetit është prodhuar komercialisht nga E. coli që përmban gjenin e insulinës njerëzore. Para kësaj, ky ilaç nuk ishte i disponueshëm për të gjithë pacientët.
Metoda më e zakonshme e inxhinierisë gjenetike është metoda e marrjes së rekombinantit, d.m.th që përmban një gjen të huaj, plazmide. Plazmidet janë molekula rrethore të ADN-së me dy zinxhirë. Çdo bakter, përveç ADN-së bazë, përmban disa plazmide të ndryshme që i shkëmben me baktere të tjera. Janë plazmidet që bartin gjenet për rezistencën ndaj ilaçeve te bakteret. Plazmidet përdoren nga inxhinierët gjenetikë për të futur gjenet e organizmave më të lartë në qelizat bakteriale.
Mjetet e inxhinierisë gjenetike janë enzimat e zbuluara në 1974 - endonukleazat kufizuese, ose enzimat kufizuese (fjalë për fjalë, kufizim). Enzimat kufizuese njohin vendet (vendet e njohjes) dhe futin thyerje simetrike, të zhdrejta në zinxhirët e ADN-së.Si rezultat, në skajet e çdo fragmenti të ADN-së të kufizuar formohen "bishte" të shkurtra njëvargëshe, të quajtura skaje "ngjitëse".
Metodat e inxhinierisë gjenetike. Për të marrë një plazmid rekombinant, një gjen i huaj (për shembull, një gjen njerëzor) futet në plazmidin e copëtuar. Të dyja pjesët e ADN-së lidhen me një enzimë ligazë dhe fitohet një plazmid rekombinant, i cili futet në E. coli. Të gjithë pasardhësit e këtij bakteri quhen klone.
I gjithë procesi i marrjes së baktereve të tilla, i quajtur klonim, përbëhet nga faza të njëpasnjëshme:
1. Kufizimi - prerja e ADN-së njerëzore me një enzimë kufizuese në fragmente me skaje "ngjitëse".
2. Lidhja - përfshirja e fragmenteve të ADN-së njerëzore në plazmide për shkak të "lidhjes së kryqëzuar të skajeve ngjitëse" nga enzima ligaza.
3. Transformimi - futja e plazmideve rekombinante në qelizat bakteriale. Megjithatë, plazmidet depërtojnë vetëm në një pjesë të baktereve të trajtuara. Bakteret e transformuara, së bashku me plazmidin, fitojnë rezistencë ndaj një antibiotiku të veçantë. Kjo i lejon ata të ndahen nga ato jo të transformuara që vdesin në një mjedis që përmban një antibiotik. Bakteret mbillen në një mjedis ushqyes dhe secila prej baktereve të transformuara shumohet dhe formon një koloni me mijëra pasardhës - një klon.
4. Screening - përzgjedhja midis kloneve të baktereve të transformuara ato që përmbajnë plazmide me gjenin e dëshiruar të njeriut. Kolonitë e baktereve mbulohen me një filtër të veçantë, kur hiqet, mbi të mbetet gjurmët e kolonive. Pastaj kryhet hibridizimi molekular. Filtrat janë zhytur në një tretësirë me një sondë të etiketuar në mënyrë radioaktive. Një sondë është një polinukleotid që është plotësues i një pjese të gjenit me interes. Ai hibridizohet vetëm me ato plazmide rekombinante që përmbajnë gjenin e dëshiruar. Pas hibridizimit, filmi me rreze X aplikohet në filtër në errësirë dhe zhvillohet pas disa orësh. Pozicioni i zonave të ndriçuara ju lejon të gjeni plazmide me gjenin e dëshiruar.
1. Hibride ndërspecifike:
a) janë infertilë;
b) karakterizohen nga rritja e fertilitetit;
c) gjithmonë femër;
d) gjithmonë mashkull.
2. Metoda e përdorur në mbarështim dhe që nuk shoqërohet me ndryshim të vetive gjenetike të organizmave është:
a) poliploidi; b) mutagjeneza artificiale;
c) hibridizimi; d) klonimi.
3. Atdheu i misrit dhe i lulediellit është qendra e origjinës së bimëve të kultivuara (sipas N. I. Vavilov):
a) Azia Jugore;
b) Amerika Qendrore;
c) Abisinian;
d) Mesdhetare.
4. Në fakt poliploidia, ose euploidia është:
a) rirregullimi i kromozomeve;
b) ndryshimi i numrit të kromozomeve, një shumëfish i haploidit;
c) ndryshimi i sekuencës së nukleotideve.
5. Për herë të parë ishte e mundur të zhvillohen mënyra për të kapërcyer infertilitetin e hibrideve ndërspecifike:
a) K. A. Timiryazev; b) M. F. Ivanov; c) G. D. Karpechenko; d) N. S. Butarin.
6. Cila formë e seleksionimit artificial përdoret në mbarështimin e kafshëve:
a) masë;
b) individuale?
7. Në shekullin XX. u shtuan metodat e përzgjedhjes:
a) poliploidi;
b) mutagjeneza artificiale;
c) hibridizimi qelizor;
d) dhe poliploidi, dhe mutagjenezë artificiale dhe hibridizimi qelizor.
8. Një grup homogjen bimësh me veçori të vlefshme ekonomikisht të krijuara nga njeriu quhet:
a) një klon;
b) raca;
c) shumëllojshmëri.
9. Bioteknologjia është:
a) përdorimi i produkteve me origjinë biologjike (torfe, qymyr, vaj) për të drejtuar makineritë dhe mekanizmat;
b) përdorimi i teknologjisë në blegtori dhe prodhim bimor;
c) përdorimi i organizmave të gjallë dhe proceseve biologjike në prodhim;
d) përdorimi i organizmave të gjallë si modele në krijimin e strukturave dhe mekanizmave të ndryshëm.
Letërsia
1. R.G. Zayats, I.V. Rachkovskaya dhe të tjerët.Biologjia për hyrje. Minsk, Unipress, 2009, f. 674-686.
2. L.N. Pesetskaya. Biologjia. Minsk, "Aversev", 2007, faqe 72-85.
3. E.I. Shepelevich, V.M. Glushko, T.V. Maksimov. Biologji për nxënës dhe studentë. Minsk, "UniversalPress", 2007, f.95-104.
LEKTURA 17. Origjina dhe zhvillimi i jetës në Tokë.
Doktrina evolucionare e Ch. Darwin
Teoria e parë evolucionare e J. B. Lamarck.
Parakushtet për shfaqjen e Darvinizmit.
Thelbi i mësimeve evolucionare të Ch. Darvinit dhe ndikimi i tij në shkencat biologjike.
Teoria sintetike e evolucionit të jetës.
Merita e krijimit të teorisë së parë integrale të evolucionit të botës organike i përket J. B. Lamarck (1744-1829). Dispozitat kryesore të kësaj teorie janë paraqitur prej tij në veprën e tij "Filozofia e Zoologjisë" (1809). Lamarck postuloi sa vijon:
Organizmat janë të ndryshueshëm;
Llojet (dhe kategoritë e tjera taksonomike) janë të kushtëzuara dhe gradualisht transformohen në specie të reja;
Tendenca e përgjithshme e ndryshimeve historike në organizma është përmirësimi gradual i organizimit të tyre (gradimi), forca lëvizëse që është dëshira origjinale (e shtruar nga krijuesi) për përparim;
Organizmat kanë një aftësi të natyrshme për t'iu përgjigjur në mënyrë të përshtatshme ndryshimeve në kushtet e jashtme;
Ndryshimet në organizmat e fituar gjatë jetës si përgjigje ndaj ndryshimit të kushteve janë të trashëguara.
Vlerësimi i teorisë së Lamarkut. Merita e jashtëzakonshme e Lamarkut është krijimi i doktrinës së parë evolucionare. Ai hodhi poshtë idenë e qëndrueshmërisë së specieve, duke e kundërshtuar atë idenë e ndryshueshmërisë së specieve. Mësimi i tij pohoi ekzistencën e evolucionit si zhvillim historik nga e thjeshta në komplekse. Për herë të parë u ngrit çështja e faktorëve të evolucionit. Lamarku me të drejtë besonte se kushtet mjedisore kanë një ndikim të rëndësishëm në rrjedhën e procesit evolucionar. Ai ishte një nga të parët që vlerësoi saktë rëndësinë e kohës në procesin e evolucionit dhe vuri në dukje kohëzgjatjen e jashtëzakonshme të zhvillimit të jetës në Tokë: duke u përpjekur për përsosmërinë e natyrshme në të gjitha gjallesat. Ai gjithashtu keqkuptoi shkaqet e fitnesit, duke i lidhur ato drejtpërdrejt me ndikimin e kushteve mjedisore.
Doktrina evolucionare e Lamarkut nuk ishte mjaftueshëm demonstruese dhe nuk mori njohje të gjerë në mesin e bashkëkohësve të tij.
Dispozitat kryesore të teorisë së Darvinit i përshkroi në vitin 1859 në librin "Origjina e specieve me anë të përzgjedhjes natyrore, ose ruajtja e racave të favorizuara në luftën për jetë". Të 1250 kopjet e librit u shitën ditën e parë dhe thuhet se në ndikimin e tij në të menduarit njerëzor ishte i dyti vetëm pas Biblës. Pastaj ai zhvilloi teorinë në veprat e mëvonshme "Ndryshimi i kafshëve dhe bimëve nën ndikimin e zbutjes" (1868) dhe "Origjina e njeriut dhe përzgjedhja seksuale" (1871). Zoologu anglez A. Wallace (1858) arriti në përfundime të ngjashme pavarësisht nga Darvini. Emri “Darvinizëm” u propozua nga T. Geksl dhe (1860).
Parimet bazë të mësimeve evolucionare të Ch. Darvinit:
1. Çdo specie është e aftë për riprodhim të pakufizuar.
2. Burimet e kufizuara të jetës parandalojnë riprodhimin e pakufizuar. Shumica e individëve vdesin në luftën për ekzistencë dhe nuk lënë pasardhës.
3. Vdekja ose suksesi në luftën për ekzistencë është selektiv. Ch. Darwin e quajti mbijetesën selektive dhe riprodhimin e organizmave më të fortë seleksionim natyror.
4. Nën ndikimin e seleksionimit natyror që ndodh në kushte të ndryshme, grupe individësh të së njëjtës specie nga brezi në brez grumbullojnë tipare të ndryshme adaptive. Grupet e individëve fitojnë dallime kaq domethënëse saqë shndërrohen në specie të reja (parimi i divergjencës së karaktereve).
Bazuar në mësimet e Darvinit, u vërtetua se forcat lëvizëse të evolucionit të botës organike janë lufta për ekzistencë dhe seleksionimi natyror i bazuar në ndryshueshmërinë trashëgimore, dhe forcat lëvizëse të evolucionit të racave dhe varieteteve janë ndryshueshmëria trashëgimore dhe artificiale. përzgjedhje.
Sipas trashëgimisë, Darvini kuptoi aftësinë e organizmave për të ruajtur speciet e tyre, karakteristikat varietale dhe individuale në pasardhësit e tyre, dhe nën ndryshueshmërinë, aftësinë e organizmave për të fituar karakteristika të reja nën ndikimin e kushteve mjedisore. Ai bëri dallimin midis ndryshueshmërisë së caktuar, të pacaktuar dhe relative.
Një ndryshueshmëri e caktuar (ose grupore) është shfaqja e tipareve të ngjashme në të gjithë individët nën ndikimin e kushteve të njëjta mjedisore. Tani është vërtetuar se kjo ndryshueshmëri nuk ndikon në gjenotipin e organizmave dhe quhet modifikim ose fenotapik.
Ndryshueshmëria e pacaktuar (ose individuale) është shfaqja e dallimeve individuale në individë të së njëjtës specie. Dallimet individuale janë të trashëguara. Kjo është ndryshueshmëri gjenetike ose trashëgimore.
Përveç kësaj, Darvini veçoi ndryshueshmërinë korrelative, kur një ndryshim në një organ ose tipar sjell ndryshime në organe ose tipare të tjera. Për shembull, kafshët me këmbë të gjata kanë një qafë të gjatë. Në varietetet e panxharit të tryezës, ngjyra e të korrave rrënjësore, gjethet e gjetheve dhe damarët e gjetheve ndryshojnë në mënyrë të koordinuar.
Sipas Darvinit, lufta për ekzistencë është një marrëdhënie komplekse dhe e larmishme e organizmave midis tyre dhe natyrës së pajetë. Ekzistojnë forma të luftës për ekzistencë: intraspecifike, ndërspecifike dhe lufta kundër kushteve të pafavorshme.
Intraspecifik (konkurrencë). Rezultati është ruajtja e popullsisë dhe specieve në kurriz të vdekjes së të dobëtve. Fitorja e një popullsie më të qëndrueshme mbi një popullsi më pak të qëndrueshme që zë të njëjtin vend ekologjik. Shembuj: konkurrenca midis grabitqarëve të së njëjtës popullatë për gjahun; kanibalizmi intraspecifik - shkatërrimi i kafshëve të reja me një popullsi të tepërt; lufta për dominim në grup; pyll me pisha uniforme.
Pra, të gjitha llojet e luftës për ekzistencë në fund të fundit çojnë në mbijetesën e atyre organizmave që janë më të përshtatur me kushtet specifike, domethënë me përzgjedhjen natyrore.
Përzgjedhja natyrore është një proces që ndodh vazhdimisht në natyrë, në të cilin individët më të përshtatur të secilës specie mbijetojnë dhe lënë pasardhës dhe më pak të përshtaturit vdesin. Një kusht i domosdoshëm për përzgjedhjen natyrore është ndryshueshmëria trashëgimore, dhe rezultati i menjëhershëm është formimi i përshtatjeve të organizmave ndaj kushteve specifike të ekzistencës. Një shembull klasik i përzgjedhjes natyrore është ndryshimi i ngjyrës së molës së thuprës. Ka seleksionim natyror nxitës, stabilizues dhe përçarës (shqyerës).
Përzgjedhja e drejtimit ose e drejtimit është një përzgjedhje që favorizon vetëm një drejtim të ndryshueshmërisë (Fig. 4). Përshkruar nga Darvini. Për shembull, shfaqja aktuale e grupeve të minjve dhe insekteve rezistente ndaj pesticideve; shtame mikroorganizmash rezistente ndaj antibiotikëve.
Përzgjedhja stabilizuese është një përzgjedhje që synon të ruajë në popullata një tipar mesatar, të përcaktuar më parë dhe të veprojë kundër manifestimeve të ndryshueshmërisë fenotipike (Fig. 5). Përshkruar nga I. I. Shmalgauzen në vitin 1946. Për shembull, madhësia dhe forma e luleve në bimët e pjalmuara nga insektet janë më të qëndrueshme sesa në ato të pjalmuara nga era (struktura e luleve të bimëve të pjalmuara nga insektet korrespondon me strukturën e insekteve pjalmuese). Lërini pasardhës vetëm ato bimë, struktura e luleve të të cilave nuk ndryshon. Zogjtë kanë një gjatësi mesatare të krahëve.
Oriz. 4. Forma lëvizëse e seleksionimit natyror: A - D - ndryshime të njëpasnjëshme në shpejtësinë e reaksionit nën presionin e forcës lëvizëse të seleksionimit natyror
Përzgjedhja shkatërruese ose grisëse është një përzgjedhje që favorizon dy ose më shumë drejtime të ndryshueshmërisë në organizma. Për shembull, insektet në ishujt oqeanikë (Fig. 6). Përzgjedhja shkatërruese drejtohet kundër ruajtjes së vlerës mesatare të tiparit. Kjo formë përzgjedhjeje u përshkrua nga K. Mazer (1973).
Oriz. 5. Forma stabilizuese e seleksionimit natyror
Fig: 6. Forma shkatërruese e seleksionimit natyror
Të gjitha format e seleksionimit natyror përbëjnë një mekanizëm të vetëm që ruan ekuilibrin e popullatave me mjedisi. Përzgjedhja fillon brenda një popullate.
Njësia elementare në zhvillim është popullsia, pasi vetëm ajo përfaqëson një unitet ekologjik, morfofiziologjik dhe gjenetik. Tërësia e gjeneve në një popullatë quhet grup gjenesh. Në popullatat e mëdha, ku nuk ka mutacione, përzgjedhje dhe përzierje me popullata të tjera, vërehet qëndrueshmëria e frekuencave të aleleve, homo- dhe heterozigoteve (ligji Hardy-Weinberg).
Të gjithë faktorët që shkaktojnë devijime nga ligji Hardy-Weinberg janë faktorë elementar evolucionar. Këto përfshijnë: mutacionet, përzgjedhjen natyrore, valët e popullsisë dhe izolimin. Mutacionet ndodhin vazhdimisht në popullata nën ndikimin e faktorëve mjedisorë mutagjenë dhe shkaktojnë një ndryshim në grupin e gjeneve të tij. frekuenca e gjeneve në popullata.Izolimi çon në një divergjencë karakteresh brenda së njëjtës specie dhe parandalon ndërthurjen e individëve të popullatave dhe llojeve të ndryshme ndërmjet tyre.Ka izolim gjeografik, ekologjik dhe biologjik.
Teoria sintetike e evolucionit
I pari që kombinoi të dhënat e gjenetikës dhe darvinizmit ishte zoologu rus dhe anatomisti krahasues N. K. Koltsov (1872-1940). Studenti dhe kolegu i tij S.S. Chetverikov (1880-1959) ishte i pari që hodhi një bazë gjenetike për mësimet evolucionare të Darvinit. Në veprën e famshme të S. S. Chetverikov "Mbi disa momente të procesit evolucionar nga pikëpamja e gjenetikës moderne" (1926), u tregua se në kushte natyrore në natyrë brenda çdo specie ka një numër të madh ndryshimesh trashëgimore që bëjnë nuk shfaqen në mënyrë fenotipike për shkak të recesives. Lloji është i ngopur me mutacione që përbëjnë material të pashtershëm për evolucionin.
Filloi në vitet 20. të shekullit të kaluar, bashkimi i darvinizmit dhe gjenetikës kontribuoi në zgjerimin dhe thellimin e sintezës së Darvinizmit me shkencat e tjera; 30-40 konsiderohet periudha e formimit të teorisë sintetike të evolucionit (STE).
rol të rëndësishëm në formimi i STE i përket veprës së F. G. Dobzhansky "Genetika dhe origjina e specieve" (1937), duke përmbledhur sintezën e gjenetikës me Darvinizmin. Një kontribut i rëndësishëm në krijimin e STE dha shkencëtari sovjetik I. I. Shmalgauzen (1887-1963). Ai hetoi marrëdhëniet midis ontogjenezës dhe filogjenisë, studioi drejtimet kryesore të procesit evolucionar dhe veçoi dy forma të seleksionimit natyror. Veprat e tij janë "Mënyra dhe modele të procesit evolucionar" (1939), "Faktorët e evolucionit" (1946).
(1940), me botimin e librave të E. Mair "The Systematics and Origin of Species" (1944) dhe J. Huxley "Evolution: A Modern Synthesis" (1942). Titulli i librit të J. Huxley "Evolution: Modern Synthesis" i detyrohet emrit të tij nga termi "teori sintetike e evolucionit".
Postulatet bazë të STE
1. Materiali për evolucion është, si rregull, ndryshime shumë të vogla, por diskrete në trashëgimi - mutacione.
2. Procesi i mutacionit, valët e popullatës - furnizuesit e materialit për përzgjedhje - janë të rastësishme dhe të padrejtuara.
3. Faktori i vetëm drejtues në evolucion është seleksionimi natyror, i bazuar në ruajtjen dhe grumbullimin e mutacioneve të rastësishme dhe të vogla.
4. Njësia më e vogël evolucionare është një popullsi, jo një individ, siç supozohej, bazuar në konceptin e mundësisë së "trashëgimisë së karaktereve të fituara". Prandaj vëmendja e veçantë për studimin e popullatës si strukturë elementare e njësisë së specieve.
5. Evolucioni është natyrë divergjente, d.m.th një takson mund të bëhet paraardhës i disa taksave bija, por çdo specie ka një specie të vetme stërgjyshore, një popullsi të vetme stërgjyshore.
6. Evolucioni është gradual dhe afatgjatë. Specifikimi si një fazë e procesit evolucionar është një ndryshim i njëpasnjëshëm i një popullate të përkohshme nga një vazhdimësi e popullatave të përkohshme pasuese.
Seritë homologe në ligjin e ndryshueshmërisë trashëgimore seri homologe në ligjin e ndryshueshmërisë trashëgimore
Hap rusisht gjenetisti N.I. Vavilov në vitin 1920 krijoi një model që përcakton paralelizmin (ngjashmërinë) në ndryshueshmërinë trashëgimore (gjenotipike) në organizmat e lidhur. Në formulimin e Vavilovit, ligji thotë: "Llojet dhe gjinitë që janë gjenetikisht të afërta me njëra-tjetrën karakterizohen nga seri identike të ndryshueshmërisë trashëgimore me një rregullsi të tillë që, duke ditur serinë e formave për një specie, mund të parashikohet gjetja e formave identike në specie dhe gjini të tjera". Në të njëjtën kohë, sa më e ngushtë të jetë marrëdhënia midis specieve, aq më e plotë është ngjashmëria (homologjia) në serinë e ndryshueshmërisë së tyre. Ligji përmbledh një sasi të madhe materialesh për ndryshueshmërinë e bimëve (drithëra dhe familje të tjera), por doli të jetë e vërtetë për ndryshueshmërinë e kafshëve dhe mikroorganizmave.
Fenomeni i ndryshueshmërisë paralele në gjinitë dhe speciet e lidhura ngushtë shpjegohet me të përbashkëtën e origjinës së tyre dhe, rrjedhimisht, praninë e gjenotipet një pjesë e rëndësishme e të njëjtave gjenet rrjedhin nga një paraardhës i përbashkët dhe i pandryshuar në procesin e speciacionit. Në mutacionet këto gjene japin tipare të ngjashme. Paralelizmi në ndryshueshmërinë gjenotipike në specie të lidhura manifestohet me paralelizmin e ndryshueshmërisë fenotipike, d.m.th. tipare të ngjashme ( fenotipet).
Ligji i Vavilovit është bazë teorike kur zgjedhin drejtimet dhe metodat për marrjen e tipareve dhe vetive të vlefshme ekonomikisht në bimët e kultivuara dhe kafshët shtëpiake.
.(Burimi: "Biologjia. Enciklopedia e Ilustruar Moderne." Kryeredaktor A.P. Gorkin; M.: Rosmen, 2006.)
Shihni se çfarë është "seri homologjike në ligjin e ndryshueshmërisë trashëgimore" në fjalorë të tjerë:
Shih seritë homologjike në ligjin e ndryshueshmërisë trashëgimore. .(Burimi: "Biologjia. Enciklopedia e Ilustruar Moderne." Kryeredaktor A.P. Gorkin; M.: Rosmen, 2006.) ...
Vendos paralelizëm në trashëgimi, ndryshueshmëri të organizmave. Formuluar nga N. I. Vavilov në vitin 1920. Duke studiuar ndryshueshmërinë e karaktereve në specie dhe gjini të drithërave dhe familjeve të tjera, N. I. Vavilov zbuloi se: 1. Speciet dhe gjinitë gjenetikisht afërsisht midis ... ... Fjalor enciklopedik biologjik
Ndryshueshmëria, e zhvilluar nga shkencëtari sovjetik N. I. Vavilov, ligji që vendos paralelizmin në ndryshueshmërinë e organizmave. Edhe C. Darwin (1859 68) tërhoqi vëmendjen ndaj paralelizmit të gjerë në ndryshueshmëri (Shih Variability) të afërt ... ... Enciklopedia e Madhe Sovjetike
Seritë homologjike në ndryshueshmërinë trashëgimore është një koncept i prezantuar nga N. I. Vavilov në studimin e paralelizmave në fenomenet e ndryshueshmërisë trashëgimore në analogji me serinë homoologjike të përbërjeve organike. Modelet në ... ... Wikipedia
Zbuluar nga N. I. Vavilov (1920), ligji sipas të cilit ndryshueshmëria e gjinive dhe specieve bimore të afërta në origjinë kryhet në një mënyrë të përbashkët (paralele). Gjini dhe specie gjenetikisht të afërta karakterizohen nga seri të ngjashme të trashëguara ... ... Fjalor ekologjik
Në ndryshueshmërinë trashëgimore, të formuluar nga N. I. Vavilov në 1920, ai vendos paralelizëm në ndryshueshmërinë e grupeve të lidhura të bimëve. Siç u tregua më vonë, ky fenomen bazohet në homologjinë e gjeneve (strukturën e tyre identike molekulare) dhe ... Fjalori i madh enciklopedik
Në ndryshueshmërinë trashëgimore, të formuluar nga N. I. Vavilov në 1920, vendos një paralelizëm në ndryshueshmërinë e grupeve të lidhura të bimëve. Siç u tregua më vonë, ky fenomen bazohet në homologjinë e gjeneve (struktura e tyre identike molekulare) ... ... fjalor enciklopedik
ligji homologjik i serive- në ndryshueshmëri trashëgimore, vendos paralelizëm në trashëgimi, ndryshueshmëri të organizmave. Zbuluar nga shkencëtari sovjetik N.I. Vavilov në 1920. Duke studiuar ndryshueshmërinë e karaktereve në specie dhe gjini të familjes bluegrass, etj., Vavilov zbuloi se ... ... Bujqësia. Fjalor i madh enciklopedik
Në ndryshueshmërinë trashëgimore, të formuluar nga N. I. Vavilov në 1920, vendos një paralelizëm në ndryshueshmërinë e grupeve të lidhura të kafshëve. Siç tregohet më vonë, ky fenomen bazohet në homologjinë e gjeneve (strukturën e tyre identike molekulare) dhe ... ... Shkenca natyrore. fjalor enciklopedik