लक्षणों की विरासत के पैटर्न

1. जी. मेंडल द्वारा स्वतंत्र उत्तराधिकार के नियमों की खोज।

? - मेंडल ने जीवविज्ञानी नहीं होने के कारण विरासत के नियमों की खोज क्यों की, हालांकि कई प्रतिभाशाली वैज्ञानिकों ने उनसे पहले ऐसा करने की कोशिश की थी?

(आनुवांशिकी का इतिहास - दोहराना!)

आनुवंशिकी का वैज्ञानिक काल 1900 में शुरू हुआ, जब मेंडल के नियमों को फिर से खोजा गया।

मेंडल ने 1866 में पीढ़ियों में लक्षणों की विरासत के मुख्य पैटर्न की खोज की। उन्होंने ब्रून (अब ब्रनो) में प्रकृतिवादियों की सोसायटी की कार्यवाही में एक लेख "पौधे संकर पर प्रयोग" प्रकाशित किया, जिसने समकालीनों का ध्यान आकर्षित नहीं किया। वर्तमान में, मेंडल के नियमों का परीक्षण बड़ी संख्या में पौधों और जानवरों के रूपों पर किया गया है। मेंडल ने वंशानुगत पदार्थ की असतत प्रकृति और संकरों में रोगाणु कोशिकाओं के निर्माण के दौरान इसके वितरण के बारे में विचारों की नींव रखी। समस्या में गहरी अंतर्दृष्टि और प्रयोगों की एक स्पष्ट कार्यप्रणाली ने मेंडल की सफलता सुनिश्चित की जहां उनके पूर्ववर्ती विफल रहे। प्रत्येक प्रयोग में, उन्होंने एक लक्षण पर ध्यान केंद्रित किया, न कि पूरे पौधे पर, उन लक्षणों का चयन किया जिनमें पौधे स्पष्ट रूप से भिन्न थे। एक दूसरे के साथ पौधों को पार करने से पहले, उन्होंने सुनिश्चित किया कि वे संबंधित हैं साफ लाइनें.

जी. मेंडल ने प्रतीकों का परिचय दिया: ए - प्रमुख के लिए, और - समयुग्मक और विषमयुग्मजी अवस्था में आवर्ती विशेषता के लिए।

प्रमुख गुण प्रमुख गुण हैस्वयं को जीन की समयुग्मजी और विषमयुग्मजी अवस्था में प्रकट करता है जो इसे निर्धारित करता है और दूसरे लक्षण के विकास को दबा देता है।

अप्रभावी लक्षण -एक विशेषता जो विरासत में मिली है लेकिन जीन की विषम अवस्था में खुद को प्रकट नहीं करती है जो इसे निर्धारित करती है।

(मेंडल के नियम और उनका साइटोलॉजिकल आधार दोहराने के लिए)।

विरासत के नियम प्रकृति में सार्वभौमिक हैं और जीव की व्यवस्थित स्थिति और इसकी संरचना की जटिलता पर निर्भर नहीं करते हैं। विभाजन सूत्र का उपयोग करके, संकरों में निषेचन के दौरान बनने वाले युग्मकों की संख्या और विविधता और उनके संयोजन के संभावित रूपों की गणना करना संभव है।

2. मनुष्यों में प्रमुख और पुनरावर्ती लक्षण।

मानव आनुवंशिकता सभी जीवित प्राणियों की आनुवंशिकता के समान जैविक कानूनों के अधीन है। मनुष्यों में, अन्य जीवों की तरह जो यौन रूप से प्रजनन करते हैं, उनमें प्रमुख और पुनरावर्ती लक्षण होते हैं।

कई कारणों से, मानव आनुवंशिकता का अध्ययन करना मुश्किल है:

क्रॉसिंग, माता-पिता के जोड़े के चयन आदि पर प्रयोग स्थापित करने की असंभवता;

धीमी पीढ़ी के परिवर्तन और प्रत्येक परिवार में बच्चों की एक छोटी संख्या;

बड़ी संख्या में गुणसूत्र और जीन;

प्रत्येक व्यक्ति का जैविक और सामाजिक मूल्य।

हाइब्रिडोलॉजिकल विश्लेषण मनुष्यों पर लागू नहीं होता है।

कुछ लक्षणों की विरासत को 18 वीं शताब्दी की शुरुआत में वर्णित किया गया था। आधुनिक मानववंशिकी में अब तक सभी के बारे में नहीं, बल्कि दुर्लभ लक्षणों के बारे में जानकारी है, जिनमें से कई मेंडल के नियमों के अनुसार विरासत में मिली हैं।

3. क्रॉसिंग में प्रयुक्त मूल अवधारणाएं।

Homozygote - एक द्विगुणित कोशिका (व्यक्तिगत) जिसमें समरूप गुणसूत्रों (प्रमुख - AA, पुनरावर्ती - aa) में दिए गए जीन के समान एलील होते हैं और विभाजन नहीं देते हैं।

विषमयुग्मजी -एक द्विगुणित कोशिका (व्यक्तिगत) जिसमें समरूप गुणसूत्रों में दिए गए जीन (एए) के विभिन्न एलील होते हैं और विभाजन देता है।

शब्द अंग्रेजी आनुवंशिकीविद् विलियम बैट्सन से संबंधित हैं, जिन्होंने 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में मेंडल की परिकल्पना को "युग्मकों की शुद्धता के नियम" के रूप में तैयार किया था। हेटेरोज़ीगोट में जीन मिश्रण नहीं करते हैं, शेष "शुद्ध" रहते हैं, और बाद की पीढ़ियों में प्रकट हो सकते हैं।

अधिकांश जीवों के नर और मादा दैहिक और रोगाणु कोशिकाओं के गुणसूत्र सेट में भिन्न होते हैं। पुरुषों और महिलाओं की कोशिकाओं के कैरियोटाइप में समान (समान) गुणसूत्र ऑटोसोम होते हैं और अलग-अलग (गैर-समान) गुणसूत्र हेटेरोसोम (एलोसोम), या सेक्स क्रोमोसोम होते हैं। जब मनुष्यों में लिंग का निर्धारण किया जाता है, तो महिला कोशिकाओं में समजातीय, समान लिंग गुणसूत्र होते हैं और हो सकते हैं समयुग्मजी या विषमयुग्मजी XX सेक्स क्रोमोसोम पर स्थित जीनों और पुरुषों द्वारा अर्धयुग्मक(ग्रीक हेमी - सेमी से), उनके पास अलग-अलग सेक्स क्रोमोसोम हैं, यानी उनमें एक एक्स क्रोमोसोम और दूसरा वाई क्रोमोसोम है। इस प्रकार, पुरुषों और महिलाओं के सामान्य कैरियोटाइप में 44 ऑटोसोम और 2 एलोसोम शामिल हैं: महिलाओं में एक्स क्रोमोसोम के जोड़े और पुरुषों में एक्सवाई क्रोमोसोम। साइटोजेनेटिक्स ने दिखाया है कि शुक्राणुजनन के दौरान, एलोसोम एक्स और वाई या तो बिल्कुल संयुग्मित नहीं होते हैं, या केवल एक छोर पर जुड़े होते हैं। इसलिए, जिन लक्षणों के जीन सेक्स क्रोमोसोम पर स्थित होते हैं, उनका वंशानुक्रम महिलाओं और पुरुषों में अलग-अलग होता है।

जीन माता-पिता से संतानों को पारित होने वाले वंशानुगत कारक हैं। वैकल्पिक (पारस्परिक रूप से अनन्य) लक्षणों की अभिव्यक्ति के लिए जिम्मेदार जीन की एक जोड़ी को कहा जाता है एलील जीन (एलील)।

एलीलिक जीन (एलील) -जीनों की एक जोड़ी (एए) समजातीय गुणसूत्रों के एक ही स्थान में स्थित होती है और वैकल्पिक लक्षणों के विकास को नियंत्रित करती है।

गैर-युग्मक जीनसमजात गुणसूत्रों के विभिन्न स्थानों में या विभिन्न गुणसूत्रों में स्थित होते हैं और विभिन्न संकेतों के प्रकट होने के लिए जिम्मेदार होते हैं।

ग्रीक से एलेले एलीलॉन - दूसरा, अलग - जीन के दो या दो से अधिक वैकल्पिक रूपों में से एक जिसमें गुणसूत्र पर एक निश्चित स्थानीयकरण और एक अद्वितीय न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम होता है।

संतानों को गुणात्मक विशेषताओं के संचरण का तंत्र।

संतानों को गुणात्मक विशेषताओं का स्थानांतरण सबसे सरल मामलों में सबसे पहले माना जाता है। यह वंशानुक्रम है जो एक जीन - मोनोजेनिक वंशानुक्रम पर निर्भर करता है और मेंडल के नियमों के अनुसार संचरित होता है। उदाहरण के लिए, रक्त आरएच कारक प्रणाली।

"आरएच-पॉजिटिव" रक्त गुण प्रमुख जीन आरएच + द्वारा निर्धारित किए जाते हैं, और "आरएच-नकारात्मक" गुण पुनरावर्ती जीन आरएच- द्वारा निर्धारित किए जाते हैं; "आरएच पॉजिटिव" और "आरएच नेगेटिव" लोगों का खून असंगत है।

आरएच + जीन वाले पुरुष और आरएच-आरएच-जीन वाली महिला के विवाह में, एक "आरएच-पॉजिटिव" भ्रूण तब बन सकता है जब पिता विषमयुग्मजी हो (या निश्चित रूप से तब बनेगा जब पिता समयुग्मक होगा)। "रीसस-नेगेटिव" मां के शरीर में इस तरह के भ्रूण के विकास से रीसस संघर्ष होता है। पहली गर्भावस्था के दौरान यह संघर्ष बहुत गंभीर नहीं होता है, यह दूसरे और बाद के लोगों के दौरान दुखद हो जाता है, क्योंकि भ्रूण के रक्त के "रीसस-पॉजिटिव" गुणों के खिलाफ एंटीबॉडी की एकाग्रता बढ़ जाती है जो मां के लिए विदेशी हैं। इससे सहज गर्भपात, मृत जन्म, जीवन के पहले दिनों में हीमोलिटिक रोग से नवजात शिशु की मृत्यु या जीवित बच्चे की मानसिक मंदता होती है। एक बच्चे को बचाने का एकमात्र तरीका पूर्ण रक्त विनिमय है। आनुवंशिकी का ज्ञान पहले से योजना बनाना और बच्चे के लिए रक्त का एक पूर्ण आदान-प्रदान करना संभव बनाता है।

मनुष्यों में मेंडेलियन लक्षणों की विरासत के प्रकार।

1) ऑटोसोमल प्रमुख प्रकार की विरासत।यह ऑटोसोम से जुड़े (स्थानीयकृत) प्रमुख लक्षणों की विरासत है। यह महत्वपूर्ण फेनोटाइपिक परिवर्तनशीलता द्वारा विशेषता के बमुश्किल ध्यान देने योग्य से अत्यधिक तीव्र अभिव्यक्ति की विशेषता है। विवाह में माता-पिता में से एक पैथोलॉजिकल जीन - एए या एए के लिए विषमयुग्मजी या समयुग्मक है, दूसरा सामान्य एलील - एए के लिए समयुग्मक है। संतान जीनोटाइप के प्रकार आ, आ, आ, आ। प्रत्येक अजन्मे बच्चे, लिंग की परवाह किए बिना, 50% मामलों में बीमार माता-पिता से ए एलील प्राप्त करने और प्रभावित होने का मौका होता है।

ऑटोसोमल प्रमुख वंशानुक्रम के लिए वंशावली मानदंड:

रोग प्रत्येक पीढ़ी में प्रकट होता है - "ऊर्ध्वाधर प्रकार";

ए-डी रोग वाले माता-पिता के प्रत्येक बच्चे के पास इसे प्राप्त करने का 50% मौका होता है;

प्रभावित माता-पिता के अप्रभावित बच्चे उत्परिवर्ती जीन से मुक्त होते हैं और उनके स्वस्थ बच्चे होते हैं;

रोग पुरुषों और महिलाओं को समान रूप से अक्सर और एक समान नैदानिक ​​तस्वीर के साथ विरासत में मिले हैं।

2). ऑटोसोमल रिसेसिव प्रकार की विरासत।यह ऑटोसोम से जुड़े आवर्ती लक्षणों की विरासत है। इस प्रकार के वंशानुक्रम वाले रोग केवल समयुग्मजों में प्रकट होते हैं - एए, जिन्होंने प्रत्येक विषमयुग्मजी माता-पिता से एक पुनरावर्ती जीन प्राप्त किया। ए-डी प्रकार की विरासत की तुलना में यह रोग अधिक गंभीर है, क्योंकि इस जीन के दोनों एलील "प्रभावित" होंगे। पति-पत्नी की एकरूपता की स्थिति में ए-पी जीन के दो वाहकों के मिलने की संभावना काफी बढ़ जाती है।

ऑटोसोमल रिसेसिव इनहेरिटेंस के लिए वंशावली मानदंड:

बीमार बच्चे फेनोटाइपिक रूप से स्वस्थ माता-पिता से पैदा होते हैं जो पैथोलॉजिकल जीन के विषम वाहक होते हैं;

रोग बच्चे के लिंग पर निर्भर नहीं करता है;

ए-पी रोग वाले बच्चे के होने का बार-बार जोखिम 25% है;

वंशावली में रोगियों का "क्षैतिज" वितरण, यानी रोगी एक माता-पिता की जोड़ी की संतान के भीतर होते हैं;

दो पीड़ित माता-पिता के विवाह में, सभी बच्चे बीमार होंगे।

एक प्रभावित व्यक्ति और एक ही उत्परिवर्ती एलील के विषमयुग्मजी वाहक के विवाह में, भविष्य के बच्चों के लिए जोखिम 50% (छद्म-प्रभुत्व) होगा।

वंशानुगत चयापचय रोगों (किण्वकविकृति) के विशाल बहुमत को ए-पी प्रकार के अनुसार विरासत में मिला है।

3). एक्स-लिंक्ड विरासत।

लिंग गुणसूत्रों पर स्थित जीन पुरुषों और महिलाओं में अलग-अलग वितरित होते हैं। महिलाओं में दो एक्स गुणसूत्र होते हैं और, पैथोलॉजिकल एलील विरासत में मिलने के बाद, वे विषमयुग्मजी होंगे, और पुरुष हेमीज़ायगस होगा। यह एक्स-लिंक्ड इनहेरिटेंस में विभिन्न लिंगों के घावों की आवृत्ति और गंभीरता में मुख्य अंतर निर्धारित करता है, दोनों प्रमुख और पुनरावर्ती।

प्रमुख एक्स-लिंक्ड प्रकार की विरासत -यह एक्स गुणसूत्र से जुड़े जीनों द्वारा निर्धारित प्रमुख लक्षणों की विरासत है। पुरुषों की तुलना में महिलाओं में यह रोग 2 गुना अधिक बार होता है। प्रभावित पुरुष असामान्य एक्सए जीन अपनी सभी बेटियों को देते हैं न कि उनके बेटों को। एक बीमार महिला लिंग की परवाह किए बिना अपने आधे बच्चों को X-लिंक्ड प्रमुख XA जीन देती है।

एक्स-लिंक्ड प्रमुख वंशानुक्रम के लिए वंशावली मानदंड:

यह रोग महिलाओं में वंशावली में लगभग 2 गुना अधिक बार होता है;

एक बीमार व्यक्ति उत्परिवर्ती एलील को अपनी सभी बेटियों को देता है और इसे अपने बेटों को नहीं देता है, क्योंकि बाद वाले को अपने पिता से वाई गुणसूत्र प्राप्त होता है;

लिंग की परवाह किए बिना प्रभावित महिलाएं अपने 50% बच्चों को उत्परिवर्ती एलील पास करती हैं

बीमारी के मामले में महिलाएं कम गंभीर रूप से पीड़ित होती हैं - वे पुरुषों की तुलना में विषमयुग्मजी होती हैं - वे हेमीज़ायगस होती हैं।

अत्यधिक गंभीरता के साथ, महिला व्यक्ति - रोगी जीवित रहते हैं, पुरुष गर्भाशय में भी मर जाते हैं।

रिसेसिव एक्स-लिंक्ड इनहेरिटेंस, एक्स क्रोमोसोम से जुड़े जीन द्वारा निर्धारित रिसेसिव लक्षणों की विरासत है। रोग या लक्षण हमेशा उन पुरुषों में प्रकट होता है जिनके पास संबंधित Xa जीन होता है, और महिलाओं में - केवल XaXa जीनोटाइप (जो अत्यंत दुर्लभ है) के साथ एक समरूप अवस्था के मामलों में।

एक्स-लिंक्ड रिसेसिव इनहेरिटेंस के लिए वंशावली मानदंड:

रोग मुख्य रूप से पुरुषों में होता है;

लक्षण एक बीमार पिता से उसकी फेनोटाइपिक रूप से स्वस्थ बेटियों के माध्यम से उसके आधे पोते-पोतियों में पारित हो जाता है;

रोग पिता से पुत्र में कभी नहीं फैलता है;

एक वाहक महिला के एक प्रभावित पुरुष के विवाह में, 50% बेटियाँ प्रभावित होंगी, 50% बेटियाँ वाहक होंगी, 50% पुत्र भी प्रभावित होंगे, और 50% पुत्र स्वस्थ होंगे।

यू-लिंक्ड, या हॉलैंड्रिक, विरासत।

इस गुणसूत्र में लगभग 20 जीन स्थानीयकृत होते हैं, जो वृषण के विकास को निर्धारित करते हैं, शुक्राणुजनन के लिए जिम्मेदार होते हैं, विकास की तीव्रता को नियंत्रित करते हैं, टखने के बालों का निर्धारण करते हैं, हाथों के मध्य भाग आदि। विशेषता पिता से प्रेषित होती है। केवल लड़कों को। पैथोलॉजिकल म्यूटेशन जो वृषण या शुक्राणुजनन के गठन के उल्लंघन का कारण बनते हैं, उनके वाहक की बाँझपन के कारण विरासत में नहीं मिलते हैं।

4))। माइटोकॉन्ड्रियल या साइटोप्लाज्मिक वंशानुक्रम।

माइटोकॉन्ड्रिया के वृत्ताकार डीएनए अणु में 16,569 हजार आधार जोड़े होते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया एक बच्चे द्वारा ओओसीट साइटोप्लाज्म के साथ एक माँ से विरासत में मिला है, इसलिए बच्चे के लिंग की परवाह किए बिना, यह बीमारी माँ से सभी बच्चों में फैलती है; बीमार पिता बच्चों को बीमारी नहीं पहुंचाते हैं, सभी बच्चे स्वस्थ होंगे और बीमारी का संचरण रुक जाएगा। माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए म्यूटेशन लगभग 30 विभिन्न रोगों में पाए जाते हैं: ऑप्टिक तंत्रिका शोष (लेबर सिंड्रोम), माइटोकॉन्ड्रियल मायोएन्सेफालोपैथी, आदि।

जीनोटाइप। फेनोटाइप।

प्रभुत्व इस तथ्य की ओर ले जाता है कि देखे गए लक्षण से जीव की आनुवंशिक संरचना, यानी उसके जीन और जीनोटाइप का न्याय करना हमेशा संभव नहीं होता है।

एक जीन आनुवंशिकता (डीएनए का खंड) की एक स्वतंत्र रूप से संयुक्त असतत सामग्री इकाई है जो एक विशेषता (एक प्रोटीन) के विकास के लिए जिम्मेदार है।

जीनोटाइप -जीन का दोहरा सेट, किसी व्यक्ति का वंशानुगत गठन, कार्यक्रम जो व्यक्ति के विकास को निर्धारित करता है। सूत्र एए, एए, एए जीव के जीनोटाइप को व्यक्त करते हैं, और जीनोटाइप एए और एए में समान फीन और फेनोटाइप हैं।

हेयर ड्रायर (संकेत) -एक जीव का कोई गुण जिसके द्वारा एक जीव को दूसरे से अलग किया जा सकता है।

फेनोटाइप -पर्यावरण के साथ जीनोटाइप की बातचीत के परिणामस्वरूप गठित जीव के संकेतों और गुणों का एक समूह।

जीनोटाइप और फेनोटाइप द्वारा विभाजन, एक नियम के रूप में, मेल नहीं खाता है।

एलील जीन प्रभुत्व और पुनरावर्तीता की बातचीत का रूप अक्सर सरल होता है। जीनोटाइप सिस्टम में इंटरजेनिक संबंधों के अन्य रूपों के अस्तित्व की ओर इशारा करने वाले तथ्य हैं।

एलील जीन की बातचीत: पूर्ण प्रभुत्व, अधूरा प्रभुत्व, सहप्रभुत्व (उदाहरण के लिए, जब IV रक्त समूह AB विरासत में मिला हो)।

गैर-युग्मक जीन की बातचीत: पूरकता, एपिस्टासिस, पोलीमेरिया, प्लियोट्रॉपी)।

पूर्ण प्रभुत्व के साथ, अप्रभावी एलील पूरी तरह से प्रमुख द्वारा दबा दिया जाता है; अपूर्ण प्रभुत्व के साथ, फेनोटाइप में आवर्ती और प्रमुख के बीच विशेषता की गंभीरता की औसत डिग्री होती है - विशेषता की विरासत की मध्यवर्ती प्रकृति। बहुविकल्पी में कोडोमिनेंस को माना जाता है।

7. एकाधिक एलील। रक्त समूहों की विरासत।

मल्टीपल एलीलिज़्म एक ऐसी घटना है जब एक विशेषता (कई रूपों में प्रकट) को एक जोड़ी एलील जीन द्वारा नियंत्रित नहीं किया जाता है, लेकिन जीन के कई एलील द्वारा, यानी एक जीन के कई एलीलोमोर्फिक राज्य होते हैं, जिनमें से कई प्रमुख हो सकते हैं या आवर्ती एलील।

उदाहरण: मनुष्यों में रक्त समूहों की विरासत को Ii जीन (आइसोहेमाग्लगुटिनोजेन) द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिसे तीन एलील्स द्वारा दर्शाया जाता है - ए, बी, ओ। एलील्स ए और बी प्रमुख हैं, ओ पुनरावर्ती है।

एबीओ प्रणाली के रक्त समूहों की खोज 20वीं शताब्दी की शुरुआत में ऑस्ट्रियाई वैज्ञानिक के. लैंडस्टीनर द्वारा विभिन्न लोगों के रक्त सीरम में एरिथ्रोसाइट्स के व्यवहार का अध्ययन करते हुए की गई थी। उन्होंने इस तथ्य पर ध्यान आकर्षित किया कि रक्त आधान के दौरान, कुछ लोगों में एरिथ्रोसाइट्स समान रूप से वितरित किए जाते हैं, जबकि अन्य में वे एक साथ चिपक जाते हैं। विभिन्न संयोजनों का उपयोग करते हुए, उन्होंने तीन रक्त समूहों की खोज की, I, II, III और IV बाद में स्थापित किए गए।

(रक्त समूहों की विरासत की तालिका, समस्या समाधान)

लक्षणों में जीन अभिव्यक्ति की मात्रात्मक और गुणात्मक विशिष्टताएं।

गैर-युग्मक जीनों की परस्पर क्रिया की अभिव्यक्ति मात्रात्मक और गुणात्मक विशेषताओं में व्यक्त की जाती है।

गुणात्मक विशेषताएं ऊन का रंग, फूल, रक्त प्रकार, दूध की वसा सामग्री हैं, वे जीनोटाइप द्वारा नियंत्रित होते हैं और बाहरी वातावरण पर निर्भर नहीं होते हैं। उन्हें गैर-युग्मक जीनों के एपिस्टैटिक और पूरक बातचीत की विशेषता है।

एपिस्टासिस- एक जोड़ी के जीन का दूसरे के जीन द्वारा दमन, गैर-युग्मक जोड़ी। एपिस्टेटिक जीन - दमनकारी, या तो प्रभावशाली या पीछे हटने वाला हो सकता है। हाइपोस्टैटिक जीन दमित है। एपिस्टासिस का एक उदाहरण घरेलू खरगोशों में कोट के रंग की विरासत है (सफेद + सफेद \u003d ग्रे; ग्रे + ग्रे \u003d ग्रे, सफेद, काला)

संपूरकता- गैर-युग्मक जीन द्वारा नियंत्रित एक लक्षण, इन जीनों के उत्पादों की परस्पर क्रिया से प्रकट होता है, जो परस्पर एक दूसरे के पूरक होते हैं। एक उदाहरण मीठे मटर में पेरिएंथ के रंग की विरासत है, ए एक जीन है जो एक वर्णक के विकास को निर्धारित करता है जो एक विशेष एंजाइम के प्रभाव में वर्णक में बदल जाता है, बी एक जीन है जो इस एंजाइम के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार है। . एएबीबी जीनोटाइप वाले व्यक्तियों में एंजाइम होता है, लेकिन कोई वर्णक नहीं होता है। एएवीवी जीनोटाइप वाले व्यक्तियों में वर्णक होता है, कोई एंजाइम नहीं होता है। दोनों रूपों में सफेद फूल हैं। यदि वे एक दूसरे के साथ पार हो जाते हैं, तो संतान में लाल फूल होंगे, क्योंकि व्यक्तियों का जीनोटाइप डायहेटेरोज़ीगस एएबीबी होगा, उनकी कोशिकाओं में वर्णक और एंजाइम दोनों होंगे जो इस वर्णक को वर्णक में बदल देते हैं।

मात्रात्मक लक्षण ऊंचाई, वजन, दूध उत्पादन, अंडा उत्पादन और दूध की मात्रा हैं, बाहरी वातावरण पर उनकी अभिव्यक्ति पर निर्भर करते हैं और विशेषता के संशोधनों के रूप में विरासत में मिलते हैं, इसकी प्रतिक्रिया की दर, बाहरी वातावरण में जीनोटाइप की प्रतिक्रिया का प्रकार। यही है, उन्हें फेनोटाइपिक परिवर्तनशीलता की एक श्रृंखला के रूप में विरासत में मिला है। वे जीन की बहुलक और फुफ्फुसीय क्रिया द्वारा विशेषता हैं।

प्लियोट्रॉपी -विभिन्न अंगों और ऊतकों में एक जीन की स्वतंत्र या स्वायत्त क्रिया, कई संकेतों के निर्माण पर एक जीन का प्रभाव (उदाहरण के लिए, सिकल सेल एनीमिया, मार्फन सिंड्रोम, कई अंग और ऊतक प्रभावित होते हैं)।

बहुलकवाद- वह घटना जब कई जीन एक गुण के विकास को निर्धारित करते हैं, अर्थात, लक्षण कई जीनों के एलील के संयोजन से निर्धारित होते हैं। एक लक्षण की अभिव्यक्ति गैर-युग्मक प्रमुख जीनों की संख्या पर निर्भर करती है जो एक ही दिशा में कार्य करते हैं। जीन की क्रिया को संक्षेप में प्रस्तुत किया जाता है, और एक लक्षण के प्रकट होने का फेनोटाइप जितना मजबूत होता है, उतने ही अधिक जीन होते हैं। उदाहरण के लिए, मानव त्वचा का रंग जीन के तीन जोड़े की क्रिया पर निर्भर करता है, नेग्रोइड जाति के लोगों का जीनोटाइप AABBCC, कोकेशियान लोग - AABBCC, मध्यम mulattoes AABBCC, mulattoes हल्के और गहरे रंग के होते हैं।

जीन की अभिव्यक्तियाँ पैठ और अभिव्यंजना जैसी अवधारणाओं की विशेषता हैं।

प्रवेश -यह एक जीन की अभिव्यक्ति है, इस जीन के वाहकों में एक जीन के प्रकट होने की आवृत्ति। पैठ की डिग्री पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर करती है। 100% पैठ पर, जीन के सभी वाहकों में इसकी नैदानिक ​​(फेनोटाइपिक) अभिव्यक्तियाँ होती हैं। यदि किसी जीन की क्रिया उसके सभी वाहकों में प्रकट नहीं होती है, तो वे अपूर्ण प्रवेश की बात करते हैं। ए-डी के साथ एक वंशावली में अपूर्ण पैठ के साथ, वंशानुक्रम का प्रकार एक पीढ़ी को छोड़ सकता है, यानी, एक ऐसी स्थिति जहां पीढ़ियां फेनोटाइपिक रूप से "स्लिप" करती हैं, वंशावली में प्रभावित पूर्वज वाले व्यक्ति होते हैं, जिनके वंशज प्रभावित होते हैं, जबकि विशेषता स्वयं है फीनोटाइपिक रूप से प्रकट नहीं होता है।

अभिव्यक्ति -एक विशेषता की फेनोटाइपिक अभिव्यक्ति की डिग्री। इस एलील द्वारा नियंत्रित विशेषता की परिवर्तनशीलता की अनुपस्थिति में, कोई निरंतर अभिव्यक्ति की बात करता है, अन्यथा, परिवर्तनीय या परिवर्तनीय अभिव्यक्ति की। रक्त प्रकार निरंतर अभिव्यक्ति के साथ एक विशेषता है, आंखों का रंग परिवर्तनशील अभिव्यक्ति के साथ एक विशेषता है।

9. आनुवंशिकता का गुणसूत्र सिद्धांत टी। मॉर्गन।

थॉमस मॉर्गन और उनके सहयोगियों की खोजों के आधार पर मुख्य प्रावधान तैयार किए गए हैं:

एक)। जीन गुणसूत्रों पर स्थित होते हैं। गुणसूत्रों की प्रत्येक जोड़ी जीनों का एक लिंकेज समूह है। प्रत्येक प्रकार के जीवों में लिंकेज समूहों की संख्या समजातीय गुणसूत्रों के जोड़े की संख्या के बराबर होती है (ड्रोसोफिला में - 4 जीआर। लिंकेज, मनुष्यों में - 23)।

2))। गुणसूत्र में प्रत्येक जीन का एक अलग स्थान होता है - ठिकानागुणसूत्रों में जीन रैखिक रूप से व्यवस्थित होते हैं।

3))। समजातीय गुणसूत्रों के बीच हो सकता है क्रॉसओवर (क्रॉसओवर)एलील जीन के आदान-प्रदान और लक्षणों के नए पुनः संयोजक संयोजनों की अभिव्यक्ति के लिए अग्रणी।

4) क्रॉसिंग ओवर की आवृत्ति गुणसूत्रों में जीन के बीच की दूरी के सीधे आनुपातिक होती है। जीन जितने दूर होते हैं, उतनी ही बार उनके बीच क्रॉसिंग ओवर होता है।

5). एलील जीन के बीच क्रॉसिंग ओवर की आवृत्ति का अध्ययन करके, कोई भी गुणसूत्र में जीन के क्रम और उनके बीच की दूरी, यानी रचना करने के लिए पता लगा सकता है। गुणसूत्रों का आनुवंशिक मानचित्र।

मानव गुणसूत्रों के मानचित्र।

गुणसूत्र का आनुवंशिक मानचित्र -जीन की सापेक्ष व्यवस्था का एक आरेख जो एक ही गुणसूत्र का हिस्सा होते हैं और एक ही लिंकेज समूह से संबंधित होते हैं।

लिंक्ड इनहेरिटेंस का नियम (मॉर्गन का s - n)

एक ही गुणसूत्र पर स्थित जीन मुख्य रूप से एक साथ (जुड़े हुए) विरासत में मिले हैं, जो एक लिंकेज समूह बनाते हैं।

मनमानी इकाइयों में व्यक्त - मॉर्गनाइड्स(1% की क्रॉसओवर आवृत्ति के साथ जीन लोकी के बीच की दूरी)।

एक आनुवंशिक नक्शा एक गुणसूत्र पर जीन और अन्य आनुवंशिक मार्करों के सापेक्ष स्थान के साथ-साथ उनके बीच की सापेक्ष दूरी को दर्शाता है। मानचित्रण के लिए एक आनुवंशिक मार्कर संभावित रूप से कोई भी विरासत में मिला लक्षण हो सकता है - आंखों का रंग, डीएनए के टुकड़ों की लंबाई। इस मामले में मुख्य बात माना मार्करों में आसानी से पता लगाने योग्य अंतर-व्यक्तिगत अंतर की उपस्थिति है।

11. पॉलीजेनिक वंशानुक्रम की अवधारणा।

कुछ लक्षण अपनी अभिव्यक्ति में कई जीनों पर निर्भर करते हैं या कई जीनों के एलील्स के संयोजन से निर्धारित होते हैं - बहुलकवादअसंदिग्ध क्रिया वाले पॉलिमरिक जीन मात्रात्मक और गुणात्मक दोनों लक्षणों को निर्धारित कर सकते हैं। वे कई जीनों की कार्रवाई के कारण होते हैं, जिनमें से प्रत्येक का किसी दिए गए लक्षण की अभिव्यक्ति की डिग्री पर एक छोटा सा प्रभाव होता है। ऐसा लक्षणबुलाया पॉलीजेनिक, जबकि जीन बहुलक होते हैं।

"प्रीस्पोज़िशन कॉम्प्लेक्स" में शामिल किसी भी जीन का रोग के लिए पूर्वसूचना के गठन पर एक छोटा लेकिन संक्षेप प्रभाव होता है। क्या यह स्वयं प्रकट होता है, और यह कितना कठिन होगा, यह जीनों की संख्या और पर्यावरणीय कारकों पर निर्भर करता है।

इस प्रकार, व्यक्तिगत जीन विरासत में नहीं मिले हैं, लेकिन एक "जीनोटाइपिक वातावरण", प्रत्येक जीन की क्रिया अन्य जीनों पर, उनकी बातचीत पर निर्भर करती है।

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अवधारणाएं, जीन, जीनोटाइप और फेनोटाइप। फेनोटाइपिक और जीनोटाइपिक परिवर्तनशीलता, उत्परिवर्तन

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सभी जीव जो यौन प्रजनन करते हैं। पैटर्न्स विरासत लक्षणइस अवधि के दौरान जीवों की परिवर्तनशीलता के स्तर पर अध्ययन किया गया। मॉर्गन भी स्थापित पैटर्न्स विरासत लक्षणफर्श से जुड़ा हुआ। विकास का तीसरा चरण...

योजना

औसत।

संकेत

एलीलिक

समयुग्मजी (एए) या (एए)

– - फिर विषमयुग्मजी (एए)

जीन हेमिज़ायगोसिटी के लिए

प्रभुत्व वाला

पीछे हटने का

2 प्रत्येक - डायहाइब्रिड

3 प्रत्येक - त्रिसंकर

G- युग्मक (लिंग कोशिकाएं)

मेंडल का प्रथम नियम

दूसरा नियम - स्वतंत्र विभाजन

पहली पीढ़ी के विषमयुग्मजी को पार करते समय, युग्मक जीन एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से युग्मकों में वितरित किए जाते हैं और संतानों में 1AA:2Aa:1aa का अनुपात देते हैं। ऐसे संकरों की बाहरी विशेषताओं के एक अध्ययन से पता चलता है कि एक अप्रभावी एलील प्रदर्शित करने वाले व्यक्तियों के संबंध में एक प्रमुख विशेषता के वाहक की आवृत्ति 3: 1 है

तीसरा कानून - स्वतंत्र संयोजन

एलील के 2 या अधिक जोड़े में भिन्न व्यक्तियों को पार करते समय, सभी जीन एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से संतानों में वितरित किए जाते हैं। (जैसा कि संभाव्यता सिद्धांत में - बड़ी संख्या में प्रयोगों की आवश्यकता है)

यह पता चला कि 1 जीन कई लक्षणों के निर्माण को प्रभावित कर सकता है - pleiotropy- साथ में: मार्फन सिंड्रोम - हृदय प्रणाली, कंकाल और आंखों को नुकसान), आदि।

यह भी स्थापित किया गया है कि जीन स्वतंत्र रूप से मौजूद नहीं हैं, लेकिन एक दूसरे पर एक निश्चित प्रभाव है (प्रभुत्व को छोड़कर - सह-प्रभुत्व और अपूर्ण प्रभुत्व)

गुणसूत्रों के विभिन्न स्थानों पर स्थित गैर-युग्मक जीन भी एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया कर सकते हैं - संपूरकता- जबकि एक जीव में 2 जोड़ी गैर-युग्मक जीन के संयोजन से एक नए लक्षण का निर्माण होता है।

अन्य प्रकार - एपिस्टासिस- दूसरे की कार्रवाई को दबा देता है।

1 लक्षण का निर्माण गैर-युग्मित जीनों के कई युग्मों की क्रिया पर निर्भर हो सकता है - पॉलीजेनिक वंशानुक्रमइस प्रकार त्वचा का रंग विरासत में मिला है। नेग्रोइड जाति के प्रतिनिधियों में प्रमुख एलील होते हैं, काकेशोइड्स में पुनरावर्ती होते हैं।

वंशानुक्रम की सेक्स-लिंक्ड विधा

सेक्स-लिंक्ड इनहेरिटेंस की विशेषता वाले लक्षणों के लिए जीन सेक्स क्रोमोसोम पर स्थित होते हैं।

वाई गुणसूत्रइसमें 19 जीन होते हैं - अधिकांश पुरुष जननांग अंगों के निर्माण के लिए जिम्मेदार होते हैं। ये गुण केवल पुत्रों को दिए जाते हैंलेकिन बेटियाँ नहीं!

एक्स गुणसूत्र- 400 से अधिक जीन - शरीर के विभिन्न लक्षणों के लिए जिम्मेदार। इसलिए, एक्स-लिंक्ड इनहेरिटेंस चिकित्सा आनुवंशिकी के लिए महत्वपूर्ण है, जो विश्लेषण किए गए जीन के प्रभुत्व या पुनरावृत्ति के आधार पर भिन्न होता है।

जीनोटाइप। फेनोटाइप

1909 जोहानसन ने आनुवंशिकी की सबसे महत्वपूर्ण अवधारणाओं को परिभाषित किया

जीनोटाइप- एक जीव के जीन का एक सेट, जो बाहरी संकेतों में प्रकट होता है। यह युग्मनज के बनने के समय बनता है और जीवन भर नहीं बदलता है।

उपचार से रोग संबंधी अभिव्यक्तियाँ गायब हो सकती हैं, लेकिन रोगी का जीनोटाइप नहीं बदलेगा।

जीनोटाइप की एक विशाल विविधता, यहां तक ​​​​कि एक ही प्रजाति के प्रतिनिधियों में, अर्धसूत्रीविभाजन में गुणसूत्रों के स्वतंत्र वितरण की प्रक्रियाओं द्वारा प्रदान की जाती है, निषेचन के समय रोगाणु कोशिकाओं के क्रॉसिंग और यादृच्छिक संयोजन।

जीनों के समुच्चय का पूर्ण मिलान एक ही युग्मनज से विकसित होने वाले समरूप जुड़वा बच्चों में ही संभव है।

फेनोटाइप- शरीर के सभी बाहरी संकेतों, इसकी संरचना और कार्यों का एक संयोजन। यह जीनोटाइप और पर्यावरण के बीच एक जटिल बातचीत का परिणाम है। विभिन्न कारकों के प्रभाव में फेनोटाइप बदल सकता है। यहां तक ​​कि पूर्ण जीनोटाइपिक समानता भी फेनोटाइप की पहचान सुनिश्चित नहीं करती है।

जीनोटाइप फेनोटाइप को सख्ती से स्पष्ट रूप से निर्धारित नहीं करता है। यह एक प्रकार की सीमाएँ बनाता है जिसके भीतर, पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव में, संकेतों में परिवर्तन हो सकता है।

एक जीन की फेनोटाइपिक अभिव्यक्तियाँ न केवल प्रभुत्व या पुनरावृत्ति पर निर्भर करती हैं, बल्कि पर्यावरणीय प्रभावों और अन्य जीनों पर भी निर्भर करती हैं।

अभिव्यंजना - एक विशेषता की अभिव्यक्ति की डिग्री

पैठ - व्यक्तियों के अनुपात द्वारा निर्धारित, फेनोटाइप में प्रकट,% में व्यक्त किया गया। (एन्डोंड्रोप्लासिया - 100%। अधिकांश रोग संबंधी स्थितियां - 60-80%)। कभी-कभी "जेनरेशन स्किप" पंजीकृत होता है

कई मामलों में, एक जीन और एक विशेष लक्षण के बीच एक पत्राचार स्थापित करना मुश्किल होता है, क्योंकि 1 जीन एक साथ कई फेनोटाइपिक लक्षणों के गठन को नियंत्रित कर सकता है। (प्लियोट्रॉपी)।

मानव गुणसूत्रों के मानचित्र

मॉर्गन की खोजों ने जीन के स्थान को निर्धारित करने और उनके बीच की दूरी का अनुमान लगाने का आधार प्रदान किया। जीन के बीच की दूरी को पार करने की आवृत्ति से मापा जाता है। अर्थात्, उन व्यक्तियों की संख्या का अनुपात, जिन्हें केवल एक जीन विरासत में मिला है, उन लोगों की संख्या जिनके पास एक साथ 2 जीन थे,%, इकाइयों में व्यक्त किए गए थे। इतनी दूरी 1% क्रॉसिंग ओवर है - 1 सेंटीऑर्गेनाइड।

1% में जीन के बीच की दूरी बदलते हुएदिखाता है कि वे आम तौर पर वंशजों को एक साथ (जुड़े हुए) पास कर दिए जाते हैं।

यदि 50% - जीन एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से विरासत में मिले हैं।

जीन के बीच की दूरी का अनुमान लगाने की क्षमता आनुवंशिक मानचित्रों के निर्माण का आधार बन गई है।

G.K गुणसूत्र - एक सीधी रेखा खंड, जो एक दूसरे के सापेक्ष जीनों के क्रम और उनके बीच की दूरी को सेंटीऑर्गेनाइड्स में इंगित करता है।

आनुवंशिक पासपोर्ट बनाया। अभ्यास में विशेषज्ञ प्रणालियों का उपयोग किया जाता है। इस तरह के काम को अंजाम देने के लिए न केवल तकनीकी, बल्कि नैतिक, सामाजिक और आर्थिक भी बहुत सारे सवाल होते हैं।

जीनोम अनुसंधान ने Dz के लिए आणविक चिकित्सा, वंशानुगत रोगों के उपचार और रोकथाम का मार्ग प्रशस्त किया

संकेतों की विरासत के पैटर्न।

योजना

1. मोनोहाइब्रिड, डायहाइब्रिड और पॉलीहाइब्रिड क्रॉस में लक्षणों का वंशानुक्रम।

2. जीनों के बीच परस्पर क्रिया।

3. जीन की पैठ और अभिव्यक्ति।

4. आनुवंशिकता का गुणसूत्र सिद्धांत। किसी व्यक्ति के गुणसूत्र मानचित्र।

वंशानुक्रम द्वारा लक्षणों के संचरण के रहस्य ने हमेशा लोगों को आकर्षित किया है। पहली शताब्दी ईसा पूर्व में इ। प्राचीन रोमन दार्शनिक ल्यूक्रेटियस ने देखा कि बच्चे कभी-कभी अपने दादा या परदादा के समान होते हैं। एक सदी बाद, प्लिनी द एल्डर ने लिखा: "अक्सर ऐसा होता है कि स्वस्थ माता-पिता ने बच्चों को अपंग कर दिया है, और अपंग माता-पिता के स्वस्थ बच्चे या समान विकृति वाले बच्चे हैं, जैसा भी मामला हो।" यहां तक ​​कि पहले किसानों ने भी महसूस किया कि अनाज के कुछ लक्षण, जैसे कि गेहूं, या घरेलू जानवर, जैसे भेड़, विरासत में मिले हैं, इसलिए पौधों की नई किस्मों और जानवरों की नई नस्लों को चयन के माध्यम से बनाया जा सकता है। और अब हम कभी-कभी प्रशंसा करते हुए कहते हैं: "उसके पास एक माँ की मुस्कान है!" या "उसके पास एक पिता का चरित्र है!", खासकर जब हम यह कहना चाहते हैं कि ये लक्षण बच्चों को उनके माता-पिता से विरासत में मिले हैं।

इस तथ्य के बावजूद कि लोग आनुवंशिकता के बारे में लंबे समय से जानते हैं, इस तंत्र की प्रकृति उनके लिए छिपी रही। आनुवंशिकता की स्पष्ट व्याख्या देना या कुछ लक्षणों के संचरण के नियमों को निर्धारित करना असंभव था।

सबसे पहली और सरल बात जो दिमाग में आती है वह यह है कि माता-पिता की विशेषताएं बच्चों में समान रूप से "मिश्रित" होती हैं, इसलिए बच्चों को कुछ होना चाहिए औसत।यह लाल और सफेद रंग के डिब्बे लेने, उन्हें मिलाने और गुलाबी होने जैसा है।

यह इस धारणा को जन्म दे सकता है कि न केवल साधारण संकेत (बालों और आंखों का रंग या नाक का आकार), बल्कि जटिल भी, जैसे कि आचरण या चरित्र लक्षण, माता-पिता के संकेतों के बीच कुछ प्रतिबिंबित करेंगे। हालांकि, रंगों के आगे मिश्रण के साथ, शुद्ध रंग कभी प्राप्त नहीं होगा; आप गुलाबी रंग से शुद्ध सफेद या शुद्ध लाल नहीं प्राप्त कर सकते।

लगभग 2 हजार साल पहले प्राचीन रोमन पहले ही समझ चुके थे कि वंशानुगत लक्षण किसी अन्य तरीके से प्रसारित होते हैं।

इसके अलावा, चरित्र या मानसिक क्षमताओं जैसी जटिल विशेषताएं बाहरी वातावरण से बहुत प्रभावित होती हैं, विशेष रूप से परवरिश में।

जाहिर है, आनुवंशिकता के बारे में सभी पहली वैज्ञानिक परिकल्पनाएं अटकलें थीं।

और केवल XIX सदी के मध्य में, ग्रेगर मेंडल के प्रयोगों ने ऐसी सामग्री प्रदान की जिसने पहली बार आनुवंशिकता के तंत्र की सही समझ के लिए संभव बनाया।

मेंडल के नियमों पर विचार करने के लिए आगे बढ़ने से पहले, आइए उन बुनियादी अवधारणाओं को याद करें जिनका उपयोग आनुवंशिकी में किया जाता है।

संकेत- जीन की क्रिया की बाहरी अभिव्यक्ति - संबंधित प्रोटीन के कामकाज के परिणामस्वरूप। संकेत ऊंचाई, आंख और त्वचा का रंग, उंगली की लंबाई आदि हो सकते हैं। एक लक्षण का अंतिम गठन अन्य जीनों और पर्यावरणीय कारकों पर भी निर्भर करता है।

एक ही लक्षण के विभिन्न अभिव्यक्तियों के लिए जिम्मेदार जीन (उदाहरण के लिए, उंगली की लंबाई - लंबी या छोटी) और समरूप गुणसूत्रों के एक ही स्थान (लोकी) में स्थित होते हैं, कहलाते हैं एलीलिक किसी भी द्विगुणित जीव में, 2 एलील जीन लक्षण के लिए जिम्मेदार होते हैं।. इस जोड़ी में से, 1 पिता से है, दूसरा मां से है, सेक्स क्रोमोसोम जीन के अपवाद के साथ, जो आमतौर पर पुरुषों में अयुग्मित होते हैं।

यदि दोनों युग्मक जीन कार्य में समान हैं (एक लक्षण की एक ही अभिव्यक्ति) - समयुग्मजी (एए) या (एए)

यदि दोनों एलील की क्रिया भिन्न होती है (मानदंड – पैथोलॉजी, लॉन्ग-शॉर्ट, स्मूद-टॉसल्ड) - फिर विषमयुग्मजी (एए)

आम तौर पर, पुरुषों में, सेक्स क्रोमोसोम की विशेषता होती है जीन हेमिज़ायगोसिटी के लिए

यद्यपि एलील असंबंधित समजातीय गुणसूत्रों पर स्थित होते हैं, दोनों जीनों की गतिविधि के उत्पादों का प्रभाव एक विशेषता के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण होता है। यदि युग्मक जीनों में से एक का कार्य इस युग्म के दूसरे पर निर्भर नहीं करता है, और यह एक लक्षण की उपस्थिति की ओर ले जाता है, तो इसे कहा जाता है - प्रभुत्व वाला(दमनकारी) (ए /) - सफेद कर्ल, छोटी उंगलियां, घुंघराले बाल, हैब्सबर्ग होंठ, आदि)

एक जीन जिसकी क्रिया केवल समयुग्मक अवस्था में एक प्रमुख एलील की अनुपस्थिति में प्रकट होती है - पीछे हटने का(ए) - ऐल्बिनिज़म, रक्त प्रकार 1, जीभ को एक ट्यूब में मोड़ने में असमर्थता।

हेरोज़ीगस अवस्था में, अप्रभावी जीन को बाद की पीढ़ियों को लगभग खुद को दिखाए बिना पारित किया जा सकता है।

प्रयोगों का संचालन करते हुए, हम 2 जीवों के संकरण को संकरण कहेंगे, और इस क्रॉसिंग के वंशज - संकर। यदि व्यक्ति 1 विशेषता में भिन्न हैं - मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग

2 प्रत्येक - डायहाइब्रिड

3 प्रत्येक - त्रिसंकर

आम तौर पर स्वीकृत संकेतन के अनुसार

माता-पिता व्यक्तियों को पी (माता-पिता) कहा जाएगा

G- युग्मक (लिंग कोशिकाएं)

F1 - संकर / पहली पीढ़ी के बच्चे

F2 - दूसरा; - महिला, -पति, एक्स-क्रॉसिंग

मेंडल का प्रथम नियमजब एक जीन के वैकल्पिक युग्मविकल्पियों के लिए समयुग्मजी 2 व्यक्तियों को पार करते हैं, तो पहली पीढ़ी के सभी संकर एक समान होते हैं, हेरोरोजाइट्स होते हैं और एक प्रमुख लक्षण दिखाते हैं।

आनुवंशिकी- आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के नियमों का विज्ञान। आनुवंशिकी के "जन्म" की तारीख को 1900 माना जा सकता है, जब हॉलैंड में जी. डी व्रीस, जर्मनी में के. कोरेन्स और ऑस्ट्रिया में ई. सेर्मक ने स्वतंत्र रूप से जी. मेंडल द्वारा स्थापित लक्षणों की विरासत के नियमों को "पुनः खोज" किया। 1865.

वंशागति- जीवों की संपत्ति एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक अपनी विशेषताओं को प्रसारित करने के लिए।

परिवर्तनशीलता- जीवों की संपत्ति अपने माता-पिता की तुलना में नई विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए। व्यापक अर्थ में, परिवर्तनशीलता को एक ही प्रजाति के व्यक्तियों के बीच अंतर के रूप में समझा जाता है।

संकेत- संरचना की कोई विशेषता, जीव का कोई गुण। एक लक्षण का विकास अन्य जीनों की उपस्थिति और पर्यावरणीय परिस्थितियों दोनों पर निर्भर करता है; व्यक्तियों के व्यक्तिगत विकास के दौरान लक्षणों का निर्माण होता है। इसलिए, प्रत्येक व्यक्ति के पास विशेषताओं का एक समूह होता है जो केवल उसके लिए विशेषता होती है।

फेनोटाइप- शरीर के सभी बाहरी और आंतरिक संकेतों की समग्रता।

जीन- आनुवंशिक सामग्री की एक कार्यात्मक रूप से अविभाज्य इकाई, एक पॉलीपेप्टाइड की प्राथमिक संरचना को एन्कोडिंग करने वाले डीएनए अणु का एक खंड, परिवहन का एक अणु या राइबोसोमल आरएनए। एक व्यापक अर्थ में, एक जीन डीएनए का एक खंड है जो एक अलग प्राथमिक लक्षण विकसित करने की संभावना को निर्धारित करता है।

जीनोटाइपएक जीव के जीन की समग्रता है।

ठिकानागुणसूत्र पर जीन का स्थान।

युग्मक जीन- समजातीय गुणसूत्रों के समरूप लोकी में स्थित जीन।

समयुग्मजएक जीव जिसमें समान आणविक रूप के एलील जीन होते हैं।

विषम- एक जीव जिसमें विभिन्न आणविक रूपों के एलील जीन होते हैं; इस मामले में, जीन में से एक प्रमुख है, दूसरा पुनरावर्ती है।

पुनरावर्ती जीन- एक एलील जो केवल समयुग्मक अवस्था में एक लक्षण के विकास को निर्धारित करता है; ऐसी विशेषता को आवर्ती कहा जाएगा।

प्रमुख जीन- एक एलील जो न केवल समयुग्मजी में, बल्कि विषमयुग्मजी अवस्था में भी एक लक्षण के विकास को निर्धारित करता है; ऐसी विशेषता को प्रमुख कहा जाएगा।

आनुवंशिक तरीके

मुख्य है संकर विधि- क्रॉस की एक प्रणाली जो आपको कई पीढ़ियों में लक्षणों की विरासत के पैटर्न का पता लगाने की अनुमति देती है। सबसे पहले जी. मेंडल द्वारा विकसित और प्रयोग किया गया। विधि की विशिष्ट विशेषताएं: 1) माता-पिता का लक्षित चयन जो एक, दो, तीन, आदि में भिन्न होते हैं। विपरीत (वैकल्पिक) स्थिर लक्षणों के जोड़े; 2) संकरों में लक्षणों की विरासत का सख्त मात्रात्मक लेखांकन; 3) कई पीढ़ियों में प्रत्येक माता-पिता से संतानों का व्यक्तिगत मूल्यांकन।

क्रॉसिंग, जिसमें वैकल्पिक लक्षणों के एक जोड़े की विरासत का विश्लेषण किया जाता है, कहलाता है मोनोहाइब्रिड, दो जोड़े - द्विसंकर, कई जोड़े - बहुसंकर. वैकल्पिक विशेषताओं को एक विशेषता के विभिन्न मूल्यों के रूप में समझा जाता है, उदाहरण के लिए, एक विशेषता मटर का रंग है, वैकल्पिक विशेषताएं पीले, हरी मटर हैं।

हाइब्रिडोलॉजिकल विधि के अलावा, आनुवंशिकी का उपयोग करता है: वंशावली-संबंधी- वंशावली का संकलन और विश्लेषण; सितोगेनिक क- गुणसूत्रों का अध्ययन; जुड़वां- जुड़वा बच्चों का अध्ययन; जनसंख्या-सांख्यिकीयविधि जनसंख्या की आनुवंशिक संरचना का अध्ययन है।

आनुवंशिक प्रतीकवाद

जी मेंडल द्वारा प्रस्तावित, क्रॉस के परिणामों को रिकॉर्ड करने के लिए प्रयोग किया जाता है: पी - माता-पिता; एफ - संतान, पत्र के नीचे या तुरंत बाद की संख्या पीढ़ी की क्रम संख्या को इंगित करती है (एफ 1 - पहली पीढ़ी के संकर - माता-पिता के प्रत्यक्ष वंशज, एफ 2 - दूसरी पीढ़ी के संकर - क्रॉसिंग के परिणामस्वरूप उत्पन्न होते हैं एफ 1 संकर एक दूसरे के साथ); × - क्रॉसिंग आइकन; जी - पुरुष; ई - महिला; ए - प्रमुख जीन, ए - पुनरावर्ती जीन; एए समयुग्मजी प्रमुख है, आ समयुग्मजी अप्रभावी है, एए विषमयुग्मजी है।

पहली पीढ़ी के संकरों की एकरूपता का नियम, या मेंडल का पहला नियम

मेंडल के काम की सफलता को पार करने के लिए एक वस्तु के सफल विकल्प - मटर की विभिन्न किस्मों द्वारा सुगम बनाया गया था। मटर की विशेषताएं: 1) विकसित करना अपेक्षाकृत आसान है और विकास की एक छोटी अवधि है; 2) कई संतानें हैं; 3) में स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाले वैकल्पिक वर्णों की एक बड़ी संख्या है (कोरोला रंग - सफेद या लाल; बीजपत्र रंग - हरा या पीला; बीज आकार - झुर्रीदार या चिकना; फली का रंग - पीला या हरा; फली आकार - गोल या कसना के साथ; की व्यवस्था फूल या फल - तने की पूरी लंबाई के साथ या उसके शीर्ष पर; तने की ऊँचाई - लंबी या छोटी); 4) एक स्व-परागणक है, जिसके परिणामस्वरूप इसमें बड़ी संख्या में शुद्ध रेखाएँ होती हैं जो पीढ़ी-दर-पीढ़ी अपने गुणों को स्थिर रखती हैं।

मेंडल ने 1854 से शुरू होकर आठ वर्षों तक मटर की विभिन्न किस्मों को पार करने पर प्रयोग किए। 8 फरवरी, 1865 को, जी। मेंडल ने ब्रून सोसाइटी ऑफ नेचुरलिस्ट्स की एक बैठक में "पौधे संकरों पर प्रयोग" रिपोर्ट के साथ बात की, जहां उनके काम के परिणामों को संक्षेप में प्रस्तुत किया गया था।

मेंडल के प्रयोगों पर सावधानीपूर्वक विचार किया गया। यदि उनके पूर्ववर्तियों ने एक साथ कई लक्षणों के वंशानुक्रम के पैटर्न का अध्ययन करने की कोशिश की, तो मेंडल ने वैकल्पिक लक्षणों की सिर्फ एक जोड़ी की विरासत का अध्ययन करके अपना शोध शुरू किया।

मेंडल ने मटर की किस्मों को पीले और हरे बीजों के साथ लिया और कृत्रिम रूप से उनका परागण किया: उन्होंने एक किस्म से पुंकेसर को हटा दिया और उन्हें दूसरी किस्म के पराग से परागित किया। पहली पीढ़ी के संकरों में पीले बीज थे। इसी तरह की तस्वीर क्रॉस में देखी गई थी जिसमें अन्य लक्षणों की विरासत का अध्ययन किया गया था: चिकनी और झुर्रीदार बीज रूपों वाले पौधों को पार करते समय, परिणामी संकर के सभी बीज चिकने थे, सफेद फूलों वाले पौधों के साथ लाल फूल वाले पौधों को पार करने से, सभी प्राप्त बीज लाल फूल वाले थे। मेंडल इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि पहली पीढ़ी के संकरों में, वैकल्पिक लक्षणों के प्रत्येक जोड़े में से केवल एक ही दिखाई देता है, और दूसरा, जैसा कि था, गायब हो जाता है। मेंडल ने उस विशेषता को कहा जो पहली पीढ़ी के प्रमुख के संकरों में प्रकट होती है, और जो गुण दबा हुआ है वह पुनरावर्ती है।

पर समयुग्मजी व्यक्तियों का मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंगवैकल्पिक लक्षणों के विभिन्न मूल्यों वाले, संकर जीनोटाइप और फेनोटाइप में एक समान होते हैं।

मेंडल के एकरूपता के नियम की आनुवंशिक योजना

(क - मटर का पीला रंग और - मटर का हरा रंग)

विभाजन कानून, या मेंडल का दूसरा कानून

जी. मेंडल ने पहली पीढ़ी के संकरों के लिए स्व-परागण करना संभव बनाया। इस प्रकार प्राप्त दूसरी पीढ़ी के संकरों ने न केवल एक प्रमुख, बल्कि एक पुनरावर्ती लक्षण भी दिखाया। प्रयोगों के परिणाम तालिका में दिखाए गए हैं।

लक्षण	प्रभुत्व वाला		पीछे हटने का		कुल
	संख्या	%	संख्या	%
बीज का आकार	5474	74,74	1850	25,26	7324
बीजपत्रों का रंग	6022	75,06	2001	24,94	8023
बीज कोट का रंग	705	75,90	224	24,10	929
बीन आकार	882	74,68	299	25,32	1181
बीन रंग	428	73,79	152	26,21	580
फूलो की व्यवस्था	651	75,87	207	24,13	858
तने की ऊँचाई	787	73,96	277	26,04	1064
कुल:	14949	74,90	5010	25,10	19959

तालिका में डेटा का विश्लेषण निम्नलिखित निष्कर्ष निकालना संभव बनाता है:

1. दूसरी पीढ़ी में संकरों की एकरूपता नहीं देखी जाती है: कुछ संकरों में एक (प्रमुख), कुछ - एक वैकल्पिक जोड़ी से दूसरे (पुनरावर्ती) गुण होते हैं;
2. एक प्रमुख विशेषता वाले संकरों की संख्या एक पुनरावर्ती विशेषता वाले संकरों की तुलना में लगभग तीन गुना अधिक है;
3. पहली पीढ़ी के संकरों में आवर्ती लक्षण गायब नहीं होते हैं, बल्कि केवल दब जाते हैं और दूसरी संकर पीढ़ी में ही प्रकट होते हैं।

वह परिघटना जिसमें दूसरी पीढ़ी के कुछ संकर प्रबल होते हैं और कुछ अप्रभावी होते हैं, कहलाते हैं बंटवारे. इसके अलावा, संकरों में देखा गया विभाजन यादृच्छिक नहीं है, लेकिन कुछ मात्रात्मक पैटर्न का पालन करता है। इसके आधार पर, मेंडल ने एक और निष्कर्ष निकाला: जब पहली पीढ़ी के संकरों को पार किया जाता है, तो संतान एक निश्चित संख्यात्मक अनुपात में वर्णों को विभाजित कर रहे हैं।

पर विषमयुग्मजी व्यक्तियों का मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंगसंकरों में, जीनोटाइप 1:2:1 के अनुसार फीनोटाइप के अनुसार 3:1 के अनुपात में विभाजन होता है।

मेंडल के विभाजन के नियम की आनुवंशिक योजना

(ए - मटर का पीला रंग, और - मटर का हरा रंग):

युग्मकों की शुद्धता का नियम

1854 से, आठ वर्षों तक, मेंडल ने मटर के पौधों को पार करने पर प्रयोग किए। उन्होंने पाया कि मटर की विभिन्न किस्मों को एक दूसरे के साथ पार करने के परिणामस्वरूप, पहली पीढ़ी के संकरों में एक ही फेनोटाइप होता है, और दूसरी पीढ़ी के संकरों में कुछ अनुपातों में वर्णों का विभाजन होता है। इस घटना की व्याख्या करने के लिए, मेंडल ने धारणाओं की एक श्रृंखला बनाई, जिसे "युग्मक शुद्धता परिकल्पना" या "युग्मक शुद्धता का नियम" के रूप में जाना जाता है। मेंडल ने सुझाव दिया कि:

1. कुछ असतत वंशानुगत कारक लक्षणों के निर्माण के लिए जिम्मेदार हैं;
2. जीवों में दो कारक होते हैं जो एक लक्षण के विकास को निर्धारित करते हैं;
3. युग्मकों के निर्माण के दौरान, उनमें से प्रत्येक में कारकों की एक जोड़ी ही प्रवेश करती है;
4. जब नर और मादा युग्मक विलीन हो जाते हैं, तो ये वंशानुगत कारक मिश्रित नहीं होते (शुद्ध रहते हैं)।

1909 में, डब्ल्यू। जोहानसन इन वंशानुगत कारकों को जीन कहेंगे, और 1912 में, टी। मॉर्गन दिखाएगा कि वे गुणसूत्रों में स्थित हैं।

अपनी धारणाओं को सिद्ध करने के लिए जी. मेंडल ने क्रॉसिंग का प्रयोग किया, जिसे अब विश्लेषण कहा जाता है ( क्रॉस का विश्लेषण- एक अज्ञात जीनोटाइप वाले जीव को पुनरावर्ती के लिए समयुग्मजी जीव के साथ पार करना)। शायद मेंडल ने इस प्रकार तर्क दिया: "यदि मेरी धारणाएं सही हैं, तो एफ 1 को एक ऐसी किस्म के साथ पार करने के परिणामस्वरूप जिसमें एक पुनरावर्ती विशेषता (हरी मटर) है, संकरों के बीच आधा हरी मटर और आधा पीला मटर होगा।" जैसा कि नीचे दिए गए आनुवंशिक आरेख से देखा जा सकता है, उसे वास्तव में 1:1 का विभाजन प्राप्त हुआ और वह अपनी मान्यताओं और निष्कर्षों की शुद्धता के प्रति आश्वस्त था, लेकिन उसके समकालीनों द्वारा उसे समझा नहीं गया था। ब्रून सोसाइटी ऑफ नेचुरलिस्ट्स की एक बैठक में बनाई गई उनकी रिपोर्ट "पौधे संकरों पर प्रयोग", पूरी तरह से चुप्पी के साथ मिली थी।

मेंडेल के पहले और दूसरे नियमों की साइटोलॉजिकल नींव

मेंडल के समय में जर्म कोशिकाओं की संरचना और विकास का अध्ययन नहीं किया गया था, इसलिए युग्मकों की शुद्धता की उनकी परिकल्पना एक शानदार दूरदर्शिता का एक उदाहरण है, जिसे बाद में वैज्ञानिक पुष्टि मिली।

मेंडल द्वारा देखे गए लक्षणों के प्रभुत्व और विभाजन की घटना को वर्तमान में गुणसूत्रों की जोड़ी, अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान गुणसूत्रों के विचलन और निषेचन के दौरान उनके एकीकरण द्वारा समझाया गया है। आइए उस जीन को नामित करें जो पीले रंग को ए के रूप में और हरे रंग को ए के रूप में निर्धारित करता है। चूंकि मेंडल ने शुद्ध रेखाओं के साथ काम किया, दोनों पार किए गए जीव समयुग्मजी हैं, अर्थात, वे बीज रंग जीन (क्रमशः, एए और एए) के दो समान एलील ले जाते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है, और एक जोड़े से केवल एक गुणसूत्र प्रत्येक युग्मक में प्रवेश करता है। चूँकि समजात गुणसूत्रों में समान एलील होते हैं, एक जीव के सभी युग्मकों में एक जीन के साथ एक गुणसूत्र होता है, और दूसरे में एक जीन होता है।

निषेचन के समय, नर और मादा युग्मक आपस में जुड़ जाते हैं और उनके गुणसूत्र एक युग्मनज में जुड़ जाते हैं। क्रॉसिंग से उत्पन्न संकर विषमयुग्मजी हो जाता है, क्योंकि इसकी कोशिकाओं में एए जीनोटाइप होगा; जीनोटाइप का एक प्रकार फेनोटाइप का एक प्रकार देगा - पीले मटर।

एक संकर जीव में जिसमें अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान एए जीनोटाइप होता है, गुणसूत्र अलग-अलग कोशिकाओं में अलग हो जाते हैं और दो प्रकार के युग्मक बनते हैं - आधे युग्मक A जीन को ले जाएंगे, दूसरे आधे में एक जीन होगा। निषेचन एक यादृच्छिक और समान रूप से संभावित प्रक्रिया है, अर्थात कोई भी शुक्राणु किसी भी अंडे को निषेचित कर सकता है। चूंकि दो प्रकार के शुक्राणु और दो प्रकार के अंडे बनते हैं, इसलिए युग्मनज के चार प्रकार संभव हैं। उनमें से आधे विषमयुग्मजी (कैरी जीन ए और ए), 1/4 एक प्रमुख विशेषता के लिए समयुग्मक हैं (दो जीन ए ले जाते हैं), और 1/4 एक पुनरावर्ती विशेषता के लिए समयुग्मक हैं (दो जीनों को ले जाते हैं)। प्रमुख और विषमयुग्मजी के लिए समयुग्मज पीले मटर (3/4), आवर्ती के लिए समयुग्मज - हरा (1/4) देंगे।

लक्षणों के स्वतंत्र संयोजन (विरासत) का नियम, या मेंडल का तीसरा नियम

जीव कई मायनों में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। इसलिए, एक जोड़ी लक्षणों की विरासत के पैटर्न को स्थापित करने के बाद, जी। मेंडल वैकल्पिक लक्षणों के दो (या अधिक) जोड़े की विरासत का अध्ययन करने के लिए आगे बढ़े। डायहाइब्रिड क्रॉसिंग के लिए, मेंडल ने समयुग्मजी मटर के पौधों को लिया जो बीज रंग (पीले और हरे) और बीज आकार (चिकनी और झुर्रीदार) में भिन्न होते हैं। पीला रंग (ए) और चिकनी आकार (बी) बीज प्रमुख लक्षण हैं, हरा रंग (ए) और झुर्रीदार आकार (बी) पीछे हटने वाले लक्षण हैं।

हरे और झुर्रीदार बीजों वाले पौधे के साथ पीले और चिकने बीज वाले पौधे को पार करके, मेंडल ने पीले और चिकने बीजों के साथ एक समान एफ 1 संकर पीढ़ी प्राप्त की। पहली पीढ़ी के 15 संकरों के स्वपरागण से 556 बीज प्राप्त हुए, जिनमें से 315 पीले चिकने, 101 पीले झुर्रीदार, 108 हरे चिकने और 32 हरे झुर्रीदार (विभाजन 9:3:3:1) थे।

परिणामी संतानों का विश्लेषण करते हुए, मेंडल ने इस तथ्य पर ध्यान आकर्षित किया कि: 1) मूल किस्मों (पीले चिकने और हरे झुर्रीदार बीज) के लक्षणों के संयोजन के साथ, डायहाइब्रिड क्रॉसिंग (पीले झुर्रियों वाले और हरे चिकने बीज) के दौरान लक्षणों के नए संयोजन दिखाई देते हैं; 2) प्रत्येक व्यक्तिगत विशेषता के लिए विभाजन मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग के दौरान विभाजन से मेल खाता है। 556 बीजों में से 423 चिकने और 133 झुर्रीदार (3:1 अनुपात), 416 बीज पीले और 140 हरे (3:1 अनुपात) थे। मेंडल इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि एक जोड़ी के लक्षणों में विभाजन दूसरे जोड़े में विभाजन से जुड़ा नहीं है। हाइब्रिड बीजों की विशेषता न केवल मूल पौधों (पीले चिकने बीज और हरे झुर्रीदार बीज) के लक्षणों के संयोजन से होती है, बल्कि लक्षणों के नए संयोजनों (पीले झुर्रियों वाले बीज और हरे चिकने बीज) के उद्भव से भी होती है।

जब हाइब्रिड में डायहेटेरोज़ीगोट्स का डायहाइब्रिड क्रॉसिंग होता है, तो जीनोटाइप के अनुसार 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: के अनुपात में 9: 3: 3: 1 के अनुपात में फेनोटाइप के अनुसार विभाजन होता है: 1: 1, वर्ण एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से विरासत में मिले हैं और सभी संभावित संयोजनों में संयुक्त हैं।

आर	एएबीबी पीला, चिकना	×	साब हरा, झुर्रीदार
युग्मकों के प्रकार	अब		अब
एफ1	एएबीबी पीला, चिकना, 100%
पी	एएबीबी पीला, चिकना	×	एएबीबी पीला, चिकना
युग्मकों के प्रकार	एबी अब एबी अब		एबी अब एबी अब

लक्षणों के स्वतंत्र संयोजन के नियम की आनुवंशिक योजना:

युग्मक:	♂	अब	अब	अब	अब
♀
अब		एएबीबी पीला निर्बाध	एएबीबी पीला निर्बाध	एएबीबी पीला निर्बाध	एएबीबी पीला निर्बाध
अब		एएबीबी पीला निर्बाध	आब पीला झुर्रियों	एएबीबी पीला निर्बाध	अब्बू पीला झुर्रियों
अब		एएबीबी पीला निर्बाध	एएबीबी पीला निर्बाध	एएबीबी हरा निर्बाध	आबब हरा निर्बाध
अब		एएबीबी पीला निर्बाध	अब्बू पीला झुर्रियों	आबब हरा निर्बाध	अब्बू हरा झुर्रियों

फेनोटाइप द्वारा क्रॉसिंग के परिणामों का विश्लेषण: पीला, चिकना - 9/16, पीला, झुर्रीदार - 3/16, हरा, चिकना - 3/16, हरा, झुर्रीदार - 1/16। फेनोटाइप 9:3:3:1 द्वारा अलगाव।

जीनोटाइप द्वारा क्रॉसिंग के परिणामों का विश्लेषण: एएबीबी - 4/16, एएबीबी - 2/16, एएबीबी - 2/16, आब - 2/16, एएबीबी - 2/16, एएबीबी - 1/16, आब - 1/16 , एएबीबी - 1/16, आब - 1/16। जीनोटाइप 4:2:2:2:2:1:1:1:1 द्वारा दरार।

यदि, मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग के दौरान, मूल जीव एक जोड़ी लक्षणों (पीले और हरे बीज) में भिन्न होते हैं और दूसरी पीढ़ी में अनुपात (3 + 1) 1 में दो फेनोटाइप (2 1) देते हैं, तो डायहाइब्रिड क्रॉसिंग में वे दो में भिन्न होते हैं लक्षणों के जोड़े और दूसरी पीढ़ी में अनुपात में चार फेनोटाइप (2 2) (3 + 1) 2 देते हैं। ट्राइहाइब्रिड क्रॉसिंग के दौरान दूसरी पीढ़ी में कितने फेनोटाइप और किस अनुपात में बनेगा, इसकी गणना करना आसान है: अनुपात में आठ फेनोटाइप (2 3) (3 + 1) 3।

यदि मोनोहाइब्रिड पीढ़ी के साथ एफ 2 में जीनोटाइप द्वारा विभाजन 1: 2: 1 था, यानी तीन अलग-अलग जीनोटाइप (3 1) थे, तो एक डायहाइब्रिड के साथ, 9 अलग-अलग जीनोटाइप बनते हैं - 3 2, ट्राइहाइब्रिड क्रॉसिंग 3 के साथ 3 - 27 विभिन्न जीनोटाइप बनते हैं।

मेंडल का तीसरा नियम केवल उन मामलों के लिए मान्य है जब विश्लेषण किए गए लक्षणों के जीन समरूप गुणसूत्रों के विभिन्न जोड़े में होते हैं।

मेंडल के तीसरे नियम की साइटोलॉजिकल नींव

मान लीजिए कि ए पीले बीज के रंग, हरे बीज, बी चिकने बीज, बी झुर्रियों के विकास के लिए जिम्मेदार जीन है। एएबीबी जीनोटाइप के साथ पहली पीढ़ी के संकरों को पार किया जाता है। युग्मक जीन के प्रत्येक जोड़े से युग्मकों के निर्माण के दौरान, केवल एक ही युग्मक में प्रवेश करता है, जबकि अर्धसूत्रीविभाजन के पहले विभाजन में गुणसूत्रों के यादृच्छिक विचलन के परिणामस्वरूप, जीन A जीन B या जीन b के साथ एक युग्मक में मिल सकता है। और जीन ए - जीन बी के साथ या जीन बी के साथ। इस प्रकार, प्रत्येक जीव समान मात्रा में (प्रत्येक में 25%) युग्मक की चार किस्में बनाता है: AB, Ab, aB, ab। निषेचन के दौरान, चार प्रकार के शुक्राणुओं में से प्रत्येक चार प्रकार के अंडों में से किसी एक को निषेचित कर सकता है। निषेचन के परिणामस्वरूप, नौ जीनोटाइपिक वर्ग प्रकट हो सकते हैं, जो चार फेनोटाइपिक वर्ग देंगे।

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1. हाइब्रिडोलॉजिकल विधि

2. मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग में वंशानुक्रम

3. क्रॉस का विश्लेषण

4. अधूरे प्रभुत्व के साथ वंशानुक्रम

5. अपेक्षित बंटवारे से विचलन

6. टेट्राड विश्लेषण, या आनुवंशिक विभाजन

आधुनिक आनुवंशिकी का इतिहास 1900 में जीन के सिद्धांत के अनुमोदन के साथ शुरू होता है, जब ई। चेर्मक, के। कोरेंस और जी। डी वीस ने स्वतंत्र रूप से व्यक्तिगत लक्षणों के वंशानुक्रम के नियमों की खोज की, यह मानने के बिना कि इन कानूनों की खोज जी द्वारा की गई थी। मेंडल।

सदियों से, मेंडल के पूर्ववर्तियों ने संकर संतानों में सभी लक्षणों की समग्रता की विरासत का अध्ययन किया। जी. मेंडल ने नए सिद्धांतों की विरासत के अध्ययन की नींव रखी।

मेंडल की पद्धति की पहली विशेषता कई पीढ़ियों में निरंतर रूप प्राप्त करना था, जिसे उन्होंने तब पार किया।

मेंडल पद्धति की दूसरी विशेषता एक ही मटर की प्रजाति के पार किए गए पौधों की संतानों में अलग-अलग जोड़े के लक्षणों की विरासत का विश्लेषण है, जो एक, दो या तीन जोड़े के विपरीत, वैकल्पिक लक्षणों में भिन्न होते हैं, उदाहरण के लिए, बैंगनी और सफेद फूल, चिकने और झुर्रीदार बीज आदि। प्रत्येक पीढ़ी में, क्रास किए गए पौधों के बीच अन्य अंतरों को ध्यान में रखे बिना, वैकल्पिक लक्षणों के ऐसे प्रत्येक जोड़े के लिए अलग-अलग रिकॉर्ड रखे गए थे।

इस पद्धति की तीसरी विशेषता संकर पौधों के मात्रात्मक खाते का उपयोग था जो क्रमिक पीढ़ियों की एक श्रृंखला में वैकल्पिक लक्षणों के अलग-अलग जोड़े में भिन्न होते हैं।

मेंडल की पद्धति की चौथी विशेषता प्रत्येक संकर पौधे से संतति के व्यक्तिगत विश्लेषण का उपयोग था।

सूचीबद्ध सरल अनुसंधान विधियों ने विरासत के अध्ययन के लिए एक मौलिक रूप से नई संकर पद्धति का गठन किया, जिसने आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के अध्ययन में एक पूरे युग को खोल दिया। वंशानुक्रम का अध्ययन करने के लिए आनुवंशिक विधियों की समग्रता को आनुवंशिक विश्लेषण कहा जाता है।

मोनोहाइब्रिड क्रॉस. मोनोहाइब्रिड एक ऐसा क्रॉस है जिसमें माता-पिता के रूप वैकल्पिक, विपरीत लक्षणों की एक जोड़ी में भिन्न होते हैं।

प्रभुत्व, पहली पीढ़ी के संकरों की एकरूपता का नियम। बंटवारा कानून।कोई भी क्रॉसिंग एक विशेषता की पहचान के साथ शुरू होता है। चिन्ह किसी जीव का एक निश्चित पृथक गुण है, जिसके अनुसार उसका एक भाग होता है दूसरे से या एक व्यक्ति से दूसरे से भिन्न। आनुवंशिक अर्थ में एक विशेषता को कोई भी विशेषता कहा जा सकता है जिसे किसी जीव का वर्णन करते समय पहचाना जाता है: ऊंचाई, वजन, नाक का आकार, आंखों का रंग, पत्ती का आकार, फूल का रंग, प्रोटीन अणु आकार, या इसकी इलेक्ट्रोफोरेटिक गतिशीलता। संकेत लगातार दिखना चाहिए। यह सुनिश्चित करने के लिए कि वे स्थिरता, मेंडल ने पहले दो वर्षों के लिए मटर के विभिन्न रूपों का परीक्षण किया था। संकेत विपरीत होना चाहिए। मेंडल ने 7 संकेतों का चयन किया, जिनमें से प्रत्येक में दो विपरीत अभिव्यक्तियाँ थीं। उदाहरण के लिए, परिपक्व बीज आकृति विज्ञान में चिकने या झुर्रीदार, पीले या हरे रंग के होते थे, और फूल का रंग सफेद या बैंगनी होता था।

लक्षणों का निर्धारण करने के बाद, आप क्रॉसिंग शुरू कर सकते हैं, जिसमें आनुवंशिक रेखाओं का उपयोग किया जाता है - संबंधित जीव जो कई पीढ़ियों में समान आनुवंशिक रूप से स्थिर लक्षणों को पुन: उत्पन्न करते हैं। अलग-अलग आनुवंशिकता वाले दो व्यक्तियों को पार करने से होने वाली संतान को हाइब्रिड कहा जाता है, और एक अलग व्यक्ति को हाइब्रिड कहा जाता है।

मेंडल ने मटर के उन रूपों को पार करने के बाद जो 7 लक्षणों में भिन्न थे, माता-पिता के लक्षणों की जोड़ी में से केवल एक ही संकर, या प्रभुत्व में दिखाई दिया। पहली पीढ़ी के संकरों में अन्य जनक (पुनरावर्ती) का चिन्ह प्रकट नहीं हुआ। बाद में प्रभुत्व की इस घटना को मेंडल का पहला नियम (पहली पीढ़ी के संकरों की एकरूपता का नियम या प्रभुत्व का नियम) कहा गया।

मेंडल ने परिणामी संकरों को एक दूसरे के साथ पार किया। जैसा कि वे खुद लिखते हैं, "इस पीढ़ी में, प्रमुख लक्षणों के साथ, पुनरावर्ती भी अपने पूर्ण विकास में फिर से प्रकट होते हैं और इसके अलावा, स्पष्ट रूप से व्यक्त औसत अनुपात 3: 1 में, ताकि इस पीढ़ी के हर चार पौधों में से, तीन एक प्रमुख और एक अप्रभावी गुण प्राप्त करते हैं" [ मेंडल, 1923। एस। 12]। इस प्रयोग में कुल मिलाकर 7324 बीज प्राप्त हुए, जिनमें से 5474 चिकने और 1850 झुर्रीदार थे, जिनसे 2.96:1 का अनुपात प्राप्त हुआ। यह अपने शुद्धतम रूप में फिर से प्रकट होता है (विभाजित होता है)। 1900 में G. de Vries ने इस घटना को विभाजन का नियम कहा, और बाद में इसे मेंडल का दूसरा नियम कहा गया।

वंशजों के विभिन्न वर्ग (प्रमुख और आवर्ती अभिव्यक्ति के साथ) मेंडल ने फिर से आत्म-परागण किया। यह पता चला कि आत्म-परागण के बाद आने वाली पीढ़ियों में एक आवर्ती अभिव्यक्ति वाले लक्षण अपरिवर्तित रहते हैं। यदि आप प्रमुख वर्ग के पौधों को स्व-परागण करते हैं, तो फिर से विभाजन होगा, इस बार 2: 1 के अनुपात में।

लक्षणों के वंशानुक्रम की प्रस्तुति के लिए आगे बढ़ने से पहले, आनुवंशिकी में अपनाए गए कुछ प्रतीकों पर रिपोर्ट करना आवश्यक है।

क्रॉसिंग को गुणन चिह्न - X द्वारा दर्शाया गया है। योजनाओं में, महिला जीनोटाइप को पहले स्थान पर रखने की प्रथा है। लिंग को आमतौर पर निम्नलिखित प्रतीकों द्वारा दर्शाया जाता है:

महिला - (शुक्र का दर्पण),

नर - (मंगल की ढाल और भाला)।

क्रॉसिंग में लिए गए मूल जीवों को अक्षर द्वारा दर्शाया जाता है पी(लैटिन पेरेंटो से - माता-पिता)। संकर पीढ़ी को अक्षर द्वारा निरूपित किया जाता है एफ(लैटिन फिली से - बच्चे) हाइब्रिड पीढ़ी की क्रमिक संख्या के अनुरूप एक डिजिटल इंडेक्स के साथ [लोबाशेव, 1967। पी। 105]। मेंडल ने सुझाव दिया कि प्रमुख विशेषता को एक बड़े अक्षर से, और पीछे हटने वाले लक्षण को एक ही अक्षर से दर्शाया जाना चाहिए, लेकिन लोअरकेस।

विभिन्न प्रकार के युग्मकों के संयोजनों की गणना की सुविधा के लिए, अंग्रेजी आनुवंशिकीविद् आर। पेनेट ने एक जाली के रूप में एक रिकॉर्ड का प्रस्ताव रखा - एक तालिका जिसमें पंक्तियों (स्तंभों) की संख्या के अनुसार युग्मकों के प्रकार की संख्या होती है। व्यक्तियों (आमतौर पर पुनेट जाली के रूप में जाना जाता है), और चौराहे पर, परिणामी युग्मक संयोजन दर्ज किए जाते हैं। हाँ, क्रॉसिंग में आ एक्स आनिम्नलिखित युग्मक और उनके संयोजन होंगे:

युग्मक	लेकिन	ए
लेकिन	आ	एएच
ए	एएच	आ

मेंडल द्वारा किए गए क्रॉसिंग को निम्नलिखित चित्र में दिखाया जा सकता है:

पीएएएक्स आ

एफ 1 आएक्स आ

एफ 2 आ आ आ आ

अभिव्यक्ति के साथ अभिव्यक्ति के साथ

प्रमुख अप्रभावी

चिन्ह का चिन्ह

पर F2दो प्रकार के विभाजन को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: 3: 1 बाहरी अभिव्यक्ति के अनुसार और 1: 2: 1 वंशानुगत शक्तियों के अनुसार। एक विशेषता के "बाहरी" लक्षण वर्णन के लिए, वी। जोहानसन ने 1909 में "फेनोटाइप" शब्द का प्रस्ताव रखा, और वास्तव में वंशानुगत झुकाव के लक्षण वर्णन के लिए - "जीनोटाइप"। इसलिए, जीनोटाइप द्वारा दरार F2मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग 1: 2: 1 की एक श्रृंखला है, और फेनोटाइप के संदर्भ में - 3: 1।

स्थिर रूप आऔर आ, जो बाद की पीढ़ियों में विभाजन नहीं देते हैं, डब्ल्यू बैट्सन ने 1902 में समयुग्मजी, और रूपों को कॉल करने का प्रस्ताव रखा एएच, विभाजन देना - विषमयुग्मजी।

जैसा कि हमने देखा, संकर एफ1आवर्ती एलील ए,हालांकि यह प्रकट नहीं होता है, यह प्रमुख एलील के साथ मिश्रित नहीं होता है ए 1,और में F2दोनों एलील शुद्ध रूप में फिर से प्रकट होते हैं। इस घटना को केवल इस धारणा पर समझाया जा सकता है कि संकर एफ 1 आसंकर नहीं, बल्कि "शुद्ध युग्मक" बनाते हैं, जबकि ये एलील अलग-अलग युग्मकों में होते हैं। युग्मक जो युग्मविकल्पी ले जाते हैं लेकिनऔर ए, समान संख्या में बनते हैं; इस आधार पर, जीनोटाइप 1: 2: 1 के अनुसार विभाजन स्पष्ट हो जाता है। एक संकर जीव के युग्मकों में वैकल्पिक लक्षणों के प्रत्येक जोड़े के एलील्स के गैर-मिश्रण को युग्मक शुद्धता का नियम कहा जाता है, जो कि पर आधारित है अर्धसूत्रीविभाजन के साइटोलॉजिकल तंत्र।

क्रॉस का विश्लेषण।यह जांचने के लिए कि दिया गया जीव समरूप है या विषमयुग्मजी, जैसा कि मेंडल ने सुझाव दिया था, इसे पुनरावर्ती एलील के लिए मूल समयुग्मजी के साथ पार किया जा सकता है। इस प्रकार के क्रॉसिंग को विश्लेषण कहा जाता है।

एएचएक्स आ एएएक्स आ

1आह: 1आ आ

यदि कोई व्यक्ति एक प्रमुख गुण के लिए समयुग्मजी था, तो सभी संतानें एक ही वर्ग की होती हैं। यदि, क्रॉस का विश्लेषण करने के परिणामस्वरूप, फेनोटाइप और जीनोटाइप दोनों का विभाजन 1: 1 है, तो यह माता-पिता में से किसी एक की हेटेरोज़ायोसिटी को इंगित करता है।

अधूरा प्रभुत्व और सह-प्रभुत्व।मेंडल द्वारा वर्णित पूर्ण प्रभुत्व के अलावा, अपूर्ण या आंशिक, प्रभुत्व और सह-प्रभुत्व भी पाया गया है। अधूरे प्रभुत्व के साथ, हेटेरोज़ीगोट में समयुग्मजों के फेनोटाइप्स के बीच एक फ़िनोटाइप मध्यवर्ती होता है। साथ ही, मेंडल के नियम में फेनोटाइप की एकरूपता के बारे में एफ1देखा। पर F2फेनोटाइप और जीनोटाइप दोनों के संदर्भ में, विभाजन 1: 2: 1 के अनुपात द्वारा व्यक्त किया जाता है। अपूर्ण प्रभुत्व का एक उदाहरण रात की सुंदरता के संकर में एक फूल का मध्यवर्ती गुलाबी रंग है। मिराबिलिस जलापा,लाल-फूल वाले और सफेद-फूल वाले रूपों को पार करने से प्राप्त होता है।

अधूरा प्रभुत्व एक व्यापक घटना बन गया और स्नैपड्रैगन में फूलों के रंग की विरासत का अध्ययन करते समय, अंडालूसी मुर्गियों में आलूबुखारा रंग, मवेशियों और भेड़ों में ऊन, आदि का अध्ययन किया गया। [देखें। अधिक जानकारी: लोबाशेव, 1967]।

कोडोमिनेंस वह घटना है जब दोनों एलील फेनोटाइप के निर्माण में समान रूप से योगदान करते हैं। तो, यदि माता के शरीर में रक्त प्रकार A है, और पिता का B है, तो बच्चों का रक्त प्रकार AB है।

पूर्ण प्रभुत्व अपूर्ण प्रभुत्व Codominance

विभिन्न एलील के प्रभुत्व के प्रकार

अपेक्षित बंटवारे से विचलन।मेंडल ने उल्लेख किया कि "संकरों और उनके वंशजों में बाद की पीढ़ियों में प्रजनन क्षमता में ध्यान देने योग्य उल्लंघन नहीं होना चाहिए।" यदि वर्गों की अलग-अलग व्यवहार्यता है तो विभाजन में उल्लंघन होगा। अपेक्षित 3:1 अनुपात से विचलन के मामले काफी अधिक हैं।

यह कई दशकों से जाना जाता है कि जब पीले चूहों को एक दूसरे के साथ पार किया जाता है, तो संतान 2: 1 के अनुपात में पीले और काले रंग में विभाजित हो जाते हैं। इसी तरह का विभाजन प्लैटिनम रंग के लोमड़ियों के आपस में क्रॉसिंग में पाया गया था, जिसके वंश में प्लैटिनम और सिल्वर दोनों लोमड़ियाँ दिखाई दीं। - काली लोमड़ियाँ। इस घटना के विस्तृत विश्लेषण से पता चला है कि प्लैटिनम लोमड़ियों हमेशा विषमयुग्मजी होती हैं, और इस जीन के प्रमुख एलील के लिए होमोजाइट्स भ्रूण अवस्था में मर जाते हैं, रिसेसिव एलील के लिए होमोजाइट्स का रंग सिल्वर-ब्लैक होता है।

भेड़ों में, शिराज़ी (ग्रे अस्त्रखान) रंग देने वाला प्रमुख एलील होमोज्यगोट में घातक होता है, जिससे मेमने जन्म के तुरंत बाद मर जाते हैं, और अलगाव भी 2: 1 (शिराज़ी काले होते हैं) की ओर स्थानांतरित हो जाता है। प्रमुख एलील, जो कार्प में तराजू की रैखिक व्यवस्था को निर्धारित करता है, होमोजीगोट (लोबाशेव, 1967) में भी घातक है। ऐसे कई उत्परिवर्तन ड्रोसोफिला में जाने जाते हैं ( एन, एसबी, डी, साइ, एलऔर आदि।)। सभी मामलों में, 3:1 के बजाय 2:1 का विभाजन प्राप्त किया जाता है। यह विचलन न केवल मेंडल के नियमों की भ्रांति को इंगित करता है, बल्कि उनकी वैधता के लिए अतिरिक्त साक्ष्य प्रदान करता है। हालांकि, इन उदाहरणों से पता चलता है कि वंशज वर्गों में से एक की पहचान करने के लिए अतिरिक्त कार्य की आवश्यकता है।

टेट्राड विश्लेषण, या युग्मक विभाजन।एक मोनोहाइब्रिड में दो अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप रोगाणु कोशिकाओं के विकास के साथ आ, अर्थात। एक जीव एक जीन के लिए विषमयुग्मजी, एक द्विगुणित कोशिका (सेल टेट्राड) से 4 कोशिकाएँ उत्पन्न होती हैं: दो कोशिकाएँ एलील ले जाती हैं लेकिन, और अन्य दो हैं ए।यह अर्धसूत्रीविभाजन का तंत्र है जो जैविक प्रक्रिया है जो के संबंध में युग्मकों के प्रकारों द्वारा विभाजन प्रदान करता है 2ए: 2एया 1ए: 1ए. इसलिए, एक युग्मक युग्म के मामले में युग्मकों के प्रकार के अनुसार विभाजन 1:1 होगा। विभाजन 3:1, या 1: 2:1 की प्रक्रिया में युग्मकों के संयोजन के परिणामस्वरूप युग्मनज पर स्थापित होता है। निषेचन।

पौधों में माइक्रोस्पोरोजेनेसिस पर विचार करते समय, किसी को यह विश्वास हो सकता है कि दो अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, एक कोशिका टेट्राड 4 माइक्रोस्पोर्स से बनता है जिसमें गुणसूत्रों का एक अगुणित सेट होता है और इसके संबंध में विभाजन होता है 2ए: 2ए.एंजियोस्पर्म में, प्रत्येक टेट्राड को ध्यान में रखना असंभव है, क्योंकि टेट्राड कोशिका से परिपक्व परागकण विघटित हो जाते हैं और एक साथ नहीं रखे जाते हैं। ऐसे पौधों में, सभी परागकणों की समग्रता से ही विभाजन को ध्यान में रखा जा सकता है। मक्का में, जीन के एक जोड़ी एलील ज्ञात होते हैं, जो परागकणों के स्टार्ची या मोमी प्रकार को निर्धारित करते हैं। यदि संकर मकई के परागकण ( एएच) आयोडीन के साथ इलाज किया जाता है, तो स्टार्च वाले नीले रंग के हो जाते हैं, और मोमी लाल हो जाते हैं, और उन्हें गिना जा सकता है। यह 1:1 का विभाजन है।

1920 के दशक में, ऐसी वस्तुएं (काई) पाई गईं, जिनमें एकल टेट्राड के भीतर विभाजन का विश्लेषण करना संभव था। यह विधि, जो परिपक्वता के दो विभाजनों (अर्धसूत्रीविभाजन) के बाद युग्मकों के विभाजन को स्थापित करना संभव बनाती है, टेट्राड विश्लेषण कहलाती है। इस पद्धति ने पहली बार सीधे यह साबित करना संभव बना दिया कि मेंडेलियन विभाजन अर्धसूत्रीविभाजन के एक नियमित पाठ्यक्रम का परिणाम है, कि यह एक सांख्यिकीय नहीं है, बल्कि एक जैविक नियमितता है। आइए हम यीस्ट में एक एलील युग्म के अध्ययन में टेट्राड विश्लेषण का एक उदाहरण दें। Saccharomyces जीनस के यीस्ट में कोशिकाएं होती हैं जो लाल और सफेद कॉलोनियों का निर्माण करती हैं। ये वैकल्पिक लक्षण रंग जीन की एक एलील जोड़ी द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। लेकिन- सफेद रंग, ए- लाल। अगुणित युग्मकों के संलयन से द्विगुणित युग्मनज बनता है। एफ1. वह जल्द ही अर्धसूत्रीविभाजन के लिए आगे बढ़ती है, जिसके परिणामस्वरूप एक एस्कस में अगुणित बीजाणुओं का एक टेट्राड बनता है। प्रत्येक बीजाणु को काटने और अलग-अलग निकालने के बाद, उन्हें सब्सट्रेट में स्थानांतरित कर दिया जाता है, जहां वे गुणा करते हैं। 4 अगुणित कोशिकाओं में से प्रत्येक विभाजित होने लगती है और 4 कालोनियों का निर्माण होता है। उनमें से दो सफेद और दो लाल हो जाते हैं, अर्थात। विभाजन देखा गया है, ठीक इसी के अनुरूप 1 ए: 1 ए।

1. मेंडल के पूर्ववर्तियों को वंशानुगत लक्षणों के विश्लेषण तक पहुंचने से किसने रोका? मेंडल की प्रतिभा क्या थी?

2. मेंडल के कौन से बुनियादी नियम आप जानते हैं? उनका सार क्या है? क्या आप उनकी पुनः खोज के बारे में जानते हैं?

3. क्या विशेषता वंशानुक्रम के सभी मामले मेंडल के नियमों का खंडन नहीं करते हैं, क्या वे उनके पूरक हैं? ये जोड़ क्या हैं?

4. एक प्रमुख और पुनरावर्ती विशेषता क्या है, होमो- और हेटेरोज़ायोसिटी, जीनो- और फेनोटाइप?

5. युग्मकों की शुद्धता के नियम का सार क्या है?

6. किस प्रकार की आनुवंशिकता को मध्यवर्ती कहा जाता है?

जीव विज्ञान ग्रेड 9। सामान्य पैटर्न (मामोंटोव)। धारा 3. जीवों की आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता। इलेक्ट्रॉनिक संस्करण (ट्रांसक्रिप्शन)। शैक्षिक उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाने वाले उद्धरण।

धारा 3. आनुवंशिकता
और जीवों की परिवर्तनशीलता

अध्याय 7

आनुवंशिकीजीवों की आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के नियमों का विज्ञान है।

आनुवंशिकता जीवित जीवों की अपनी विशेषताओं, गुणों और विकास की विशेषताओं को पीढ़ी से पीढ़ी तक प्रसारित करने की क्षमता है।

परिवर्तनशीलता जीवों की एक ही प्रजाति के अन्य व्यक्तियों की तुलना में व्यक्तिगत विकास की प्रक्रिया में नई विशेषताओं और गुणों को प्राप्त करने की क्षमता है।

आनुवंशिकी के संस्थापक चेक वैज्ञानिक जी. मेंडल हैं, जिन्होंने आनुवंशिक अनुसंधान के तरीकों को विकसित किया, लक्षणों की विरासत के बुनियादी कानूनों की स्थापना की और उन्हें 1865 में प्रकाशित किया। इन कानूनों की पुष्टि विभिन्न वैज्ञानिकों द्वारा 1900 में की गई थी, जिसे जन्म वर्ष माना जाता है। आनुवंशिकी।

लक्षणों की विरासत के पैटर्न। पीढ़ी से पीढ़ी तक लक्षणों के संचरण से जुड़ी समस्याओं को प्रयोगात्मक रूप से हल करने का पहला प्रयास 18 वीं शताब्दी में किया गया था। वैज्ञानिकों ने आपस में अलग-अलग व्यक्तियों को पार करते हुए और उनसे संतान प्राप्त करते हुए यह पता लगाने की कोशिश की कि माता-पिता के लक्षण कैसे विरासत में मिले हैं। हालांकि, गलत कार्यप्रणाली दृष्टिकोण - बड़ी संख्या में सुविधाओं का एक साथ अध्ययन - हमें किसी भी पैटर्न की पहचान करने की अनुमति नहीं देता है।

14. आनुवंशिकी की मूल अवधारणाएं

याद है! डीएनए की आनुवंशिकता परिवर्तनशीलता

आनुवंशिकी जीवों के दो मूलभूत गुणों का अध्ययन करती है: आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता।

आमतौर पर, आनुवंशिकता को माता-पिता की अगली पीढ़ी को उनके लक्षणों, गुणों और विकासात्मक विशेषताओं को पारित करने की क्षमता के रूप में परिभाषित किया जाता है। इसके लिए धन्यवाद, पशु या पौधे, कवक या सूक्ष्मजीव की प्रत्येक प्रजाति कई पीढ़ियों तक अपनी विशिष्ट विशेषताओं को बरकरार रखती है।

जिन कोशिकाओं के माध्यम से पीढ़ियों की निरंतरता को अंजाम दिया जाता है - यौन प्रजनन के दौरान विशेष यौन और अलैंगिक प्रजनन के दौरान शरीर की गैर-विशिष्ट कोशिकाएं (दैहिक) - भविष्य के जीवों के लक्षण और गुणों को स्वयं नहीं ले जाती हैं, लेकिन केवल उनके झुकाव, कहा जाता है जीन। एक जीन एक अणु का एक खंड है। डीएनए, जो एक अलग प्राथमिक लक्षण, या एक प्रोटीन अणु के संश्लेषण को विकसित करने की संभावना को निर्धारित करता है।

किसी भी जीन द्वारा निर्धारित एक लक्षण विकसित नहीं हो सकता है। संकेतों के प्रकट होने की संभावना काफी हद तक अन्य जीनों की उपस्थिति और पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर करती है। नतीजतन, लक्षणों के रूप में जीन के प्रकट होने की स्थितियों का अध्ययन भी आनुवंशिकी का विषय है।

एक ही प्रजाति के सभी जीवों में, प्रत्येक जीन एक ही स्थान पर, या स्थान पर, एक विशेष गुणसूत्र पर स्थित होता है। गुणसूत्रों के अगुणित समुच्चय में इस गुण के विकास के लिए केवल एक ही जीन जिम्मेदार होता है। गुणसूत्रों के द्विगुणित सेट (दैहिक कोशिकाओं में) में दो समरूप गुणसूत्र होते हैं और, तदनुसार, दो जीन जो एक लक्षण के विकास को निर्धारित करते हैं। समजातीय गुणसूत्रों के एक ही स्थान में स्थित और एक लक्षण के विकास के लिए जिम्मेदार जीन को एलीलिक कहा जाता है।

एक जीव के सभी जीनों की समग्रता को जीनोटाइप कहा जाता है। हालाँकि, जीनोटाइप केवल जीनों का योग नहीं है। जीन की अभिव्यक्ति की संभावना और रूप पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर करता है, जैसा कि नीचे दिखाया जाएगा। पर्यावरण की अवधारणा में न केवल वे स्थितियां शामिल हैं जिनमें कोई जीव या कोशिका मौजूद है, बल्कि अन्य जीनों की उपस्थिति भी शामिल है। एक बार एक ही जीनोटाइप में, जीन पड़ोसी जीन की कार्रवाई की अभिव्यक्ति को दृढ़ता से प्रभावित कर सकते हैं।

एक ही प्रजाति के जीव एक दूसरे से भिन्न होते हैं। यह होमो सेपियन्स (उचित आदमी) प्रजाति के उदाहरण में स्पष्ट रूप से देखा जाता है, जिसके प्रत्येक प्रतिनिधि की अपनी व्यक्तिगत विशेषताएं होती हैं। इस तरह की व्यक्तिगत परिवर्तनशीलता किसी भी प्रकार के जानवरों और पौधों के जीवों में मौजूद होती है। इस प्रकार, परिवर्तनशीलता - जीवों की एक संपत्ति, आनुवंशिकता के विपरीत - जीवों की नए लक्षण और गुण प्राप्त करने की क्षमता है। परिवर्तनशीलता वंशानुगत झुकाव - जीन - की संरचना में परिवर्तन के कारण होती है - और, परिणामस्वरूप, जीवों के विकास की प्रक्रिया में उनकी अभिव्यक्ति में परिवर्तन। विभिन्न प्रकार की परिवर्तनशीलता हैं। आनुवंशिकी भी कारणों, परिवर्तनशीलता के रूपों और विकास के लिए इसके महत्व के अध्ययन में शामिल है। इसी समय, शोधकर्ता सीधे जीन के साथ नहीं, बल्कि उनके प्रकट होने के परिणामों - संकेतों या गुणों के साथ व्यवहार करते हैं। इसलिए, कई पीढ़ियों में जीवों के संकेतों को देखकर आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के नियमों का अध्ययन किया जाता है।

किसी जीव की सभी विशेषताओं की समग्रता को फेनोटाइप कहा जाता है। इसमें न केवल बाहरी, दृश्य संकेत (त्वचा का रंग, बाल, कान या नाक का आकार, फूल का रंग), बल्कि जैव रासायनिक (प्रोटीन संरचना, एंजाइम गतिविधि, रक्त में हार्मोन एकाग्रता, आदि), ऊतकीय (कोशिका आकार और आकार) भी शामिल हैं। ऊतकों और अंगों की संरचना), शारीरिक (शरीर की संरचना और अंगों की सापेक्ष स्थिति), आदि।

1. एक जीन क्या है?
2. क्या आपको लगता है कि यह कहना सही होगा कि एक जीन गुणसूत्र का एक खंड है?
3. "जीनोटाइप" और "फेनोटाइप" शब्दों की तुलना करें।
4. एक संकेत क्या है? संकेत क्या हैं? संगठन के विभिन्न स्तरों पर विशेषताओं के उदाहरण दीजिए।
5. बाहरी, दृश्यमान संकेतों के आधार पर, अपने सहपाठी के फेनोटाइप का वर्णन करें। सहपाठियों को विवरण से निर्धारित करने के लिए आमंत्रित करें कि यह किसका फेनोटाइप है।

15. ग्रेगोर मेंडेल द्वारा लक्षणों के वंशानुक्रम के अध्ययन के लिए संकर विधि

याद है! फूल वाले पौधे स्व-परागण आनुवंशिकता पर-परागण

अपने प्रयोगों में जी. मेंडल ने मटर का प्रयोग किया। उन्होंने प्रयोगों के लिए शुद्ध रेखाओं से संबंधित जीवों को चुना, यानी कई पीढ़ियों में ऐसे पौधे, जिनमें से आत्म-परागण के दौरान, सभी संतान अध्ययन के तहत विशेषता के संदर्भ में समान थे। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि उन्होंने विकल्प की विरासत का अवलोकन किया, यानी परस्पर अनन्य, विपरीत लक्षण (तालिका देखें)। उदाहरण के लिए, एक पौधे के फूल बैंगनी थे, दूसरे के फूल सफेद थे, पौधे की वृद्धि उच्च या निम्न थी, आदि।

मेंडल द्वारा प्रस्तावित विधि का सार इस प्रकार है: उन्होंने उन पौधों को पार किया जो परस्पर अनन्य लक्षणों की एक जोड़ी में भिन्न होते हैं, और फिर गणितीय आंकड़ों का उपयोग करके प्रत्येक क्रॉस के परिणामों का एक व्यक्तिगत विश्लेषण किया।

मेंडल ने विशेष रूप से उनके द्वारा खोजे गए पैटर्न की औसत प्रकृति और उन्हें पहचानने के लिए बड़ी संख्या में (हजारों) वंशजों का अध्ययन करने की आवश्यकता पर जोर दिया। मेंडल की विधि को हाइब्रिडोलॉजिकल या क्रॉसिंग विधि कहा जाता था।

मेंडल द्वारा पहचाने गए लक्षणों की विरासत के पैटर्न अब आमतौर पर कानूनों के रूप में तैयार किए जाते हैं।

प्रश्नों और असाइनमेंट की समीक्षा करें

1. लक्षणों के वंशानुक्रम के पैटर्न के खोजकर्ता कौन थे?
2. आपके विचार में जी. मेंडल ने मटर को प्रयोगात्मक वस्तु के रूप में क्यों चुना?
3. जी. मेंडल ने किन विधियों की बदौलत लक्षणों की वंशागति के नियमों को प्रकट किया?
4. क्या आप मनुष्यों में किसी वैकल्पिक या विपरीत संकेत के बारे में जानते हैं? उदाहरण दो।
5. कोई कैसे समझा सकता है कि जी. मेंडल द्वारा विकसित संकर विधि का मानव आनुवंशिकी में उपयोग नहीं किया जाता है?
6. सूचना के अतिरिक्त स्रोतों का उपयोग करते हुए जी. मेंडल के जीवन और कार्य के बारे में एक संदेश तैयार करें।

16. मेंडल का प्रथम नियम

याद है! यौन प्रजनन समजातीय गुणसूत्र गुणसूत्रों का द्विगुणित समूह गुणसूत्रों का अगुणित सेट फेनोटाइप जीनोटाइप

दो जीवों के संकरण को संकरण कहा जाता है, अलग-अलग आनुवंशिकता वाले दो व्यक्तियों के संकरण से होने वाली संतान को संकर कहा जाता है, और एक व्यक्ति को संकर कहा जाता है। मोनोहाइब्रिड दो जीवों का क्रॉसिंग है जो एक दूसरे से वैकल्पिक (परस्पर अनन्य) लक्षणों की एक जोड़ी में भिन्न होते हैं। नतीजतन, इस तरह के क्रॉसिंग के साथ, विशेषता के केवल दो प्रकारों की विरासत के पैटर्न का पता लगाया जाता है, जिसका विकास एलील जीन की एक जोड़ी के कारण होता है। उदाहरण के लिए, एक चिन्ह बीज का रंग है, परस्पर अनन्य विकल्प पीले या हरे हैं। इन जीवों की अन्य सभी विशेषताओं को ध्यान में नहीं रखा जाता है।

यदि आप मटर के पौधों को पीले और हरे बीजों से पार करते हैं, तो परिणामी संतान (संकर) में पीले बीज होंगे। बीज के चिकने और झुर्रीदार आकार में भिन्न पौधों को पार करते समय, संकरों में चिकने बीज होंगे। नतीजतन, पहली पीढ़ी के संकर में वैकल्पिक लक्षणों के प्रत्येक जोड़े में से केवल एक ही दिखाई देता है। दूसरा संकेत विकसित नहीं होता है। जी. मेंडल ने संकर में माता-पिता में से एक के गुण की प्रबलता को प्रभुत्व कहा। एक विशेषता जो पहली पीढ़ी के एक संकर में प्रकट होती है और एक अन्य विशेषता के विकास को दबाती है, उसे प्रमुख (लैटिन डोमिनस - मास्टर से) कहा जाता था, और इसके विपरीत, जो कि दबा हुआ - आवर्ती (लैटिन अवकाश से - पीछे हटना, हटाना)। एक प्रमुख गुण के गठन को सुनिश्चित करने वाले जीन को आमतौर पर एक बड़े अक्षर द्वारा दर्शाया जाता है, उदाहरण के लिए, ए, एक लोअरकेस अक्षर द्वारा एक पुनरावर्ती एक, ए। जीन ए और ए को एलीलिक जीन या एलील कहा जाता है।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, जी। मेंडल ने अपने प्रयोगों में विभिन्न शुद्ध रेखाओं से संबंधित पौधों का उपयोग किया, जिनके वंशज पीढ़ियों की एक लंबी श्रृंखला में अपने माता-पिता के समान थे। इसलिए, इन पौधों में, दोनों एलील जीन समान होते हैं।

यदि किसी जीव (जाइगोट) के जीनोटाइप में दो समान एलील जीन हैं जो न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में बिल्कुल समान हैं, तो ऐसे जीव को इस जीन के लिए समयुग्मजी कहा जाता है। एक जीव प्रमुख (AA या BB) या पुनरावर्ती (aa या bb) जीन के लिए समयुग्मजी हो सकता है। यदि एलील जीन एक दूसरे से भिन्न होते हैं (उनमें से एक प्रमुख है, और दूसरा पुनरावर्ती (एए, बीबी) है), तो ऐसे जीव को विषमयुग्मजी कहा जाता है।

प्रभुत्व का नियम- मेंडल का पहला नियम - पहली पीढ़ी के संकरों की एकरूपता का नियम भी कहा जाता है, क्योंकि इस पीढ़ी के सभी व्यक्तियों में लक्षण समान रूप से प्रकट होते हैं। इस नियम को निम्नानुसार तैयार किया जा सकता है: जब विभिन्न शुद्ध रेखाओं से संबंधित दो समयुग्मजी जीवों को पार करते हैं और वैकल्पिक लक्षणों के एक जोड़े में एक दूसरे से भिन्न होते हैं, तो पूरी पहली पीढ़ी के संकर (F1) एक समान होंगे और इनमें से एक का गुण होगा। माता - पिता।

मटर के पौधों को पार करने के परिणामों पर विचार करें जो बीज के रंग (पीले और हरे) और आकार (चिकनी और झुर्रीदार) में भिन्न होते हैं।

अधूरा प्रभुत्व। विषमयुग्मजी अवस्था में, प्रमुख जीन हमेशा पुनरावर्ती जीन की अभिव्यक्ति को पूरी तरह से दबा नहीं पाता है। कुछ मामलों में, पहली पीढ़ी Fj का संकर किसी भी पैतृक लक्षण को पूरी तरह से पुन: पेश नहीं करता है, और विशेषता की अभिव्यक्ति एक मध्यवर्ती प्रकृति की है। लेकिन इस पीढ़ी के सभी व्यक्ति इस विशेषता में एकरूपता दिखाते हैं। इसलिए, जब लाल फूलों (एए) के साथ एक रात की सुंदरता को एक पौधे से पार किया जाता है जिसके फूल सफेद (एए) रंगे होते हैं, तो उनकी संतानों में - एफ 1 - एक मध्यवर्ती, गुलाबी, फूल रंग (एए) बनता है: एफ 1 के सभी वंशज हैं वर्दी (चित्र। 37)।

अधूरा प्रभुत्व एक व्यापक घटना है। स्नैपड्रैगन में फूलों के रंग की विरासत, पक्षियों में पंखों की संरचना, मवेशियों और भेड़ों में कोट के रंग, मनुष्यों में जैव रासायनिक विशेषताओं आदि का अध्ययन करते समय इसकी खोज की गई थी।

प्रश्नों और असाइनमेंट की समीक्षा करें

1. संकरण क्या है?
2. किस प्रकार के क्रॉस को मोनोहाइब्रिड कहा जाता है?
3. किस घटना को प्रभुत्व कहा जाता है?
4. कौन-सा गुण प्रधान कहलाता है और कौन-सा पुनरावर्ती?
5. मटर के पौधों के मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग पर मेंडल के प्रयोगों के बारे में बताएं।
6. किस जीव को समयुग्मजी कहा जाता है; विषमयुग्मजी?
7. मेंडल का प्रथम नियम लिखिए। इस नियम को प्रभुत्व का नियम क्यों कहा जाता है?
8. सूचना के अतिरिक्त स्रोतों का उपयोग करते हुए, मनुष्यों में लक्षणों के अपूर्ण प्रभुत्व के उदाहरण दीजिए।
9. रात की सुंदरता के कौन से पौधे एक दूसरे के साथ पार किए जाने चाहिए ताकि संतान के आधे पौधे गुलाबी फूलों के साथ और आधे सफेद फूलों के साथ हों?

17. मेंडल का दूसरा नियम। युग्मकों की शुद्धता का नियम

याद है! डोमिनेंट रिसेसिव जीनोटाइप फेनोटाइप

मेंडल का दूसरा नियम(विभाजन का नियम)। यदि पहली पीढ़ी के वंशज - अध्ययन किए जा रहे गुण के संदर्भ में समान विषमयुग्मजी व्यक्ति, आपस में पार हो जाते हैं, तो दूसरी पीढ़ी में माता-पिता दोनों के लक्षण एक निश्चित संख्यात्मक अनुपात में प्रकट होते हैं: 3/4 व्यक्तियों में एक प्रमुख गुण होगा , 1/4 - आवर्ती।

वह घटना जिसमें विषमयुग्मजी व्यक्तियों के क्रॉसिंग से संतानों का निर्माण होता है, जिनमें से कुछ में एक प्रमुख गुण होता है, और कुछ - एक पुनरावर्ती, को विभाजन कहा जाता है। इसलिए, विभाजन एक निश्चित संख्यात्मक अनुपात में संतानों के बीच प्रमुख और पुनरावर्ती लक्षणों का वितरण है। पहली पीढ़ी के संकरों में पुनरावर्ती गुण गायब नहीं होता है, बल्कि केवल दबा हुआ होता है और दूसरी संकर पीढ़ी (F2) में प्रकट होता है।

इस प्रकार, मेंडल का दूसरा नियम निम्नानुसार तैयार किया जा सकता है: जब पहली पीढ़ी के दो विषमयुग्मजी वंशज दूसरी पीढ़ी में आपस में पार हो जाते हैं, तो विभाजन एक निश्चित संख्यात्मक अनुपात में देखा जाता है: जीनोटाइप 1 के अनुसार फेनोटाइप 3: 1 के अनुसार। :2:1. इसका मतलब यह है कि संतानों में, 25% जीवों में एक प्रमुख गुण होगा और वे समयुग्मक होंगे, 50% संतान, एक प्रमुख फेनोटाइप के साथ, विषमयुग्मजी होंगे, और शेष 25% व्यक्ति एक पुनरावर्ती विशेषता वाले समयुग्मक होंगे। आवर्ती जीन के लिए।

संकर (F2) की संतानों में अपूर्ण प्रभुत्व के साथ, जीनोटाइप और फेनोटाइप द्वारा विभाजन मेल खाता है (1:2:1)।

युग्मकों की शुद्धता का नियम।मेंडल ने सुझाव दिया कि संकरों के निर्माण में वंशानुगत कारक मिश्रित नहीं होते हैं, लेकिन अपरिवर्तित रहते हैं। क्रॉसिंग माता-पिता से प्राप्त F1 हाइब्रिड में, जो वैकल्पिक लक्षणों में भिन्न होते हैं, दोनों कारक मौजूद होते हैं: प्रमुख और पुनरावर्ती। एक लक्षण के रूप में, प्रमुख वंशानुगत कारक प्रकट होता है, जबकि पीछे हटने वाला एक दबा हुआ होता है। यौन प्रजनन के दौरान पीढ़ियों के बीच संचार रोगाणु कोशिकाओं - युग्मकों के माध्यम से किया जाता है। इसलिए, यह माना जाना चाहिए कि प्रत्येक युग्मक में एक जोड़ी से केवल एक कारक होता है। फिर, निषेचन के दौरान, दो युग्मकों का संलयन, जिनमें से प्रत्येक में एक आवर्ती वंशानुगत कारक होता है, एक जीव के गठन की ओर ले जाएगा जिसमें एक पुनरावर्ती गुण होता है जो स्वयं को फेनोटाइपिक रूप से प्रकट करता है। युग्मकों का संलयन जिसमें एक प्रमुख कारक होता है, या दो युग्मक, जिनमें से एक में एक प्रमुख और दूसरे में एक अप्रभावी कारक होता है, एक प्रमुख गुण वाले जीव के विकास की ओर ले जाएगा। इस प्रकार, माता-पिता (पी) में से किसी एक की पुनरावर्ती विशेषता की दूसरी पीढ़ी (एफ 2) में उपस्थिति केवल तभी हो सकती है जब दो शर्तें पूरी हों: 1) यदि वंशानुगत कारक संकर में अपरिवर्तित रहते हैं; 2) यदि रोगाणु कोशिकाओं में एक युग्मक जोड़ी से केवल एक वंशानुगत कारक होता है।

मेंडल ने संतानों में लक्षणों के विभाजन की व्याख्या की जब विषमयुग्मजी व्यक्तियों को इस तथ्य से पार किया गया कि युग्मक आनुवंशिक रूप से शुद्ध होते हैं, अर्थात वे एक युग्म जोड़ी से केवल एक जीन ले जाते हैं। युग्मक शुद्धता का नियम निम्नानुसार तैयार किया जा सकता है: रोगाणु कोशिकाओं के निर्माण के दौरान, एक युग्मक युग्म से केवल एक जीन प्रत्येक युग्मक में प्रवेश करता है।

ऐसा क्यों और कैसे होता है? एक संकर में युग्मक बनने की प्रक्रिया में, पहले अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान समजातीय गुणसूत्र विभिन्न कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं:

इस युग्म युग्म के लिए दो प्रकार के युग्मक बनते हैं। निषेचन के दौरान, जीन सभी संभावित संयोजनों में युग्मनज में बेतरतीब ढंग से संयोजित हो सकते हैं: एए, एए, एए।

मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग के दौरान संतानों में लक्षणों के विभाजन के लिए साइटोलॉजिकल आधार समरूप गुणसूत्रों का विचलन और अर्धसूत्रीविभाजन में अगुणित रोगाणु कोशिकाओं का निर्माण है।

प्रश्नों और असाइनमेंट की समीक्षा करें

1. जी. मेंडल का द्वितीय नियम बनाइए। इसे विभाजन का नियम क्यों कहा जाता है?
2. स्पष्ट कीजिए कि युग्मक शुद्धता क्या है। क्या इस शब्द में "पवित्रता" शब्द का प्रयोग शाब्दिक या आलंकारिक रूप से किया गया है?
3. युग्मक शुद्धता का नियम किस परिघटना पर आधारित है?

18. मेंडल का तीसरा नियम। क्रॉस का विश्लेषण

याद है! मोनोहाइब्रिड क्रॉस हेटेरोज़ीगस होमोज़ीगस होमोलॉगस क्रोमोसोम

डायहाइब्रिड क्रॉस. मेंडल का तीसरा नियम। एलील की एक जोड़ी की विरासत के अध्ययन ने मेंडल को कई महत्वपूर्ण आनुवंशिक पैटर्न स्थापित करने की अनुमति दी। विभाजन की घटना ने सुझाव दिया कि युग्मक आनुवंशिक रूप से शुद्ध होते हैं, अर्थात उनमें एक युग्म युग्म से केवल एक जीन होता है।

हालाँकि, जीव कई मायनों में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। डायहाइब्रिड या पॉलीहाइब्रिड क्रॉसिंग द्वारा वैकल्पिक लक्षणों के दो (या अधिक) जोड़े के वंशानुक्रम के पैटर्न को स्थापित करना संभव है। एक डायहाइब्रिड या पॉलीहाइब्रिड क्रॉस एक क्रॉस है जिसमें शोधकर्ता पारस्परिक रूप से अनन्य (वैकल्पिक) लक्षणों के दो या दो से अधिक जोड़े की विरासत की प्रकृति का निरीक्षण करते हैं।

डायहाइब्रिड क्रॉसिंग के लिए, मेंडल ने समयुग्मजी मटर के पौधों को लिया जो दो जीनों में भिन्न होते हैं: बीज का रंग (पीला और हरा) और बीज का आकार (चिकना और झुर्रीदार)। प्रमुख लक्षण पीले रंग (ए) और चिकनी आकार (बी) के बीज हैं। प्रत्येक पौधा अध्ययनित युग्मविकल्पियों के अनुसार एक प्रकार के युग्मक उत्पन्न करता है। जब ये युग्मक विलीन हो जाते हैं, तो सभी संतानें एक समान होंगी।

पहली पीढ़ी के एक संकर में युग्मकों के निर्माण के दौरान, युग्मक जीन के प्रत्येक जोड़े में से केवल एक ही युग्मक में प्रवेश करता है, जबकि अर्धसूत्रीविभाजन के पहले विभाजन में पैतृक और मातृ गुणसूत्रों के आकस्मिक विचलन के कारण, जीन A एक युग्मक में गिर सकता है। जीन बी के साथ या जीन बी के साथ, जैसे जीन ए जीन बी के साथ या जीन बी के साथ एक ही युग्मक में एकजुट हो सकता है।

चूंकि प्रत्येक जीव में कई रोगाणु कोशिकाएं बनती हैं, सांख्यिकीय पैटर्न के कारण, संकर में चार प्रकार के युग्मक समान मात्रा में दिखाई देते हैं (प्रत्येक में 25%): एबी, एबी, एबी, एबी। निषेचन के दौरान, एक जीव के प्रत्येक युग्मक दूसरे जीव के किसी भी युग्मक से बेतरतीब ढंग से मिलते हैं। पुनेट जाली का उपयोग करके नर और मादा युग्मकों के सभी संभावित संयोजनों को आसानी से पहचाना जा सकता है। एक जनक के युग्मक जाली के ऊपर क्षैतिज रूप से लिखे जाते हैं, और दूसरे जनक के युग्मक जाली के बाएँ किनारे पर लंबवत लिखे जाते हैं। युग्मकों के संलयन से बनने वाले युग्मनज के जीनोटाइप को वर्गों में दर्ज किया जाता है (चित्र 38)। तो, फेनोटाइप के अनुसार, संतानों को निम्नलिखित अनुपात में चार समूहों में विभाजित किया जाता है: 9 पीला चिकना: 3 पीला झुर्रीदार: 3 हरा चिकना: 1 हरा झुर्रीदार। यदि हम लक्षणों की प्रत्येक जोड़ी के लिए अलग-अलग विभाजन के परिणामों को ध्यान में रखते हैं, तो यह पता चलता है कि पीले बीजों की संख्या का हरे रंग की संख्या से अनुपात और प्रत्येक जोड़ी के लिए चिकनी की संख्या के झुर्रियों की संख्या का अनुपात है 3:1. इस प्रकार, एक डायहाइब्रिड क्रॉस में, लक्षणों की प्रत्येक जोड़ी उसी तरह से व्यवहार करती है जैसे कि एक मोनोहाइब्रिड क्रॉस में, अर्थात, अन्य जोड़ी के लक्षणों से स्वतंत्र रूप से।

निषेचन के दौरान, युग्मकों को यादृच्छिक संयोजनों के नियमों के अनुसार जोड़ा जाता है, लेकिन प्रत्येक के लिए समान संभावना के साथ। संतानों में लक्षणों का स्वतंत्र वितरण और जीन के विभिन्न संयोजनों का उद्भव, जो डायहाइब्रिड क्रॉसिंग के दौरान इन लक्षणों के विकास को निर्धारित करते हैं, केवल तभी संभव है जब एलील जीन के जोड़े समरूप गुणसूत्रों के विभिन्न जोड़े में स्थित हों।

अब हम मेंडल का तीसरा नियम बना सकते हैं: जब दो समयुग्मजी व्यक्तियों को पार किया जाता है, जो वैकल्पिक लक्षणों के दो (या अधिक) जोड़े में एक दूसरे से भिन्न होते हैं, तो जीन और उनके संबंधित लक्षण एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से विरासत में मिलते हैं और सभी संभावित संयोजनों में संयुक्त होते हैं।

यदि माता-पिता के रूप दो जोड़े लक्षणों में भिन्न होते हैं, तो दूसरी पीढ़ी में विभाजन 9: 3: 3: 1 देखा जाता है। विभाजन का विश्लेषण अधिक जटिल मामलों में मेंडल के नियमों पर भी आधारित होता है: जब व्यक्ति तीन, चार (या) में भिन्न होते हैं। अधिक) लक्षणों के जोड़े।

क्रॉस का विश्लेषण. यह स्थापित करने के लिए कि अध्ययन के तहत जीन (ओं) के लिए एक प्रमुख फेनोटाइप वाला जीव समयुग्मजी या विषमयुग्मजी है, इसे एक ऐसे जीव के साथ पार किया जाता है जो पुनरावर्ती एलील (ओं) के लिए समरूप होता है जिसमें एक पुनरावर्ती फेनोटाइप होता है।

यदि प्रमुख व्यक्ति समयुग्मजी है, तो ऐसे क्रॉस से संतान एक समान होगी और विभाजन नहीं होगा:

यदि अध्ययन के तहत जीव विषमयुग्मजी है तो एक अलग तस्वीर सामने आएगी:

फेनोटाइप के संदर्भ में दरार 1: 1 के अनुपात में होगी। ऐसा परिणाम माता-पिता में से एक में दो प्रकार के युग्मकों के गठन का प्रत्यक्ष प्रमाण है, अर्थात इसकी विषमयुग्मजीता (चित्र। 39)।

जीन के दो जोड़े के लिए अध्ययन किए गए जीव की विषमयुग्मजीता के साथ क्रॉस का विश्लेषण इस तरह दिखता है:

इस तरह के क्रॉसिंग से होने वाली संतानों में, फेनोटाइप्स के चार समूह बनते हैं, जो दो अध्ययन किए गए लक्षणों के संयोजन में 1: 1: 1: 1 के अनुपात में एक दूसरे से भिन्न होते हैं।

प्रश्नों और असाइनमेंट की समीक्षा करें

1. मेंडल का तीसरा नियम लिखिए। इसे स्वतंत्र उत्तराधिकार का नियम क्यों कहा जाता है?
2. मेंडल का तीसरा नियम किस युग्म युग्म के लिए सत्य है?
3. विश्लेषण क्रॉस क्या है?
4. विश्लेषण करने वाले क्रॉस में विभाजन क्या होगा यदि प्रमुख फेनोटाइप वाले अध्ययन किए गए व्यक्ति में एएबी जीनोटाइप है?
5. AaBBCcDdffEe जीनोटाइप वाले व्यक्ति में कितने प्रकार के युग्मक बनते हैं?
6. कक्षा में चर्चा करें कि क्या यह तर्क दिया जा सकता है कि मेंडल के नियम सार्वभौमिक हैं, अर्थात वे सभी यौन प्रजनन जीवों के लिए मान्य हैं।

19. जीन की लिंक्ड इनहेरिटेंस

याद है! अर्धसूत्रीविभाजन समरूप गुणसूत्र गैर-समरूप गुणसूत्र संयुग्मन क्रॉसिंग ओवर

जी. मेंडल ने मीठे मटर में सात जोड़े लक्षणों की विरासत का पता लगाया। भविष्य में, विभिन्न प्रजातियों के जीवों में लक्षणों की विरासत का अध्ययन करने वाले कई शोधकर्ताओं ने मेंडल के नियमों की पुष्टि की। यह माना गया कि ये कानून एक सार्वभौमिक प्रकृति के थे।

हालांकि, बाद में यह पता चला कि मीठे मटर में, दो लक्षण - पराग का आकार और फूलों का रंग - संतानों में एक स्वतंत्र वितरण नहीं देते हैं: संतान अपने माता-पिता के समान रहती है। धीरे-धीरे, मेंडल के तीसरे नियम के ऐसे अपवाद अधिक से अधिक जमा हो गए। यह स्पष्ट हो गया कि संतानों में स्वतंत्र वितरण और मुक्त संयोजन का सिद्धांत सभी जीनों पर लागू नहीं होता है। वास्तव में, किसी भी जीव में बहुत सारे लक्षण होते हैं, और गुणसूत्रों की संख्या कम होती है। इसलिए, प्रत्येक गुणसूत्र में कई जीन होने चाहिए। ऐसे जीन एक दूसरे से जुड़े हुए कहलाते हैं। वे एक क्लच समूह बनाते हैं। दूसरे शब्दों में, प्रत्येक गुणसूत्र एक लिंकेज समूह से ज्यादा कुछ नहीं है, और चूंकि समरूप गुणसूत्रों में समान लक्षणों के विकास के लिए जिम्मेदार जीन होते हैं, आनुवंशिकीविदों में दोनों युग्मित गुणसूत्र शामिल होते हैं। लिंकेज समूहों की संख्या अगुणित (एकल) सेट में गुणसूत्रों की संख्या से मेल खाती है। इसलिए, उदाहरण के लिए, एक व्यक्ति में 46 गुणसूत्र होते हैं - 23 लिंकेज समूह, ड्रोसोफिला में 8 गुणसूत्र होते हैं - 4 लिंकेज समूह, मटर में 14 गुणसूत्र होते हैं - 7 लिंकेज समूह।

एक ही गुणसूत्र पर स्थित जीन इस प्रकार विरासत में मिले हैं:

एक ही गुणसूत्र पर स्थित जीनों के संयुक्त वंशानुक्रम की घटना को लिंक्ड इनहेरिटेंस कहा जाता है, और एक ही गुणसूत्र पर जीन के स्थानीयकरण को जीन लिंकेज कहा जाता है।

इस प्रकार, मेंडल का तीसरा नियम गैर-समरूप गुणसूत्रों पर स्थित एलील जोड़े की विरासत पर लागू होता है।

एक ही गुणसूत्र पर सभी जीन एक साथ विरासत में मिले हैं। यह पैटर्न पहली बार अमेरिकी आनुवंशिकीविद् थॉमस मॉर्गन द्वारा खोजा गया था और बाद में उनके नाम के कानून का नाम प्राप्त हुआ: एक ही गुणसूत्र पर स्थित जीन को लिंक्ड कहा जाता है और एक साथ विरासत में मिला है।

हालांकि, जुड़े हुए जीनों की विरासत का विश्लेषण करते समय, यह पाया गया कि कुछ प्रतिशत मामलों में, प्रत्येक जोड़ी जीन के लिए कड़ाई से परिभाषित, लिंकेज को तोड़ा जा सकता है।

अर्धसूत्रीविभाजन पर विचार करें। पहले अर्धसूत्रीविभाजन के प्रोफ़ेज़ में, समजातीय गुणसूत्र संयुग्मित होते हैं। इस बिंदु पर, उनके बीच भूखंडों का आदान-प्रदान हो सकता है:

यदि कुछ कोशिकाओं में क्रॉसिंग के परिणामस्वरूप जीन ए और बी के बीच गुणसूत्रों के कुछ हिस्सों का आदान-प्रदान होता है, तो युग्मक एबी और एबी दिखाई देते हैं और संतानों में फेनोटाइप्स के चार समूह बनते हैं, जैसा कि जीन के मुक्त संयोजन के मामले में होता है। . अंतर इस तथ्य में निहित है कि फेनोटाइप्स का संख्यात्मक अनुपात डायहाइब्रिड विश्लेषण क्रॉस के लिए स्थापित 1: 1: 1: 1 अनुपात के अनुरूप नहीं है।

इस प्रकार, जीन लिंकेज पूर्ण या अपूर्ण हो सकता है। लिंकेज के उल्लंघन का कारण पार कर रहा है - अर्धसूत्रीविभाजन के प्रोफ़ेज़ I में गुणसूत्रों का क्रॉसिंग। गुणसूत्र में जितने दूर जीन स्थित होते हैं, उनके बीच क्रॉसओवर की संभावना उतनी ही अधिक होती है और पुनर्संयोजित जीन वाले युग्मकों का प्रतिशत जितना अधिक होता है, और, परिणामस्वरूप, माता-पिता के अलावा अन्य व्यक्तियों का प्रतिशत जितना अधिक होता है।

प्रश्नों और असाइनमेंट की समीक्षा करें

1. मेंडल का तीसरा नियम युग्मक जीन के किस जोड़े के लिए सत्य है? एलील जीन के विभिन्न युग्मों की किस व्यवस्था में यह "काम नहीं करता"?
2. लिंक्ड इनहेरिटेंस क्या है?
3. लिंक समूह क्या हैं? एक व्यक्ति के पास ऐसे कितने समूह होते हैं?
4. कौन सी प्रक्रियाएं जीनों के जुड़ाव को बाधित कर सकती हैं?
5. इस बारे में सोचें कि आप इस तथ्य की व्याख्या कैसे कर सकते हैं कि जीन के बीच क्रॉसओवर की संभावना अधिक होती है, ये जीन गुणसूत्र पर स्थित होते हैं।
6. क्या आप इस कथन से सहमत हैं कि जीन लिंकेज विकार परिवर्तनशीलता को बढ़ाता है? अपना दृष्टिकोण स्पष्ट करें।

20. सेक्स के आनुवंशिकी। सेक्स से जुड़े लक्षणों की विरासत

याद है! प्राथमिक यौन विशेषताएँ माध्यमिक यौन विशेषताएँ युग्मक कैरियोटाइप वर्णान्धता हीमोफिलिया

लिंग भेद की उत्पत्ति की समस्या, लिंग निर्धारण के तंत्र और जानवरों के समूहों में एक निश्चित लिंग अनुपात को बनाए रखना सैद्धांतिक जीव विज्ञान और अभ्यास दोनों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। पशुओं के लिंग के कृत्रिम नियमन की संभावना कृषि के लिए अत्यंत उपयोगी होगी।

पशुओं में लिंग का निर्धारण प्रायः निषेचन के समय होता है। इसमें सबसे महत्वपूर्ण भूमिका युग्मनज के गुणसूत्र समूह की होती है। याद रखें कि युग्मनज में युग्मित - समजातीय - गुणसूत्र होते हैं, प्रत्येक में आकार, आकार और जीनों के समूह में समान होते हैं। चित्र 40 मानव गुणसूत्रों को दर्शाता है - महिला और पुरुष। मादा कैरियोटाइप में, सभी गुणसूत्र युग्मित होते हैं। पुरुष कैरियोटाइप में, एक बड़ा, समान-सशस्त्र, अयुग्मित गुणसूत्र होता है जिसमें एक समरूप नहीं होता है, और एक छोटा छड़ के आकार का गुणसूत्र होता है, जो केवल पुरुष कैरियोटाइप में पाया जाता है। इस प्रकार, मानव कैरियोटाइप में 22 जोड़े गुणसूत्र होते हैं, जो नर और मादा जीवों में समान होते हैं, और एक जोड़ी गुणसूत्र होते हैं, जिसमें दोनों लिंग भिन्न होते हैं।

ऐसे गुणसूत्र जिनमें नर और मादा लिंग एक दूसरे से भिन्न होते हैं, लिंग या हेटरोक्रोमोसोम कहलाते हैं। महिलाओं में लिंग गुणसूत्र समान होते हैं, उन्हें X गुणसूत्र कहा जाता है। नर में एक X गुणसूत्र और एक Y गुणसूत्र होता है। जर्म कोशिकाओं की परिपक्वता के दौरान, अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, युग्मकों को गुणसूत्रों का एक अगुणित सेट प्राप्त होता है। सभी अंडों में एक X गुणसूत्र होता है।

वह लिंग जो युग्मक उत्पन्न करता है जो लिंग गुणसूत्र पर समान होते हैं, समयुग्मक कहलाते हैं और इसे XX के रूप में नामित किया जाता है।

शुक्राणुजनन के दौरान, दो प्रकार के युग्मक प्राप्त होते हैं: आधे में X गुणसूत्र होते हैं, आधे में Y गुणसूत्र होते हैं।

जिस लिंग से युग्मक बनते हैं जो लिंग गुणसूत्र पर समान नहीं होते हैं उन्हें विषमयुग्मक कहा जाता है और इसे XY के रूप में नामित किया जाता है।

स्तनधारियों में, विशेष रूप से मनुष्यों में, कुछ कीड़े, जैसे ड्रोसोफिला, और कई अन्य जीवों में, मादा लिंग समरूपी होता है; तितलियों में, सरीसृप, पक्षी - नर। तो, रोस्टर कैरियोटाइप को XX के रूप में नामित किया गया है, और चिकन कैरियोटाइप XY है।

मनुष्यों में, Y गुणसूत्र लिंग निर्धारण में निर्णायक भूमिका निभाता है। यदि एक अंडे को X गुणसूत्र वाले शुक्राणु द्वारा निषेचित किया जाता है, तो एक महिला जीव विकसित होता है। इसलिए, महिलाओं में उनके पिता से एक एक्स गुणसूत्र और उनकी मां से एक एक्स गुणसूत्र होता है। यदि एक अंडे को Y गुणसूत्र वाले शुक्राणु द्वारा निषेचित किया जाता है, तो एक पुरुष जीव विकसित होता है। एक पुरुष (XY) को केवल अपनी माँ से ही X गुणसूत्र प्राप्त होता है। यह सेक्स क्रोमोसोम पर स्थित जीनों की विरासत की ख़ासियत के कारण है। जिन लक्षणों के जीन X या Y गुणसूत्रों पर स्थित होते हैं, उनके वंशानुक्रम को लिंग-संबद्ध वंशानुक्रम कहा जाता है। संतानों में इन जीनों का वितरण अर्धसूत्रीविभाजन में सेक्स क्रोमोसोम के वितरण और निषेचन के दौरान रोगाणु कोशिकाओं के संलयन के दौरान उनके संयोजन के अनुरूप होना चाहिए।

एक्स गुणसूत्र पर स्थित जीन की विरासत पर विचार करें। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि सेक्स क्रोमोसोम में ऐसे जीन भी हो सकते हैं जो यौन विशेषताओं के विकास में शामिल नहीं हैं। तो, ड्रोसोफिला के एक्स गुणसूत्र में एक जीन शामिल होता है जिस पर उसकी आंखों का रंग निर्भर करता है। मानव X गुणसूत्र में एक जीन होता है जो रक्त के थक्के (I) को निर्धारित करता है। इसका पुनरावर्ती एलील (एच) कम रक्त के थक्के - हीमोफिलिया द्वारा विशेषता एक गंभीर बीमारी का कारण बनता है। एक ही गुणसूत्र में ऐसे जीन होते हैं जो लाल और हरे रंग (रंग अंधापन), दांतों के आकार और मात्रा, कई एंजाइमों के संश्लेषण आदि के लिए अंधापन का कारण बनते हैं।

जब फर्श से जुड़ा होता है, तो एक पुनरावर्ती जीन जो एकवचन में जीनोटाइप में मौजूद होता है, वह भी प्रकट हो सकता है। यह तब होता है जब यह एक विषमयुग्मजी जीव के X गुणसूत्र पर होता है। XY कैरियोटाइप के साथ, X गुणसूत्र पर पुनरावर्ती जीन स्वयं को फेनोटाइपिक रूप से प्रकट करता है, क्योंकि Y गुणसूत्र X गुणसूत्र के समरूप नहीं है और इसमें एक प्रमुख एलील नहीं होता है। वर्णान्धता के लिए लिंग से जुड़े जीन की वंशागति चित्र 41 में दिखाई गई है।

हीमोफिलिया की विरासत को निम्नलिखित आरेख में दिखाया गया है जिसमें हीमोफिलिया जीन (ХНХh) वाली महिला का स्वस्थ पुरुष से विवाह उदाहरण के रूप में किया गया है:

ऐसे विवाह के आधे लड़के हीमोफीलिया से पीड़ित होंगे।

जब एक जीन Y गुणसूत्र पर स्थित होता है, तो संकेत केवल पिता से पुत्र में प्रेषित होते हैं।

वर्तमान में, मनुष्यों में कई सामान्य और पैथोलॉजिकल (ग्रीक पाथोस - रोग से) संकेतों की विरासत का अध्ययन किया गया है।

प्रश्नों और असाइनमेंट की समीक्षा करें

1. कौन से गुणसूत्र लिंग गुणसूत्र कहलाते हैं?
2. किस लिंग को समयुग्मक कहा जाता है और कौन सा विषमयुग्मक?
3. सेक्स लिंकेज क्या है? लिंग सहबद्ध जीन की वंशागति के उदाहरण दीजिए।
4. मानव X गुणसूत्र पर स्थित पुनरावर्ती जीन एक लक्षण के रूप में क्यों दिखाई देते हैं? सूचना के अतिरिक्त स्रोतों का उपयोग करते हुए, मनुष्यों में प्रभावी और पीछे हटने वाले लिंग-सम्बद्ध लक्षणों के उदाहरण दीजिए।
5. बताएं कि किसी जीव का लिंग आमतौर पर निषेचन के समय, यानी शुक्राणु और अंडे के संलयन पर क्यों निर्धारित होता है।
6. समस्या का समाधान करो। युवा मुर्गियों में कोई ध्यान देने योग्य लिंग अंतर नहीं है, और फिर भी भविष्य के कॉकरेल और मुर्गियों के लिए अलग-अलग खिला व्यवस्था स्थापित करना आर्थिक रूप से संभव है। यह ज्ञात है कि पंख के रंग को निर्धारित करने वाला जीन एक्स गुणसूत्र पर स्थानीयकृत होता है, जिसमें धब्बेदार रंग सफेद पर हावी होता है, और रंगों के बीच का अंतर हैचिंग के तुरंत बाद ध्यान देने योग्य होता है। किस प्रकार का क्रॉसिंग किया जाना चाहिए ताकि आप तुरंत ही हैचेड मुर्गियों को सेक्स से अलग कर सकें?

अध्याय 8

परिवर्तनशीलता जीवों की नई विशेषताओं और गुणों को प्राप्त करने की क्षमता है। परिवर्तनशीलता बाहरी वातावरण के साथ जीव के संबंध को दर्शाती है। वंशानुगत (जीनोटाइपिक) और गैर-वंशानुगत (संशोधन, या फेनोटाइपिक) परिवर्तनशीलता हैं।

21. वंशानुगत (जीनोटाइपिक) परिवर्तनशीलता

याद है! जीनोटाइप क्रॉसओवर जीन कैरियोटाइप पॉलीप्लोइडी

वंशानुगत परिवर्तनशीलता में जीव की विशेषताओं में ऐसे परिवर्तन शामिल होते हैं जो जीनोटाइप द्वारा निर्धारित होते हैं और कई पीढ़ियों तक बने रहते हैं। कभी-कभी ये बड़े, स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाले परिवर्तन होते हैं, उदाहरण के लिए, छोटी टांगों वाली भेड़ (चित्र 58 देखें), मुर्गियों में आलूबुखारा की कमी (चित्र 42, 43), बिल्लियों में विभाजित उंगलियां, वर्णक की कमी (ऐल्बिनिज़म), छोटी उंगलियां (चित्र। 44) या मनुष्यों में पॉलीडेक्टली (चित्र। 45)। लगातार विरासत में मिले अचानक हुए परिवर्तनों के कारण मीठे मटर की एक बौनी किस्म, दोहरे फूलों वाले पौधे और कई अन्य विशेषताओं का उदय हुआ। अधिक बार, ये आदर्श से छोटे, बमुश्किल ध्यान देने योग्य विचलन होते हैं।

आनुवंशिक सामग्री में आनुवंशिक परिवर्तन को उत्परिवर्तन कहा जाता है (लैटिन उत्परिवर्तन से - परिवर्तन)।

डार्विन ने वंशानुगत परिवर्तनशीलता को अनिश्चित या व्यक्तिगत परिवर्तनशीलता कहा, जिससे इसकी यादृच्छिक, अप्रत्यक्ष प्रकृति और घटना की सापेक्ष दुर्लभता पर जोर दिया गया। उत्परिवर्तन एक जीन या गुणसूत्रों की संरचना में परिवर्तन से उत्पन्न होते हैं और एक प्रजाति के भीतर आनुवंशिक विविधता के स्रोत के रूप में कार्य करते हैं। निरंतर उत्परिवर्तन प्रक्रिया के कारण, जीन के विभिन्न प्रकार उत्पन्न होते हैं, जो वंशानुगत परिवर्तनशीलता का एक भंडार बनाते हैं। हालांकि, जीवित जीवों की विविधता, प्रत्येक जीनोटाइप की विशिष्टता संयोजन परिवर्तनशीलता के कारण होती है - पार करने की प्रक्रिया में यौन प्रजनन और गुणसूत्र वर्गों के दौरान गुणसूत्रों की पुनर्व्यवस्था। इसी समय, जीन और गुणसूत्रों की संरचना स्वयं माता-पिता की तरह ही रहती है, लेकिन वंशानुगत झुकाव के संयोजन और जीनोटाइप में उनकी बातचीत की प्रकृति बदल जाती है।

उत्परिवर्तन की अभिव्यक्ति की प्रकृति। प्रमुख और पुनरावर्ती उत्परिवर्तन हैं। उनमें से अधिकांश पुनरावर्ती हैं और विषमयुग्मजी जीवों में प्रकट नहीं होते हैं। इस तरह के उत्परिवर्तन वंशानुगत परिवर्तनशीलता के छिपे हुए भंडार का गठन करते हैं। हानिकारक प्रभावशाली उत्परिवर्तन के वाहक अक्सर व्यवहार्य नहीं होते हैं और व्यक्तिगत विकास के शुरुआती चरणों में मर जाते हैं।

उत्परिवर्तन का स्थान। उत्परिवर्तन को जनरेटिव और सोमैटिक में विभाजित किया गया है। एक उत्परिवर्तन जो रोगाणु कोशिकाओं में उत्पन्न हुआ है, किसी दिए गए जीव के लक्षणों की अभिव्यक्ति को प्रभावित नहीं करता है, लेकिन केवल अगली पीढ़ी में पाया जाता है। ऐसे उत्परिवर्तन को जनक कहा जाता है। यदि दैहिक कोशिकाओं में जीन बदल जाते हैं, तो इस तरह के उत्परिवर्तन इस जीव में दिखाई देते हैं और यौन प्रजनन के दौरान संतानों को संचरित नहीं होते हैं। लेकिन अलैंगिक प्रजनन के साथ, यदि कोई जीव किसी कोशिका या कोशिकाओं के समूह से विकसित होता है जिसमें एक परिवर्तित - उत्परिवर्तित - जीन होता है, तो उत्परिवर्तन संतानों को प्रेषित किया जा सकता है। ऐसे उत्परिवर्तन को दैहिक कहा जाता है। फसल उत्पादन में, दैहिक उत्परिवर्तन का उपयोग खेती वाले पौधों की नई किस्मों के प्रजनन के लिए किया जाता है। स्तनधारियों में दैहिक उत्परिवर्तन का एक उदाहरण अस्त्रखान भेड़ में भूरे रंग के ऊन की पृष्ठभूमि के खिलाफ एक सामयिक काला धब्बा है।

उत्परिवर्तन स्तर। एक ही जीन के भीतर एक या एक से अधिक न्यूक्लियोटाइड के प्रतिस्थापन के कारण होने वाले परिवर्तन को जीन या बिंदु उत्परिवर्तन कहा जाता है। वे प्रोटीन की संरचना में बदलाव लाते हैं। पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में, अमीनो एसिड का क्रम बदल जाता है और परिणामस्वरूप, प्रोटीन अणु का सामान्य कामकाज बाधित हो जाता है।

गुणसूत्रों की संरचना में परिवर्तन को गुणसूत्र उत्परिवर्तन कहा जाता है। ये उत्परिवर्तन एक गुणसूत्र के हिस्से के नुकसान के परिणामस्वरूप हो सकते हैं। यदि महत्वपूर्ण जीन खोई हुई जगह में प्रवेश करते हैं, तो इस तरह के उत्परिवर्तन से जीव की मृत्यु हो सकती है। मनुष्यों में 21 वें गुणसूत्र के एक छोटे से हिस्से के नुकसान से बच्चों में एक गंभीर जन्मजात बीमारी का विकास होता है - तीव्र ल्यूकेमिया। अन्य मामलों में, फटी हुई साइट एक गैर-समरूप गुणसूत्र में शामिल हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप जीन का एक नया संयोजन होता है जो उनकी बातचीत की प्रकृति को बदल देता है।

गुणसूत्रों की संख्या में परिवर्तन (कमी या वृद्धि) को जीनोमिक उत्परिवर्तन कहा जाता है। अर्धसूत्रीविभाजन में समजात गुणसूत्रों के किसी भी जोड़े के गैर-वियोजन के कारण, परिणामी युग्मकों में से एक में एक कम गुणसूत्र होता है, और दूसरे में सामान्य अगुणित सेट की तुलना में अधिक गुणसूत्र होते हैं। निषेचन के दौरान एक सामान्य अगुणित युग्मक के साथ संलयन से इस प्रजाति के द्विगुणित सेट विशेषता की तुलना में कम या अधिक गुणसूत्रों वाले युग्मज का निर्माण होता है। ऐसे मामलों में, जीन संतुलन का उल्लंघन एक विकासात्मक विकार के साथ होता है। एक प्रसिद्ध उदाहरण मनुष्यों में डाउन रोग है, जिसका कारण कैरियोटाइप में 21 वें जोड़े के तीन गुणसूत्रों की उपस्थिति है। डाउन की बीमारी जीवन शक्ति में उल्लेखनीय कमी, अपर्याप्त मानसिक विकास और कई अन्य विकारों से प्रकट होती है।

प्रोटोजोआ और पौधों में, गुणसूत्रों की संख्या में वृद्धि देखी जाती है, जो अगुणित समुच्चय का एक गुणक है। गुणसूत्रों के समुच्चय में होने वाले इस परिवर्तन को पॉलीप्लोइडी कहते हैं। इसकी डिग्री बदलती रहती है। प्रोटोजोआ में गुणसूत्रों की संख्या कई सौ गुना बढ़ सकती है। पॉलीप्लोइडी उच्च पौधों में व्यापक है। कैरियोटाइप में गुणसूत्र सेटों की संख्या में वृद्धि के साथ, आनुवंशिक प्रणाली की विश्वसनीयता बढ़ जाती है, और उत्परिवर्तन की स्थिति में कम व्यवहार्यता का जोखिम कम हो जाता है। Polyploidy अक्सर व्यवहार्यता, प्रजनन क्षमता और अन्य महत्वपूर्ण गुणों को बढ़ाता है। फसल उत्पादन में, कृत्रिम रूप से खेती किए गए पौधों की पॉलीप्लोइड किस्में प्राप्त की जाती हैं, जो उच्च उत्पादकता (चित्र। 46) द्वारा प्रतिष्ठित होती हैं। उच्च जानवरों में, जैसे कि स्तनधारियों में, पॉलीप्लोइड केवल कुछ ऊतकों में होता है, जैसे कि यकृत कोशिकाएं।

उत्परिवर्तन के गुण। उत्परिवर्तन वंशानुगत होते हैं, अर्थात वे पीढ़ी दर पीढ़ी लगातार संचरित होते रहते हैं। एक ही प्रजाति के विभिन्न जीवों में एक ही उत्परिवर्तन हो सकता है। उनकी अभिव्यक्ति के अनुसार, उत्परिवर्तन फायदेमंद और हानिकारक, प्रभावशाली और पीछे हटने वाले हो सकते हैं।

उत्परिवर्तित करने की क्षमता जीन के गुणों में से एक है। हालांकि, ऐसे बाहरी कारक हैं जो उत्परिवर्तन की आवृत्ति में काफी वृद्धि करते हैं। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, सभी प्रकार के आयनकारी विकिरण, भारी धातुओं के लवण, और कई अन्य।

उत्परिवर्तन का कृत्रिम उत्पादन भी व्यावहारिक महत्व का है, क्योंकि यह आबादी या प्रजातियों के भीतर आनुवंशिक विविधता को बढ़ाता है, प्रजनकों के लिए "आपूर्ति" सामग्री।

प्रश्नों और असाइनमेंट की समीक्षा करें

1. आप किस प्रकार की परिवर्तनशीलता को जानते हैं?
2. एक उत्परिवर्तन क्या है? संयुक्त भिन्नता पारस्परिक भिन्नता से किस प्रकार भिन्न है?
3. उत्परिवर्तनीय परिवर्तनशीलता के दौरान कौन सी कोशिका संरचनाओं को पुनर्व्यवस्थित किया जाता है?
4. जनरेटिव और सोमैटिक म्यूटेशन की तुलना करें। उनमें क्या समानता है और वे मौलिक रूप से कैसे भिन्न हैं?
5. "विभिन्न प्रकार के उत्परिवर्तन (घटना के स्तर के अनुसार)" तालिका को संकलित करें और भरें।
6. पाठ्यपुस्तक में प्रस्तुत उत्परिवर्तनों के वर्गीकरण में कौन से मानदंड निहित हैं? उत्परिवर्तनों के वर्गीकरण के अपने प्रकारों का सुझाव दें।
7. पॉलीप्लोइडी क्या है? उच्च जानवरों में पॉलीप्लोइड जीव क्यों नहीं होते हैं?
8. आप उत्परिवर्तन दर में वृद्धि कैसे कर सकते हैं?
9. बताएं कि चार्ल्स डार्विन ने वंशानुगत भिन्नता को अनिश्चित क्यों कहा।

22. गैर-वंशानुगत (फेनोटाइपिक) परिवर्तनशीलता

याद है! पर्यावरण जीनोटाइप फेनोटाइप

प्रत्येक जीव विभिन्न पर्यावरणीय कारकों - तापमान, प्रकाश, आर्द्रता, मात्रा और भोजन की गुणवत्ता की कार्रवाई का अनुभव करते हुए, कुछ स्थितियों में विकसित और रहता है; इसके अलावा, यह अपने और अन्य प्रजातियों के अन्य जीवों के साथ संबंधों में प्रवेश करता है। ये सभी कारक जीवों के रूपात्मक और शारीरिक गुणों, यानी उनके फेनोटाइप को बदल सकते हैं।

यदि हिमालयी खरगोश की पीठ के सफेद बालों को तोड़ दिया जाए और ठंडी पट्टी लगाई जाए, तो इस जगह पर काले बाल उग आएंगे (चित्र 47)। यदि काले ऊन को हटा दिया जाता है और एक गर्म पट्टी लगाई जाती है, तो सफेद ऊन उग आएगी। हिमालयी खरगोश को +30 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर बढ़ने पर उसके सारे बाल सफेद हो जाएंगे। सामान्य परिस्थितियों में उगाए गए ऐसे दो सफेद खरगोशों की संतानों में वर्णक का सामान्य वितरण होगा।

पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव में वृद्धि और विकास की प्रक्रिया में कई संकेत बदलते हैं। इस तरह के लक्षण परिवर्तन विरासत में नहीं मिले हैं।

चावल। 47. विभिन्न तापमानों के प्रभाव में हिमालयी खरगोश के कोट के रंग में फेनोटाइपिक परिवर्तन

कमल (चित्र। 48) और जल शाहबलूत (चित्र। 49) में, पानी के नीचे और पानी के ऊपर के पत्तों के अलग-अलग आकार होते हैं: पानी में कमल में, भाले के आकार के लंबे पतले पत्ते, और जल शाहबलूत में - इंडेंटेड - पिननेट।

पराबैंगनी किरणों के प्रभाव में, सभी लोगों (यदि वे अल्बिनो नहीं हैं) में मेलेनिन वर्णक कणिकाओं के संचय के कारण त्वचा एक तन से ढकी हुई है।

इस प्रकार, जीवों की प्रत्येक प्रजाति एक निश्चित पर्यावरणीय कारक की कार्रवाई के लिए विशेष रूप से प्रतिक्रिया करती है, और प्रतिक्रिया (विशेषता में परिवर्तन) किसी दिए गए प्रजाति के सभी व्यक्तियों में समान होती है।

इसी समय, पर्यावरणीय परिस्थितियों के प्रभाव में विशेषता की परिवर्तनशीलता असीमित नहीं है। किसी विशेषता की भिन्नता की डिग्री, या, दूसरे शब्दों में, परिवर्तनशीलता की सीमा, प्रतिक्रिया मानदंड कहलाती है। प्रतिक्रिया मानदंड की चौड़ाई जीनोटाइप द्वारा निर्धारित की जाती है और जीव के जीवन में विशेषता के मूल्य पर निर्भर करती है। एक संकीर्ण प्रतिक्रिया दर ऐसी महत्वपूर्ण विशेषताओं की विशेषता है, उदाहरण के लिए, हृदय या मस्तिष्क का आकार। इसी समय, शरीर में वसा की मात्रा व्यापक रूप से भिन्न होती है। फूलों की संरचना कीटों द्वारा परागित पौधों में बहुत कम भिन्न होती है, लेकिन पत्तियों का आकार बहुत परिवर्तनशील होता है। किसी जीव की प्रतिक्रिया की दर का ज्ञान, उसके संशोधन परिवर्तनशीलता की सीमा का प्रजनन अभ्यास में पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों के नए रूपों के "डिजाइन" में बहुत महत्व है जो मनुष्यों के लिए उपयोगी हैं। यह कृषि के अभ्यास के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जिसका उद्देश्य न केवल नए प्रजनन रूपों - नस्लों और किस्मों की शुरूआत के माध्यम से पौधों और जानवरों की उत्पादकता में वृद्धि करना है, बल्कि मौजूदा नस्लों और किस्मों की क्षमताओं का अधिकतम उपयोग करना है। . मानव शरीर को प्रतिक्रिया मानदंड की सीमाओं के भीतर बनाए रखने और विकसित करने के लिए चिकित्सा में संशोधन परिवर्तनशीलता के पैटर्न का ज्ञान भी आवश्यक है।

प्रश्नों और असाइनमेंट की समीक्षा करें

1. पर्यावरण किसी लक्षण की अभिव्यक्ति को कैसे प्रभावित करता है? उदाहरण दो।
2. पर्यावरणीय परिस्थितियों की कार्रवाई के कारण होने वाले लक्षण परिवर्तनों की गैर-आनुवांशिकता को साबित करने के लिए उदाहरणों का प्रयोग करें।
3. प्रतिक्रिया दर क्या है? इसका अक्षांश क्या निर्धारित करता है? विस्तृत और संकीर्ण प्रतिक्रिया मानदंड वाले संकेतों के उदाहरण दें।
4. फेनोटाइपिक परिवर्तनशीलता के गुणों की सूची बनाएं। इसकी जीनोटाइपिक परिवर्तनशीलता के साथ तुलना करें। तुलना के परिणामों को एक तालिका के रूप में व्यवस्थित करें।
5. जीवन से ज्ञात अर्जित विशेषताओं के उदाहरण दें। बताएं कि उन्हें विरासत में क्यों नहीं मिला है।

अध्याय 9. पौधे, पशु और सूक्ष्मजीव प्रजनन

एक प्रजाति के रूप में मनुष्य बनने की प्रक्रिया में, उसे न केवल जंगली जानवरों से अपनी रक्षा करनी थी, आश्रयों आदि की व्यवस्था करनी थी, बल्कि खुद को भोजन भी उपलब्ध कराना था। खाद्य पौधों की खोज और शिकार भोजन के बहुत विश्वसनीय स्रोत नहीं हैं, और भूख आदिम लोगों की निरंतर साथी थी। आदिम मानव झुंड में बुद्धि के लिए प्राकृतिक चयन और सामाजिक संबंधों के विकास ने मनुष्य के लिए एक कृत्रिम आवास का निर्माण किया, जो प्राकृतिक परिस्थितियों पर उसकी निर्भरता को कम करता है। साथ ही, सबसे बड़ी उपलब्धियों में से एक जंगली जानवरों को पालतू बनाकर और पौधों की खेती के माध्यम से भोजन के स्थायी स्रोत का निर्माण था।

इस प्रकार, फेनोटाइपिक परिवर्तनशीलता निम्नलिखित मुख्य गुणों की विशेषता है: 1) गैर-आनुवांशिकता; 2) परिवर्तनों की समूह प्रकृति; 3) एक निश्चित पर्यावरणीय कारक की कार्रवाई पर परिवर्तन की निर्भरता; 4) जीनोटाइप द्वारा परिवर्तनशीलता की सीमा की सशर्तता, अर्थात्, परिवर्तनों की एक ही दिशा के साथ, विभिन्न जीवों में उनकी गंभीरता की डिग्री भिन्न होती है।

विभिन्न जानवरों की नस्लों और पौधों की किस्मों का प्रजनन यौन प्रजनन के परिणामस्वरूप जंगली प्रजातियों में संयुक्त वंशानुगत परिवर्तनशीलता के अस्तित्व के साथ-साथ मनुष्य द्वारा लागू कृत्रिम चयन के कारण संभव हो गया। मनुष्य द्वारा पैदा किए गए जानवर और पौधे कई मायनों में अपने जंगली पूर्वजों से काफी भिन्न होते हैं। सांस्कृतिक रूपों में अत्यधिक विकसित व्यक्तिगत विशेषताएं हैं जो प्राकृतिक परिस्थितियों में अस्तित्व के लिए अनावश्यक या हानिकारक हैं, लेकिन मनुष्यों के लिए उपयोगी हैं। उदाहरण के लिए, मुर्गियों की कुछ नस्लों की प्रति वर्ष 300 या अधिक अंडे ले जाने की क्षमता जैविक अर्थ से रहित है, क्योंकि एक मुर्गी इतनी संख्या में अंडे नहीं दे सकती है। इसी तरह के कई उदाहरणों का हवाला दिया जा सकता है, जो न केवल आर्थिक रूप से उपयोगी लक्षणों से संबंधित हैं, बल्कि सजावटी लोगों से भी संबंधित हैं - कबूतरों में, लड़ते हुए लंड।

खेती किए गए पौधों का आकार और उत्पादकता संबंधित जंगली प्रजातियों की तुलना में अधिक है, लेकिन साथ ही वे प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों और खाने से सुरक्षा के साधनों से वंचित हैं: कड़वा या जहरीला पदार्थ, कांटों, कांटों।

मनुष्य की पोषण और तकनीकी आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करने के लिए, पूर्व निर्धारित गुणों वाले पौधों और जानवरों की नस्लों की नई किस्मों का निर्माण किया जा रहा है। पशु नस्लों और पौधों की किस्मों को बनाने और सुधारने के सिद्धांत और विधियों का विकास एक विशेष विज्ञान - चयन का विषय है।

23. खेती वाले पौधों की विविधता और उत्पत्ति के केंद्र

याद है! जंगली अनाज उगाए गए अनाज प्रजनन जीन पूल

मौजूदा पशु नस्लों या पौधों की किस्मों का जीन पूल मूल जंगली प्रजातियों की तुलना में स्वाभाविक रूप से खराब है। इस बीच, प्रजनन कार्य की सफलता मुख्य रूप से पौधों या जानवरों के मूल समूह की आनुवंशिक विविधता पर निर्भर करती है। इसलिए, पौधों और जानवरों की नस्लों की नई किस्मों का प्रजनन करते समय, जंगली रूपों में उपयोगी लक्षणों की खोज करना और उनकी पहचान करना बहुत महत्वपूर्ण है। 1920-1940 में उत्कृष्ट रूसी आनुवंशिकीविद् और ब्रीडर एन। आई। वाविलोव, खेती वाले पौधों की विविधता और भौगोलिक वितरण का अध्ययन करने के लिए। हमारे देश के क्षेत्र में और कई विदेशी देशों में कई अभियानों का आयोजन किया। इन अभियानों के दौरान, दुनिया के पौधों के संसाधनों का अध्ययन किया गया और एक विशाल बीज सामग्री एकत्र की गई, जिसे बाद में प्रजनन कार्य के लिए उपयोग किया गया। एन। आई। वाविलोव ने महत्वपूर्ण सामान्यीकरण किए, जिन्होंने चयन के सिद्धांत में एक प्रमुख योगदान के रूप में कार्य किया; उन्होंने खेती वाले पौधों की उत्पत्ति के सात केंद्रों को चुना, जहां से वे दुनिया भर में बस गए। यह दक्षिण एशियाई उष्णकटिबंधीय केंद्र है - 50% खेती वाले पौधों का जन्मस्थान, पूर्वी एशियाई, जिसमें से 20% खेती वाले पौधे दुनिया भर में बस गए, दक्षिण पश्चिम एशियाई (गेहूं, राई, फलियां, आदि सहित 14% खेती वाले पौधे)। ), भूमध्यसागरीय (गोभी, चुकंदर, दाल सहित खेती वाले पौधों का 11%), एबिसिनियन - जौ, केले, कॉफी के पेड़, आदि का जन्मस्थान, मध्य अमेरिकी, जहां मक्का, कपास, कद्दू, तंबाकू आया था, और, अंत में, दक्षिण अमेरिकी - आलू, अनानास, आदि का जन्मस्थान।

वाविलोव संग्रह के इतिहास में नाटकीय पृष्ठ भी शामिल हैं। 1940 में, इसके निर्माता को झूठे आरोपों में गिरफ्तार किया गया और 1943 में सेराटोव जेल में थकावट से मृत्यु हो गई। संग्रह को लेनिनग्राद में ऑल-यूनियन इंस्टीट्यूट ऑफ प्लांट ग्रोइंग में रखा गया था। शहर की फासीवादी नाकाबंदी के दौरान, संस्थान के कर्मचारी, जो सभी लेनिनग्रादों के साथ भूखे मर रहे थे, पूरे संग्रह को अंतिम अनाज तक बचाने में कामयाब रहे।

एन। आई। वाविलोव द्वारा शुरू की गई खेती वाले पौधों और उनके जंगली पूर्वजों की किस्मों के बीज संग्रह के निर्माण पर काम वर्तमान समय में जारी है। हमारे देश में इस संग्रह में 320 हजार से अधिक नमूने शामिल हैं। इसमें जंगली प्रजातियां, खेती वाले पौधों के रिश्तेदार, पुरानी स्थानीय किस्में, सभी बेहतरीन और नई शामिल हैं जो हाल ही में दुनिया भर के प्रजनकों के प्रयासों से बनाई गई हैं। विश्व जीन पूल से, वैज्ञानिक आर्थिक रूप से मूल्यवान लक्षणों के आनुवंशिक स्रोतों का चयन करते हैं: उत्पादकता, प्रारंभिक परिपक्वता, रोगों और कीटों के प्रतिरोध, सूखा प्रतिरोध, आवास के लिए प्रतिरोध, आदि। आधुनिक आनुवंशिक तरीके पौधों के प्रजनन में बहुत बड़ी सफलता प्राप्त करना संभव बनाते हैं। इस प्रकार, जंगली इथियोपियाई जौ के मूल्यवान जीन के उपयोग ने उत्पादकता के मामले में एक उत्कृष्ट वसंत जौ किस्म ओडेसा -100 बनाना संभव बना दिया।

प्रश्नों और असाइनमेंट की समीक्षा करें

1. पालतू जानवर और खेती वाले पौधे जंगली जानवरों से कैसे भिन्न होते हैं?
2. आप किस विज्ञान को प्रजनन का सैद्धांतिक आधार मानते हैं? अपनी पसंद की व्याख्या करें।
3. प्रजनन के लिए उगाए गए पौधों की उत्पत्ति के केंद्रों के ज्ञान का क्या महत्व है?
4. आप खेती वाले पौधों की उत्पत्ति के किन केंद्रों को जानते हैं?
5. निर्धारित करें कि आपके क्षेत्र में उगाई जाने वाली फसलों के मूल के कौन से केंद्र हैं।
6. कक्षा में स्पष्ट करें कि क्यों जंगली जानवरों को पालतू बनाना और खेती किए गए पौधों की खेती मानव विकास में एक महत्वपूर्ण मोड़ था।
7. सफल प्रजनन कार्य के लिए मूल जंगली प्रजातियों के जैविक गुणों को जानना क्यों आवश्यक है?

24. पौधे और पशु प्रजनन

याद है! नस्ल की किस्म। जीन पूल समयुग्मजी जीव पॉलीप्लोइड्स

प्रजनन का मुख्य कार्य अत्यधिक उत्पादक पशु नस्लों, पौधों की किस्मों और सूक्ष्मजीवों के उपभेदों का निर्माण है जो मनुष्यों की पोषण, सौंदर्य और तकनीकी आवश्यकताओं को सर्वोत्तम रूप से पूरा करते हैं।

एक नस्ल और एक किस्म (शुद्ध रेखा) मनुष्य द्वारा कृत्रिम रूप से बनाए गए जीवों की आबादी है, जो एक विशिष्ट जीन पूल, आनुवंशिक रूप से निश्चित रूपात्मक और शारीरिक विशेषताओं, एक निश्चित स्तर और उत्पादकता की प्रकृति की विशेषता है।

प्रत्येक नस्ल या किस्म को एक निश्चित प्रतिक्रिया दर की विशेषता होती है। तो, सफेद लेगॉर्न नस्ल के मुर्गियां उच्च अंडा उत्पादन द्वारा प्रतिष्ठित हैं। रखने और खिलाने की स्थितियों में सुधार के साथ, मुर्गियों के अंडे का उत्पादन बढ़ता है, और उनका वजन व्यावहारिक रूप से नहीं बदलता है। फेनोटाइप (उत्पादकता सहित) केवल कुछ शर्तों के तहत पूरी तरह से प्रकट होता है, इसलिए, प्रत्येक क्षेत्र के लिए कुछ जलवायु परिस्थितियों, कृषि प्रथाओं आदि के लिए, अपनी किस्मों और नस्लों का होना आवश्यक है।

गहन कृषि उत्पादन में इन सभी कारकों को ध्यान में रखा जाना चाहिए, जिसका लक्ष्य प्रति यूनिट उत्पादन की न्यूनतम लागत पर भोजन का अधिकतम उत्पादन है। दुनिया के कुछ क्षेत्रों में भोजन की तीव्र कमी के कारण कृषि का गहनता हमारे समय का एक जरूरी काम बन गया है। विशेष महत्व प्रोटीन की कमी है, जिसके बिना सामान्य विकास असंभव है। इस समस्या को विभिन्न तरीकों से हल किया जाता है, जिसमें कृषि प्रौद्योगिकी में सुधार, जानवरों की नस्लों और खेती वाले पौधों की किस्मों का चयन, जो कि दी गई परिस्थितियों में सबसे अधिक उत्पादक हैं, गैर-पारंपरिक स्रोतों से जानवरों के लिए फ़ीड प्रोटीन का उत्पादन आदि शामिल हैं। ये तरीके आधुनिक प्रजनन विधियों का व्यापक उपयोग शामिल है।

चयन और संकरण. मुख्य प्रजनन विधियां चयन और संकरण हैं। फसल उत्पादन में, बड़े पैमाने पर चयन का उपयोग अक्सर पार-परागण वाले पौधों के संबंध में किया जाता है। इस तरह के चयन के साथ, केवल वांछित गुणों वाले पौधों को बुवाई में रखा जाता है। पुन: बुवाई करते समय, कुछ विशेषताओं वाले पौधों को फिर से चुना जाता है। इस प्रकार राई की किस्मों को पाला गया (उदाहरण के लिए, व्याटका किस्म)। इस विधि द्वारा प्राप्त विविधता आनुवंशिक रूप से विषम है, और चयन को समय-समय पर दोहराया जाना है। व्यक्तिगत चयन व्यक्तिगत व्यक्तियों के आवंटन और उनसे संतान प्राप्त करने के लिए कम हो जाता है। व्यक्तिगत चयन एक शुद्ध रेखा की ओर जाता है - आनुवंशिक रूप से सजातीय (समरूप) जीवों का एक समूह। खेती वाले पौधों की कई मूल्यवान किस्मों को चयन (चित्र। 50) द्वारा प्रतिबंधित किया गया था।

चावल। 50. प्रजनन कार्य (दाएं) और मूल किस्म (बाएं) के परिणामस्वरूप प्राप्त बेहतर ग्लूटेन गुणवत्ता वाली कम तने वाली गेहूं की किस्म

किसी पौधे की किस्म या जानवरों की नस्ल के जीन पूल में मूल्यवान जीन को पेश करने और लक्षणों के इष्टतम संयोजन प्राप्त करने के लिए, बाद के चयन के साथ संकरण का उपयोग किया जाता है। तो, गेहूं की एक निश्चित किस्म में एक मजबूत तना हो सकता है और रहने के लिए प्रतिरोधी हो सकता है, लेकिन साथ ही यह जंग से आसानी से प्रभावित होता है। पतली और कमजोर भूसे वाली एक अन्य किस्म जंग के लिए प्रतिरोधी है। जब इन दो गेहूं को पार किया जाता है, तो संतानों में विभिन्न संयोजन पाए जाते हैं, जिनमें कुछ पौधे भी शामिल हैं जो आवास और जंग के प्रतिरोध के संकेतों को जोड़ते हैं। ऐसे संकरों को चुना जाता है और बुवाई के लिए उपयोग किया जाता है।

पशुपालन में, संतानों की कम संख्या के कारण, आर्थिक रूप से उपयोगी लक्षणों और संकरण पर सावधानीपूर्वक विचार करते हुए व्यक्तिगत चयन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। खेत के जानवरों में, या तो नस्ल के अधिकांश जीनों को एक समरूप अवस्था में स्थानांतरित करने के लिए या तो नस्लों या प्रजातियों के बीच असंबंधित क्रॉसिंग को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। इनब्रीडिंग का उद्देश्य कई उपयोगी लक्षणों को जोड़ना है। बाद के सख्त चयन के साथ इस तरह के क्रॉसिंग से नस्ल के गुणों में सुधार होता है (चित्र 51)।

चावल। 51. मनुष्यों के लिए उपयोगी लक्षणों के चयन से मूल जंगली प्रजातियों में परिवर्तन होता है। ऊपर दाएँ - जंगली सूअर, बाएँ और नीचे - शुद्ध नस्ल का पालतू सूअर

जानवरों या पौधों की किस्मों की विभिन्न नस्लों को पार करते समय, साथ ही अंतःविषय क्रॉसिंग में, पहली पीढ़ी के संकरों को बढ़ी हुई व्यवहार्यता और शक्तिशाली विकास (छवि 52) द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है। इस घटना, जिसे हेटेरोसिस या हाइब्रिड ताक़त कहा जाता है, को कई जीनों के विषमयुग्मजी अवस्था में संक्रमण और अनुकूल प्रमुख जीनों की परस्पर क्रिया द्वारा समझाया गया है।

आधुनिक प्रजनन की उत्कृष्ट उपलब्धियों में से एक अंतर-विशिष्ट संकरों की बांझपन को दूर करने के तरीकों का विकास है। यह पहली बार 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में हासिल किया गया था। मूली और गोभी को पार करते समय सोवियत आनुवंशिकीविद् जी डी कारपेचेंको। यह नया मानव निर्मित पौधा न तो मूली जैसा दिखता था और न ही गोभी जैसा। इसकी फली में दो हिस्से होते हैं, जिनमें से एक गोभी की फली जैसा होता है, दूसरा मूली जैसा।

इसके बाद, व्हीटग्रास के साथ गेहूं का एक संकर प्राप्त करना संभव हो गया। इस संकर के आधार पर, गेहूं की एक नई किस्म पैदा की गई - अनाज-चारा, जो प्रति सीजन तीन कटिंग के लिए 300-450 सेंटीमीटर / हेक्टेयर तक हरा द्रव्यमान देता है। एक नया अनाज और चारा फसल, गेहूं और राई का एक संकर, भी दूरस्थ संकरण विधियों द्वारा प्राप्त किया गया है। यह संकर, जिसे ट्रिटिकल कहा जाता है, गेहूं और राई की मूल्यवान विशेषताओं को सफलतापूर्वक जोड़ती है, जिससे उच्च पोषण गुणों के साथ अनाज और हरे द्रव्यमान की बड़ी पैदावार होती है।

अक्सर फसल उत्पादन में, पॉलीप्लोइड पौधे भी प्राप्त होते हैं, जो उनके बड़े आकार, उच्च उपज और कार्बनिक पदार्थों के अधिक सक्रिय संश्लेषण (चित्र। 53) द्वारा प्रतिष्ठित होते हैं। तिपतिया घास, चुकंदर, शलजम, राई, एक प्रकार का अनाज और तेल पौधों की पॉलीप्लोइड किस्में व्यापक हैं।

1. नस्ल क्या कहा जाता है; क्रम से लगाना?
2. मुख्य चयन विधियाँ क्या हैं?
3. सामूहिक चयन और व्यक्तिगत चयन की तुलना करें। उनकी समानताएं और अंतर क्या हैं?
4. क्रॉस ब्रीडिंग का उद्देश्य क्या है?
5. आप कौन से अंतर-विशिष्ट संकरों को जानते हैं?
6. खेती वाले पौधों की पॉलीप्लोइड किस्मों की विशेषताएं क्या हैं?
7. आदिम मनुष्य द्वारा उपयोग की जाने वाली पालतू बनाने की विधियों और आधुनिक पद्धतियों में क्या अंतर है?
8. आपके क्षेत्र के लिए जानवरों की कौन सी नस्लें और पौधों की किस्में विशिष्ट हैं? उनके पास क्या विशेष विशेषताएं हैं?
9. यदि आपके पास पालतू जानवर हैं, तो उनकी नस्ल के बारे में एक रिपोर्ट तैयार करें। यह नस्ल कैसे पैदा हुई थी? इसकी विशेषताएं और लाभ क्या हैं? इस नस्ल के जानवरों को रखने के लिए क्या शर्तें आवश्यक हैं?
10. कक्षा को समझाइए कि पौधे और पशु प्रजनन में विभिन्न विधियों का उपयोग क्यों किया जाता है।
11. क्या आप इस कथन से सहमत हैं कि स्थानीय मूल की स्रोत सामग्री प्रजनन कार्य के लिए बहुत महत्वपूर्ण है? अपना दृष्टिकोण स्पष्ट करें।

25. सूक्ष्मजीवों का चयन

याद है! प्रोकैरियोट्स बैक्टीरिया विटामिन आवश्यक अमीनो एसिड इंटरफेरॉन इंसुलिन

विभिन्न प्रकार की तकनीकी प्रक्रियाओं में सूक्ष्मजीवों का गहन रूप से उपयोग किया जाता है। राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों में हर साल प्रोकैरियोट्स और एककोशिकीय यूकेरियोट्स (मुख्य रूप से कवक और बैक्टीरिया) का तेजी से उपयोग किया जाता है: बेकिंग, ब्रूइंग, वाइनमेकिंग और कई डेयरी उत्पाद तैयार करने में। इस संबंध में, औद्योगिक सूक्ष्म जीव विज्ञान विकसित हो रहा है और मनुष्यों के लिए आवश्यक पदार्थों की उत्पादकता में वृद्धि के साथ सूक्ष्मजीवों के नए उपभेदों का गहन चयन चल रहा है। खाद्य उद्योग, दवा और पशुपालन में उपयोग किए जाने वाले फ़ीड प्रोटीन, एंजाइम और विटामिन की तैयारी, और एंटीबायोटिक्स (चित्र। 54) के उत्पादन के लिए इस तरह के उपभेदों का बहुत महत्व है।

चावल। 54. ग्राफ मूल जंगली रूपों की तुलना में सूक्ष्मजीवों के मानव उपभेदों की उत्पादकता में सापेक्ष वृद्धि दर्शाता है। बायां स्तंभ जंगली नस्ल की उत्पादकता है, दायां स्तंभ मानव नस्ल की उत्पादकता है।

उदाहरण के लिए, सूक्ष्मजीवों का उपयोग विटामिन बी2, बी12 प्राप्त करने के लिए किया जाता है। लकड़ी के हाइड्रोलाइज़ेट्स या पैराफिन के सेवन से उगने वाली खमीर कवक चारा प्रोटीन के स्रोत के रूप में काम करती है। खमीर में 60% तक प्रोटीन होता है। इन उच्च-प्रोटीन सांद्रता के उपयोग से प्रति वर्ष 1 मिलियन टन तक अतिरिक्त मांस प्राप्त करना संभव हो जाता है। सूक्ष्मजीवों की मदद से आवश्यक अमीनो एसिड का उत्पादन राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में बहुत महत्व रखता है। भोजन में इन यौगिकों की कमी नाटकीय रूप से विकास को रोकती है। पारंपरिक पशु आहार में कुछ आवश्यक अमीनो एसिड होते हैं, और पशुओं के सामान्य पोषण के लिए, राशन में वृद्धि करना आवश्यक है। 1 टन लाइसिन, सूक्ष्मजीवविज्ञानी संश्लेषण द्वारा प्राप्त एक अमीनो एसिड के अलावा, दसियों टन चारा बचाता है।

जीवित कोशिकाओं से या उनकी सहायता से किसी व्यक्ति के लिए आवश्यक उत्पाद प्राप्त करने की तकनीक को जैव प्रौद्योगिकी कहा जाता है। जैव प्रौद्योगिकी बहुत तेजी से विकसित हो रही है। पिछले दशकों में, विभिन्न बैक्टीरिया और कवक के उपयोग पर आधारित कई पूरी तरह से नए उद्योग उभरे हैं।

धातु विज्ञान में सूक्ष्मजीव "काम" करते हैं। अयस्कों से धातुओं के निष्कर्षण के लिए पारंपरिक तकनीक खराब या जटिल अयस्कों के व्यापक उपयोग की अनुमति नहीं देती है: उनके प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप, कचरे के विशाल संचय का निर्माण होता है, वातावरण में जहरीली गैसों का उत्सर्जन होता है। धातुओं की जैव प्रौद्योगिकी खनिजों को ऑक्सीकृत करने और धातुओं को घुलनशील यौगिकों में बदलने की बैक्टीरिया की क्षमता पर आधारित है। जब सल्फाइड खनिजों को बैक्टीरिया द्वारा ऑक्सीकृत किया जाता है, तो अधिकांश अलौह धातुएं और दुर्लभ तत्व घोल में चले जाते हैं। इस तरह, उदाहरण के लिए, दुनिया भर में प्रति वर्ष सैकड़ों-हजारों टन तांबा प्राप्त होता है, और इसकी लागत पारंपरिक तरीके से 2-3 गुना कम है। बैक्टीरिया की मदद से अयस्क से यूरेनियम, सोना और चांदी निकाला जाता है और आर्सेनिक जैसी हानिकारक अशुद्धता को दूर किया जाता है।

सूक्ष्मजीव अनुकूल परिस्थितियों में लगातार प्रोटीन का संश्लेषण करने में सक्षम हैं। वैज्ञानिकों ने मानव जीन सहित कुछ जीनों को जीवाणु कोशिका में पेश करने के तरीके विकसित किए हैं। ऐसी विधियों को जेनेटिक इंजीनियरिंग कहा जाता है। एक जीवाणु कोशिका बड़ी मात्रा में एक विदेशी जीन द्वारा एन्कोड किए गए प्रोटीन को संश्लेषित करती है। इस तरह से अब इंटरफेरॉन प्राप्त होते हैं - प्रोटीन जो वायरस के प्रजनन को दबाते हैं, और इंसुलिन, जो रक्त शर्करा के स्तर को नियंत्रित करता है।

प्रश्नों और असाइनमेंट की समीक्षा करें:

1. राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के लिए सूक्ष्मजीवों के चयन का क्या महत्व है?
2. सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के उत्पादों के औद्योगिक उत्पादन और उपयोग के उदाहरण दें।
3. जैव प्रौद्योगिकी क्या है?
4. सोचें और एक उदाहरण दें जो दर्शाता है कि मानव जाति द्वारा जैव प्रौद्योगिकी उत्पादन का उपयोग कई सैकड़ों या हजारों वर्षों से किया जा रहा है।
5. जेनेटिक इंजीनियरिंग की अवधारणा को परिभाषित करें।
6. कौन सी अवधारणा व्यापक है - "जैव प्रौद्योगिकी" या "जेनेटिक इंजीनियरिंग"? अपना दृष्टिकोण स्पष्ट करें।
7. एक वर्ग के रूप में चर्चा करें कि कृषि में सूक्ष्मजीवों का उपयोग करते समय मानव जाति के लिए कौन से दृष्टिकोण खुलते हैं।
8. एक शिक्षक के मार्गदर्शन में, सहपाठियों के साथ, "मनुष्य की सेवा में सूक्ष्मजीव" प्रदर्शनी तैयार करें।
9. एक रिपोर्ट तैयार करें "चयन के विकास के लिए घरेलू वैज्ञानिकों (एन। आई। वाविलोव, जी। डी। कारपेचेंको, वी। आई। मिचुरिन, आदि) का योगदान।"

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