अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान होने वाली आनुवंशिक विविधता के तीन तरीके

यौन प्रजनन का लाभ यह है कि यह आनुवंशिक विविधता उत्पन्न करता है, जो संभोग जीवों की आबादी को पर्यावरणीय दबावों से बेहतर ढंग से जीवित रहने में सक्षम बनाता है। अर्धसूत्रीविभाजन युग्मकों के निर्माण की प्रक्रिया है, जो शुक्राणु कोशिकाएँ और अंडाणु कोशिकाएँ हैं। युग्मक में सामान्य कोशिकाओं की तुलना में केवल आधे गुणसूत्र होते हैं, क्योंकि एक शुक्राणु और एक अंडा एक कोशिका बनाने के लिए फ्यूज हो जाता है जिसमें गुणसूत्रों की पूरी संख्या होती है। अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान गुणसूत्रों के फेरबदल के कारण आनुवंशिक विविधता उत्पन्न होती है।

एक पुरुष शुक्राणु पैदा करता है और एक महिला अंडे पैदा करती है क्योंकि उनकी प्रजनन कोशिकाएं अर्धसूत्रीविभाजन से गुजरती हैं। अर्धसूत्रीविभाजन एक कोशिका से शुरू होता है जिसमें प्रत्येक जीव के लिए विशिष्ट गुणसूत्रों की पूरी संख्या होती है - मानव कोशिकाओं में 46 गुणसूत्र होते हैं। यह चार कोशिकाओं के साथ समाप्त होता है, जिन्हें युग्मक कहा जाता है, जिनमें से प्रत्येक में गुणसूत्रों की पूरी संख्या आधी होती है। अर्धसूत्रीविभाजन एक बहु-चरणीय प्रक्रिया है जिसमें एक कोशिका डीएनए के प्रत्येक स्ट्रैंड की एक प्रतिलिपि बनाती है, जिसे गुणसूत्र कहा जाता है, और फिर दो बार विभाजित होता है। हर बार जब यह विभाजित होता है, तो यह अपनी डीएनए सामग्री को आधा कर देता है। मनुष्यों में, एक कोशिका में डीएनए के 46 स्ट्रैंड होते हैं, और फिर प्रत्येक की नकल के बाद 96 होते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन का पहला विभाजन 96 को आधे में 46 में काटता है। दूसरा विभाजन 46 को 23 में काटता है, जो एक शुक्राणु या एक अंडे में गुणसूत्रों की संख्या है।

अर्धसूत्रीविभाजन की शुरुआत में, गुणसूत्र लंबे स्ट्रैंड से छोटी, मोटी उंगली जैसी संरचनाओं में संघनित होते हैं। मनुष्यों में, संघनित गुणसूत्र X की तरह दिखते हैं। एक मानव कोशिका में 46 गुणसूत्रों में से आधे मां से आते हैं, जबकि अन्य 23 समान होते हैं लेकिन पिता से आते हैं - वे 23 जोड़े बनाते हैं, जैसे 23 जोड़े गैर-समान जुड़वां। गुणसूत्र जो एक जोड़ी बनाते हैं, समरूप गुणसूत्र कहलाते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन के प्रारंभिक भाग के दौरान, समजातीय गुणसूत्र अपने गैर-समान जुड़वाँ और डीएनए के विनिमय क्षेत्रों के साथ जुड़ जाते हैं। इस प्रक्रिया को क्रॉसिंग ओवर कहा जाता है, और इसके परिणामस्वरूप दो समरूप गुणसूत्रों के बीच डीएनए क्षेत्रों में फेरबदल होता है। क्रोमोसोम जानबूझकर टूट जाते हैं और नए संयोजनों में फिर से जुड़ जाते हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन न केवल समजातीय गुणसूत्रों के बीच डीएनए के क्षेत्रों में फेरबदल करता है, यह चार युग्मकों के बीच पूरे गुणसूत्रों को फेरबदल करता है जिसके परिणामस्वरूप अंत होता है। चार युग्मकों के बीच गुणसूत्रों के वितरण को यादृच्छिक पृथक्करण कहा जाता है। यदि "क्रॉसिंग ओवर" की प्रक्रिया नीले कार्ड और लाल कार्ड को अलग करने की तरह है, और फिर धारीदार होने के लिए टुकड़ों को एक साथ टैप करना है कार्ड, फिर "यादृच्छिक अलगाव" एक लाल डेक और एक नीले डेक को मिला रहा है, उन्हें फेरबदल कर रहा है, और फिर बेतरतीब ढंग से उन्हें चार में विभाजित कर रहा है डेक यादृच्छिक अलगाव कार्ड के चार डेक बनाता है जिसमें नीले और लाल कार्ड के विभिन्न संयोजन होते हैं।

तीसरा तरीका है कि अर्धसूत्रीविभाजन आनुवंशिक विविधता उत्पन्न करता है, समरूप गुणसूत्रों को युग्मकों में अलग करके। जैसा कि ऊपर वर्णित है, समजातीय गुणसूत्र गैर-समान जुड़वाओं के जोड़े की तरह होते हैं। जोड़े का एक गुणसूत्र माँ से आया, दूसरा पिता से। प्रत्येक समजातीय गुणसूत्र में एक ही जीन, या एक ही जीन के थोड़े भिन्न संस्करण हो सकते हैं - यही कारण है कि वे गैर-समान जुड़वाँ हैं और समान जुड़वाँ नहीं हैं। स्वतंत्र वर्गीकरण उस प्रक्रिया का वर्णन करता है जिसमें एक जोड़े के दो समरूप गुणसूत्रों को अलग-अलग युग्मकों में जाना चाहिए। यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक युग्मक में दो समरूप गुणसूत्रों में से केवल एक हो सकता है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक में हो सकता है जीन का केवल एक संस्करण, हालांकि मूल कोशिका में a. के दो थोड़े भिन्न संस्करण हो सकते हैं जीन