जब नीली आंखों वाले माता-पिता और भूरी आंखों वाले माता-पिता अपनी संतानों को आंखों के रंग के लिए जीन देते हैं, तो यह आनुवंशिकता का एक उदाहरण है।
बच्चों को वे जीन विरासत में मिलते हैं जिनमें डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) माता-पिता से, और उनकी नीली या भूरी आँखें हो सकती हैं। हालांकि, आनुवंशिकी जटिल है, और आंखों के रंग के लिए एक से अधिक जीन जिम्मेदार होते हैं।
इसी तरह, कई जीन बालों के रंग या ऊंचाई जैसे अन्य लक्षणों को निर्धारित करते हैं।
जीव विज्ञान में आनुवंशिकता परिभाषाDefinition
आनुवंशिकता इस बात का अध्ययन है कि कैसे माता-पिता अपने गुणों को अपनी संतानों को हस्तांतरित करते हैं आनुवंशिकी. आनुवंशिकता के बारे में कई सिद्धांत मौजूद हैं, और लोगों द्वारा कोशिकाओं को पूरी तरह से समझने से पहले आनुवंशिकता की सामान्य अवधारणाएं सामने आईं।
हालाँकि, आधुनिक समय की आनुवंशिकता और आनुवंशिकी नए क्षेत्र हैं।
यद्यपि जीन के अध्ययन की नींव १८५० के दशक में और १९वीं शताब्दी के दौरान दिखाई दी, लेकिन २०वीं शताब्दी की शुरुआत तक इसे काफी हद तक नजरअंदाज कर दिया गया था।
मानव लक्षण और आनुवंशिकता
मानव लक्षण विशिष्ट विशेषताएं हैं जो व्यक्तियों की पहचान करती हैं। माता-पिता इन्हें अपने जीन के माध्यम से पारित करते हैं। कुछ आसानी से पहचाने जाने वाले मानवीय लक्षण हैं ऊंचाई, आंखों का रंग, बालों का रंग, बालों का प्रकार, ईयरलोब लगाव और जीभ का घूमना। जब आप तुलना करते हैं
उदाहरण के लिए, एक प्रमुख लक्षण, जैसे कि भूरे बाल, आबादी में अधिक आम है, जबकि एक आवर्ती लक्षण, जैसे कि लाल बाल, कम आम है। हालांकि, सभी प्रमुख लक्षण सामान्य नहीं हैं।
यदि आप आनुवंशिकी का अध्ययन करने जा रहे हैं, तो आपको डीएनए और के बीच के संबंध को समझना होगा पैतृकलक्षण.
अधिकांश जीवित जीवों की कोशिकाओं में डीएनए होता है, जो वह पदार्थ है जो आपके जीन को बनाता है। जब कोशिकाएं पुनरुत्पादन करती हैं, तो वे डीएनए अणु को पारित कर सकती हैं या आनुवंशिक जानकारी अगली पीढ़ी को। उदाहरण के लिए, आपकी कोशिकाओं में आनुवंशिक सामग्री होती है जो यह निर्धारित करती है कि आपके बाल सुनहरे हैं या काले।
आपका जीनोटाइप है जीन कोशिकाओं के अंदर, जबकि आपका फेनोटाइप भौतिक लक्षण है जो जीन और पर्यावरण दोनों से दिखाई और प्रभावित होते हैं।
जीनों में भिन्नताएं होती हैं, इसलिए डीएनए अनुक्रम भिन्न होते हैं। आनुवंशिक विभिन्नता लोगों को अद्वितीय बनाता है, और यह प्राकृतिक चयन में एक महत्वपूर्ण अवधारणा है क्योंकि अनुकूल विशेषताओं के जीवित रहने और आगे बढ़ने की संभावना अधिक होती है।
यद्यपि समान जुड़वा बच्चों का डीएनए समान होता है, लेकिन उनकी जीन अभिव्यक्ति भिन्न हो सकती है। यदि एक जुड़वा को दूसरे की तुलना में अधिक पोषण मिलता है, तो वह समान जीन होने के बावजूद लंबा हो सकता है।
आनुवंशिकता का इतिहास
प्रारंभ में, लोगों ने आनुवंशिकता को प्रजनन के दृष्टिकोण से समझा। उन्होंने बुनियादी अवधारणाओं का पता लगाया, जैसे कि पौधों के पराग और स्त्रीकेसर मनुष्यों के अंडे और शुक्राणु के समान होते हैं।
पौधों और अन्य प्रजातियों में संकर संकरों के प्रजनन के बावजूद, आनुवंशिकी एक रहस्य बनी रही। कई वर्षों तक, वे मानते थे कि रक्त संचारित आनुवंशिकता है। चार्ल्स डार्विन ने भी सोचा कि रक्त आनुवंशिकता के लिए जिम्मेदार है।
1700 के दशक में, कैरोलस लिनिअस और जोसेफ गोटलिब कोलरेउटर ने विभिन्न पौधों की प्रजातियों को पार करने के बारे में लिखा और पाया कि संकरों में मध्यवर्ती विशेषताएं थीं।
ग्रेगर मेंडल का काम 1860 के दशक में. की समझ को बेहतर बनाने में मदद की संकर संकरण तथा विरासत. उन्होंने स्थापित सिद्धांतों का खंडन किया, लेकिन प्रकाशन पर उनके काम को पूरी तरह से समझा नहीं गया।
एरिच त्शेर्मक वॉन सेसेनेग, ह्यूगो डी व्रीस और कार्ल एरिच कोरेंस ने 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में मेंडल के काम को फिर से खोजा। इनमें से प्रत्येक वैज्ञानिक ने पौधों के संकरों का अध्ययन किया और इसी तरह के निष्कर्ष पर पहुंचे।
आनुवंशिकता और आनुवंशिकी
आनुवंशिकी जैविक वंशानुक्रम का अध्ययन है, और ग्रेगर मेंडेल इसके पिता माने जाते हैं। उन्होंने मटर के पौधों का अध्ययन करके आनुवंशिकता की प्रमुख अवधारणाओं को स्थापित किया। आनुवंशिक तत्व जीन हैं, और लक्षण विशिष्ट विशेषताएं हैं, जैसे कि फूल का रंग।
अक्सर कॉल किया गया मेंडेलियन वंशानुक्रम, उनके निष्कर्षों ने जीन और लक्षणों के बीच संबंध स्थापित किया।
मेंडल ने मटर के पौधों में सात विशेषताओं पर ध्यान केंद्रित किया: ऊंचाई, फूल का रंग, मटर का रंग, मटर का आकार, फली का आकार, फली का रंग और फूल की स्थिति। मटर अच्छे परीक्षण विषय थे क्योंकि उनके पास तेजी से प्रजनन चक्र थे और बढ़ने में आसान थे। मटर की शुद्ध-प्रजनन रेखाएं स्थापित करने के बाद, वह संकर बनाने के लिए उन्हें पार करने में सक्षम था।
उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि फली के आकार जैसे लक्षण आनुवंशिक तत्व या जीन थे।
आनुवंशिकता के प्रकार
एलील्स एक जीन के विभिन्न रूप हैं। आनुवंशिक विविधताएं जैसे उत्परिवर्तन एलील बनाने के लिए जिम्मेदार हैं। डीएनए बेस जोड़े में अंतर भी फ़ंक्शन या फेनोटाइप को बदल सकता है। एलील्स के बारे में मेंडल के निष्कर्ष वंशानुक्रम के दो प्रमुख कानूनों का आधार बने: अलगाव का कानून और यह स्वतंत्र वर्गीकरण का नियम.
पृथक्करण का नियम कहता है कि जब युग्मक बनते हैं तो एलील जोड़े अलग हो जाते हैं। स्वतंत्र वर्गीकरण का नियम बताता है कि विभिन्न जीनों के एलील स्वतंत्र रूप से क्रमबद्ध होते हैं।
एलील्स या तो प्रमुख या पुनरावर्ती रूपों में मौजूद हैं। प्रमुख युग्मविकल्पी व्यक्त या दृश्यमान हैं। उदाहरण के लिए, भूरी आँखें प्रमुख हैं। दूसरी ओर, आवर्ती एलील हमेशा व्यक्त या दृश्यमान नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, नीली आँखें आवर्ती हैं। किसी व्यक्ति की नीली आँखें होने के लिए, उसे इसके लिए दो एलील विरासत में लेने होंगे।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि किसी आबादी में प्रमुख लक्षण हमेशा सामान्य नहीं होते हैं। इसका एक उदाहरण कुछ आनुवंशिक रोग हैं, जैसे हंटिंगटन रोग, जो एक प्रमुख एलील के कारण होता है लेकिन आबादी में आम नहीं है।
चूंकि विभिन्न प्रकार के एलील होते हैं, कुछ जीवों में एक ही गुण के लिए दो एलील होते हैं। समयुग्मक इसका मतलब है कि एक जीन के लिए दो समान एलील हैं, और विषमयुग्मजी इसका मतलब है कि एक जीन के लिए दो अलग-अलग एलील हैं। जब मेंडल ने अपने मटर के पौधों का अध्ययन किया, तो उन्होंने पाया कि एफ2 पीढ़ी (पोते) के फेनोटाइप में हमेशा 3: 1 का अनुपात था।
इसका मतलब यह है कि प्रमुख लक्षण आवर्ती की तुलना में तीन गुना अधिक बार दिखाई देता है।
आनुवंशिकता उदाहरण
पुनेट वर्ग समयुग्मजी बनाम समयुग्मजी को समझने में आपकी सहायता कर सकता है। विषमयुग्मजी क्रॉस और विषमयुग्मजी बनाम। विषमयुग्मजी क्रॉस। हालांकि, सभी क्रॉस की गणना उनकी जटिलता के कारण पुनेट वर्गों का उपयोग करके नहीं की जा सकती है।
रेजिनाल्ड सी के नाम पर रखा गया। पुनेट, आरेख आपको संतानों के लिए फेनोटाइप और जीनोटाइप की भविष्यवाणी करने में मदद कर सकते हैं। वर्ग कुछ क्रॉस की संभावना दिखाते हैं।
मेंडल के समग्र निष्कर्षों से पता चला कि जीन आनुवंशिकता को प्रसारित करते हैं। प्रत्येक माता-पिता अपने आधे जीन को संतानों में स्थानांतरित करते हैं। माता-पिता अलग-अलग संतानों को अलग-अलग जीन भी दे सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक जैसे जुड़वा बच्चों का डीएनए समान होता है, लेकिन भाई-बहन में ऐसा नहीं होता है।
गैर-मेंडेलियन वंशानुक्रम
मेंडल का कार्य सटीक लेकिन सरल था, इसलिए आधुनिक आनुवंशिकी ने अधिक उत्तर खोजे हैं। सबसे पहले, लक्षण हमेशा एक ही जीन से नहीं आते हैं। एकाधिक जीन नियंत्रण पॉलीजेनिक लक्षणजैसे बालों का रंग, आंखों का रंग और त्वचा का रंग। इसका मतलब है कि आपके भूरे या काले बाल होने के लिए एक से अधिक जीन जिम्मेदार हैं।
एक जीन कई विशेषताओं को भी प्रभावित कर सकता है। यह है pleiotropy, और जीन असंबंधित लक्षणों को नियंत्रित कर सकते हैं। कुछ मामलों में, फुफ्फुसीय आनुवंशिक रोगों और विकारों से जुड़ा हुआ है। उदाहरण के लिए, सिकल सेल एनीमिया एक विरासत में मिला आनुवंशिक विकार है जो लाल रक्त कोशिकाओं को अर्धचंद्राकार बनाकर प्रभावित करता है।
लाल रक्त कोशिकाओं को प्रभावित करने के अलावा, विकार रक्त प्रवाह और अन्य अंगों को प्रभावित करता है। इसका मतलब है कि इसका कई लक्षणों पर प्रभाव पड़ता है।
मेंडल ने सोचा था कि प्रत्येक जीन में केवल दो एलील होते हैं। हालांकि, एक जीन के कई अलग-अलग एलील हो सकते हैं। एकाधिक एलील एक जीन को नियंत्रित कर सकते हैं। इसका एक उदाहरण खरगोशों में कोट का रंग है। एक अन्य उदाहरण मनुष्यों में ABO रक्त-प्रकार समूह प्रणाली है। लोगों में रक्त के लिए तीन एलील होते हैं: ए, बी और ओ। A और B, O पर हावी हैं, इसलिए वे हैं कोडोमिनेंट.
अन्य विरासत पैटर्न
पूर्ण प्रभुत्व वह पैटर्न है जिसका मेंडल ने वर्णन किया था। उन्होंने देखा कि एक एलील प्रमुख था जबकि दूसरा पुनरावर्ती था। प्रमुख एलील दिखाई दे रहा था क्योंकि यह व्यक्त किया गया था। मटर के पौधों में बीज का आकार पूर्ण प्रभुत्व का उदाहरण है; झुर्रीदार लोगों पर गोल बीज एलील प्रमुख होते हैं।
हालांकि, आनुवंशिकी अधिक जटिल है, और पूर्ण प्रभुत्व हमेशा नहीं होता है।
में अधूरा प्रभुत्व, एक एलील पूरी तरह से प्रभावी नहीं है। स्नैपड्रैगन अधूरे प्रभुत्व का एक उत्कृष्ट उदाहरण है। इसका मतलब यह है कि संतान का फेनोटाइप दो माता-पिता के फेनोटाइप के बीच में प्रतीत होता है। जब एक सफेद स्नैपड्रैगन और एक लाल स्नैपड्रैगन नस्ल, उनके पास गुलाबी स्नैपड्रैगन हो सकता है। जब आप इन गुलाबी स्नैपड्रैगन को पार करते हैं, तो परिणाम लाल, सफेद और गुलाबी होते हैं।
में सहप्रभुत्व, दोनों एलील समान रूप से व्यक्त किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ फूल विभिन्न रंगों का मिश्रण हो सकते हैं। एक लाल फूल और एक सफेद फूल लाल और सफेद पंखुड़ियों के मिश्रण से संतान पैदा कर सकता है। माता-पिता के दो फेनोटाइप दोनों व्यक्त किए जाते हैं, इसलिए संतान के पास एक तीसरा फेनोटाइप होता है जो उन्हें जोड़ता है।
घातक एलील्स
कुछ क्रॉस घातक हो सकते हैं। ए घातक एलील जीव को मार सकता है। 1900 के दशक में, लुसिएन क्यूनॉट ने पाया कि जब उन्होंने भूरे चूहों के साथ पीले चूहों को पार किया, तो संतान भूरे और पीले रंग के थे।
हालांकि, जब उन्होंने दो पीले चूहों को पार किया, तो संतान में 3:1 के अनुपात के बजाय 2:1 का अनुपात था जो मेंडल ने पाया था। एक भूरे चूहे के लिए दो पीले चूहे थे।
Cuenót ने पाया कि पीला प्रमुख रंग था, इसलिए ये चूहे विषमयुग्मजी थे। हालांकि, हेटेरोज़ाइट्स को पार करने से पैदा हुए लगभग एक चौथाई चूहों की भ्रूण अवस्था के दौरान मृत्यु हो गई। यही कारण है कि अनुपात 3:1 के बजाय 2:1 था।
उत्परिवर्तन घातक जीन पैदा कर सकता है। यद्यपि कुछ जीव भ्रूण अवस्था में मर सकते हैं, अन्य इन जीनों के साथ वर्षों तक जीवित रहने में सक्षम हो सकते हैं। मनुष्यों में घातक एलील भी हो सकते हैं, और कई आनुवंशिक विकार उनसे जुड़े होते हैं।
आनुवंशिकता और पर्यावरण
एक जीवित जीव कैसे बनता है यह उसकी आनुवंशिकता और पर्यावरण दोनों पर निर्भर करता है. उदाहरण के लिए, फेनिलकेटोनुरिया (पीकेयू) आनुवंशिक विकारों में से एक है जो लोगों को विरासत में मिल सकता है। पीकेयू बौद्धिक अक्षमताओं और अन्य समस्याओं का कारण बन सकता है क्योंकि शरीर अमीनो एसिड फेनिलएलनिन को संसाधित नहीं कर सकता है।
यदि आप केवल आनुवंशिकी को देखें, तो आप उम्मीद करेंगे कि पीकेयू वाले व्यक्ति में हमेशा बौद्धिक अक्षमता होगी। हालांकि, नवजात शिशुओं में शुरुआती पहचान के लिए धन्यवाद, लोगों के लिए पीकेयू के साथ कम प्रोटीन आहार पर रहना संभव है और कभी भी गंभीर स्वास्थ्य समस्याओं का विकास नहीं होता है।
जब आप पर्यावरणीय कारकों और आनुवंशिकी दोनों को देखते हैं, तो यह देखना संभव है कि कोई व्यक्ति कैसे रहता है, जीन अभिव्यक्ति को कैसे प्रभावित कर सकता है।
हाइड्रेंजस इसका एक और उदाहरण है पर्यावरणीय प्रभाव जीन पर। मिट्टी के पीएच के कारण एक ही जीन वाले दो हाइड्रेंजिया पौधे अलग-अलग रंग के हो सकते हैं। अम्लीय मिट्टी नीली हाइड्रेंजस बनाती है, जबकि क्षारीय मिट्टी गुलाबी बनाती है। मिट्टी के पोषक तत्व और खनिज भी इन पौधों के रंग को प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, नीले हाइड्रेंजस में यह रंग बनने के लिए मिट्टी में एल्युमिनियम होना चाहिए।
मेंडल का योगदान
हालांकि ग्रेगर मेंडल के अध्ययन ने अधिक शोध की नींव तैयार की, आधुनिक आनुवंशिकी ने अपने निष्कर्षों का विस्तार किया और नए विरासत पैटर्न की खोज की, जैसे अधूरा प्रभुत्व और सहप्रभुत्व
यह समझना कि कैसे जीन भौतिक लक्षणों के लिए जिम्मेदार हैं जिन्हें आप देख सकते हैं, जीव विज्ञान का एक महत्वपूर्ण पहलू है। आनुवंशिक विकारों से लेकर पादप प्रजनन तक, आनुवंशिकता कई ऐसे प्रश्नों की व्याख्या कर सकती है जो लोग अपने आसपास की दुनिया के बारे में पूछते हैं।
