Class 12th जीव विज्ञान अध्याय 4 - वंशागति तथा विविधता के सिद्धांत

कक्षा 12 जीव विज्ञान अध्याय 4 के लिए एनसीईआरटी समाधान: यह अध्याय वंशागति तथा विविधता के सिद्धांत के बारे में है। हम मेंडल प्रयोग, लिंकेज और पुनर्संयोजन,आदि जैसे विषयों को कवर करने जा रहे हैं। हमने इस लेख को बहुत सावधानी से तैयार किया है और अध्याय से उन सभी महत्वपूर्ण विषयों और नोट्स को शामिल करने का प्रयास किया है जिनका उपयोग आप 12वीं परीक्षा या किसी अन्य आगामी प्रतियोगी परीक्षा की तैयारी में कर सकते हैं।

 

इस अध्याय में हमने वंशागति तथा विविधता के सिद्धांत से संबंधित सभी विषयों को शामिल किया है जो नीचे सूचीबद्ध हैं: -

मेंडल प्रयोग

मेंडल के प्रयोग के नियम

एक जीन की विरासत

अधूरा प्रभुत्व

सहप्रभुत्व या बहुविकल्पीवाद

जुड़ाव और पुनर्संयोजन

लिंग निर्धारण

उत्परिवर्तन

                                               वंशानुक्रम और भिन्नता के सिद्धांत

वंशागति
यह लक्षणों का संचरण है जिसमें एक पीढ़ी के लक्षण अगली पीढ़ी में संचारित होते हैं।
कई वंशानुक्रम और प्रकार के जीन पारित हो जाते हैं क्योंकि पैदा होने वाली संतानें नई बदलती परिस्थितियों के लिए बेहतर रूप से अनुकूलित होती हैं।

आनुवंशिकी
यह जीव विज्ञान की वह शाखा है जो वंशानुगत विविधताओं और आनुवंशिकता के नियमों से संबंधित है और इसे आनुवंशिकी के रूप में जाना जाता है।
'ग्रेगर जोहान मेंडल' आनुवंशिकी के जनक हैं। तीन कानून हैं जो मेंडल के द्वारा प्रस्तावित कानून हैं।

विरासत
यह वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा लक्षण एक माता-पिता से संतान में स्थानांतरित होते हैं।

उतार-चढ़ाव
यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें निकट संबंधी जीव आपस में भिन्न होते हैं।

इसे ह्यूगो डी व्रिज ने कहा है।

यह कृत्रिम रूप से प्रेरित हो सकता है या प्रकृति में अनायास घटित हो सकता है।

इसके परिणामस्वरूप सभी आनुवंशिक परिवर्तन होते हैं जो व्यापक अर्थों में व्यक्ति के फेनोटाइप को बदल देते हैं।
इसे इस प्रकार परिभाषित किया जा सकता है कि जिस डिग्री तक संतान अपने माता-पिता से भिन्न होती है उसे भिन्नता के रूप में जाना जाता है।

मेंडल का प्रयोग
मटर के पौधे 'ग्रेगर मेंडल' पर प्रयोग करने के बाद उन्होंने वंशानुक्रम के मूलभूत नियमों की खोज की जो तीन नियमों में विभाजित हैं। मेंडल ने मटर के पौधों के विपरीत गुणों वाले सात लक्षणों का चयन किया और 14 वास्तविक प्रजनन वाले मटर के पौधों की किस्मों पर उन्होंने अपना प्रयोग किया।

विपरीत लक्षणों वाले पौधों के संकरण के परिणाम से प्राप्त जनसंख्या को प्रथम फ़िलियल पीढ़ी या F1 के रूप में जाना जाता है।

F1 पौधे स्व-निषेचन के कारण संतान प्राप्त करते हैं जो दूसरी संतान पीढ़ी या F2 का प्रतिनिधित्व करता है।

दो व्यक्तियों के संकरण से प्राप्त पौधों को संकर के रूप में जाना जाता है और इस प्रक्रिया को संकरण के रूप में जाना जाता है।

चरित्र	अप्रभावी	प्रमुख
तने की ऊंचाई	बौना	लंबा
फूल का रंग	सफेद	बैंगनी
फली का आकार	संकुचित	फुलाया हुआ
फली का रंग	पीला	हरा
पुष्प स्थिति	अक्षीय	टर्मिनल
बीज का आकार	झुर्रीदार	गोल
बीज का रंग	हरा	पीला

मेंडल के वंशानुक्रम के नियम
मेंडल द्वारा प्रस्तावित 3 कानून हैं।

1.प्रभुत्व का नियम
2. पृथक्करण का नियम या युग्मकों की शुद्धता का नियम।
3. स्वतंत्र वर्गीकरण का नियम

1. प्रभुत्व का नियम:- इस नियम में एक इकाई है जो सभी लक्षणों और लक्षणों को नियंत्रित करती है जिसे कारक के रूप में जाना जाता है। एलील्स वे कारक हैं जो जोड़े में पाए जाते हैं।
जब एलील एक ही जोड़े में पाए जाते हैं तो उन्हें समयुग्मक के रूप में जाना जाता है जबकि यदि वे अलग-अलग जोड़े में पाए जाते हैं तो उन्हें विषमयुग्मजी के रूप में जाना जाता है। समयुग्मक या तो अप्रभावी या प्रभावी हो सकता है और विषमयुग्मजी हमेशा प्रभावी रहेगा।
उदाहरण :-
लम्बाई के लिए एलील बौनेपन एलील पर हावी है।

2. पृथक्करण का नियम:- इस नियम में कहा गया है कि जब एलील्स की एक जोड़ी को हाइब्रिड (F1) में एक साथ लाया जाता है और वे बिना सम्मिश्रण के एक साथ रहते हैं लेकिन युग्मक निर्माण के दौरान पूरी तरह से अलग हो जाते हैं। यह इस तरह से होता है कि एलील्स की जोड़ी एक दूसरे से दो कारकों में से केवल एक ही प्राप्त होता है।

3. स्वतंत्र वर्गीकरण का नियम:- इस कानून में कहा गया है कि हाइब्रिड F1 में जब स्वतंत्र एलील के दो जोड़े एक साथ लाए जाते हैं तो वे स्वतंत्र प्रभावशाली प्रभाव दिखाते हैं। पृथक्करण का नियम युग्मकों के निर्माण में काम करता है। लेकिन, कारक स्वयं को मिश्रित करते हैं।

पुननेट्ट समकोण चतुर्भुज
यह संतानों के सभी संभावित जीनोटाइप की संभावना की गणना करने के लिए आनुवंशिक क्रॉस में ग्राफिकल प्रतिनिधित्व है।

एक पीढ़ी की विरासत
मोनोहाइब्रिड क्रॉस की मदद से मेंडल के नियम का उपयोग करके एक जीन की विरासत को समझाया जा सकता है। इसमें कहा गया है कि लंबे और बौने के बीच क्रॉस किया जाता है और इसके परिणामस्वरूप एफ 1 पीढ़ी या पहली फ़िलियल पीढ़ी में लंबे संकर पौधे बनते हैं। और बाद में, ये संतानें स्वयं परागित होती हैं जिसके परिणामस्वरूप F2 पीढ़ी या दूसरी फ़िलियल पीढ़ी का उत्पादन होता है, जहां 3:1 के अनुपात को दर्शाते हुए एक बौना और तीन लंबे पौधे बनते हैं।

अधूरा प्रभुत्व
मेंडल के प्रभुत्व के नियम में कुछ लक्षण अपवाद हैं और अधूरा प्रभुत्व दर्शाते हैं। ऐसे मामलों में संकर व्यक्ति दो माता-पिता के बीच कम या अधिक मध्यवर्ती होते हैं और इस घटना को अपूर्ण प्रभुत्व कहा जाता है। एक एलील दूसरे एलील पर पूरी तरह से प्रभावी नहीं होता है। इसका परिणाम एक संयुक्त फेनोटाइप होता है। अपूर्ण प्रभुत्व का दूसरा नाम मोज़ेक या आंशिक प्रभुत्व है।

मिराबिलिस जलापा जिसमें गुलाबी फूल लगते हैं, पेरू का मार्वल भी है, इसे आमतौर पर चार बजे का पौधा कहा जाता है। एफ1 पीढ़ी में प्रमुख (लाल फूल) को अप्रभावी (सफेद फूल) और गुलाबी फूलों के साथ संकरण कराया गया।
F2 पीढ़ी में वे लाल, गुलाबी और सफेद फूलों के रूप में 1:2:1 अनुपात में होते हैं। 1:2:1 जीनोटाइपिक और फेनोटाइपिक अनुपात है।

सहप्रभुत्व या बहुविकल्पीवाद
एक ही गुणसूत्र पर एक एकल जीन के लिए जिसमें एलील के तीन या अधिक वैकल्पिक रूप एक स्थिति में मौजूद होते हैं तो इसे मल्टीपल एलीलिज्म के रूप में जाना जाता है और एलील को मल्टीपल एलील कहा जाता है।
 

ऑटोसोमल कोडोमिनेंट्स का एक प्रसिद्ध उदाहरण मनुष्यों में ए, बी, ओ रक्त समूह है। यहां ABO रक्त समूह की विरासत एक जीन I है जहां I आइसोहेमाग्लगुटिनिन का प्रतिनिधित्व करता है जो 3 एलील अभिव्यक्ति बनी हुई है वे IA, IB और I हैं। IA रक्त समूह A के लिए है और ग्लाइकोप्रोटीन A और जीन IB के लिए कोड रक्त समूह B और के लिए है ग्लाइकोप्रोटीन बी के लिए कोड। 'I' जीन ग्लाइकोप्रोटीन का उत्पादन नहीं करता है और समयुग्मजी स्थिति वाले व्यक्ति जिनके दो एलील एक साथ हैं, उनका रक्त समूह O होगा। IA और IB जीन I जीन पर प्रभावी होते हैं लेकिन एलील समान रूप से प्रभावी होते हैं और वे दोनों ग्लाइकोप्रोटीन A और B का उत्पादन करते हैं जिसके परिणामस्वरूप AB रक्त समूह बनता है। इस प्रकार के एलील्स को सह-प्रमुख एलील्स कहा जाता है।

दो जीनों की विरासत
इस प्रकार की वंशागति के लिए एक ही गुण वाले दो लक्षणों की आवश्यकता होती है। दो जीनों की विरासत को समझाने के लिए मेंडल ने दो लक्षणों को चुना है जिनमें बीज का आकार और रंग शामिल है। डायहाइब्रिड क्रॉस की मदद से इसे देखा जा सकता है।यहां Y अक्षर बीज के रंग का प्रतिनिधित्व करता है जो प्रमुख पीला है, y रिसेसिव के लिए हरे रंग का प्रतिनिधित्व करता है और R बीज के आकार का प्रतिनिधित्व करता है जो गोल है, r बीज के झुर्रीदार आकार का प्रतिनिधित्व करता है। RRYY और rryy माता-पिता का जीनोटाइप है। निषेचन के बाद RY और ry युग्मक F1 संकर RrYy का उत्पादन करेंगे।
स्वतंत्र वर्गीकरण के नियम के लिए डायहाइब्रिड क्रॉस उपयोगी है। F1 के स्व-निषेचन के बाद F1 अनुपात 9:3:3:1 पाया गया।

वंशानुक्रम का गुणसूत्र सिद्धांत
यह सिद्धांत 1902 में वाल्टर सटन द्वारा दिया गया था जो जीन के साथ विशेष स्थानों में गुणसूत्रों की रैखिक संरचना की व्याख्या करता है और इसे लोकी के रूप में उल्लेखित किया गया है और बोवेरी ने भी इस सिद्धांत का अलग से अध्ययन किया है और इसे बोवेरी-सटन क्रोमोसोम सिद्धांत के नाम से भी जाना जाता है।
1. गुणसूत्रों पर जीन विशिष्ट स्थान पर पाए जाते हैं।
2. गुणसूत्र स्वतंत्र रूप से वर्गीकरण और पृथक्करण करते हैं।
3. निषेचन के बाद गुणसूत्रों की संख्या द्विगुणित हो जाती है।

जुड़ाव और पुनर्संयोजन
लिंकेज और पुनर्संयोजन की प्रक्रिया के तहत टी.एच. मॉर्गन द्वारा विभिन्न प्रयोग किए गए। सेक्स से जुड़े जीनों के बारे में अध्ययन करने के लिए टी.एच. मॉर्गन ने घरेलू मक्खी (ड्रोसोफिलिया) में डायहाइब्रिड क्रॉस का प्रदर्शन किया।
उदाहरण:- भूरे शरीर वाले और लाल आंखों वाले नर को टी.एच. मॉर्गन द्वारा पीले शरीर और सफेद आंखों वाली मादाओं से संकरण कराया गया और स्वयं ने उनकी F1 संतान पैदा की जिसके परिणामस्वरूप F2 पीढ़ी में 9:3:3:1 का अनुपात होता है, इसलिए जीन स्वतंत्र रूप से अलग नहीं होते हैं। और इसका परिणाम यह होता है कि जीन आपस में जुड़े हुए हैं। वह स्थिति जिसके द्वारा जीन शारीरिक रूप से जुड़ाव दिखाते हैं उसे लिंकेज के रूप में जाना जाता है।

जीवों द्वारा माता-पिता के दोनों लक्षणों को व्यक्त करना पुनर्संयोजन के रूप में जाना जाता है। लैंगिक रूप से प्रजनन करने वाले जीवों में वह घटना जिसके द्वारा पैतृक और मातृ गुणों का मिश्रण जिम्मेदार होता है, पुनर्संयोजन कहलाती है। यह एक ऐसी स्थिति है जिसके द्वारा आनुवंशिक सामग्री को पुनर्व्यवस्थित किया जाता है।

लिंग निर्धारण 

इस प्रक्रिया को ऐसे परिभाषित किया जाता है जहां बच्चे के लिंग का पता लगाया जा सकता है। बच्चे का लिंग जानने के लिए गुणसूत्र जिम्मेदार होते हैं। मनुष्यों में पुरुषों में X और Y गुणसूत्र होते हैं और महिलाओं में XX गुणसूत्र होते हैं। महिला के अंडे में X गुणसूत्र समान होंगे लेकिन पुरुषों में एक X और Y गुणसूत्र के कारण शुक्राणुओं के लिए यह समान नहीं होगा। यहां महिलाओं में एक ही प्रकार के गुणसूत्रों को समयुग्मक और पुरुषों में विभिन्न प्रकार के गुणसूत्रों को विषमयुग्मक के रूप में जाना जाता है।

 

कीटों में लिंग निर्धारण की क्रियाविधि XO प्रकार की होती है। एक्स क्रोमोसोम अंडों में मौजूद होता है और शुक्राणुओं में एक या एक भी एक्स क्रोमोसोम नहीं हो सकता है। यहां महिलाओं में विभिन्न प्रकार के क्रोमोसोम को हेटेरोगैमेटिक के रूप में जाना जाता है और पुरुषों में समान प्रकार के क्रोमोसोम को होमोगैमेटिक के रूप में जाना जाता है।

उत्परिवर्तन

यह एक ऐसी घटना है जिसके परिणामस्वरूप डीएनए अनुक्रमों में परिवर्तन होता है और परिणामस्वरूप किसी जीव के फेनोटाइप और जीनोटाइप में परिणाम बदल जाते हैं।

यहाँ विभिन्न प्रकार के उत्परिवर्तन हैं: -
फ़्रेम शिफ्ट म्यूटेशन, विलोपन, दोहराव, प्रतिस्थापन, सम्मिलन

1. आधार के विलोपन के कारण अमीनो एसिड में भारी परिवर्तन होता है जो उत्परिवर्तन के स्थल पर कंडोम के रीडिंग फ्रेम को स्थानांतरित कर देता है जिसे फ्रेमशिफ्ट म्यूटेशन के रूप में जाना जाता है।

2.सामान्य पूरक की अधिकता में गुणसूत्र के भाग की उपस्थिति को दोहराव कहा जाता है।

3.गुणसूत्र के अनुभाग की हानि या अनुपस्थिति और इसमें एक या अधिक जीन भी शामिल हो सकते हैं, इसे कमी या विलोपन कहा जाता है/

4.सम्मिलन वह प्रक्रिया है जिसमें डीएनए आधारों का योग होता है।

गुणसूत्र उत्परिवर्तन या विपथन

फेनोटाइपिक रूप से गुणसूत्रों में संरचनात्मक परिवर्तन को गुणसूत्र उत्परिवर्तन या विपथन के रूप में जाना जाता है।

इसका विश्लेषण 1928 में ड्रोसोफिला में एच.जे.मुलर और 1930 में ज़िया में बारबरा मैक्लिंटॉक द्वारा किया गया था।

 

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