मेंडलवाद, मेंडल के नियम

मेंडल, ग्रेगर - बोहेमियन नेचुरलिस्ट (हेंजोन्ड्रॉफ़, सिलेसिया, 1822-ब्रनो, मोरविया, 1884)। अगस्तियन तपस्वी बनने के बाद, उन्होंने 1843 में ब्रनो के सम्मेलन में प्रवेश किया; बाद में उन्होंने वियना विश्वविद्यालय में अपने वैज्ञानिक अध्ययन को पूरा किया। 1854 से उन्होंने ब्रनो में भौतिकी और प्राकृतिक विज्ञान पढ़ाया। 1857 और 1868 के बीच उन्होंने कॉन्वेंट के बगीचे में मटर के संकरण पर व्यावहारिक प्रयोगों के लिए खुद को समर्पित किया। परिणामों के सावधान और रोगी अवलोकन के बाद वह स्पष्टता और गणितीय सटीकता के साथ महत्वपूर्ण कानूनों के लिए नेतृत्व करने के लिए नेतृत्व किया गया था जो मेंडल के कानूनों के नाम से चलते हैं। पशु जगत के लिए पौधे की दुनिया के लिए समान रूप से मान्य, इन कानूनों ने जैविक विज्ञान की एक नई शाखा के निर्माण के लिए प्रारंभिक बिंदु का गठन किया: आनुवंशिकी। नौ वर्षों के लिए, सैकड़ों और सैकड़ों कृत्रिम परागणों के परिणामों का विश्लेषण करते हुए, लगभग 12, 000 पौधों की खेती और जांच करते हुए, मेंडल ने धैर्यपूर्वक अपने सभी टिप्पणियों को एनोटेट किया, जिसके परिणाम 1865 में ब्रनो ब्यूरैरियल हिस्ट्री सोसाइटी को एक संक्षिप्त ज्ञापन में प्रस्तुत किए गए थे। उस समय, प्रकाशन को इसके सभी महत्वों की सराहना नहीं की गई थी और इसने उस रुचि को उत्तेजित नहीं किया था जो इसके हकदार थे। तीस से अधिक वर्षों से विद्वानों द्वारा नजरअंदाज किए गए, कानूनों को 1900 में एक साथ और तीन वनस्पति विज्ञानियों के स्वतंत्र रूप से फिर से खोजा गया: नीदरलैंड में एच। डी। व्रिस, जर्मनी में सी। क्यूरेंस, ऑस्ट्रिया में ई। वॉन सछेर्मक; लेकिन इस बीच जीव विज्ञान के अध्ययन ने काफी प्रगति की थी, समय बदल गया था और खोज का तुरंत प्रभाव पड़ा।

पहला कानून, या प्रभुत्व का कानून, अधिक अच्छी तरह से संकर की एकरूपता का कानून भी कहा जाता है। मेंडल ने मटर के दो पौधे (जिसे वह संतान कहते थे) दोनों शुद्ध नस्ल के थे, एक पीले बीज वाला, दूसरा हरे रंग का, और दूसरे के निषेचन के लिए उन्होंने एक के पराग का इस्तेमाल किया। इस चौराहे से संकर पौधों के मटर की पहली पीढ़ी आई, अर्थात अब शुद्ध नस्ल नहीं है; सभी पौधों ने पीले बीज के साथ मटर का उत्पादन किया, किसी ने भी हरी बीज चरित्र नहीं दिखाया। पीला चरित्र, दूसरे शब्दों में, हरे रंग पर हावी था; पीला इसलिए प्रमुख था, हरा, नकाब, आवर्ती। एक विशेष मामला भी है, जब अधूरा प्रभुत्व है और पहली पीढ़ी पितृ और मातृ के बीच एक मध्यवर्ती चरित्र को दिखाती है; लेकिन इस मामले में भी संकर एक दूसरे के बराबर होंगे। मेंडल ने शानदार और शानदार घटनाओं की व्याख्या दी; उन्होंने यह मान लिया कि, युग्मकों के साथ, कुछ कारक संचरित किए गए थे, वर्णों के विकास के प्रभारी; उन्होंने सोचा कि प्रत्येक जीव में एक दिए गए चरित्र को दो कारकों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, एक मां द्वारा प्रेषित और एक पिता द्वारा, और ये दोनों कारक शुद्ध-जाति के व्यक्तियों में समान हैं, संकर में अलग हैं और अंत में हमेशा युग्मकों में एक ही कारक होता है। । मेंडल ने वर्णमाला के अक्षरों के साथ विरोधी वर्णों के दो कारकों की ओर इशारा किया, प्रमुख के लिए अपरकेस अक्षर, पुनरावर्ती के लिए ऋणात्मकता; और चूंकि प्रत्येक माता-पिता के पास कुछ कारक होते हैं, इसलिए उन्होंने उदाहरण के लिए संकेत दिया एए के साथ मटर पीले रंग के प्रमुख चरित्र को धारण करता है, जिसमें से एए हरे रंग के आवर्ती चरित्र को ले जाता है। हाइब्रिड, जो एक माता-पिता से ए और दूसरी तरफ एए प्राप्त करता है।

यहाँ एक व्यक्ति इंगित कर सकता है कि किसी व्यक्ति की उपस्थिति से हमेशा यह नहीं पता चल सकता है कि वह शुद्ध नस्ल से संबंधित है या क्या वह संकर है; दूसरी ओर, चौराहों और पुन: मुठभेड़ों में उनके व्यवहार की जांच करना आवश्यक है। वास्तव में, स्पष्ट रूप से शुद्ध पीले और हरे संकर मटर समान हैं; हालांकि, यह ज्ञात है कि उनकी आनुवंशिक संरचना अलग है, एक एए और दूसरा एए। एक दूसरे को शुद्ध पीले मटर (एए) पार करते समय आपके पास हमेशा केवल पीले-हरे मटर होंगे, पीले या अर्ध-पीले लेकिन संकर मटर (एए) को पार करते हुए उनके बीच हरे रंग के बीज दिखाई देंगे। पीली मटर एए, हालांकि समान हैं, आनुवंशिक रूप से अलग हैं, अर्थात, उनकी आनुवंशिक संरचना में। अन्य महत्वपूर्ण मेंडेल कानून हैं: वर्णों के अलगाव या विघटन का कानून और चरित्र स्वतंत्रता का कानून।

मेंडल के समय माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन की घटनाओं को अभी तक स्पष्ट नहीं किया गया था, लेकिन आज हम जानते हैं कि अर्धसूत्रीविभाजन में युग्मक प्रत्येक जोड़ी का केवल एक गुणसूत्र प्राप्त करते हैं और विशेष रूप से निषेचन के साथ ये गुणसूत्र यादृच्छिक पर मेट पर लौट आते हैं।

अगर हम सोचते हैं (अस्थायी सरलीकरण के लिए) कि एक निश्चित कारक गुणसूत्रों की एक जोड़ी पर स्थानीयकृत है, तो हम देखते हैं कि यूकेरियोटिक जीव (द्विगुणित) कारक जोड़े में मौजूद हैं, और केवल युग्मक (हैप्लॉयड) में एक ही कारक है। और जहां वे जोड़े में मौजूद हैं वे या तो समान या अलग हो सकते हैं।

जब दो समान कारक युग्मनज में परिवर्तित हो जाते हैं (चाहे प्रमुख या पुनरावर्ती, जीजी या जीजी) तो यह कहा जाता है कि जो व्यक्ति इससे उत्पन्न होता है, वह उस चरित्र के लिए समरूप होता है, जबकि विषमयुग्मक वह कहलाता है जिसमें दो भिन्न कारक (Gg) विलीन हो गए हैं।

व्यक्तिगत में चरित्र का निर्धारण करने वाले वैकल्पिक कारकों को एलील्स कहा जाता है । हमारे मामले में, जी जैसे प्रमुख मटर के रंग के चरित्र के लिए प्रमुख एलील और आवर्ती एलील हैं।

एक निश्चित चरित्र के लिए एलेल्स दो से अधिक भी हो सकते हैं। इसलिए हम डायलेर्फ़िज्म और जेनेटिक पॉलिमॉर्फ़िज्म के क्रमशः डायलाइलिक और पॉलीएलैलिक वर्णों की बात करेंगे।

कन्वेंशन द्वारा, प्रयोगात्मक क्रॉसिंग की पीढ़ियों को प्रतीकों पी, एफ 1 और एफ 2 के साथ संकेत दिया जाता है, जिसका अर्थ क्रमशः है:

पी = अभिभावक पीढ़ी;

एफ 1 = पहली शाखा पीढ़ी;

F2 = दूसरी शाखा पीढ़ी।

मेंडेलियन चौराहे में, पीला एक्स ग्रीन उन्हें सभी पीला देता है; उनमें से कोई भी दो, एक-दूसरे को पार कर, हर तीन येलो को हरा देते हैं। पी पीढ़ी के येल्लो और ग्रीन्स सभी समरूप हैं (जैसा कि लंबे चयन के साथ सिद्ध होता है)। उनमें से प्रत्येक हमेशा युग्मक देता है, इसलिए उनके बच्चे समान रूप से समान हैं, सभी विषमयुग्मजी। चूंकि हरे रंग पर पीला प्रमुख होता है, हेटेरोजाइट्स सभी पीले (एफ 1) होते हैं।

हालांकि, एक दूसरे के साथ इन हेटेरोज़ॉट्स में से दो को पार करते हुए, हम देखते हैं कि हर कोई समान संभावना के साथ एक या दूसरे प्रकार के युग्मक दे सकता है। युग्मकों में युग्मकों के जुड़ने की भी समान संभावना होती है (विशेष मामलों को छोड़कर), ताकि F2 में, समान संभावना के साथ, चार संभावित प्रकारों के युग्मज बनते हैं: जीजी = समरूप, पीला; जीजी = विषमयुग्मजी, पीला; जीजी = विषमयुग्मजी, पीला; gg = समरूप, हरा।

पीला और हरा इसलिए F2 में 3: 1 के अनुपात में होते हैं, क्योंकि पीले रंग से पता चलता है कि बशर्ते यह मौजूद है, जबकि हरा केवल पीले रंग की अनुपस्थिति में प्रकट होता है।

आणविक जीव विज्ञान के दृष्टिकोण से घटना को बेहतर ढंग से समझने के लिए, यह मान लेना पर्याप्त है कि एक निश्चित मूल पदार्थ, हरे, को एलील जी द्वारा निर्मित एंजाइम द्वारा संशोधित नहीं किया जाता है, जबकि एलील जी एक एंजाइम का उत्पादन करता है जो हरे रंग की चमक में परिवर्तित होता है पीला वर्णक। यदि जी एलील उस जीन को ले जाने वाले दो समरूप गुणसूत्रों में से किसी पर मौजूद नहीं है, तो मटर हरी रहती है।

तथ्य यह है कि पीले मटर को दो अलग-अलग आनुवंशिक संरचनाओं की विशेषता हो सकती है, समरूप जीजी और विषमयुग्मजी जीजी, हमें फेनोटाइप और जीनोटाइप को परिभाषित करने का अवसर देता है।

आनुवांशिक लक्षणों (जो हम देखते हैं) के जीव के बाहरी प्रकटन, पर्यावरणीय प्रभावों द्वारा कम या ज्यादा संशोधित, फेनोटाइप कहा जाता है। जीनोटाइप को इसके बजाय केवल आनुवंशिक वर्णों का सेट कहा जाता है, जिसे फ़ेनोटाइप में व्यक्त या नहीं किया जा सकता है।

F2 के पीले मटर में एक समान फेनोटाइप लेकिन एक चर जीनोटाइप है। वास्तव में, वे 2/3 हेटरोज़ायगोट्स (अप्रभावी चरित्र के वाहक) और 1/3 होमोज़ाइट्स के लिए हैं।

इसके बजाय, उदाहरण के लिए, हरे मटर में जीनोटाइप और फेनोटाइप पारस्परिक रूप से अपरिवर्तनीय हैं।

जैसा कि हम देखेंगे, एफ 1 में केवल एक माता-पिता के पात्रों की उपस्थिति, और F2 में 3: 1 अनुपात में दोनों पात्रों की उपस्थिति, सामान्य घटनाएं हैं जो क्रमशः 1 और 2 वें मेंडल के कानून का विषय हैं। यह सब उन व्यक्तियों के प्रतिच्छेदन को दर्शाता है जो एकल युग्मकों के लिए एक एकल आनुवंशिक चरित्र के लिए भिन्न होते हैं।

यदि इस तरह का कोई अन्य चौराहा बनाया जाता है, तो मेंडेलियन पैटर्न दोहराया जाता है; उदाहरण के लिए, जब एक मोटे बीज और एक चिकनी बीज के साथ एक बीज को पार करते हैं, जिसमें चिकनी एलील प्रमुख होता है, तो हमारे पास पी एल में एलएल एक्स 11, एफ 1 में सभी एलआई (हेटेरोजाइट्स, चिकनी) होंगे और एफ 2 में प्रत्येक रफ के लिए तीन चिकनी (25% एलएल), 50% एलआई, 25% 11)। लेकिन अगर हम अब डबल होमोजाइट्स को पार करते हैं, अर्थात एक वर्ण से अधिक भिन्न प्रकार (जैसे GGLL, पीले और चिकने, ggll, साग और रेगोज़ के साथ), तो हम देखते हैं कि F1 में हर कोई प्रभावी, फ़िनोटाइपेड वर्णों के साथ दोनों के साथ विषमयुग्मजी होगा। F2 में 9: 3: 3: 1 के संख्यात्मक अनुपात में चार संभावित फेनोटाइपिक संयोजन होंगे, जो चार प्रकार के युग्मकों के संभावित संयोजनों के अनुरूप 16 संभावित जीनोटाइप से लिया गया है (युग्मकों में दो द्वारा दो लिया गया)।

यह स्पष्ट है कि दो चरित्र जो पहली पीढ़ी में एक साथ थे, तीसरे में एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से अलग हो गए। समरूप गुणसूत्रों की प्रत्येक जोड़ी, अर्धसूत्रीविभाजन में, दूसरे से स्वतंत्र रूप से अलग होती है। और यही वह है जो 3rd मेंडल कानून की स्थापना करता है।

आइए अब देखते हैं, एक पूरे के रूप में, मेंडल के तीन कानूनों का एक प्रारूप:

पहला: प्रभुत्व का कानून। युग्मों की एक जोड़ी को देखते हुए, यदि संबंधित होमोज़ाइट्स के बीच एक क्रॉस की संतान फेनोटाइप में माता-पिता के पात्रों में से केवल एक को प्रस्तुत करती है, तो इसे प्रमुख और दूसरे को अप्रभावी कहा जाता है।

2: अलगाव का कानून। एफ 1 संकर के बीच का क्रॉस प्रत्येक आवर्ती के लिए तीन प्रमुखता देता है। फेनोटाइपिक अनुपात इसलिए 3: 1 है, जबकि जीनोटाइप अनुपात 1: 2: 1 (25% प्रमुख होमोजाइट्स, 50% विषमयुग्मजी, 25% होमोजिअस रिसेसिव) है।

जब हम ऐसे व्यक्तियों को पार करते हैं जो युग्मों के एक से अधिक जोड़े के लिए भिन्न होते हैं, तो प्रत्येक जोड़ी 1 और 2 के कानून के अनुसार, स्वतंत्र रूप से दूसरों के वंशजों में अलग हो जाती है।

ये तीन कानून, भले ही वे मेंडल द्वारा ठीक से तैयार नहीं किए गए थे, यूकेरियोट्स के आनुवंशिकी की नींव के रूप में पहचाने जाते हैं। जैसा कि हमेशा जीव विज्ञान के महान सिद्धांतों में होता है, इन कानूनों के सामान्य चरित्र का मतलब यह नहीं है कि उनके पास कोई अपवाद नहीं है।

वास्तव में, संभावित अपवाद इतने सारे हैं कि आज यह जेनेटिक्स को मेंडेलियन और नेओमेंडेलियन में विभाजित करने के लिए उपयोग किया जाता है, जिसमें बाद की सभी घटनाएं शामिल हैं जो मेंडेलियन कानूनों के भीतर नहीं आती हैं।

हालांकि, हालांकि, पहले अपवादों ने मेंडल की खोजों की वैधता पर संदेह किया था, यह बाद में साबित हुआ कि उनके कानून सामान्य रूप से सामान्य हैं, लेकिन अंतर्निहित घटनाएं एक महान विविधता के साथ संयुक्त हैं जो उन्हें संशोधित करती हैं। अन्यथा अभिव्यक्ति।

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द्वारा संपादित: लोरेंजो बोस्करील

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