आनुवंशिक अलगाव: यह क्या है, विशेषताएं और उदाहरण

जहां तक ​​संतान की अवधारणा का संबंध है जीवित प्राणी दो प्रकार की आधारभूत महत्वपूर्ण रणनीतियों को अपनाते हैं: अलैंगिक और यौन प्रजनन।

अलैंगिक प्रजनन में, माता-पिता के जीव से एक कोशिका या कोशिकाओं का एक समूह एक अन्य कार्यात्मक व्यक्ति को जन्म देता है, जो आनुवंशिक रूप से उसके पिता या माता के बराबर होता है। यह द्विभाजन, नवोदित, बहुभ्रूणता, पार्थेनोजेनेसिस और अन्य जटिल प्रक्रियाओं के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।

दूसरी ओर, यौन प्रजनन में एक प्रजाति के भीतर दो लिंगों के व्यक्ति होते हैं: नर और मादा। दोनों शेष कोशिकाओं की आधी आनुवंशिक जानकारी के साथ युग्मक उत्पन्न करते हैं (वे अगुणित होते हैं) और, जब एक साथ रखा जाता है, तो वे एक युग्मज को जन्म देते हैं जो अपनी सामान्य गुणसूत्र संख्या (द्विगुणित) को पुनः प्राप्त करता है। यह प्रक्रिया पिछले वाले की तुलना में बहुत अधिक महंगी है, लेकिन इसके कई फायदे हैं जो अपने आप में विकास की व्याख्या करते हैं।

अलैंगिक प्रजनन में, सभी वंशज पैतृक जीव के बराबर होते हैं। दूसरी ओर, यौन में प्रत्येक बच्चे का एक अलग आनुवंशिक श्रृंगार होता है, क्योंकि उसके आधे गुणसूत्र मातृ होते हैं और दूसरे आधे पैतृक होते हैं। क्रॉसओवर, क्रोमोसोमल क्रमपरिवर्तन, और अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान होने वाली अन्य प्रक्रियाओं के कारण, कोई भी बेटा अपने भाई के समान नहीं होता (जब तक कि वे जुड़वाँ न हों)। आगे हम आपको बताते हैं कि इससे क्या लेना-देना है

आनुवंशिक अलगाव इन सभी शर्तों के साथ।

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आनुवंशिक अलगाव क्या है?

यदि आप अपने जीवन के किसी बिंदु पर आनुवंशिकी में रुचि रखते हैं, तो यह निश्चित रूप से आपको परिचित लगता है ग्रेगर मेंडेल. इस ऑगस्टिनियन तपस्वी, कैथोलिक और प्रकृतिवादी ने मटर के साथ अपने प्रयोगों के लिए धन्यवाद तैयार किया (पिसम सैटिवुम) 1865 और 1866 के बीच प्रकाशित प्रसिद्ध मेंडल के कानूनों से अधिक। दुर्भाग्य से, इन दस्तावेजों ने 1900 तक वैज्ञानिक संस्कृति में प्रमुखता हासिल करना शुरू नहीं किया, जब मेंडल का निधन हो चुका था।

इसके भाग के लिए, शब्द "आनुवंशिक अलगाव" अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान माता-पिता से बच्चों में जीन के वितरण को संदर्भित करता है, अर्थात्, विभिन्न माता-पिता के मिलन के बाद होने वाली संतानों से उत्पन्न जीनोम का कारण। जीन पृथक्करण के तंत्र का उदाहरण देने के लिए, मेंडल के तीन कानूनों के बारे में संक्षेप में जानने में बहुत मदद मिलेगी, इसलिए हमने उनके आंकड़े का विशेष उल्लेख किया है।

चूंकि हम मेंडल की दुनिया में डूबने जा रहे हैं, इसलिए हमें कुछ नींव रखनी चाहिए। सबसे पहले, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि हम द्विगुणित प्राणियों पर ध्यान केंद्रित करने जा रहे हैं, अर्थात्, जानवर और पौधे जो अपने नाभिक में मौजूद हैं, प्रत्येक प्रकार के समरूप गुणसूत्रों के दो सेट (2n)। यदि मनुष्य की प्रत्येक कोशिका में 46 गुणसूत्र होते हैं, तो 23 माता से और 23 पिता से आते हैं।

प्रत्येक गुणसूत्र के भीतर, क्रमबद्ध डीएनए अनुक्रमों की एक श्रृंखला होती है जिसमें प्रोटीन या आरएनए को संश्लेषित करने के लिए आवश्यक जानकारी होती है: जीन. दूसरी ओर, प्रत्येक जीन के अलग-अलग "रूप" हो सकते हैं जो न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम पर निर्भर करते हैं, जिन्हें एलील कहा जाता है। चूँकि हमारे कोशिका नाभिक में प्रत्येक प्रकार के दो गुणसूत्र होते हैं, हम दावा करते हैं कि हमारे पास प्रत्येक जीन के लिए दो एलील भी हैं।

विशिष्ट मेंडेलियन आनुवंशिकी के अनुसार एक विशिष्ट एलील, प्रमुख (ए) या पुनरावर्ती (ए) हो सकता है। प्रमुख एलील वे हैं जो अपने साथी (एए या एए) से स्वतंत्र रूप से व्यक्त किए जाते हैं, जबकि पुनरावर्ती एलील के लिए आवश्यक है कि दोनों एलील एक ही जीन (एए) के लिए समान हों। किसी दिए गए जीन के लिए, एक व्यक्ति होमोज्यगस डोमिनेंट (एए), होमोज्यगस रिसेसिव (एए), या हेटेरोज्यगस (एए) हो सकता है। बाद के मामले में, प्रमुख विशेषता (ए) व्यक्त की जाती है और दूसरा नकाबपोश (ए) होता है।

इन विचारों को ध्यान में रखते हुए, हम केवल यह स्पष्ट कर सकते हैं कि जीनोटाइप एक विशिष्ट जीवित प्राणी द्वारा किए गए डीएनए के रूप में आनुवंशिक जानकारी का समूह है, जबकि फेनोटाइप उस जीनोम का हिस्सा है जिसे दृश्य स्तर पर व्यक्त किया जाता है।

इस बिंदु पर, इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि फेनोटाइप पर्यावरण और जीन का एक उत्पाद है, इसलिए जीनोम हमेशा बाहरी लक्षणों की पूरी तरह से व्याख्या नहीं करता है। आइए अब मेंडल के नियमों को देखें।

फेनोटाइप: जीनोटाइप + पर्यावरण

1. एकरूपता सिद्धांत (पहली पीढ़ी)

आइए एक काल्पनिक उदाहरण लेते हैं जो ठेठ मेंडेलियन मटर के बीज से थोड़ा विचलित होता है. हमारे साथ एक पल के लिए कल्पना कीजिए कि पक्षी की एक प्रजाति के जीनोम में COL1 जीन होता है, जो पंखों के रंग को कूटबद्ध करता है।

बदले में, इस जीन के दो प्रकार हैं: COL1A और COL1a। पहला एलील (ए) प्रमुख है और लाल रंग के साथ फेनोटाइप स्तर पर प्रकट होता है, जबकि दूसरा (ए) पुनरावर्ती है और पीले रंग के साथ प्रकट होता है।

एकरूपता के सिद्धांत के अनुसार, यदि दो समयुग्मजी माता-पिता एक साथ आते हैं (एक में दो एए एलील हैं और दूसरे में दो एए एलील हैं), तो सभी बच्चे विषमयुग्मजी (एए) होंगे। उस जीन के लिए, बिना किसी अपवाद के। इस प्रकार, माता-पिता में से एक लाल (एए) होगा, दूसरा पीला (एए) होगा और सभी संतान भी लाल (एए) होगी, क्योंकि लाल विशेषता पीले रंग पर आरोपित है।

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2. पृथक्करण सिद्धांत (दूसरी पीढ़ी)

आइए अब देखें कि क्या होता है यदि इस लाल पीढ़ी (एए) को इसके बीच पुन: उत्पन्न किया जाता है। पहले हम सूत्र लागू करते हैं और फिर हम परिणाम की व्याख्या करते हैं:

एए एक्स एए = एए, आ, ¼ आ, आ

इन मूल्यों के आधार पर, यदि किसी दिए गए जीन के लिए दो विषमयुग्मजी क्रॉस करते हैं, 4 में से 1 पिल्ले समयुग्मजी प्रमुख होंगे, 4 में से 2 विषमयुग्मजी होंगे और 4 में से 1 समयुग्मजी अप्रभावी होगा.

यदि हम अपने उदाहरण पर वापस जाते हैं, तो हम देखेंगे कि चार लाल बच्चों में से तीन लाल बच्चे दो जोड़े लाल माता-पिता से निकलते हैं भी (एए और एए), लेकिन उनमें से एक पीले फेनोटाइप (एए) को पुनः प्राप्त करता है, जो पीढ़ी में नकाबपोश था पिछला।

इस प्रकार, लाल विशेषता की आवृत्ति जनसंख्या में 3: 1 के अनुपात में वितरित की जाती है। इस बहुत ही बुनियादी सांख्यिकीय अनुमान के साथ, यह दिखाया गया है कि मेयोटिक कोशिका विभाजन द्वारा युग्मक उत्पादन के दौरान पैतृक एलील स्रावित होते हैं.

3. स्वतंत्र संचरण सिद्धांत (तीसरी पीढ़ी)

यह देखने के लिए कि यदि हम तीसरी पीढ़ी के सदस्यों को उनके बीच पार करते हैं तो एलील्स कैसे वितरित किए जाते हैं, हमें इसकी आवश्यकता होगी कुल 16 रिक्त स्थान वाली तालिका, क्योंकि प्रत्येक संस्करण (एए, एए, एए और एए) को किसी भी अन्य के साथ पुन: प्रस्तुत किया जा सकता है (4x4: 16)।

हम इन परिणामों पर ध्यान केंद्रित नहीं करने जा रहे हैं, क्योंकि पिछले उदाहरण से यह हमारे लिए स्पष्ट हो गया है कि प्रमुख लाल विशेषता वह है जो हमारे पक्षियों के पंखों के रंग में प्रबल होगी।

किसी भी मामले में, हम स्वतंत्र संचरण के सिद्धांत के विचार को बचाने में रुचि रखते हैं: विभिन्न जीनों द्वारा एन्कोड किए गए विभिन्न लक्षण स्वतंत्र रूप से विरासत में मिले हैंदूसरे शब्दों में, हमने आपको दिखाया है कि "पंख रंग" विशेषता का विरासत पैटर्न "चोंच आकार" चरित्र को प्रभावित नहीं करता है। यह केवल उन जीनों पर लागू होता है जो विभिन्न गुणसूत्रों पर होते हैं, या एक ही गुणसूत्र के भीतर काफी दूरी पर होते हैं।

आनुवंशिक अलगाव की स्थिति की सीमाएं

यद्यपि इन कानूनों ने उस चीज की नींव रखी जिसे अब हम आनुवंशिक वंशानुक्रम के रूप में जानते हैं (और इसलिए, आनुवंशिकी आणविक और अनुशासन के सभी पहलुओं), यह पहचानना आवश्यक है कि वे निश्चित प्राप्त करने के बाद थोड़ा कम हो जाते हैं ज्ञान।

उदाहरण के लिए, ये अनुप्रयोग फेनोटाइप (नमूने की बाहरी उपस्थिति) और जीनोटाइप (इसकी जीनोम) पर पर्यावरण के प्रभाव को ध्यान में नहीं रखते हैं।. अगर सूरज की किरणों की क्रिया से हमारे पक्षियों के पंख मुरझा जाते हैं (बिना किसी चीज के) सिर्फ उदाहरण के लिए), यह संभव है कि लाल पक्षियों का फेनोटाइप नारंगी हो जाएगा, नहीं लाल। COL1 जीन के लिए AA या A एलील के नमूने होने के बावजूद, पर्यावरण बाहरी और दृश्य को संशोधित करता है।

यह भी संभव है कि पंखों का रंग कई जीनों, जैसे कि COL1, COL2, COL3 और COL4 के बीच परस्पर क्रिया द्वारा एन्कोड किया गया हो। इसके अलावा, कल्पना कीजिए कि उनमें से एक का बाकी पर अधिक प्रभुत्व है और अंतिम फेनोटाइप के लिए अधिक निर्णायक है। यहां 8 अलग-अलग एलील और बहुत जटिल आनुवंशिक मुद्दे चलन में आते हैं जिन्हें केवल मेंडल के नियमों के साथ समझाया नहीं जा सकता है, इसलिए यह मात्रात्मक आनुवंशिकी के क्षेत्र में प्रवेश करने का समय होगा।

अंतिम स्पष्टीकरण के रूप में, हम यह स्पष्ट करना चाहते हैं कि यहां उद्धृत सभी उदाहरण काल्पनिक हैं, क्योंकि हमारे पास नहीं है इस बारे में ज्ञान कि क्या वास्तव में एक COL1 जीन है जो एक पक्षी प्रजाति में एक टन या किसी अन्य को कूटबद्ध करता है प्रकृति। मनुष्य के जीनोम में लगभग 25,000 जीन होते हैंतो कल्पना कीजिए कि कई अन्य जंगली प्रजातियों में फेनोटाइप्स और जीनोटाइप्स के अस्तित्व पर जोर देना या इनकार करना है जिन्हें अनुक्रमित भी नहीं किया गया है।

हम जो स्पष्ट करना चाहते हैं वह यह है कि आनुवंशिक पृथक्करण के इन नियमों के साथ जो हमने आपको उदाहरणों के माध्यम से दिखाया है, यह समझाया गया है घटनाओं में अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा युग्मक उत्पादन के दौरान एलील्स का पृथक्करण प्रजनन. हालांकि कई लक्षण इन तंत्रों द्वारा नियंत्रित नहीं होते हैं, फिर भी वे शैक्षिक या व्यावसायिक स्तर पर, जीन का अध्ययन शुरू करने के लिए हमेशा एक अच्छा प्रारंभिक बिंदु होते हैं।