जैविक विरासत: सिद्धांत और अवधारणाएं, यह कैसे प्रसारित होती है, उदाहरण - जीवविज्ञान - 2025

जैविक विरासत प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक सेल या जीव की संतान अपने माता-पिता के आनुवंशिक बंदोबस्ती प्राप्त करता है। जीन का अध्ययन और वे एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में कैसे प्रेषित होते हैं, आनुवंशिकता के आनुवंशिकी के अध्ययन का क्षेत्र है।

आनुवंशिकता को माता-पिता और उनके वंशजों के बीच समानता के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, लेकिन यह शब्द आनुवंशिक भिन्नता में निहित अंतरों को भी शामिल करता है जो प्रजनन के दौरान होता है।

एक हंस और उसके युवा (हंस हंस बेन् द्वारा www.pixabay.com पर)

जैविक वंशानुक्रम जीवित कोशिकाओं की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक है, इसलिए, बहुकोशिकीय जीवों के रूप में, इसका मतलब है कि लगातार पीढ़ियों द्वारा निर्धारित गुणों और विशेषताओं को संचारित करने की क्षमता, अनुकूली तंत्र और प्राकृतिक चयन के साथ सहयोग करना।

कई लेखकों की राय है कि मनुष्य हजारों वर्षों से जैविक विरासत की मूल अवधारणाओं से परिचित हो गया है, जब पौधों और जानवरों के वर्चस्व की प्रक्रिया शुरू हुई और उन्होंने उन विशेषताओं का चयन किया, जिन्हें उन्होंने सबसे महत्वपूर्ण माना, पार किया संतान प्राप्त करें जो इन विशेषताओं को बनाए रखेगा

हालांकि, आनुवंशिकता की भौतिक और आणविक नींव की हमारी वर्तमान समझ अपेक्षाकृत हाल ही में है, क्योंकि ये 20 वीं शताब्दी की शुरुआत तक स्पष्ट नहीं थे, जब वैज्ञानिक समुदाय आनुवंशिकता के गुणसूत्र सिद्धांत के साथ आए थे।

उपरोक्त के बावजूद, कुछ वर्षों पहले ग्रेगोरियो मेंडल द्वारा लक्षणों या चरित्रों की आनुवांशिकता के सिद्धांतों का गहराई से विश्लेषण किया गया था, जिन्हें वर्तमान में "वंशानुक्रम का पिता" माना जाता है।

यह उल्लेख करना महत्वपूर्ण है कि आनुवंशिकता के इस गुणसूत्र सिद्धांत के निर्माण से पहले और बाद में, कई अन्य खोजें जीवित चीजों की आनुवांशिकी की हमारी आधुनिक समझ के लिए पारलौकिक महत्व की थीं। इनमें न्यूक्लिक एसिड के अलगाव और लक्षण वर्णन, गुणसूत्रों की खोज और अध्ययन शामिल हो सकते हैं।

जैविक विरासत का सिद्धांत

ग्रेगर मेंडल

विरासत की मूल नींव शुरू में ऑस्ट्रियाई भिक्षु ग्रेगरी मेंडल (1822-1884) द्वारा वर्ष 1856 में प्रस्तावित की गई थी।

मेंडल ने मटर के पौधे के साथ अपने प्रयोगों से समझा कि माता-पिता और उनके वंशजों के बीच समानता और अंतर दोनों को असतत वंशानुगत इकाइयों, यानी जीन के यांत्रिक संचरण द्वारा समझाया जा सकता है।

मेंडल के मटर और उनके लक्षण (स्रोत: नेफ्रोनस विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

इसने आधुनिक आनुवांशिकी की समझ के लिए नींव रखी, क्योंकि यह ज्ञात था कि गुण के आनुवांशिकता का कारण प्रजनन (यौन या अलैंगिक) के माध्यम से गुणसूत्रों पर जीन के भौतिक हस्तांतरण के कारण था।

प्राप्त परिणामों के अनुसार, मेंडल ने "विरासत के नियम" तैयार किए जो आज कुछ वर्णों के लिए लागू हैं:

- अलगाव का नियम: यह बताता है कि जीन में एलील्स के रूप में "वैकल्पिक" रूप होते हैं और वे सीधे फेनोटाइप (दृश्य विशेषताओं) को प्रभावित करते हैं।

- स्वतंत्र विरासत का कानून: तात्पर्य यह है कि एक विशेषता का उत्तराधिकार दूसरे से स्वतंत्र है, हालांकि यह कई विशेषताओं के लिए पूरी तरह से सच नहीं है।

थॉमस मॉर्गन ने 1908 में फ्रूट फ्लाई के आनुवांशिकी का अध्ययन करते हुए ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर से पता चलता है कि फेनोटाइप्स की विरासत जैसा कि पहले मेंडल द्वारा वर्णित है। इसके अलावा, यह वह था जिसने कहा कि आनुवंशिकता (जीन) की इकाइयों को गुणसूत्रों के माध्यम से प्रेषित किया गया था।

इस प्रकार, कई अन्य शोधकर्ताओं की भागीदारी के लिए धन्यवाद, आज हम जानते हैं कि जैविक वंशानुक्रम गुणसूत्रों में निहित वंशानुगत इकाइयों के संचरण के लिए होता है, या तो ऑटोसोमल, यौन या प्लास्टिडिक गुणसूत्रों में (यूकेरियोट्स में)।

किसी दिए गए फेनोटाइप की अभिव्यक्ति या उपस्थिति जीनोटाइप (प्रभुत्व और अवकाश) की विशेषताओं पर निर्भर करती है।

मूल अवधारणा

यह समझने के लिए कि जैविक विरासत के तंत्र कैसे काम करते हैं, कुछ मूलभूत अवधारणाओं को समझना आवश्यक है।

यद्यपि सभी विरासत वाले लक्षण न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम के कारण नहीं हैं जो प्रत्येक जीव के डीएनए को बनाते हैं, जब हम जैविक विरासत का उल्लेख करते हैं, तो हम आम तौर पर जीन में निहित जानकारी के प्रसारण के बारे में बात कर रहे हैं।

जनरल

एक जीन को परिभाषित किया जाता है, फिर, विरासत की मौलिक भौतिक इकाई के रूप में और यह एक परिभाषित डीएनए अनुक्रम है, जिसमें किसी जीव में कुछ विशेषता या विशेषता की अभिव्यक्ति के लिए आवश्यक सभी जानकारी शामिल है।

जेनेटिक तत्व

जीन में एक से अधिक रूप हो सकते हैं, इस क्रम में छोटे बदलावों का उत्पाद जो उन्हें चिह्नित करता है; एक ही जीन के वैकल्पिक रूपों को एलील्स के रूप में जाना जाता है।

आमतौर पर एलील को फेनोटाइपिक विशेषताओं के अनुसार परिभाषित किया जाता है जो वे देते हैं और आबादी में, एक ही जीन के लिए कई एलील ढूंढना आम है।

डीएनए, जीन और गुणसूत्र (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से थॉमस स्पैलेटस्टोसेर)

एक स्तनपायी, उदाहरण के लिए, अपने माता-पिता से प्रत्येक जीन के दो युग्मकों को विरासत में मिला है, एक अपनी माँ से और एक अपने पिता से। जीनोटाइप के उस एलील को जो हमेशा फेनोटाइप में व्यक्त किया जाता है, को प्रमुख एलील कहा जाता है, जबकि जो "साइलेंट" रहता है (जिसमें कोई फ़ेनोटाइपिक विशेषताओं को नहीं देखा जाता है) को रिकेसिव एलील के रूप में जाना जाता है।

कुछ मामलों में, यह हो सकता है कि दोनों एलील्स व्यक्त किए जाते हैं, एक मध्यवर्ती फेनोटाइप की उपस्थिति पैदा करते हैं, यही कारण है कि इन्हें एक साथ कोडिनल एलील कहा जाता है।

होमोज़ायगोसिटी और हेटरोज़ाइगोसिटी

जब कोई व्यक्ति अपने माता-पिता से दो समान एलील प्राप्त करता है, चाहे वे दोनों प्रमुख या आवर्ती हों, यह ज्ञात है, आनुवांशिक रूप से, इन एलील्स के लिए होमोजीगस के रूप में जाना जाता है। जब, दूसरी ओर, एक व्यक्ति अपने माता-पिता से दो अलग-अलग एलील, एक प्रमुख और दूसरे अवकाश ग्रहण करता है, तो इन एलीलोज़ को इन एलीलोज़ कहा जाता है।

गुणसूत्रों

प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक जीवों के जीन क्रोमोसोम नामक संरचनाओं पर पाए जाते हैं। प्रोकैरियोट्स में, कोशिकाओं में एक नाभिक नहीं होता है, आमतौर पर केवल एक गुणसूत्र होता है; यह कुछ प्रोटीन से जुड़े डीएनए से बना है, आकार में गोलाकार है और अत्यधिक कुंडलित है।

यूकेरियोट्स, कोशिकाएं जिनमें एक नाभिक होता है, प्रजातियों के आधार पर एक या एक से अधिक गुणसूत्र होते हैं, और ये क्रोमेटिन नामक एक सामग्री से बने होते हैं। प्रत्येक गुणसूत्र के क्रोमैटिन में एक डीएनए अणु होता है जो हिस्टोन नामक चार प्रकार के प्रोटीनों के साथ जुड़ा होता है, जो नाभिक के भीतर इसके संघनन को सुविधाजनक बनाता है।

यूकेरियोट्स में एक से अधिक प्रकार के गुणसूत्र होते हैं। परमाणु, माइटोकॉन्ड्रियल और क्लोरोप्लास्टिड (प्रकाश संश्लेषक जीवों तक सीमित) हैं। नाभिकीय गुणसूत्र ऑटोसोमल और सेक्सुअल होते हैं (जो सेक्स को निर्दिष्ट करते हैं)।

Ploidy

प्लोइड पूरी तरह से गुणसूत्र "सेट" है जो एक सेल है। उदाहरण के लिए, सभी स्तनधारियों और कई जानवरों की तरह मानव प्राणियों में दो गुणसूत्र होते हैं, एक पिता से और दूसरा माता से, इसलिए, उनकी कोशिकाओं को द्विगुणित कहा जाता है।

Haploids और polyploids

जिन व्यक्तियों और / या कोशिकाओं में गुणसूत्रों का केवल एक सेट होता है, उन्हें हैप्लोइड्स के रूप में जाना जाता है, जबकि जिन जीवों में गुणसूत्रों के दो से अधिक समूह होते हैं, वे हैं, सामूहिक रूप से, पॉलीप्लॉइड्स (ट्रिपलोइड्स, टेट्राप्लोइड्स, हेक्साप्लोइड्स और इतने पर)।

युग्मक

यौन प्रजनन वाले जीवों में यह दो विशेष कोशिकाओं के संलयन के लिए धन्यवाद होता है, जो दो अलग-अलग व्यक्तियों द्वारा निर्मित होता है: एक "पुरुष" और एक "महिला"। ये कोशिकाएँ युग्मक हैं; नर शुक्राणु (जंतु) या माइक्रोस्पोर (पौधे) पैदा करते हैं और मादा अण्डाणु या अंडाणु पैदा करते हैं।

आम तौर पर, सेक्स कोशिकाओं (युग्मक) का गुणसूत्र भार अगुणित होता है, अर्थात ये कोशिकाएँ कोशिका विभाजन के माध्यम से उत्पन्न होती हैं जिसमें गुणसूत्रों की संख्या में कमी शामिल होती है।

जीनोटाइप

एक जीवित जीव में, जीनोटाइप जीन के सेट (उनके संबंधित एलील के साथ) का वर्णन करता है जो कुछ विशिष्ट गुण या विशेषता के लिए कोड करता है और जो एक निश्चित फ़ंक्शन या अनुक्रम द्वारा दूसरों से अलग होते हैं। तो जीनोटाइप किसी व्यक्ति के आरोपण संविधान का प्रतिनिधित्व करता है।

हालांकि यह आम तौर पर कहा जाता है कि जीनोटाइप वह है जो फेनोटाइप को जन्म देता है, यह ध्यान रखना ज़रूरी है कि कई पर्यावरणीय और एपिजेनेटिक कारक हैं जो फ़िनोटाइप की उपस्थिति को प्रभावित कर सकते हैं।

phenotype

फेनोटाइप का शाब्दिक अर्थ है "दिखाया गया रूप।" कई ग्रंथ इसे एक जीव की दृश्य विशेषताओं के सेट के रूप में परिभाषित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप इसके जीन (जीनोटाइप) की अभिव्यक्ति और इसके चारों ओर के पर्यावरण के साथ इसकी बातचीत से दोनों होते हैं।

अधिकांश फेनोटाइप एक से अधिक जीन की ठोस कार्रवाई के उत्पाद हैं और एक ही जीन एक से अधिक जीन फेनोटाइप की स्थापना में भाग ले सकता है।

आनुवंशिक विरासत कैसे संचरित होती है?

माता-पिता से उनके वंशजों तक जीन का संचरण कोशिका चक्र में माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन के माध्यम से होता है।

प्रोकैरियोट्स में, जहां प्रजनन मुख्य रूप से द्विदलीय या द्विआधारी विखंडन द्वारा होता है, जीन को एक कोशिका से इसके वंशजों में इसके गुणसूत्र की सटीक प्रतिलिपि के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है, जो विभाजन होने से पहले बेटी कोशिका में स्रावित होता है।

बहुकोशिकीय यूकेरियोट्स, जो आम तौर पर दो प्रकार की कोशिकाओं (दैहिक और यौन) होते हैं, में संचरण या जीन विरासत के दो तंत्र होते हैं।

दैहिक कोशिकाएं, साथ ही सरल एककोशिकीय जीव, जब वे विभाजित करते हैं तो वे समसूत्रण द्वारा करते हैं, जिसका अर्थ है कि वे अपनी गुणसूत्र सामग्री की नकल करते हैं और अपनी बेटी कोशिकाओं की ओर प्रतियों का स्राव करते हैं। ये प्रतियां आम तौर पर सटीक होती हैं, इसलिए नई कोशिकाओं की विशेषताएं "पूर्वजों" के बराबर होती हैं।

बहुकोशिकीय जीवों के यौन प्रजनन में सेक्स कोशिकाएं एक मौलिक भूमिका निभाती हैं। ये कोशिकाएं, जिन्हें युग्मक के रूप में भी जाना जाता है, अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा निर्मित होती हैं, जिसमें गुणसूत्रीय भार में सहवर्ती कमी के साथ कोशिका विभाजन शामिल होता है (वे अगुणित कोशिकाएं होती हैं)।

यौन प्रजनन के माध्यम से, दो व्यक्ति अपने अगुणित युग्मक कोशिकाओं को जोड़कर और एक नई द्विगुणित व्यक्ति का गठन करके एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक अपने जीन को पारित करते हैं जो दोनों माता-पिता की विशेषताओं को साझा करते हैं।

वंशानुक्रम के उदाहरण

इस प्रक्रिया को समझाने के लिए शिक्षण ग्रंथों में प्रयुक्त जैविक विरासत के क्लासिक उदाहरण विभिन्न "मॉडल" जीवों पर आधारित हैं।

फल की मक्खी (डी। मेलानोगास्टर) उदाहरण के लिए, थॉमस मॉर्गन द्वारा उपयोग किए जाने वाले जानवरों के अध्ययन मॉडल में से एक, अक्सर लाल आँखें होती हैं। हालांकि, अपने प्रयोगों के दौरान, मॉर्गन ने एक सफेद आंखों वाले पुरुष को पाया और इसे लाल आंखों वाली महिला के साथ पार किया।

फल का कीड़ा। ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर। से लिया और संपादित: संजय आचार्य

यह देखते हुए कि "लाल आँखें" फेनोटाइप इस प्रजाति में प्रमुख है, इस क्रॉस की पहली पीढ़ी का परिणाम लाल आंखों वाले व्यक्तियों से बना था। पहली पीढ़ी (एफ 1) के व्यक्तियों के बीच पार होने के बाद एक F2 पीढ़ी हुई जिसमें दोनों फेनोटाइप दिखाई दिए।

चूंकि सफेद आँखें केवल 50% पुरुषों में एफ 2 में दिखाई देती थीं, मॉर्गन ने माना कि यह "सेक्स क्रोमोसोम से जुड़ी विरासत थी।"

संदर्भ

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