डायहाइब्रिड क्रॉसिंग के लिए पुनेट ग्रिड। पुनेट ग्रेटिंग - जटिल समस्याओं का एक सरल समाधान

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पुनेट ग्रिड, या पॅनेट ग्रिड, - अंग्रेजी आनुवंशिकीविद् रेजिनाल्ड पुनेट (1875-1967) द्वारा एक उपकरण के रूप में प्रस्तावित एक तालिका जो पैतृक जीनोटाइप से एलील्स की अनुकूलता निर्धारित करने के लिए एक ग्राफिकल रिकॉर्ड है। वर्ग के एक ओर मादा युग्मक हैं, दूसरी ओर नर युग्मक हैं। इससे पैतृक युग्मकों को पार करके प्राप्त जीनोटाइप को प्रस्तुत करना आसान और अधिक दृश्यात्मक हो जाता है।

मोनोहाइब्रिड क्रॉस

इस उदाहरण में, दोनों जीवों का जीनोटाइप Bb है। वे बी या बी एलील युक्त युग्मक उत्पन्न कर सकते हैं (पहला मतलब प्रभुत्व, दूसरा मतलब अप्रभावी)। बीबी जीनोटाइप वाले वंशज की संभावना 25%, बीबी - 50%, बीबी - 25% है।

फेनोटाइप्स 3:1 संयोजन में प्राप्त किए जाते हैं। एक उत्कृष्ट उदाहरण चूहे के फर का रंग है: उदाहरण के लिए, बी - काला फर, बी - सफेद। इस मामले में, 75% संतानों के पास काला कोट (बीबी या बीबी) होगा, जबकि केवल 25% के पास सफेद कोट (बीबी) होगा।

डायहाइब्रिड क्रॉस

निम्नलिखित उदाहरण विषमयुग्मजी मटर के पौधों के बीच एक द्विसंकर संकरण को दर्शाता है। ए आकार के लिए प्रमुख एलील (गोल मटर) का प्रतिनिधित्व करता है, ए अप्रभावी एलील (झुर्रीदार मटर) का प्रतिनिधित्व करता है। बी रंग के लिए प्रमुख एलील (पीला मटर) का प्रतिनिधित्व करता है, बी अप्रभावी एलील (हरा) है। यदि प्रत्येक पौधे का जीनोटाइप एएबीबी है, तो, चूंकि आकार और रंग के एलील स्वतंत्र हैं, सभी संभावित संयोजनों में चार प्रकार के युग्मक हो सकते हैं: एबी, एबी, एबी और एबी।

9 गोल पीली मटर, 3 गोल हरी मटर, 3 झुर्रीदार पीली मटर, 1 झुर्रीदार हरी मटर बनती है। डायहाइब्रिड क्रॉस में फेनोटाइप्स को 9:3:3:1 के अनुपात में संयोजित किया जाता है।

वृक्ष विधि

एक वैकल्पिक, वृक्ष-आधारित विधि है, लेकिन यह युग्मक जीनोटाइप को सही ढंग से प्रदर्शित नहीं करती है:

पार करते समय इसका प्रयोग लाभकारी होता है

चेक खोजकर्ता ग्रेगर मेंडल(1822-1884) पर विचार किया गया आनुवंशिकी के संस्थापकचूँकि वह इस विज्ञान के आकार लेने से पहले ही, वंशानुक्रम के बुनियादी नियम तैयार करने वाले पहले व्यक्ति थे। मेंडल से पहले भी कई वैज्ञानिक थे, जिनमें 18वीं सदी के उत्कृष्ट जर्मन हाइब्रिडाइज़र भी शामिल थे। आई. केलरेउटर ने कहा कि विभिन्न किस्मों से संबंधित पौधों को पार करते समय, संकर संतानों में बड़ी परिवर्तनशीलता देखी जाती है। हालाँकि, कोई भी जटिल विभाजन को समझाने में सक्षम नहीं था और इसके अलावा, हाइब्रिडोलॉजिकल विश्लेषण की वैज्ञानिक पद्धति की कमी के कारण इसे सटीक सूत्रों तक सीमित कर दिया।

यह हाइब्रिडोलॉजिकल पद्धति के विकास के लिए धन्यवाद था कि मेंडल उन कठिनाइयों से बचने में कामयाब रहे जिन्होंने पहले शोधकर्ताओं को भ्रमित किया था। जी. मेंडल ने 1865 में ब्रून में सोसाइटी ऑफ नेचुरल साइंटिस्ट्स की एक बैठक में अपने काम के परिणामों पर रिपोर्ट दी। स्वयं "प्लांट हाइब्रिड्स पर प्रयोग" नामक कार्य को बाद में इस सोसायटी की "कार्यवाही" में प्रकाशित किया गया था, लेकिन समकालीनों से उचित मूल्यांकन नहीं मिला और 35 वर्षों तक भुला दिया गया।

एक भिक्षु के रूप में, जी. मेंडल ने ब्रून में मठ के बगीचे में मटर की विभिन्न किस्मों को पार करने पर अपने शास्त्रीय प्रयोग किए। उन्होंने मटर की 22 किस्मों का चयन किया जिनमें सात विशेषताओं में स्पष्ट वैकल्पिक अंतर थे: बीज पीले और हरे, चिकने और झुर्रीदार, फूल लाल और सफेद, पौधे लंबे और छोटे, आदि। हाइब्रिडोलॉजिकल विधि की एक महत्वपूर्ण शर्त शुद्ध, यानी, माता-पिता के रूप में अनिवार्य उपयोग थी। वे रूप जो अध्ययन की गई विशेषताओं के अनुसार विभाजित नहीं होते हैं।

वस्तु के सफल चयन ने मेंडल के शोध की सफलता में प्रमुख भूमिका निभाई। मटर स्व-परागणक हैं। पहली पीढ़ी के संकर प्राप्त करने के लिए, मेंडल ने मातृ पौधे के फूलों को बधिया कर दिया (पंखों को हटा दिया) और नर जनक के पराग के साथ स्त्रीकेसर को कृत्रिम रूप से परागित किया। दूसरी पीढ़ी के संकर प्राप्त करते समय, यह प्रक्रिया आवश्यक नहीं रह गई थी: उन्होंने बस एफ 1 संकर को स्व-परागण के लिए छोड़ दिया, जिससे प्रयोग कम श्रम-गहन हो गया। मटर के पौधे विशेष रूप से लैंगिक रूप से प्रजनन करते थे, ताकि कोई भी विचलन प्रयोग के परिणामों को विकृत न कर सके। और अंत में, मटर में, मेंडल ने विश्लेषण के लिए पर्याप्त संख्या में चमकीले विपरीत (वैकल्पिक) और आसानी से पहचाने जा सकने वाले लक्षणों के जोड़े की खोज की।

मेंडल ने अपना विश्लेषण सबसे सरल प्रकार के क्रॉसिंग - मोनोहाइब्रिड से शुरू किया, जिसमें मूल व्यक्ति एक जोड़ी लक्षणों में भिन्न होते हैं। मेंडल द्वारा खोजा गया वंशानुक्रम का पहला पैटर्न यह था कि सभी पहली पीढ़ी के संकरों में एक ही फेनोटाइप था और उन्हें माता-पिता में से एक का गुण विरासत में मिला था। मेंडल ने इस गुण को प्रभावशाली कहा। दूसरे माता-पिता का एक वैकल्पिक गुण, जो संकरों में प्रकट नहीं होता था, अप्रभावी कहा जाता था। खोजे गए पैटर्न को नाम दिया गया मैं मेंडल का नियम, या पहली पीढ़ी के संकरों की एकरूपता का नियम. दूसरी पीढ़ी के विश्लेषण के दौरान, एक दूसरा पैटर्न स्थापित किया गया था: कुछ संख्यात्मक अनुपातों में संकरों को दो फेनोटाइपिक वर्गों (एक प्रमुख विशेषता के साथ और एक अप्रभावी विशेषता के साथ) में विभाजित करना। प्रत्येक फेनोटाइपिक वर्ग में व्यक्तियों की संख्या की गणना करके, मेंडल ने स्थापित किया कि एक मोनोहाइब्रिड क्रॉस में विभाजन सूत्र 3: 1 (एक प्रमुख विशेषता वाले तीन पौधे, एक अप्रभावी विशेषता वाला एक) से मेल खाता है। इस पैटर्न को कहा जाता है मेंडल का द्वितीय नियम, या पृथक्करण का नियम. विशेषताओं के सभी सात युग्मों के विश्लेषण में खुले पैटर्न सामने आए, जिनके आधार पर लेखक उनकी सार्वभौमिकता के बारे में निष्कर्ष पर पहुंचे। एफ 2 संकरों का स्वपरागण करते समय मेंडल को निम्नलिखित परिणाम प्राप्त हुए। सफेद फूलों वाले पौधे केवल सफेद फूलों वाली संतान पैदा करते हैं। लाल फूलों वाले पौधे अलग तरह से व्यवहार करते थे। उनमें से केवल एक तिहाई ने लाल फूलों के साथ एक समान संतान दी। बाकियों की संतानों को 3:1 के अनुपात में लाल और सफेद रंगों में विभाजित किया गया।

नीचे मटर के फूल के रंग की विरासत का एक चित्र है, जो मेंडल के I और II नियमों को दर्शाता है।

खुले पैटर्न के साइटोलॉजिकल आधार को समझाने के प्रयास में, मेंडल ने युग्मकों में निहित असतत वंशानुगत झुकाव और युग्मित वैकल्पिक लक्षणों के विकास का निर्धारण करने का विचार तैयार किया। प्रत्येक युग्मक एक वंशानुगत निक्षेप वहन करता है, अर्थात्। "शुद्ध" है. निषेचन के बाद, युग्मनज को दो वंशानुगत जमा (एक माँ से, दूसरा पिता से) प्राप्त होते हैं, जो मिश्रित नहीं होते हैं और बाद में, जब संकर द्वारा युग्मक बनते हैं, तो वे भी अलग-अलग युग्मक में समाप्त हो जाते हैं। मेंडल की इस परिकल्पना को "युग्मकों की शुद्धता" का नियम कहा गया। युग्मनज में वंशानुगत झुकावों का संयोजन यह निर्धारित करता है कि संकर का क्या चरित्र होगा। मेंडल ने उस झुकाव को बड़े अक्षर से दर्शाया जो एक प्रमुख गुण के विकास को निर्धारित करता है ( ए), और रिसेसिव को बड़े अक्षरों में लिखा गया है ( ए). संयोजन आऔर आहयुग्मनज में संकर में एक प्रमुख लक्षण के विकास को निर्धारित करता है। एक अप्रभावी गुण संयुक्त होने पर ही प्रकट होता है आह.

1902 में, वी. बेटसन ने युग्मित वर्णों की घटना को "एलेलोमोर्फिज्म" शब्द से नामित करने का प्रस्ताव रखा, और पात्र, तदनुसार, "एलेलोमोर्फिक"। उनके प्रस्ताव के अनुसार, समान वंशानुगत झुकाव वाले जीवों को समयुग्मक कहा जाने लगा, और विभिन्न झुकाव वाले जीवों को विषमयुग्मजी कहा जाने लगा। बाद में, शब्द "एलेलोमोर्फिज्म" को छोटे शब्द "एलेलिज्म" (जोहानसन, 1926) से बदल दिया गया, और वैकल्पिक लक्षणों के विकास के लिए जिम्मेदार वंशानुगत झुकाव (जीन) को "एलेलिक" कहा जाने लगा।

हाइब्रिडोलॉजिकल विश्लेषण में पैतृक रूपों का पारस्परिक क्रॉसिंग शामिल है, अर्थात। एक ही व्यक्ति को पहले मातृ माता-पिता (फॉरवर्ड क्रॉसिंग) के रूप में और फिर पैतृक माता-पिता (बैकक्रॉसिंग) के रूप में उपयोग करना। यदि दोनों क्रॉस मेंडल के नियमों के अनुरूप समान परिणाम देते हैं, तो यह इंगित करता है कि विश्लेषण किया गया लक्षण एक ऑटोसोमल जीन द्वारा निर्धारित किया जाता है। अन्यथा, लिंग गुणसूत्र पर जीन के स्थानीयकरण के कारण, लक्षण लिंग से जुड़ा होता है।

पत्र पदनाम: पी - पैतृक व्यक्ति, एफ - संकर व्यक्ति, ♀ और ♂ - महिला या पुरुष व्यक्ति (या युग्मक),
बड़े अक्षर (ए) एक प्रमुख वंशानुगत स्वभाव (जीन) है, छोटे अक्षर (ए) एक अप्रभावी जीन है।

पीले बीज के रंग के साथ दूसरी पीढ़ी के संकरों में प्रमुख होमोजीगोट्स और हेटेरोज्यगोट्स दोनों हैं। एक संकर के विशिष्ट जीनोटाइप को निर्धारित करने के लिए, मेंडल ने एक समयुग्मजी अप्रभावी रूप के साथ संकर को पार करने का प्रस्ताव रखा। इसे विश्लेषण कहते हैं. हेटेरोज़ायगोट को पार करते समय ( आह) विश्लेषक लाइन (एए) के साथ, विभाजन 1: 1 अनुपात में जीनोटाइप और फेनोटाइप दोनों द्वारा देखा जाता है।

यदि माता-पिता में से एक समयुग्मजी अप्रभावी रूप है, तो विश्लेषण करने वाला क्रॉस एक साथ बैकक्रॉस बन जाता है - मूल रूप के साथ संकर का रिटर्न क्रॉसिंग। ऐसे क्रॉस से होने वाली संतानों को नामित किया जाता है अमेरिकन प्लान.

मेंडल ने मोनोहाइब्रिड क्रॉस के अपने विश्लेषण में जो पैटर्न खोजा, वह डायहाइब्रिड क्रॉस में भी दिखाई दिया, जिसमें माता-पिता वैकल्पिक लक्षणों के दो जोड़े में भिन्न थे (उदाहरण के लिए, पीले और हरे बीज का रंग, चिकनी और झुर्रीदार आकृति)। हालाँकि, एफ 2 में फेनोटाइपिक वर्गों की संख्या दोगुनी हो गई, और फेनोटाइपिक विभाजन सूत्र 9: 3: 3: 1 था (दो प्रमुख लक्षणों वाले 9 व्यक्तियों के लिए, तीन व्यक्तियों में से प्रत्येक में एक प्रमुख और एक अप्रभावी गुण, और एक व्यक्ति में दो अप्रभावी लक्षण)।

एफ 2 में विभाजन के विश्लेषण को सुविधाजनक बनाने के लिए, अंग्रेजी आनुवंशिकीविद् आर. पुनेट ने एक जाली के रूप में इसका एक ग्राफिकल प्रतिनिधित्व प्रस्तावित किया, जिसे उनके नाम के बाद बुलाया जाने लगा ( पुनेट ग्रिड). बाईं ओर, लंबवत, इसमें F1 संकर की मादा युग्मक हैं, और दाईं ओर - नर हैं। जाली के आंतरिक वर्गों में जीन के संयोजन होते हैं जो विलय होने पर उत्पन्न होते हैं, और प्रत्येक जीनोटाइप के अनुरूप फेनोटाइप होता है। यदि युग्मकों को चित्र में दिखाए गए क्रम में एक जाली में रखा जाता है, तो जाली में आप जीनोटाइप की व्यवस्था में क्रम देख सकते हैं: सभी होमोज़ाइट्स एक विकर्ण के साथ स्थित होते हैं, और दो जीनों (डायहेटेरोज़ीगोट्स) के लिए हेटेरोज़ीगोट्स एक विकर्ण के साथ स्थित होते हैं अन्य। अन्य सभी कोशिकाओं पर मोनोहेटेरोज़ीगोट्स (एक जीन के लिए हेटेरोज़ीगोट्स) का कब्ज़ा होता है।

एफ 2 में दरार को फेनोटाइपिक रेडिकल्स का उपयोग करके दर्शाया जा सकता है, अर्थात। संपूर्ण जीनोटाइप को नहीं, बल्कि केवल जीन को इंगित करता है जो फेनोटाइप को निर्धारित करता है। यह प्रविष्टि इस प्रकार दिखती है:

रेडिकल्स में डैश का मतलब है कि दूसरा एलील जीन या तो प्रभावी या अप्रभावी हो सकता है, और फेनोटाइप समान होगा।

डायहाइब्रिड क्रॉसिंग योजना
(पुनेट ग्रिड)

पुनेट जाली में F2 जीनोटाइप की कुल संख्या 16 है, लेकिन 9 अलग-अलग हैं, क्योंकि कुछ जीनोटाइप दोहराए जाते हैं। विभिन्न जीनोटाइप की आवृत्ति नियम द्वारा वर्णित है:

F2 डायहाइब्रिड क्रॉस में, सभी होमोज़ायगोट्स एक बार होते हैं, मोनोहेटेरोज़ीगोट्स दो बार होते हैं, और डायहेटेरोज़ीगोट्स चार बार होते हैं। पुनेट ग्रिड में 4 होमोज़ायगोट्स, 8 मोनोहेटेरोज़ीगोट्स और 4 डायहेटेरोज़ीगोट्स होते हैं।

जीनोटाइप द्वारा पृथक्करण निम्नलिखित सूत्र से मेल खाता है:

1एएबीबी: 2एएबीबीबी: 1एएबीबी: 2एएबीबी: 4एएबीबीबी: 2एएबीबी: 1एएबीबी: 2एएबीबीबी: 1एएबीबी।

1:2:1:2:4:2:1:2:1 के रूप में संक्षिप्त।

एफ 2 संकरों में से केवल दो जीनोटाइप पैतृक रूपों के जीनोटाइप को दोहराते हैं: एएबीबीऔर आब; बाकी में, माता-पिता के जीन का पुनर्संयोजन हुआ। इससे दो नए फेनोटाइपिक वर्गों का उदय हुआ: पीले झुर्रीदार बीज और हरे चिकने बीज।

लक्षणों के प्रत्येक जोड़े के लिए डायहाइब्रिड क्रॉसिंग के परिणामों का अलग-अलग विश्लेषण करने के बाद, मेंडल ने तीसरा पैटर्न स्थापित किया: लक्षणों के विभिन्न जोड़े की विरासत की स्वतंत्र प्रकृति ( मेंडल का तृतीय नियम). स्वतंत्रता इस तथ्य में व्यक्त की जाती है कि विशेषताओं की प्रत्येक जोड़ी के लिए विभाजन मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग फॉर्मूला 3: 1 से मेल खाता है। इस प्रकार, एक डायहाइब्रिड क्रॉसिंग को दो एक साथ होने वाले मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग के रूप में दर्शाया जा सकता है।

जैसा कि बाद में स्थापित किया गया था, स्वतंत्र प्रकार की विरासत समजात गुणसूत्रों के विभिन्न जोड़े में जीन के स्थानीयकरण के कारण होती है। मेंडेलियन अलगाव का साइटोलॉजिकल आधार कोशिका विभाजन के दौरान गुणसूत्रों का व्यवहार और निषेचन के दौरान युग्मकों का संलयन है। अर्धसूत्रीविभाजन के न्यूनीकरण विभाजन के प्रोफ़ेज़ I में, समजात गुणसूत्र संयुग्मित होते हैं, और फिर एनाफ़ेज़ I में वे अलग-अलग ध्रुवों में विचरण करते हैं, जिसके कारण एलील जीन एक ही युग्मक में प्रवेश नहीं कर पाते हैं। जब वे अलग हो जाते हैं, तो गैर-समरूप गुणसूत्र स्वतंत्र रूप से एक-दूसरे के साथ जुड़ जाते हैं और विभिन्न संयोजनों में ध्रुवों की ओर चले जाते हैं। यह रोगाणु कोशिकाओं की आनुवंशिक विविधता को निर्धारित करता है, और निषेचन की प्रक्रिया के दौरान उनके संलयन के बाद, युग्मनज की आनुवंशिक विविधता, और परिणामस्वरूप, संतानों की जीनोटाइपिक और फेनोटाइपिक विविधता को निर्धारित करता है।

लक्षणों के विभिन्न युग्मों की स्वतंत्र विरासत से डि- और पॉलीहाइब्रिड क्रॉस में पृथक्करण सूत्रों की गणना करना आसान हो जाता है, क्योंकि वे सरल मोनोहाइब्रिड क्रॉस फ़ार्मुलों पर आधारित होते हैं। गणना करते समय, संभाव्यता के नियम का उपयोग किया जाता है (एक ही समय में दो या दो से अधिक घटनाओं के घटित होने की संभावना उनकी संभावनाओं के उत्पाद के बराबर होती है)। एक डायहाइब्रिड क्रॉस को दो में विघटित किया जा सकता है, और एक ट्राइहाइब्रिड क्रॉस को तीन स्वतंत्र मोनोहाइब्रिड क्रॉस में विघटित किया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक में एफ 2 में दो अलग-अलग लक्षणों के प्रकट होने की संभावना 3: 1 के बराबर है। इसलिए, फेनोटाइप को विभाजित करने का सूत्र एफ 2 में डायहाइब्रिड क्रॉस होगा:

(3: 1) 2 = 9: 3: 3: 1,

त्रिसंकर (3:1) 3 = 27:9:9:9:3:3:3:1, आदि।

F2 पॉलीहाइब्रिड क्रॉस में फेनोटाइप की संख्या 2 n के बराबर है, जहां n विशेषताओं के जोड़े की संख्या है जिसमें मूल व्यक्ति भिन्न होते हैं।

संकरों की अन्य विशेषताओं की गणना के सूत्र तालिका 1 में प्रस्तुत किए गए हैं।

तालिका 1. संकर संतानों में अलगाव के मात्रात्मक पैटर्न
विभिन्न प्रकार के क्रॉसिंग के लिए

मेंडल द्वारा खोजे गए वंशानुक्रम के पैटर्न की अभिव्यक्ति केवल कुछ शर्तों (प्रयोगकर्ता से स्वतंत्र) के तहत ही संभव है। वे हैं:

1. सभी प्रकार के युग्मकों के हाइब्रिडोमा द्वारा समान रूप से संभावित गठन।
2. निषेचन की प्रक्रिया के दौरान युग्मकों के सभी संभावित संयोजन।
3. युग्मनज की सभी किस्मों की समान व्यवहार्यता।

यदि ये शर्तें पूरी नहीं होती हैं, तो संकर संतानों में अलगाव की प्रकृति बदल जाती है।

पहली स्थिति का उल्लंघन एक या दूसरे प्रकार के युग्मक की गैर-व्यवहार्यता के कारण हो सकता है, संभवतः विभिन्न कारणों से, उदाहरण के लिए, युग्मक स्तर पर प्रकट होने वाले किसी अन्य जीन का नकारात्मक प्रभाव।

चयनात्मक निषेचन के मामले में दूसरी स्थिति का उल्लंघन होता है, जिसमें कुछ प्रकार के युग्मकों का अधिमान्य संलयन होता है। इसके अलावा, एक ही जीन वाला युग्मक निषेचन की प्रक्रिया के दौरान अलग-अलग व्यवहार कर सकता है, यह इस पर निर्भर करता है कि वह महिला है या पुरुष।

तीसरी स्थिति का आमतौर पर उल्लंघन किया जाता है यदि प्रमुख जीन का समयुग्मजी अवस्था में घातक प्रभाव होता है। इस मामले में, एफ 2 में मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग प्रमुख होमोज़ाइट्स की मृत्यु के परिणामस्वरूप होती है आ 3:1 विभाजन के बजाय, 2:1 विभाजन देखा जाता है। ऐसे जीन के उदाहरण हैं: लोमड़ियों में प्लैटिनम फर रंग के लिए जीन, शिराज़ी भेड़ में ग्रे कोट रंग के लिए जीन। (अधिक विवरण अगले व्याख्यान में।)

मेंडेलियन पृथक्करण सूत्रों से विचलन का कारण विशेषता का अधूरा प्रकटीकरण भी हो सकता है। फेनोटाइप में जीन की क्रिया की अभिव्यक्ति की डिग्री को अभिव्यक्ति शब्द से दर्शाया जाता है। कुछ जीनों के लिए यह अस्थिर है और बाहरी स्थितियों पर अत्यधिक निर्भर है। एक उदाहरण ड्रोसोफिला (उत्परिवर्तन आबनूस) में काले शरीर के रंग के लिए अप्रभावी जीन है, जिसकी अभिव्यक्ति तापमान पर निर्भर करती है, जिसके परिणामस्वरूप इस जीन के लिए विषमयुग्मजी व्यक्तियों का रंग गहरा हो सकता है।

मेंडल की वंशानुक्रम के नियमों की खोज आनुवंशिकी के विकास से तीन दशक से भी अधिक आगे थी। लेखक द्वारा प्रकाशित कृति "एक्सपीरियंस विद प्लांट हाइब्रिड्स" को चार्ल्स डार्विन सहित उनके समकालीनों ने नहीं समझा और सराहा। इसका मुख्य कारण यह है कि मेंडेल के काम के प्रकाशन के समय, गुणसूत्रों की अभी तक खोज नहीं की गई थी और कोशिका विभाजन की प्रक्रिया, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, मेंडेलियन पैटर्न के साइटोलॉजिकल आधार का गठन किया गया था, अभी तक वर्णित नहीं किया गया था। इसके अलावा, मेंडल ने स्वयं अपने द्वारा खोजे गए पैटर्न की सार्वभौमिकता पर संदेह किया, जब के. नागेली की सलाह पर, उन्होंने एक अन्य वस्तु - हॉकवीड पर प्राप्त परिणामों की जांच करना शुरू किया। यह न जानते हुए कि हॉक्सबिल पार्थेनोजेनेटिक रूप से प्रजनन करता है और इसलिए, इससे संकर प्राप्त करना असंभव है, मेंडल प्रयोगों के परिणामों से पूरी तरह हतोत्साहित थे, जो उनके कानूनों के ढांचे में फिट नहीं थे। असफलता के प्रभाव में आकर उन्होंने अपना शोध कार्य छोड़ दिया।

मेंडल को पहचान बीसवीं सदी की शुरुआत में ही मिल गई, जब 1900 में तीन शोधकर्ताओं - जी. डे व्रीस, के. कॉरेंस और ई. सेर्मक ने स्वतंत्र रूप से अपने अध्ययन के परिणामों को प्रकाशित किया, मेंडल के प्रयोगों को पुन: प्रस्तुत किया और उनकी शुद्धता की पुष्टि की। निष्कर्ष. चूंकि इस समय तक माइटोसिस, लगभग पूरी तरह से अर्धसूत्रीविभाजन (इसका पूरा विवरण 1905 में पूरा हो गया था), साथ ही निषेचन की प्रक्रिया का भी पूरी तरह से वर्णन किया जा चुका था, वैज्ञानिक कोशिका के दौरान गुणसूत्रों के व्यवहार के साथ मेंडेलियन वंशानुगत कारकों के व्यवहार को जोड़ने में सक्षम थे। विभाजन। मेंडल के नियमों की पुनः खोज आनुवंशिकी के विकास के लिए प्रारंभिक बिंदु बन गई।

बीसवीं सदी का पहला दशक. मेंडेलिज्म के विजयी मार्च का काल बन गया। मेंडल द्वारा खोजे गए पैटर्न की पुष्टि पौधों और जानवरों दोनों की वस्तुओं में विभिन्न विशेषताओं के अध्ययन में की गई थी। मेंडल के नियमों की सार्वभौमिकता का विचार उत्पन्न हुआ। साथ ही, ऐसे तथ्य जमा होने लगे जो इन कानूनों के ढांचे में फिट नहीं बैठते थे। लेकिन यह हाइब्रिडोलॉजिकल पद्धति थी जिसने इन विचलनों की प्रकृति को स्पष्ट करना और मेंडल के निष्कर्षों की शुद्धता की पुष्टि करना संभव बना दिया।

मेंडल द्वारा उपयोग किए गए सभी पात्रों के जोड़े पूर्ण प्रभुत्व के प्रकार के अनुसार विरासत में मिले थे। इस मामले में, हेटेरोज़ीगोट में अप्रभावी जीन का कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, और हेटेरोज़ीगोट का फेनोटाइप केवल प्रमुख जीन द्वारा निर्धारित होता है। हालाँकि, पौधों और जानवरों में बड़ी संख्या में लक्षण अपूर्ण प्रभुत्व के प्रकार के अनुसार विरासत में मिलते हैं। इस मामले में, एफ 1 हाइब्रिड एक या दूसरे माता-पिता की विशेषता को पूरी तरह से पुन: उत्पन्न नहीं करता है। गुण की अभिव्यक्ति मध्यवर्ती होती है, जिसमें किसी न किसी दिशा में अधिक या कम विचलन होता है।

अपूर्ण प्रभुत्व का एक उदाहरण रात्रि सौंदर्य संकरों में फूलों का मध्यवर्ती गुलाबी रंग हो सकता है जो प्रमुख लाल और अप्रभावी सफेद रंग के साथ पौधों को पार करके प्राप्त किया जाता है (आरेख देखें)।

रात्रि सौंदर्य में पुष्प रंग की विरासत में अपूर्ण प्रभुत्व की योजना

जैसा कि चित्र से देखा जा सकता है, पहली पीढ़ी के संकरों की एकरूपता का नियम क्रॉसिंग में लागू होता है। जीन के अधूरे प्रभुत्व के परिणामस्वरूप सभी संकरों का रंग एक जैसा होता है - गुलाबी ए. दूसरी पीढ़ी में, विभिन्न जीनोटाइप की आवृत्ति मेंडल के प्रयोग के समान ही होती है, और केवल फेनोटाइपिक पृथक्करण सूत्र बदलता है। यह जीनोटाइप द्वारा पृथक्करण के सूत्र से मेल खाता है - 1:2:1, क्योंकि प्रत्येक जीनोटाइप की अपनी विशेषता होती है। यह परिस्थिति विश्लेषण को सुविधाजनक बनाती है, क्योंकि विश्लेषणात्मक क्रॉसिंग की कोई आवश्यकता नहीं है।

हेटेरोज़ायगोट में एलील जीन का एक अन्य प्रकार का व्यवहार होता है। इसे सहप्रभुत्व कहा जाता है और इसका वर्णन मनुष्यों और कई घरेलू पशुओं में रक्त समूहों की विरासत के अध्ययन में किया जाता है। इस मामले में, एक संकर जिसके जीनोटाइप में दोनों एलील जीन होते हैं, दोनों वैकल्पिक लक्षण समान रूप से प्रदर्शित करते हैं। मनुष्यों में ए, बी, 0 प्रणाली के रक्त समूहों को विरासत में मिलने पर कोडिनेंस देखा जाता है। एक समूह वाले लोग अब(IV समूह) रक्त में दो अलग-अलग एंटीजन होते हैं, जिनका संश्लेषण दो एलील जीन द्वारा नियंत्रित होता है।

पुनेट ग्रिड एक दृश्य उपकरण है जो आनुवंशिकीविदों को निषेचन के दौरान संभावित जीन संयोजन निर्धारित करने में मदद करता है। पुनेट ग्रिड 2x2 (या अधिक) कोशिकाओं की एक सरल तालिका है। इस तालिका और माता-पिता दोनों के जीनोटाइप के ज्ञान का उपयोग करके, वैज्ञानिक यह अनुमान लगा सकते हैं कि संतानों में जीन का कौन सा संयोजन संभव है, और यहां तक ​​कि कुछ लक्षण विरासत में मिलने की संभावना भी निर्धारित कर सकते हैं।

कदम

बुनियादी जानकारी और परिभाषाएँ

इस अनुभाग को छोड़ें और सीधे पुनेट जाली के विवरण पर जाएं।

जीन की अवधारणा के बारे में और जानें।इससे पहले कि आप पुनेट ग्रिड को सीखना और उसका उपयोग करना शुरू करें, आपको कुछ बुनियादी सिद्धांतों और अवधारणाओं से परिचित होना चाहिए। ऐसा पहला सिद्धांत यह है कि सभी जीवित चीजों में (छोटे सूक्ष्म जीवों से लेकर विशाल ब्लू व्हेल तक) होता है जीन. जीन निर्देशों के अविश्वसनीय रूप से जटिल सूक्ष्म सेट हैं जो जीवित जीव की लगभग हर कोशिका में निर्मित होते हैं। संक्षेप में, किसी न किसी हद तक, जीन किसी जीव के जीवन के हर पहलू के लिए जिम्मेदार होते हैं, जिसमें वह कैसा दिखता है, कैसे व्यवहार करता है और भी बहुत कुछ शामिल है।

लैंगिक प्रजनन की अवधारणा के बारे में और जानें।आपके ज्ञात अधिकांश (लेकिन सभी नहीं) जीवित जीव इसके माध्यम से संतान उत्पन्न करते हैं यौन प्रजनन. इसका मतलब यह है कि महिला और पुरुष अपने-अपने जीन का योगदान करते हैं, और उनकी संतानों को प्रत्येक माता-पिता से लगभग आधे जीन विरासत में मिलते हैं। पुनेट ग्रिड का उपयोग माता-पिता के जीन के विभिन्न संयोजनों को देखने के लिए किया जाता है।

• लैंगिक प्रजनन जीवित जीवों के प्रजनन का एकमात्र तरीका नहीं है। कुछ जीव (उदाहरण के लिए, कई प्रकार के बैक्टीरिया) स्वयं को पुनरुत्पादित करते हैं असाहवासिक प्रजनन, जब संतानों का निर्माण एक माता-पिता द्वारा किया जाता है। अलैंगिक प्रजनन में, सभी जीन एक माता-पिता से विरासत में मिलते हैं, और संतान इसकी लगभग एक सटीक प्रतिलिपि होती है।

1. एलील्स की अवधारणा के बारे में जानें।जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, एक जीवित जीव के जीन निर्देशों का एक समूह हैं जो प्रत्येक कोशिका को बताते हैं कि क्या करना है। वास्तव में, सामान्य निर्देशों की तरह, जिन्हें अलग-अलग अध्यायों, खंडों और उप-खंडों में विभाजित किया गया है, जीन के विभिन्न हिस्से संकेत देते हैं कि अलग-अलग चीजें कैसे करनी हैं। यदि दो जीवों में अलग-अलग "उपविभाजन" हैं, तो वे अलग-अलग दिखेंगे या व्यवहार करेंगे - उदाहरण के लिए, आनुवंशिक अंतर के कारण एक व्यक्ति के बाल काले और दूसरे के बाल हल्के हो सकते हैं। इन विभिन्न प्रकार के एक जीन को कहा जाता है जेनेटिक तत्व.

   • क्योंकि बच्चे को जीन के दो सेट मिलते हैं - प्रत्येक माता-पिता से एक - उसके पास प्रत्येक एलील की दो प्रतियां होंगी।

2. प्रमुख और अप्रभावी एलील्स की अवधारणा के बारे में जानें।एलील्स में हमेशा एक जैसी आनुवंशिक "ताकत" नहीं होती है। कुछ एलील्स जिन्हें कहा जाता है प्रमुख, निश्चित रूप से बच्चे की शक्ल और व्यवहार में प्रकट होंगे। अन्य, तथाकथित पीछे हटने काएलील्स केवल तभी प्रकट होते हैं जब वे प्रमुख एलील्स से मेल नहीं खाते हैं जो उन्हें "दबाते" हैं। पुनेट ग्रिड का उपयोग अक्सर यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि किसी बच्चे को प्रमुख या अप्रभावी एलील प्राप्त होने की कितनी संभावना है।

   एक मोनोहाइब्रिड क्रॉस का प्रतिनिधित्व (एक जीन)

   1. एक 2x2 वर्गाकार ग्रिड बनाएं।पुनेट जाली का सबसे सरल संस्करण बनाना बहुत आसान है। एक पर्याप्त बड़ा वर्ग बनाएं और उसे चार बराबर वर्गों में विभाजित करें। इस तरह आपके पास दो पंक्तियों और दो स्तंभों वाली एक तालिका होगी।

      प्रत्येक पंक्ति और स्तंभ में, मूल एलील को एक अक्षर से लेबल करें।पुनेट ग्रिड में, कॉलम मातृ एलील के लिए आरक्षित होते हैं और पंक्तियाँ पैतृक एलील के लिए आरक्षित होती हैं, या इसके विपरीत। प्रत्येक पंक्ति और स्तंभ में, वे अक्षर लिखें जो माता और पिता के एलील्स का प्रतिनिधित्व करते हैं। ऐसा करते समय, प्रमुख एलील्स के लिए बड़े अक्षरों और अप्रभावी एलील्स के लिए छोटे अक्षरों का उपयोग करें।

      • इसे एक उदाहरण से समझना आसान है. मान लीजिए आप इस संभावना को निर्धारित करना चाहते हैं कि किसी जोड़े के पास एक बच्चा होगा जो अपनी जीभ घुमा सकता है। इस संपत्ति को लैटिन अक्षरों में दर्शाया जा सकता है आरऔर आर- एक बड़ा अक्षर एक प्रमुख एलील से मेल खाता है, और एक छोटा अक्षर एक अप्रभावी एलील से मेल खाता है। यदि माता-पिता दोनों विषमयुग्मजी हैं (प्रत्येक एलील की एक प्रति है), तो आपको लिखना चाहिए एक अक्षर "R" और एक "r" हैश के ऊपरऔर एक "आर" और एक "आर" ग्रिल के बाईं ओर.

   2. प्रत्येक कक्ष में संगत अक्षर लिखें।एक बार जब आप समझ जाते हैं कि प्रत्येक माता-पिता से कौन से एलील शामिल हैं, तो आप पुनेट ग्रिड को आसानी से पूरा कर सकते हैं। प्रत्येक कोशिका में जीन का दो-अक्षर संयोजन लिखें जो माता और पिता के एलील्स का प्रतिनिधित्व करता है। दूसरे शब्दों में, अक्षरों को उचित पंक्ति और कॉलम में लें और उन्हें दिए गए सेल में लिखें।

      संतानों के संभावित जीनोटाइप का निर्धारण करें।भरे हुए पुनेट ग्रिड की प्रत्येक कोशिका में जीन का एक सेट होता है जो इन माता-पिता के बच्चे में संभव है। प्रत्येक कोशिका (अर्थात एलील्स के प्रत्येक सेट) की संभावना समान होती है - दूसरे शब्दों में, 2x2 जाली में, चार संभावित विकल्पों में से प्रत्येक की संभावना 1/4 होती है। पुनेट ग्रिड में दर्शाए गए एलील्स के विभिन्न संयोजनों को कहा जाता है जीनोटाइप. हालाँकि जीनोटाइप आनुवंशिक अंतर दर्शाते हैं, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि प्रत्येक प्रकार अलग-अलग संतान पैदा करेगा (नीचे देखें)।

      • पुनेट ग्रिड के हमारे उदाहरण में, माता-पिता की एक जोड़ी निम्नलिखित जीनोटाइप का उत्पादन कर सकती है:
      • दो प्रमुख एलील(दो आर वाला सेल)
      • (एक आर और एक आर वाला सेल)
      • एक प्रमुख और एक अप्रभावी एलील(आर और आर के साथ सेल) - ध्यान दें कि यह जीनोटाइप दो कोशिकाओं द्वारा दर्शाया गया है
      • दो अप्रभावी एलील्स(दो आर वाला सेल)

   3. संतानों के संभावित फेनोटाइप निर्धारित करें। फेनोटाइपकिसी जीव के वास्तविक भौतिक लक्षण जो उसके जीनोटाइप पर आधारित होते हैं। फेनोटाइप का एक उदाहरण आंखों का रंग, बालों का रंग, सिकल सेल एनीमिया की उपस्थिति, और इसी तरह है - हालांकि ये सभी शारीरिक लक्षण निर्धारित किए गए हैजीन, उनमें से कोई भी जीन के विशेष संयोजन से निर्धारित नहीं होता है। संतानों का संभावित फेनोटाइप जीन की विशेषताओं से निर्धारित होता है। फेनोटाइप में अलग-अलग जीन खुद को अलग-अलग तरीके से व्यक्त करते हैं।

      • आइए हमारे उदाहरण में मान लें कि जीभ को घुमाने की क्षमता के लिए जिम्मेदार जीन प्रमुख है। इसका मतलब यह है कि वे वंशज भी जिनके जीनोटाइप में केवल एक प्रमुख एलील शामिल है, अपनी जीभ को एक ट्यूब में घुमाने में सक्षम होंगे। इस मामले में, निम्नलिखित संभावित फेनोटाइप प्राप्त होते हैं:
      • शीर्ष बाएँ सेल: जीभ को मोड़ सकता है (दो आर)
      • शीर्ष दाहिना सेल:
      • नीचे बाएँ सेल: जीभ घुमा सकते हैं (एक आर)
      • निचला दायाँ सेल: जीभ घुमा नहीं सकता (कोई बड़ा R नहीं)

   4. कोशिकाओं की संख्या के आधार पर विभिन्न फेनोटाइप की संभावना निर्धारित करें।पुनेट ग्रिड का सबसे आम उपयोग संतानों में किसी दिए गए फेनोटाइप के घटित होने की संभावना का पता लगाना है। चूँकि प्रत्येक कोशिका एक विशिष्ट जीनोटाइप से मेल खाती है और प्रत्येक जीनोटाइप की घटना की संभावना समान है, एक फेनोटाइप की संभावना का पता लगाने के लिए यह पर्याप्त है किसी दिए गए फेनोटाइप वाली कोशिकाओं की संख्या को कोशिकाओं की कुल संख्या से विभाजित करें.

      • हमारे उदाहरण में, पुनेट जाली हमें बताती है कि दिए गए माता-पिता के लिए, चार प्रकार के जीन संयोजन संभव हैं। उनमें से तीन एक ऐसे वंशज से मेल खाते हैं जो अपनी जीभ घुमाने में सक्षम है, और एक ऐसी क्षमता की अनुपस्थिति से मेल खाता है। इस प्रकार, दो संभावित फेनोटाइप की संभावनाएं हैं:
      • वंशज जीभ घुमा सकता है: 3/4= 0,75 = 75%
      • वंशज जीभ नहीं घुमा सकता: 1/4= 0,25 = 25%

   एक डायहाइब्रिड क्रॉस का प्रतिनिधित्व (दो जीन)

   1. 2x2 ग्रिड के प्रत्येक कक्ष को चार और वर्गों में विभाजित करें।सभी जीन संयोजन ऊपर वर्णित मोनोहाइब्रिड (मोनोजेनिक) क्रॉस जितने सरल नहीं हैं। कुछ फेनोटाइप एक से अधिक जीन द्वारा निर्धारित होते हैं। ऐसे मामलों में, सभी संभावित संयोजनों को ध्यान में रखा जाना चाहिए, जिनकी आवश्यकता होगी हेबड़ी मेज.

      • एक से अधिक जीन होने पर पुनेट ग्रिड का उपयोग करने का मूल नियम इस प्रकार है: प्रत्येक अतिरिक्त जीन के लिए कोशिकाओं की संख्या दोगुनी होनी चाहिए. दूसरे शब्दों में, एक जीन के लिए 2x2 ग्रिड उपयुक्त है, दो जीनों के लिए 4x4 ग्रिड उपयुक्त है, तीन जीनों के लिए 8x8 ग्रिड उपयुक्त है, इत्यादि।
      • इस सिद्धांत को समझना आसान बनाने के लिए, दो जीनों के उदाहरण पर विचार करें। ऐसा करने के लिए हमें एक जाली बनानी होगी 4x4. इस अनुभाग में उल्लिखित विधि तीन या अधिक जीनों के लिए भी उपयुक्त है - बस आपको इसकी आवश्यकता है हेबड़ा ग्रिड और अधिक काम.

   2. माता-पिता की ओर के जीन की पहचान करें।अगला कदम उन पैतृक जीनों को ढूंढना है जो उस विशेषता के लिए जिम्मेदार हैं जिसमें आप रुचि रखते हैं। क्योंकि आप कई जीनों के साथ काम कर रहे हैं, आपको प्रत्येक माता-पिता के जीनोटाइप में एक और अक्षर जोड़ने की ज़रूरत है - दूसरे शब्दों में, आपको दो जीनों के लिए चार अक्षरों का उपयोग करना होगा, तीन जीनों के लिए छह अक्षरों का उपयोग करना होगा, और इसी तरह। एक अनुस्मारक के रूप में, हैश मार्क के ऊपर मां का जीनोटाइप और उसके बाईं ओर पिता का जीनोटाइप लिखना उपयोगी है (या इसके विपरीत)।

   3. ग्रिड के शीर्ष और बाएँ किनारों पर जीन के विभिन्न संयोजन लिखें।अब हम ऊपर और ग्रिड के बाईं ओर विभिन्न एलील्स लिख सकते हैं जिन्हें प्रत्येक माता-पिता से संतानों को पारित किया जा सकता है। एकल जीन की तरह, प्रत्येक एलील के पारित होने की समान संभावना होती है। हालाँकि, चूँकि हम कई जीनों को देख रहे हैं, प्रत्येक पंक्ति या स्तंभ में कई अक्षर होंगे: दो जीनों के लिए दो अक्षर, तीन जीनों के लिए तीन अक्षर, और इसी तरह।

      • हमारे मामले में, हमें जीन के विभिन्न संयोजनों को लिखना चाहिए जिन्हें प्रत्येक माता-पिता अपने जीनोटाइप से पारित करने में सक्षम हैं। यदि माता का जीनोटाइप SsYy शीर्ष पर है, और पिता का जीनोटाइप SsYY बाईं ओर है, तो प्रत्येक जीन के लिए हमें निम्नलिखित एलील मिलेंगे:
      • शीर्ष किनारे के साथ: SY, SY, SY, SY
      • बाएँ किनारे के साथ: एसवाई, एसवाई, एसवाई, एसवाई

   4. कोशिकाओं को उपयुक्त एलील संयोजनों से भरें।प्रत्येक ग्रिड सेल में उसी तरह अक्षर लिखें जैसे आपने एक जीन के लिए लिखा था। हालाँकि, इस मामले में, प्रत्येक अतिरिक्त जीन के लिए, कोशिकाओं में दो अतिरिक्त अक्षर दिखाई देंगे: कुल मिलाकर, प्रत्येक कोशिका में दो जीन के लिए चार अक्षर होंगे, चार जीन के लिए छह अक्षर होंगे, और इसी तरह। सामान्य नियम के अनुसार, प्रत्येक कोशिका में अक्षरों की संख्या माता-पिता में से किसी एक के जीनोटाइप में अक्षरों की संख्या से मेल खाती है।

      • हमारे उदाहरण में, कोशिकाएँ इस प्रकार भरी जाएंगी:
      • सबसे ऊपर की कतार: एसएसवाईवाई, एसएसवाईवाई, एसएसवाईवाई, एसएसवाईवाई
      • दूसरी कतार: एसएसवाईवाई, एसएसवाईवाई, एसएसवाईवाई, एसएसवाईवाई
      • तीसरी पंक्ति: एसएसवाईवाई, एसएसवाईवाई, एसएसवाईवाई, एसएसवाईवाई
      • निचली पंक्ति: एसएसवाईवाई, एसएसवाईवाई, एसएसवाईवाई, एसएसवाईवाई

   5. प्रत्येक संभावित संतान के लिए फेनोटाइप खोजें।कई जीनों के मामले में, पुनेट जाली में प्रत्येक कोशिका संभावित संतानों के एक अलग जीनोटाइप से मेल खाती है, एक जीन की तुलना में इनमें से अधिक जीनोटाइप होते हैं। और इस मामले में, किसी विशेष कोशिका के फेनोटाइप इस बात से निर्धारित होते हैं कि हम किस जीन पर विचार कर रहे हैं। एक सामान्य नियम है कि प्रमुख लक्षणों को प्रकट करने के लिए, कम से कम एक प्रमुख एलील की उपस्थिति पर्याप्त है, जबकि अप्रभावी लक्षणों के लिए यह आवश्यक है कि सभीसंबंधित एलील्स अप्रभावी थे।

      • चूँकि मटर में चिकनाई और पीली गुठली प्रमुख होती है, हमारे उदाहरण में, कम से कम एक पूंजी S वाली कोई भी कोशिका चिकनी मटर वाले पौधे से मेल खाती है, और कम से कम एक पूंजी Y वाली कोई भी कोशिका पीले गिरी फेनोटाइप वाले पौधे से मेल खाती है। झुर्रीदार मटर वाले पौधों को दो लोअरकेस एस एलील्स वाली कोशिकाओं द्वारा दर्शाया जाएगा, लेकिन गुठली के हरे होने के लिए केवल लोअरकेस वाई की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, हमें मटर के आकार और रंग के लिए संभावित विकल्प मिलते हैं:
      • सबसे ऊपर की कतार:
      • दूसरी कतार: चिकना/पीला, चिकना/पीला, चिकना/पीला, चिकना/पीला
      • तीसरी पंक्ति:
      • निचली पंक्ति: चिकना/पीला, चिकना/पीला, झुर्रीदार/पीला, झुर्रीदार/पीला

   6. प्रत्येक फेनोटाइप की कोशिका-दर-कोशिका संभावना निर्धारित करें।दिए गए माता-पिता की संतानों में विभिन्न फेनोटाइप की संभावना जानने के लिए, एक ही जीन के लिए उसी विधि का उपयोग करें। दूसरे शब्दों में, किसी विशेष फेनोटाइप की संभावना उसके अनुरूप कोशिकाओं की संख्या को कोशिकाओं की कुल संख्या से विभाजित करने के बराबर होती है।

      • हमारे उदाहरण में, प्रत्येक फेनोटाइप की संभावना है:
      • चिकने एवं पीले मटर वाले वंशजः 12/16= 3/4 = 0,75 = 75%
      • झुर्रीदार एवं पीले मटर वाले वंशजः 4/16= 1/4 = 0,25 = 25%
      • चिकने और हरे मटर वाले वंशज: 0/16= 0%
      • झुर्रीदार और हरी मटर वाले वंशज: 0/16= 0%
      • ध्यान दें कि दो अप्रभावी एलील वाई को विरासत में लेने में असमर्थता के परिणामस्वरूप संभावित संतानों में हरे अनाज वाले कोई पौधे नहीं हैं।
   • याद रखें कि प्रत्येक नया पैतृक जीन पुनेट ग्रिड में कोशिकाओं की संख्या को दोगुना कर देता है। उदाहरण के लिए, प्रत्येक माता-पिता से एक जीन के साथ आपको 2x2 ग्रिड मिलता है, दो जीन के लिए आपको 4x4 ग्रिड मिलता है, इत्यादि। पांच जीनों के मामले में, तालिका का आकार 32x32 होगा!

यह सर्वविदित है कि मेंडेलियन आनुवंशिकी में आनुवंशिक समस्याओं को हल करने के लिए पुनेट लैटिस की संरचना का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। पुनेट जाली का सही ढंग से निर्माण करने की क्षमता स्कूली बच्चों और जीव विज्ञान के पाठों में छात्रों के लिए उपयोगी होगी। लेकिन पेशेवर आनुवंशिकीविद् भी इन कौशलों का उपयोग अपने काम में करते हैं। पुनेट ग्रिड क्या है?

पुनेट ग्रिड 1906 में ब्रिटिश आनुवंशिकीविद् रेजिनाल्ड पुनेट द्वारा प्रस्तावित एक ग्राफिकल विधि है, जो विशिष्ट क्रॉस या प्रजनन प्रयोगों में विभिन्न प्रकार के युग्मकों के सभी संभावित संयोजनों को प्रदर्शित करता है (प्रत्येक युग्मक प्रत्येक के लिए एक मातृ और एक पैतृक एलील का संयोजन है, क्रॉसिंग में जीन का अध्ययन किया गया)।

पुनेट ग्रिड एक द्वि-आयामी तालिका की तरह दिखता है, जहां एक माता-पिता के युग्मक ऊपरी भाग में लिखे जाते हैं, और दूसरे माता-पिता के युग्मक बाएं भाग में लंबवत लिखे जाते हैं। और पंक्तियों और स्तंभों के चौराहे पर तालिका की कोशिकाओं में, संतानों के जीनोटाइप इन युग्मकों के संयोजन के रूप में दर्ज किए जाते हैं। इससे किसी दिए गए क्रॉस में प्रत्येक जीनोटाइप के लिए संभावनाओं को निर्धारित करना बहुत आसान हो जाता है।

एक मोनोहाइब्रिड क्रॉस में पुनेट ग्रिड का संकलन

एक मोनोहाइब्रिड क्रॉस में, एक जीन की विरासत की जांच की जाती है। क्लासिक मोनोहाइब्रिड क्रॉस में, प्रत्येक जीन में दो एलील होते हैं। उदाहरण के लिए, हम मातृ और पितृ जीवों को एक ही जीनोटाइप - "जीजी" के साथ लेंगे। आनुवंशिकी में, बड़े अक्षरों का उपयोग प्रमुख एलील को इंगित करने के लिए किया जाता है, और छोटे अक्षरों का उपयोग अप्रभावी एलील को इंगित करने के लिए किया जाता है। यह जीनोटाइप केवल दो प्रकार के युग्मक उत्पन्न कर सकता है, जिसमें या तो "जी" एलील या "जी" एलील होता है।

हमारी पुनेट जाली इस तरह दिखेगी:

हमारी संतानों के लिए पुनेट जाली में समान जीनोटाइप को संक्षेप में प्रस्तुत करने पर, हमें निम्नलिखित जीनोटाइप अनुपात मिलता है: 1 (25%) जीजी: 2 (50%) जीजी: 1 (25%) जीजी एक विशिष्ट जीनोटाइप अनुपात है (1:02) :01) मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग के लिए। प्रमुख एलील अप्रभावी एलील को छिपा देगा, जिसका अर्थ है कि जीनोटाइप "जीजी" और "जीजी" वाले जीवों का फेनोटाइप एक ही है।

उदाहरण के लिए, यदि एलील "जी" पीला रंग पैदा करता है और एलील "जी" हरा रंग पैदा करता है, तो जीनोटाइप "जीजी" का फेनोटाइप हरा होगा, और जीनोटाइप "जीजी" और "जीजी" का फेनोटाइप पीला होगा। फेनोटाइप. ग्रिड में मानों का योग करने पर, हमारे पास 3G- (पीला फेनोटाइप) और 1gg (हरा फेनोटाइप) होगा - यह एक मोनोहाइब्रिड क्रॉस के लिए एक विशिष्ट फेनोटाइपिक अनुपात (3:1) है। और संतानों के लिए संगत संभावनाएँ 75%G-: 25%gg होंगी।

पुनेट जाली और मेंडेलियन वंशानुक्रम

ये परिणाम पहली बार ग्रेगोर मेंडल द्वारा एक पौधे - गार्डन मटर (पिसम सैटिवम) के साथ प्रयोग में प्राप्त किए गए थे। परिणामों की व्याख्या करते हुए मेंडल ने निम्नलिखित निष्कर्ष निकाले:

• किसी दिए गए जीव का प्रत्येक गुण एलील्स की एक जोड़ी द्वारा नियंत्रित होता है।
• यदि किसी जीव में किसी दिए गए गुण के लिए दो अलग-अलग एलील होते हैं, तो उनमें से एक (प्रमुख) स्वयं प्रकट हो सकता है, दूसरे (अप्रभावी) की अभिव्यक्ति को पूरी तरह से दबा सकता है।
• अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, एलील्स का प्रत्येक जोड़ा अलग हो जाता है (विभाजित हो जाता है) और प्रत्येक युग्मक एलील्स के प्रत्येक जोड़े में से एक प्राप्त करता है (क्लीवेज सिद्धांत)।

इन बुनियादी नियमों के बिना हम किसी भी आनुवंशिक समस्या का समाधान नहीं कर पाएंगे। वैकल्पिक लक्षणों की एक जोड़ी से परिणामों की भविष्यवाणी करने की क्षमता स्थापित करने के बाद, मेंडल ऐसे लक्षणों के दो जोड़े की विरासत का अध्ययन करने के लिए आगे बढ़े।

एक डायहाइब्रिड क्रॉस में पुनेट ग्रिड का संकलन

डायहाइब्रिड क्रॉस दो जीनों की विरासत की जांच करता है। डायहाइब्रिड क्रॉस के लिए, हम एक पुनेट जाली तभी बना सकते हैं जब जीन एक-दूसरे से स्वतंत्र रूप से विरासत में मिले हों - इसका मतलब यह है कि जब मातृ और पैतृक युग्मक बनते हैं, तो एक जोड़ी से कोई भी एलील दूसरे जोड़े से किसी अन्य के साथ उनमें से प्रत्येक में प्रवेश कर सकता है। . स्वतंत्र वितरण के इस सिद्धांत की खोज मेंडल ने डायहाइब्रिड और पॉलीहाइब्रिड क्रॉस पर प्रयोगों में की थी।

हमारे पास दो जीन हैं - आकार और रंग। आकार के लिए: "आर" प्रमुख एलील है, जो चिकने मटर का आकार देता है, और "डब्ल्यू" अप्रभावी एलील है, जो झुर्रीदार मटर का आकार देता है। रंग के लिए: "Y" प्रमुख एलील है, जो पीला रंग निर्धारित करता है, और "g" अप्रभावी एलील है, जो मटर का हरा रंग देता है। नर और मादा पौधों का जीनोटाइप एक ही होता है - "RwYg" (चिकना, पीला)।

सबसे पहले आपको युग्मकों के सभी संभावित संयोजनों को निर्धारित करने की आवश्यकता है, इसके लिए आप पुनेट ग्रिड का भी उपयोग कर सकते हैं:

इस प्रकार, विषमयुग्मजी पौधे सभी संभावित संयोजनों के साथ चार प्रकार के युग्मक पैदा कर सकते हैं: आरवाई, आरजी, डब्ल्यूवाई, डब्ल्यूजी। आइए अब जीनोटाइप के लिए एक पुनेट जाली बनाएं:

हमारी संतानों के लिए पुनेट जाली में समान जीनोटाइप को जोड़कर, हम जीनोटाइप द्वारा निम्नलिखित अनुपात और संभावनाएं प्राप्त करते हैं: 1(6.25%) RRYY: 2(12.5%) RwYY: 1(6.25%) wwYY: 2(12.5 %) RRYg: 4(25%) RwYg: 2(12.5%) wwYg: 1(6.25%) RRgg: 2(12.5%) Rwgg: 1(6.25%) wwgg। और चूंकि प्रमुख लक्षण अप्रभावी लक्षणों को छुपाते हैं, हमें फेनोटाइप के लिए निम्नलिखित अनुपात और संभावनाएं मिलती हैं: 9(56.25%) आर-वाई- (चिकना, पीला): 3(18.75%) आर-जीजी (चिकना, हरा): 3 (18.75%) wwY- (झुर्रीदार, पीला) : 1(6.25%)wwgg (झुर्रीदार, हरा)। यह फेनोटाइपिक अनुपात, 9:3:3:1, एक डायहाइब्रिड क्रॉस के लिए विशिष्ट है।

ट्राइहाइब्रिड क्रॉस में पुनेट ग्रिड का निर्माण।

तीन जीनों के लिए विषमयुग्मजी दो पौधों के बीच क्रॉस के लिए पुनेट ग्रिड का निर्माण करना अधिक कठिन होगा। इस समस्या को हल करने के लिए हम गणित के अपने ज्ञान का उपयोग कर सकते हैं। त्रिसंकर क्रॉस के लिए युग्मकों के सभी संभावित संयोजनों को निर्धारित करने के लिए, हमें बहुपदों के समाधान को याद करना चाहिए।

• आइए इस क्रॉसिंग के लिए एक बहुपद बनाएं: (ए + ए) एक्स (बी + बी) एक्स (सी + सी)।
• आइए पहले कोष्ठक के व्यंजक को दूसरे कोष्ठक के व्यंजक से गुणा करें - हमें मिलता है: (AB + Ab + aB + ab) X (C + c)।
• अब इस अभिव्यक्ति को तीसरे कोष्ठक में दिए गए अभिव्यक्ति से गुणा करें - हमें मिलता है: ABC + ABC + AbC + Abc + aBC + aBc + abC + abc।

तदनुसार, वे सभी संभावित संयोजनों के साथ आठ प्रकार के युग्मक उत्पन्न कर सकते हैं। इस समाधान को पुनेट जाली का उपयोग करके चित्रित किया जा सकता है:

आइए अब जीनोटाइप के लिए एक पुनेट जाली बनाएं (तालिका में 64 कोशिकाएं होंगी):

एफ 1 पीढ़ी के व्यक्ति दो मूल जीवों: नर और मादा को पार करने का परिणाम हैं। उनमें से प्रत्येक एक निश्चित संख्या में प्रकार के युग्मक बना सकता है। निषेचन के दौरान एक जीव के प्रत्येक युग्मक की दूसरे जीव के किसी भी युग्मक से मिलने की समान संभावना होती है। इसलिए, दोनों जीवों के सभी युग्मक प्रकारों को गुणा करके संभावित युग्मनज की कुल संख्या की गणना की जा सकती है।

मोनोहाइब्रिड क्रॉस

उदाहरण 7.1. दो व्यक्तियों को पार करते समय पहली पीढ़ी के व्यक्तियों के जीनोटाइप को लिखें: एक प्रमुख जीन के लिए समयुग्मक और एक अप्रभावी जीन के लिए समयुग्मक।

आइए पैतृक जोड़े के जीनोटाइप और उनके द्वारा बनाए गए युग्मकों का अक्षर पदनाम लिखें।

आर एए एक्स एए

युग्मक ए

इस मामले में, प्रत्येक जीव एक ही प्रकार के युग्मक पैदा करता है, इसलिए, जब युग्मक विलीन हो जाते हैं, तो एए जीनोटाइप वाले व्यक्ति हमेशा बनेंगे। ऐसे युग्मकों से विकसित संकर व्यक्ति न केवल जीनोटाइप में, बल्कि फेनोटाइप में भी एक समान होंगे: सभी व्यक्तियों में एक प्रमुख गुण होगा (पहली पीढ़ी की एकरूपता के मेंडल के पहले नियम के अनुसार)।

संतानों के जीनोटाइप को रिकॉर्ड करना आसान बनाने के लिए, युग्मकों के मिलन को आमतौर पर एक तीर या नर और मादा जीव के युग्मकों को जोड़ने वाली एक सीधी रेखा द्वारा दर्शाया जाता है।

उदाहरण 7.2. एक ही गुण के लिए विश्लेषण किए गए दो विषमयुग्मजी व्यक्तियों को पार करते समय पहली पीढ़ी के व्यक्तियों के जीनोटाइप को निर्धारित और रिकॉर्ड करें।

आर आ एक्स आ

युग्मक ए; एक ए; ए

एफ 1 एए; आ आ; आह

प्रत्येक माता-पिता दो प्रकार के युग्मक उत्पन्न करते हैं। तीर इंगित करते हैं कि मादा व्यक्ति के दो युग्मकों में से कोई भी पुरुष व्यक्ति के दो युग्मकों में से किसी से मिल सकता है। इसलिए, युग्मकों के चार प्रकार संभव हैं और संतानों में निम्नलिखित जीनोटाइप वाले व्यक्ति बनते हैं: एए, एए, एए, एए।

उदाहरण 7.3. बालों का रंग हल्का या गहरा हो सकता है। गहरे रंग का जीन प्रमुख होता है। एक विषमयुग्मजी महिला और काले बालों वाला एक सजातीय पुरुष ने विवाह किया। पहली पीढ़ी के बच्चों में किस जीनोटाइप की अपेक्षा की जानी चाहिए?

विशेषता: जीन

गहरा रंग: ए

हल्का रंग: ए

आर एए एक्स एए

अँधेरा अँधेरा

युग्मक ए; एक ए

अँधेरा अँधेरा

डायहाइब्रिड क्रॉस

डायहाइब्रिड क्रॉस में युग्मनज की संख्या और प्रकार इस बात पर निर्भर करते हैं कि गैर-एलील जीन कैसे व्यवस्थित होते हैं।

यदि विभिन्न लक्षणों के लिए जिम्मेदार गैर-एलील जीन समजात गुणसूत्रों की एक जोड़ी में स्थित हैं, तो जीनोटाइप एए बीबी के साथ एक डायथेरोज़ीगस जीव में युग्मक प्रकारों की संख्या दो के बराबर होगी: एबी और एबी। जब ऐसे दो जीवों का संकरण होता है, तो निषेचन के परिणामस्वरूप चार युग्मनज बनते हैं। ऐसी क्रॉसिंग के परिणामों को रिकॉर्ड करना इस तरह दिखेगा:

आर एवीएवी एक्स एवीएवी

युग्मक एबी; एवी एवी; अरे

एफ 1 एबीएबी; एबीएवी; एबीएवी; अरे

गैर-समरूप गुणसूत्रों पर गैर-एलील जीन वाले डायहेटरोज़ीगस जीवों का जीनोटाइप एएबीबी होता है और चार प्रकार के युग्मक बनाते हैं।

ऐसे दो व्यक्तियों को पार करते समय, उनके युग्मकों का संयोजन 4x4 = 16 जीनोटाइप विकल्प देगा। परिणामी व्यक्तियों के जीनोटाइप को एक के बाद एक क्रमिक रूप से दर्ज किया जा सकता है, जैसा कि हमने मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग के साथ किया था। हालाँकि, ऐसी लाइन-दर-लाइन रिकॉर्डिंग बाद के विश्लेषण के लिए बहुत बोझिल और कठिन होगी। अंग्रेजी आनुवंशिकीविद् पुनेट ने एक तालिका के रूप में क्रॉसिंग के परिणाम को रिकॉर्ड करने का प्रस्ताव रखा, जिसका नाम वैज्ञानिक के नाम पर रखा गया है - पुनेट ग्रिड।

सबसे पहले, पैतृक जोड़े के जीनोटाइप और उनके युग्मकों के प्रकार को हमेशा की तरह दर्ज किया जाता है, फिर एक ग्रिड तैयार किया जाता है जिसमें ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज स्तंभों की संख्या मूल व्यक्तियों के युग्मक प्रकारों की संख्या से मेल खाती है। मादा व्यक्ति के युग्मक शीर्ष पर क्षैतिज रूप से लिखे गए हैं, और पुरुष व्यक्ति के युग्मक बाईं ओर लंबवत रूप से लिखे गए हैं। माता-पिता के युग्मकों से आने वाली काल्पनिक ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज रेखाओं के प्रतिच्छेदन पर, संतानों के जीनोटाइप दर्ज किए जाते हैं।