जेनेटिक्स: जेनेटिक विविधता के 2 मुख्य कारण

जेनेटिक भिन्नता के 2 मुख्य कारण इस प्रकार हैं: 1. पुनर्संयोजन और 2. उत्परिवर्तन।

पुनर्संयोजन (नए संयोजन):

वे माता-पिता जीन और उनके लिंकेज में फेरबदल कर रहे हैं ताकि नए जीनोटाइप का उत्पादन किया जा सके। तीन कारणों से पुनर्विकास का विकास:

(i) अर्धसूत्रीविभाजन या युग्मक गठन के दौरान गुणसूत्रों का स्वतंत्र वर्गीकरण। गुणसूत्रों के दो जोड़े 2 ² = 4 तरीके से, 3 जोड़े 2 ³ तरीके से, 7 जोड़े 2 ⁷ तरीके से, 10 जोड़े 2 ¹⁰ तरीके से जबकि गुणसूत्र के 23 जोड़े 2 ²³ या 8.6 मिलियन तरीके से आत्मसात कर सकते हैं ; नर (शुक्राणु) और मादा (अंडे)।

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(ii) यादृच्छिक निषेचन या युग्मकों का यादृच्छिक संलयन। संभव युग्मकों में से कोई भी अन्य लिंग के किसी भी अन्य संभावित युग्मक के साथ संयोजन कर सकता है। इस प्रकार, यदि कोई जीव गुणसूत्रों के 2 जोड़े रखता है, जिसमें चार प्रकार के युग्मक होते हैं, तो 4 x 4 = 16 प्रकार के संयोजनों का उत्पादन यादृच्छिक निषेचन के कारण संतानों में हो सकता है। मानव में यह संभावना (8.6 x 10 ⁶ ) x (8.6 x 10 ⁶ ) या 70 x 10 ¹² संयोजन है, जबकि कुल मानव जनसंख्या केवल 6 x 10 ^{9 के} आसपास है।

(iii) क्रॉसिंग ओवर:

यह अर्धसूत्रीविभाजन I के पैसिथिन के दौरान होता है। पारगमन के गुणसूत्रों के समरूप गुणसूत्रों के बीच खंडों के पारस्परिक आदान-प्रदान के कारण नए संपर्कों को पार करना। यह कई लाखों लोगों द्वारा पुनर्संयोजन की संख्या में वृद्धि करता है।

उत्परिवर्तन (एल। म्यूटेयर - बदलने के लिए):

उत्परिवर्तन नए अचानक जन्मजात विच्छिन्न बदलाव हैं जो जीवों में उनके जीनोटाइप में स्थायी परिवर्तन के कारण दिखाई देते हैं। "म्यूटेशन" शब्द ह्यूगो डी वीस (1901) द्वारा गढ़ा गया था। डी वीस ने 1903 में प्रकाशित अपनी पुस्तक "द म्यूटेशन थ्योरी" में विकास के उत्परिवर्तन सिद्धांत का भी प्रस्ताव रखा। डी वीस से पहले, डार्विन ने प्रस्तावित किया था कि विकास निरंतर बदलावों (या पुनर्संयोजन) के कारण हुआ।

वही संभव नहीं है क्योंकि पुनर्संयोजन नए जीन या एलील्स का परिचय नहीं देते हैं। बेटसन (1894) ने संकेत दिया कि विकास बड़े या असंतुलित रूपांतरों के कारण हुआ। डी वीस ने एक सिद्धांत के रूप में एक ही प्रस्ताव रखा। ह्यूगो डे व्रीस ने ओएनथेरा लैमरकियाना या इवनिंग प्रिम्रोस पर काम किया।

54343 पौधों की आबादी में से, डे वीस ने 834 उत्परिवर्तन देखे। बाद के श्रमिकों ने पाया कि डी व्रीस द्वारा देखे गए 'म्यूटेशन' वास्तव में गुणसूत्र निरस्तीकरण और पॉलीप्लॉइड थे। म्यूटेशन जीवों के जर्मप्लाज्म या आनुवंशिक सामग्री में अचानक और असतत परिवर्तन लाते हैं। वे आबादी में नए बदलाव जोड़ते हैं और विकास के फव्वारे के प्रमुख हैं।

जर्मिनल कोशिकाओं में दिखाई देने वाले म्यूटेशन को जर्मिनल म्यूटेशन कहा जाता है। उन्हें संतानों को पारित किया जाता है। शरीर की कोशिकाओं (जर्मिनल के अलावा) में दिखाई देने वाले उत्परिवर्तन को दैहिक उत्परिवर्तन के रूप में जाना जाता है। वे आम तौर पर शरीर की मृत्यु के साथ मर जाते हैं। सामान्य रूप से दैहिक कोशिकाएं पूर्वजन्म को पारित नहीं होती हैं, सिवाय इसके जब प्रजनन की विधि अलैंगिक या वनस्पति है, जैसे, नाभि ऑरेंज (ब्राजील, 1820)।

कारण के आधार पर, उत्परिवर्तन तीन प्रकार के होते हैं- जीनोमेटिक, क्रोमोसोमल और जीन म्यूटेशन। जीनोमेटिक म्यूटेशन गुणसूत्रों की संख्या में परिवर्तन हैं। वे दो प्रकार के होते हैं, पॉलिप्लोइडी और एन्युप्लोइड। क्रोमोसोमल म्यूटेशन गुणसूत्रों में जीन की संख्या और व्यवस्था में परिवर्तन हैं। उन्हें गुणसूत्र विपथन भी कहा जाता है। वे कैंसर कोशिकाओं में काफी आम हैं। जीन उत्परिवर्तन जीन के रूप और अभिव्यक्ति में परिवर्तन हैं।

Polyploidy:

यह गुणसूत्र या जीनोम के दो से अधिक सेट होने की घटना है। प्रकृति में पॉलीप्लॉइड गुणसूत्रों की विफलता के कारण अलग-अलग होते हैं, जो या तो अंडकोष के कारण अलग होते हैं या धुरी के विरूपण के कारण। यह कोलीसिन या ग्रैनोसन के आवेदन द्वारा कृत्रिम रूप से प्रेरित किया जा सकता है। एक जीव या इसके कर्योटाइप में दो से अधिक जीनोम होते हैं जिन्हें पॉलीप्लोइड कहा जाता है।

एक पॉलीप्लॉइड में मौजूद जीनोम की संख्या के आधार पर, इसे ट्रिपलोइड (3 एन), टेट्राप्लोइड (4 एन), पेंटाप्लॉइड (5 एन), हेक्साप्लोइड (6 एन), आदि पॉलीप्लॉइड के साथ विषम संख्या में जीनोम (यानी ट्रिपलोइड्स, पेंटाप्लॉयड) के रूप में जाना जाता है। यौन रूप से बाँझ हैं क्योंकि विषम गुणसूत्र सिनैप्सिस नहीं बनाते हैं।

इसलिए, वे वानस्पतिक रूप से प्रचारित हैं, जैसे, केला, अनानास। पॉलीप्लॉइड भी डिप्लॉयड्स के साथ स्वतंत्र रूप से क्रॉस-ब्रीड नहीं करते हैं। वे आम तौर पर प्रमुख एलील की आवृत्ति में वृद्धि के कारण रूपात्मक और जैव रासायनिक दोनों स्तरों पर एक गिगास प्रभाव डालते हैं।

पॉलिप्लोइडी तीन प्रकार की होती है- ऑटोपोलोप्ली, ऑलोपोलिपिडि और ऑटोऑलोपोलिपडी।

(i) अल्टोपोलिप्लोइडी:

यह एक प्रकार का पॉलीपॉइड है जिसमें एक ही जीन की एक संख्यात्मक वृद्धि होती है, जैसे, ऑटोट्रिप्लोइड (एएए), ऑटोटेट्राप्लोइड (एएएए)। कुछ फसल और बगीचे के पौधे ऑटोपोलोपॉयड हैं, जैसे। मक्का, चावल, ग्राम। ऑटोपॉलेप्लॉयड गिगास प्रभाव को प्रेरित करता है।

(ii) सर्वाधिकार

यह दो प्रजातियों के बीच हाइब्रिडाइजेशन के माध्यम से विकसित हुआ है, इसके बाद गुणसूत्रों के दोहरीकरण (उदाहरण के लिए, एएबीबी)। एलोटेट्राप्लोइड सामान्य प्रकार है। Allopolyploids नई प्रजातियों, जैसे, गेहूं, अमेरिकी कपास, निकोटियाना टैबैकम के रूप में कार्य करता है। हाल ही में निर्मित दो ऑलोपोलिपॉयड्स रापानोब्रैसिका और ट्रिटिकल हैं।

(iii) ऑटोलोपोलोप्लोइड:

यह एक प्रकार का एकाधिकार है जिसमें एक जीनोम द्विगुणित अवस्था से अधिक में होता है। आमतौर पर ऑटोएलापोलेप्लॉयड हेक्साप्लोइड्स (एएएएबीबी), उदाहरण के लिए, हेलियनथस ट्यूबरोसस हैं।

अनूप्लुइडी (हेटरोप्लोइडी):

यह प्रजातियों के सामान्य जीनोम संख्या की तुलना में कम या अतिरिक्त गुणसूत्र होने की स्थिति है। अनुलोम-विलोम दो प्रकार का होता है, हाइपोप्लोइड या गुणसूत्रों का नुकसान और हाइपर-प्लॉइडी या गुणसूत्रों का जोड़। एनायूप्लोइड को दिखाने वाले जीवों को ऐनुप्लोइड्स या हेटरोप्लॉइड्स के रूप में जाना जाता है।

वे प्रत्यय के साथ प्रभावित गुणसूत्रों की संख्या से निरूपित होते हैं- परमाणु, जैसे, अशक्त, मोनोसोमिक, त्रिसोमिक, आदि। समानार्थी सामान्यतः दो युग्मों के दो गुणसूत्रों के जुड़ाव के कारण उत्पन्न होते हैं, ताकि एक युग्मक में एक अतिरिक्त गुणसूत्र (एन) आए। +1) जबकि दूसरा एक गुणसूत्र (N-1) में कम हो जाता है। समान या सामान्य युग्मकों के साथ संलयन चार प्रकार के एयूप्लोइड को जन्म देता है।

एन एक्स (एन -1) = 2 एन -

(एन -1) एक्स (एन -1) = 2 एन - 2

एन एक्स (एन + 1) = 2 एन +

(N + 1) x (N + 1) = 2N +

एनायूप्लोइड प्राप्त करने का एक अन्य तरीका दोषपूर्ण समसूत्रण के कारण एक सामान्य या पॉलीप्लॉइड कैरियोटाइप से गुणसूत्रों की हानि है।

Hyperploidy:

1. ट्राइसोमिक (2N + 1):

ट्रिपलेट में इसका एक गुणसूत्र होता है। ट्रिपल (2N +1 + 1) में डबल ट्राइसोमिक के दो अलग-अलग गुणसूत्र होते हैं। ट्राइसॉमिक्स में कुछ परिवर्तन दिखाई देते हैं जिनमें से कुछ घातक हैं। डाउन का सिंड्रोम मूल में ट्राइसोमिक है जहां गुणसूत्र संख्या 21 ट्रिपलेट में है। पटौ का सिंड्रोम 13 वें गुणसूत्र का त्रिगुणसूत्रता है। क्लाइनफेल्टर के सिंड्रोम में एक अतिरिक्त एक्स-क्रोमोसोम है।

2. टेट्रासोमिक (2N + 2):

यह एक गुणसूत्र है जिसमें एक गुणसूत्र चार बार प्रतिनिधित्व करता है। Tetrasomics ट्राइसॉमिक्स की तुलना में अधिक परिवर्तनशीलता दिखाते हैं। माना जाता है कि ट्राइसॉमिक्स और टेट्रासोमिक्स दोनों को माध्यमिक पॉलीप्लोयडी के माध्यम से नई प्रजातियों को जन्म दिया गया है, जैसे, एप्पल, नाशपाती।

Hypoploidy:

3. मोनोसोमिक (2N - 1):

यह एक ऐनुलोइड है जिसमें एक गुणसूत्र अपने होमोलॉग से रहित होता है। मोनोसोमिक सामान्य रूप से सामान्य रूप से कमजोर होता है। टर्नर सिंड्रोम मानव में एक सेक्स मोनोसोमिक (44 + X) है।

4. नलिसोमिक (2N - 2):

Aeuploid सजातीय गुणसूत्रों की एक पूरी जोड़ी में कमी है। पॉलीप्लॉइड के अलावा नलिसोमिक्स जीवित नहीं रहते हैं।

5. मिश्रित Aneuploids:

वे हाइपोप्लोइड और हाइपरप्लायडी दोनों के साथ aeuploids हैं, उदाहरण के लिए, 2N + 1A - 1B।