ग्रेगर मेंडल के प्रयोग पर नोट्स

ग्रेगर जोहान मेंडेल, उनकी कड़ाही, सफलता के कारणों, उनके प्रयोग और परिणामों के बारे में जानने के लिए इस लेख को पढ़ें!

ग्रेगर जोहान मेंडल (1822-1884) को आनुवांशिकी के पिता के रूप में जाना जाता है, क्योंकि वह एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक वर्णों के प्रसारण के तंत्र का प्रदर्शन करने वाले पहले व्यक्ति थे। उन्होंने कुछ सामान्यीकरण भी दिए जिनमें से कुछ को बाद में सिद्धांतों या विरासत के कानूनों की स्थिति में उठाया गया था।

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वे आनुवंशिकी की नींव का गठन करते हैं। मेंडल का जन्म 22 जुलाई, 1822 को किसान परिवार के लिए हेनज़ेनडॉर्फ (ऑस्ट्रिया, अब चेक गणराज्य का हिस्सा) के एक गांव सिलिसियन में हुआ था। वह एक प्रतिभाशाली छात्र थे और उन्होंने कई वर्षों तक दर्शनशास्त्र का अध्ययन किया। स्कूली शिक्षा के बाद, मेंडल ने 1843 में 21 साल की उम्र में ब्रून (तब ऑस्ट्रिया में ब्रूनो; चेकोस्लोवाकिया में) सेंट थॉमस के एक अगस्तियन मठ में शामिल हो गए।

25 साल की उम्र (1847) में उन्हें मठ में एक पुजारी बनाया गया था। 1851 में वनस्पति विज्ञान और भौतिकी के अध्ययन के लिए मेंडल को विएना विश्वविद्यालय भेजा गया। वह भौतिकी और प्राकृतिक विज्ञान के शिक्षक के रूप में ब्रून लौट आए। मेंडल ने 14 साल तक एक शिक्षक के रूप में काम किया। बाद में उन्हें मठ का मठाधीश बनाया गया। ग्रेगर को उनके नाम के साथ तब जोड़ा गया जब वह ब्रून में मठ में शामिल हुए। 1856 में, मेंडल ने अपने मठ में उगने वाले मटर के पौधों में दो प्रकार के बीजों की घटना को देखा।

जिससे उनमें रूचि पैदा हुई। मेंडल ने 1856-1863 से 7 साल के लिए गार्डन पी पर हाइब्रिडाइजेशन प्रयोग किए। उन्होंने इनब्रीडिंग के माध्यम से अपनी प्रायोगिक सामग्रियों की शुद्धता की पुष्टि की। प्रारंभ में उन्होंने मटर के पौधों की 34 जोड़ी किस्मों को लिया, फिर 22 को लेकिन अंततः केवल 7 जोड़े किस्मों के साथ काम किया।

उत्तरार्द्ध ऐसे वर्णों में भिन्न होते हैं जैसे फूल का रंग, फूल की स्थिति, ऊँचाई, फली का आकार, फली का रंग, बीज का आकार, बीज का रंग, आदि। सभी चयनित किस्में शुद्ध रेखाएँ या सच्ची प्रजनन होती थीं, यानी वे शुद्ध और नस्ल सही होती थीं या माता-पिता जैसा दिखने वाला संतान दिया। मेंडल ने विभिन्न प्रकार के क्रॉस ब्रीडिंग का प्रदर्शन किया और फिर संतानों को स्व-नस्ल की अनुमति दी।

उनके प्रयोगों में एक बड़े नमूने का आकार था, कुछ 10000 मटर के पौधे। इससे उसके डेटा को अधिक विश्वसनीयता मिलती है। इसके अलावा, वह जीवविज्ञान की समस्याओं को हल करने में सांख्यिकीय विश्लेषण और गणितीय तर्क का उपयोग करने वाले पहले व्यक्ति थे। उन्होंने सामान्यीकरण तैयार किया जो 1865 में प्राकृतिक इतिहास सोसायटी ऑफ ब्रून की दो बैठकों में पढ़े गए थे। उनका पेपर "प्लांट हाइब्रिडाइजेशन पर प्रयोग" 1866 में "ब्रून नेचुरल साइंस सोसाइटी की कार्यवाही" में प्रकाशित किया गया था। 1884 में मेंडेन को बिना किसी मान्यता के मृत्यु हो गई। उसके काम के लिए।

मेंडल का कार्य कुछ वर्षों तक अप्रभावित और अप्रभावित रहा, क्योंकि:

(i) "ब्रूनन नेचुरल साइंस सोसाइटी की कार्यवाही" का सीमित संचलन जिसमें इसे प्रकाशित किया गया था,

(ii) मेंगेल के सुझाव पर किए गए हॉकवीड (हायरियम) पर मेंडेल के परिणामों को पुन: प्रस्तुत करने में विफल रहने के बाद से वह अपने निष्कर्षों के बारे में खुद को सार्वभौमिक नहीं बता सका। यह शुद्ध लाइनों की अनुपलब्धता के कारण था,

(iii) उनके व्यक्तित्व में आक्रामकता का अभाव,

(iv) डार्विन के विकासवाद के सिद्धांत (1859 की उत्पत्ति) द्वारा उस समय वैज्ञानिक दुनिया को हिलाया जा रहा था।

(v) विभिन्न लक्षणों के लिए स्थिर, संयुक्त-सम्मिश्रण, असतत इकाइयों या कारकों की मेंडल की अवधारणा को समकालीनों से स्वीकृति नहीं मिली,

(vi) आनुवंशिकता के बारे में मेंडल के निष्कर्ष अपने समय से आगे थे। उन्होंने सांख्यिकीय तरीकों और गणितीय तर्क का इस्तेमाल किया, जो उस समय अन्य जीवविज्ञानियों के लिए अपरिचित थे,

(vii) कारकों या उनके द्वारा बनाई गई सामग्री के अस्तित्व के लिए कोई भौतिक प्रमाण नहीं था।

मेंडल के काम का पुनर्वितरण:

अपने काम को मान्यता मिलने से बहुत पहले 1884 में मेंडल की मृत्यु हो गई। यह 1900 में था कि तीन श्रमिकों ने स्वतंत्र रूप से पहले से ही मेंडल द्वारा काम किए गए आनुवंशिकता के सिद्धांतों को फिर से खोज लिया। वे हॉलैंड के ह्यूगो डी व्रिस, जर्मनी के कार्ल कॉरपेंस और ऑस्ट्रिया के एरच वॉन Tschermak-Seysenegg थे।

मेल्डेल के सामान्यीकरण के दो के स्तर को पत्राचार ने आनुवंशिकता के कानूनों के स्तर - अलगाव के कानून और स्वतंत्र वर्गीकरण के कानून के रूप में उठाया। अन्य परिवर्तनशील सिद्धांत हैं। ह्यूगो डी वीस ने मेंडल के पेपर का भी पता लगाया और इसे 1901 में 'फ्लोरा' में प्रकाशित किया। बेट्सन, पुनेट और अन्य बाद के श्रमिकों ने मेंडल के काम को जानवरों सहित सार्वभौमिक अनुप्रयोग का पाया।

मेंडल की सफलता के कारण:

1. मेंडल ने अपने प्रयोगों के लिए मटर (पिसुम सैटिवम) की केवल शुद्ध प्रजनन किस्मों का चयन किया। उन्होंने यह जांचने के लिए दो साल (1857-1859) लिए कि उनकी प्रायोगिक सामग्री शुद्ध प्रजनन है।

2. मेंडल ने अपनी पढ़ाई के लिए केवल उन लक्षणों को लिया, जो लिंकेज, बातचीत या अधूरे प्रभुत्व को नहीं दिखाते थे।

3. मेंडल द्वारा चुने गए पात्रों में लंबा और बौना या हरा और पीला जैसे विशिष्ट विपरीत लक्षण थे।

4. मेंडल ने अपने प्रजनन प्रयोगों के लिए एक समय में एक या दो वर्ण लिए, जबकि उनके पूर्ववर्तियों ने अक्सर सभी लक्षणों का एक साथ अध्ययन किया।

5. मेंडल ने तीन या अधिक पीढ़ियों के लिए एक चरित्र की विरासत का अध्ययन किया।

6. उन्होंने पारस्परिक पार किया और बड़ी संतानें पैदा कीं।

7. मेंडल का प्रायोगिक पौधा मटर (पिसुटन सैटिवम) नियंत्रित प्रजनन के लिए आदर्श है। यह मैन्युअल रूप से क्रॉस-ब्रेड है, जबकि आम तौर पर यह स्वयं प्रजनन से गुजरता है।

8. उन्होंने कीटों द्वारा लाए गए विदेशी पराग कणों से संदूषण से बचने के लिए देखभाल की।

9. मेंडल ने प्रत्येक क्रॉस, बाद में स्व प्रजनन और उत्पादित बीजों की संख्या का पूरा रिकॉर्ड रखा।

10. मेंडल ने एक ही गुण के लिए कई पौधों पर प्रयोग किया और सैकड़ों संतानें प्राप्त कीं। एक बड़े नमूने के आकार ने उसके परिणामों को विश्वसनीयता दी।

11. उन्होंने अपने परिणामों की व्याख्या के लिए सैद्धांतिक स्पष्टीकरण तैयार किया। उनकी व्याख्याओं का परीक्षण उनकी वैधता के अनुसार किया गया था।

12. मेंडल ने अपने परिणामों के विश्लेषण के लिए सांख्यिकीय विधियों और प्रायिकता के कानून का उपयोग किया।

13. मेंडल उन लक्षणों का चयन करने में भाग्यशाली था, जिनमें से जीन ने बातचीत नहीं की थी। वे या तो विभिन्न गुणसूत्रों पर मौजूद थे या उन्होंने पूर्ण पुनर्संयोजन दिखाया। उन्होंने अपने किसी भी डायहाइब्रिड क्रॉस के गुणकों में फली के आकार और पौधे की ऊंचाई को संयोजित नहीं किया, जिनमें से गुणसूत्र 4 पर एक साथ करीब हैं और लगातार पुनर्संयोजन नहीं दिखाते हैं।

14. उन्होंने अपने परिणामों में पाए गए सभी रूपों की व्याख्या करने का प्रयास नहीं किया, लेकिन उन्हें इस तरह छोड़ दिया, जैसे, फूल और बीज का रंग।

मेंडल के प्रयोग:

मेंडल की प्रायोगिक सामग्री:

मेंडल ने अपने प्रयोगों के लिए गार्डन मटर (= एडिबल मटर, पिसम सैटिवम; 2 एन = 14) का चयन किया।

मटर के पौधे के चयन के लाभ:

(i) मटर की शुद्ध किस्में उपलब्ध थीं (ii) मटर के पौधों में आसानी से पहचाने जाने वाले विपरीत पात्रों की संख्या दिखाई देती है, (iii) मटर की फूल संरचना नियंत्रित प्रजनन की अनुमति देने के लिए ऐसी है। यद्यपि पौधा स्वयं परागित है, लेकिन इसे मैन्युअल रूप से पार किया जा सकता है, (iv) मटर का फूल सामान्य रूप से बंद रहता है और आत्म-परागण से गुजरता है। (v) यह कम जीवन काल वाला एक वार्षिक पौधा है और 3 महीने के भीतर परिणाम देता है, (vi) प्रति पौधे बड़ी संख्या में बीजों का उत्पादन किया जाता है, (vii) पौधे को आसानी से उगाया जाता है और इसके बाद देखभाल की आवश्यकता नहीं होती है परागण का समय, (viii) F ₁ संकर उपजाऊ है।

मेंडल के प्रयोगों को तीन चरणों में किया गया था (i) शुद्ध या सच्चे प्रजनन करने वाले माता-पिता का चयन, (ii) हाइब्रिडाइजेशन और F ₁ पीढ़ी के पौधे प्राप्त करना, (iii) हाइब्रिड पौधों का स्व परागण और बाद की पीढ़ियों जैसे F ₂, F _{3 का} उत्थान, एफ ₄, आदि।

(ए) माता-पिता का चयन:

मेंडल ने अपने प्रयोगों के लिए शुरुआती सामग्री के रूप में मटर की शुद्ध या सच्ची प्रजनन किस्मों के 7 जोड़े चुने। स्व-परागण या स्व-प्रजनन पर, एक शुद्ध किस्म संतान को जन्म देती है, जिसमें समान गुण होते हैं, जैसे, लंबा वंश, लंबी फूल वाली किस्म, लाल फूल वाली संतान आदि।

चयनित किस्मों के सभी पात्रों में आसानी से अलग-अलग लक्षण पाए जाते थे, उदाहरण के लिए, लम्बाई और बौनापन, ध्वनि या लाल फूल और सफेद फूल (तालिका 5.1)। मेंडल ने स्वयं-परागण के माध्यम से स्वयं को विविधता के सच्चे-प्रजनन प्रकृति के रूप में संतुष्ट किया। किसी भी संतान के रूप के सच नहीं होने के कारण इसे समाप्त कर दिया गया। ट्रू ब्रीडिंग प्लांट्स का इस्तेमाल अगले चरण के लिए किया गया। उन्होंने जनक (पी) पीढ़ी का गठन किया।

टेबल 5.1 मेंडल द्वारा उठाए गए गार्डन मटर के पात्र

(बी) एफ ₁ पीढ़ी के लिए हाइब्रिडाइजेशन:

मेंडल ने पौधों के बीच पारस्परिक पार का प्रदर्शन किया, जिसमें एक पात्र के वैकल्पिक रूप, लम्बे और बौने, लाल फूल वाले और सफेद फूल वाले थे। एक रूप के परागकण (R) में एक रूप के परागकण दूसरे रूप के कलंक पर धूल गए थे और इसके विपरीत, ऊँचे पौधों के फूलों से परागण के लिए बौने पौधों के फूलों के परागण और बौने पौधों के फूलों से परागण के लिए ऊँचे पौधों के फूलों से परागण किया गया था। ।

विदेशी पराग से संदूषण से बचने के लिए हाथ परागण वाले फूलों को पेपर बैग (बैगिंग) से ढक दिया गया था। जिस क्रॉस में किसी एकल वर्ण के केवल दो वैकल्पिक रूपों को ध्यान में रखा जाता है, उसे मोनोहिब्री क्रॉस कहते हैं। मेंडल ने दो पात्रों को शामिल करने वाले क्रॉस भी किए। उन्हें डायहाइब्रिड क्रॉस कहा जाता है। साथ ही त्रिभुज और पॉलीहाइब्रिड क्रॉस का प्रदर्शन किया गया।

क्रॉस या क्रॉस के बीज एकत्र किए गए और अगले वर्ष बोए गए। बीजों सहित संकर संतानों को अगली पीढ़ी को पहली फिलाल या एफ ₁ पीढ़ी कहा जाता है।

(ग) एफ ₂ और एफ _३ जेनरेशन के लिए सेल्फ ब्रीडिंग:

एफ ₁ पीढ़ी के पौधों को आत्म परागण (सिबक्रॉसिंग या सेल्फिंग) करने की अनुमति थी। विदेशी प्रदूषण से संदूषण से बचने के लिए, फूलों को शुरू से ही पेपर बैग से कवर किया गया था। मेंडल ने बीजों को एकत्र किया और नई पीढ़ी के पौधों को उगाया। उनसे उठाए गए बीज और पौधे दूसरी फिलाल या एफ ₂ पीढ़ी का निर्माण करते हैं। आगे स्व परागण ने एफ ₃ या तीसरी फिलाल पीढ़ी का उत्पादन किया। मेंडल ने प्रत्येक पीढ़ी का रिकॉर्ड रखा और निम्नानुसार देखा गया:

प्रयोगों के परिणाम:

1. पारस्परिक पार के एफ ₁ पौधे समान थे।

2. एफ ₁ पौधे एक चरित्र के दो वैकल्पिक लक्षणों के बीच मध्यवर्ती नहीं थे। बल्कि, उन्होंने चरित्र के एकल वैकल्पिक गुण होने में एक माता-पिता जैसा दिखता है। इस प्रकार लंबे और बौने पौधों के बीच एक क्रॉस में, संकर सभी लम्बे थे (चित्र 5.2)। इसी तरह पीले और हरे बीज वाले माता-पिता के बीच एक क्रॉस में, एफ, बीज सभी पीले रंग के होते थे (तालिका 5.2)।

3. एफ ₂ पीढ़ी में चरित्र के दोनों अभिभावकीय लक्षण व्यक्त किए जाते हैं।

4. चरित्र का एक गुण जो F ₁ पीढ़ी में प्रकट नहीं हुआ, उसमें छिपा या अप्रकाशित होना चाहिए।

5. जीव को प्रत्येक वर्ण के दो कारक या निर्धारक (युग्मित कारकों का सिद्धांत) होना चाहिए। दो कारक उन जीवों में समान हैं जो सच प्रजनन करते हैं। वे एक क्रॉस से प्राप्त जीवों में भिन्न हैं।

6. एक चरित्र के वैकल्पिक लक्षणों का प्रतिनिधित्व करने वाले दो कारकों या एलील्स में से, एक प्रमुख है और खुद को हाइब्रिड या एफ ₁ पीढ़ी में व्यक्त करता है। अन्य कारक या एलील पुनरावर्ती है और इसका प्रभाव (प्रभुत्व का सिद्धांत) नहीं दिखाता है।

तालिका 5.2। मीनम के मोनोहाइब्रिड क्रॉस इन पिसुम सतिवुम:

7. हाइब्रिड में दो कारकों का मिश्रण नहीं होता है।

8. युग्मक गठन के समय, दो कारक अलग या अलग हो जाते हैं और विभिन्न युग्मकों में गुजरते हैं। एक युग्मक एक जोड़ी के एक कारक के लिए आता है। इस प्रकार मेंडेल ने खोजे जाने से बहुत पहले अर्धसूत्रीविभाजन की घटना की भविष्यवाणी की थी। युग्मक निषेचन के दौरान बेतरतीब ढंग से फ्यूज करते हैं ताकि नई पीढ़ी में कारक एक साथ आएं और खुद को स्वतंत्र रूप से व्यक्त करें।

9. चरित्र के दो लक्षण एफ ₂ पीढ़ी में तीन प्रमुख के अनुपात में एक पुनरावर्ती, 3: 1 में दिखाई देते हैं। इसे मोनोहेयब्रिअम अनुपात (तालिका 5.2) भी कहा जाता है। उदाहरण के लिए, ऊंचाई के चरित्र में (क्रॉस लंबा एक्स बौना) मेंडल ने 787 लंबा और 277 बौना पौधों (अनुपात 2.84: 1) प्राप्त किया। फूल के रंग के लिए एक समान परिणाम 704 लाल से 224 सफेद (अनुपात 3.15: 1) था।

10. एफ ₃ जनरेशन में रिसेसिव (जैसे, बौना या सफेद फूल वाले) पौधे समान प्रकार का उत्पादन करते हैं। शेष या प्रमुख माता-पिता (एफ ₂ पौधों) में से, एक तीसरी नस्ल सच है जबकि दो तीसरे एफ ₁ पीढ़ी (छवि। 5.2) के पौधों की तरह व्यवहार करते हैं। यह तभी संभव है जब किसी वर्ण के दो कारक युग्मक गठन (पृथक्करण के सिद्धांत) के दौरान अलग हो जाते हैं और एक साथ वंश में आते हैं या कानून के अनुसार यादृच्छिकता की संभावना के सिद्धांत के अनुसार।

11. एक डायहाइब्रिड क्रॉस (एक साथ दो लक्षणों पर विचार करते हुए), एफ ₂ पीढ़ी में चार प्रकार के पौधे बनते हैं, दो पैतृक और दो पुनः संयोजक। अनुपात 9 (दोनों प्रमुख) है: 3 (एक प्रमुख दूसरा आवर्ती): 3 (एक पुनरावर्ती दूसरा प्रमुख): 1 (दोनों पुनरावर्ती)। इसे डी-हाइब्रिड अनुपात के रूप में जाना जाता है।

12. एक डी-हाइब्रिड क्रॉस की एफ ₂ पीढ़ी में चार प्रकार के व्यक्तियों के गठन से पता चलता है कि दो वर्णों के कारक या युग्म स्वतंत्र रूप से (स्वतंत्र वर्गीकरण का सिद्धांत) हैं।

13. मेंडेल ने अपने परिणामों का विश्लेषण करने के लिए संभाव्यता और सांख्यिकीय विधियों के कानून का उपयोग किया। पूलिंग और परिणामों की तुलना ने उसे कुछ निष्कर्षों पर पहुंचने के लिए मजबूर किया, जिसे मेंडेल के पोस्टुलेट्स कहा जाता है।

14. मेंडेल द्वारा पोस्टुलेट्स के निरूपण में एक कार्य परिकल्पना को विकसित करने और प्रयोग के माध्यम से इसके परीक्षण की प्रक्रिया शामिल थी।

15. मेंडल के पोस्टऑउट्स को संवाददाताओं द्वारा कानूनों की स्थिति सौंपी गई थी।