अध्याय - 6

मेण्डलवाद का विस्तार, जीन्स तथा पर्यावरण

(Extension of Mendelism, Genes and Environment)

प्रश्न- मल्टीपिल ऐलीलिज्म पर एक निबन्ध लिखिए।

सम्बन्धित लघु उत्तरीय प्रश्न
1. बहुविकल्पी ऐलील या युग्मविकल्पी किसे कहते हैं?
2. बहुविकल्पी जीनों के लक्षणों को लिखिए।
3. क्या जीन के दो से अधिक एलील्स हो सकते हैं? उदाहरण सहित स्पष्ट कीजिए।
4. ड्रोसोफिला में बहुविकल्पी ऐलील्स द्वारा निर्धारित किसी एक लक्षण की वंशागति का वर्णन कीजिए।

उत्तर -

बहुविकल्पी ऐलील्स
(Multiple Alleles)

प्राणियों के विभिन्न लक्षण जीनों द्वारा निर्धारित होते हैं। आनुवंशिकी रूप से प्रत्येक जीव में सैकड़ों लक्षण होते हैं और इन्हीं के अनुरूप जीनों की संख्या भी सैकड़ों से हजारों तक होती है। लेकिन प्रकृति में केवल वे ही जीन ज्ञात हैं जो उत्परिवर्तन के फलस्वरूप एक वैकल्पिक अभिव्यक्ति प्रदर्शित करते हैं। मेण्डल ने सामान्य जीन या ऐसे जीन द्वारा नियन्त्रित लक्षण के वैकल्पिक रूप को ऐलील या युग्मविकल्पी (allele) का नाम दिया। अतः मटर के पौधे में लम्बेपन एवं बौनेपन के लक्षण एक-दूसरे के युग्मविकल्पी हैं। प्राणियों के प्रत्येक लक्षण के लिए युग्मकों (gametes) के माध्यम से एक जीन या युग्मविकल्पी माता से तथा दूसरा पिता से प्राप्त होता है। कभी-कभी जीन समष्टि (gene pool) में एक जीन के तीन अथवा अधिक उत्परिवर्ती अथवा विकल्पी होते हैं। इनको सामूहिक रूप से बहुविकल्पी (multiple alleles) कहते हैं।

अतः बहुविकल्पी तीन, चार अथवा अधिक युग्मविकल्पियों का वह सेंट है जो सामान्य जीन में उत्परिवर्तन के फलस्वरूप विकसित होते हैं और सजातीय गुणसूत्रों में उसी बिन्दुपथ पर स्थित रहते हैं।

बहुविकल्पी ऐलील्स के लक्षण (Characteristics of Multiple Alleles)- बहुविकल्पी ऐलील्स के निम्नलिखित लक्षण होते हैं-

1. ये ऐलील सजातीय गुणसूत्रों पर एक ही बिन्दुपथ पर स्थित होते हैं। स्पष्ट है कि एक गुणसूत्र पर युग्मविकल्पियों में से केवल एक ही विकल्पी स्थित होता है।
2. क्योंकि प्रत्येक द्विगुणित कोशिका (diploid cell) में एक प्रकार के केवल दो ही गुणसूत्र होते हैं, अतः कोशिका और जीव में बहुविकल्पियों के केवल कोई दो जीन या विकल्पी विद्यमान होते हैं।
3. युग्मक (gamete) अगुणित (haploid) होते हैं अर्थात इनमें प्रत्येक प्रकार का केवल एक गुणसूत्र (एक सजातीय गुणसूत्र) होता है, अतः प्रत्येक युग्मविकल्पियों में से केवल एक युग्मविकल्पी होता है।
4. बहुविकल्पियों में क्रॉसिंग ओवर की क्रिया नहीं होती।
5. बहुविकल्पी एक ही लक्षण को नियन्त्रित करते हैं किन्तु इनमें से प्रत्येक का प्रभाव अलग-अलग होता है।
6. एक ही श्रृंखला के बहुविकल्पी एक-दूसरे के प्रति प्रभावी एवं अप्रभावी होते हैं। प्रायः सामान्य जीन अन्य सभी उत्परिवर्ती विकल्पियों के प्रति प्रभावी होता है।
7. बहुविकल्पियों की पूरी श्रृंखला को एक ही मूल अक्षर द्वारा प्रदर्शित किया जाता है तथा इसके विभिन्न विकल्पियों को सुपरक्रिप्ट्स अथवा सबक्रिप्ट्स द्वारा निरूपित किया जाता है।

उदाहरण के लिए ड्रोसोफिला के नेत्र के लाल रंग को W से, रुधिर के समान रंग को Wol से, इओसिन रंग के नेत्रों को We से तथा श्वेत नेत्र को C द्वारा निरूपित करते हैं। जीवों की विभिन्न समष्टियों में युग्मविकल्पियों के अनेक उदाहरण मिलते हैं।

1. शशक में बहुविकल्पी (Multiple Alleles in Rabbit) - शशक में आवरण के रंग निम्नलिखित अनुक्रम में देखने को मिलते हैं -

जीन C (अगूटी full colour) अन्य सभी विकल्पियों पर प्रभावी है। चिंचिला (Cch) अगूटी को छोड़कर शेष दोनों (हिमालयन व एल्बिनो) पर प्रभावी है। हिमालयन Cch अगूटी व चिंचिला के लिए अप्रभावी है किन्तु एल्बिनो पर प्रभावी हैं। इनके संभावित फीनोटाइप (लक्षण प्ररूप) एवं जीनी संरचनायें निम्न प्रकार से हो सकते हैं - C> Ch> Ch > C

तालिका 1. शशकों में आवरण के वर्ण की अगूटी श्रृंखला

समयुग्मजी अगूटी तथा एल्बिनो (शुद्ध श्वेत) शशकों में संकरण के फलस्वरूप F1 पीढ़ी मे अगूटी आवरण वाले शशक उत्पन्न हुए। F, पीढ़ी के शशकों में परस्पर संकरण के फलस्वरूप F2 पीढ़ी में अगूटी तथा एल्बिनो 3:1 के अनुपात में उत्पन्न होते हैं। अगूटी जीवों में से 2/3 विषमयुग्मजी होते हैं। इसी तरह चिंचिला (chinchilla) तथा अगूटी में संकरण से F पीढ़ी में केवल अगूटी जीव उत्पन्न होते हैं तथा F2 पीढ़ी में अगूटी व चिंचिला 3: 1 के अनुपात में होते हैं। अतः चिंचिला एवं अगूटी के जीन युग्मविकल्पी हैं तथा अगूटी चिंचिला पर प्रभावी है। चिंचिला एवं एल्बिनो में संकरण के फलस्वरूप F1पीढ़ी में सभी चिंचिला होते हैं जब F, पीढ़ी में चिंचिला एवं एल्बिनो में 31 का अनुपात होता है, अतः चिंचिला एवं एल्बिनो भी युग्मविकल्पी होते हैं तथा चिंचिला एल्बिनो पर प्रभावी है। इसी प्रकार हिमालयन (himalayan) भी अगूटी, चिंचिला या एल्बिनो का युग्मविकल्पी है। यह अगूटी एवं चिंचिला के लिए अप्रभावी है किन्तु एल्बिनो के लिए प्रभावी है। इस प्रकार हम देखते हैं कि शशकों में आवरण के रंग को निर्धारित करने वाले प्रभावी जीन C में उत्परिवर्तनों के फलस्वरूप बहुविकल्पियों की एक श्रृंखला उत्पन्न हो गयी है। अतः विसंयोजन एवं पुनःसंयोजन का सिद्धान्त श्रृंखला के किसी भी दो जीन्स के संकरण पर लागू होता है।

2. ड्रोसोफिला में बहुविकल्पता या बहुविकल्पी श्रृंखला (Multiple Allelic Series in Drosophila) -  पंखों का लक्षण (Wing Character) फलमक्खी ड्रोसोफिला में बहुविकल्पता के अनेक उदाहरण मिलते हैं। इनमें से एक पंखों की अपसामान्यता है। सामान्य मक्खी में सुविकलित पंख होते हैं जो मक्खी के उड़ने में सहायक होते हैं। यह लक्षण युग्मविकल्पी Vg के अधीन है। इनके अप्रभावी विकल्पों से समयुग्मजी अवस्था में लुप्तावेशी पंख बनते हैं जिससे मक्खी उड़ नहीं सकती। इसे vow द्वारा निरूपित करते हैं। एक अन्य विकल्पी vga के होने पर पंखों के स्थान पर खाँचदार तथा vgni होने पर कटान वाले पंख विकसित होते हैं। ये सभी फीनोटाइप समयुग्मजी जीनोटाइप से विकसित होते हैं लेकिन सामान्य जीन (Vg) श्रृंखला के अन्य सभी विकल्पियों पर प्रभावी है। इस श्रृंखला के फीनोटाइप एवं जीनोटाइप निम्नलिखित प्रकार से हैं-

(i) लम्बे पंख--------------------------------++0 vg+ vg+ (wild type)
(ii) लुप्तावेशी (Vestigial wings)----------vg vg
(iii) ठूंठ के समान (Antlered wings) -----vg^a vg^a
(iv) कटान वाले (Nicked wings)----------Vgⁿⁱ vgⁿⁱ
(v) खाँचदार (Notched wings)-------------Vg^no vg^no
(vi) पट के समान (Strapped wings)--------vg^st vg^st

सभी उत्परिवर्ती ऐलील लम्बे पंखों के लिए अप्रभावी हैं किन्तु सभी उत्परिवर्ती सहप्रभावी (codominant) होते हैं।

नेत्रों का वर्ण (Eye Colour) - ड्रोसोफिला में नेत्रों का रंग काले रंग के जीन के 12 युग्मविकल्पियों की एक श्रृंखला द्वारा निर्धारित होता है।

बहुविकल्पियों का संयोजन एवं पुनः संयोज
(Segregation and Recombination of Multiple Alleles)

एक सामान्य युग्मक में बहुविकल्पी श्रृंखला का केवल एक विकल्पी है, अतः दो विकल्पियों के पुन: संयोजन से बहुविकल्पी श्रृंखला के दो जीन साथ-साथ आ जाते हैं। किसी भी बहुविकल्पी श्रृंखला के दो विकल्पियों को क्रॉस कराने पर F2 पीढ़ी में समयुग्मजी प्रभावी, विषमयुग्मजी तथा समयुग्मजी अप्रभावी 1: 2:1 के अनुपात में होते हैं।

शशक में आवरण के वर्ण की वंशागति

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