Linkage and recombination Questions in Gujarati

(A) જનીનો એ $DNA$ ના ખંડો છે જે રંગસૂત્રો પર ચોક્કસ સ્થાનો પર આવેલા હોય છે,જેને લોકસ (loci) કહેવામાં આવે છે. આ જનીનો રંગસૂત્રની લંબાઈ સાથે ચોક્કસ,ક્રમિક અને રેખીય ક્રમમાં ગોઠવાયેલા હોય છે. આ રેખીય ગોઠવણી આનુવંશિકતામાં એક પાયાનો ખ્યાલ છે,કારણ કે તે જનીનોના મેપિંગ અને લિંકેજ જૂથોને સમજવામાં મદદ કરે છે.

(A) વ્યતિકરણ એ અર્ધીકરણની $prophase-I$ ની $pachytene$ અવસ્થા દરમિયાન થતી પ્રક્રિયા છે.
તેમાં સમજાત રંગસૂત્રોની અ-બેન રંગસૂત્રિકાઓ (non-sister chromatids) વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થાય છે.
જનીનિક દ્રવ્યના આ પુનઃસંયોજનને કારણે જન્યુઓમાં જનીનોના નવા સંયોજનો બને છે,જે લિંગી પ્રજનન કરતા સજીવોમાં જનીનિક ભિન્નતાનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે.
તેથી,વ્યતિકરણ ફાયદાકારક છે કારણ કે તે જનીનિક વિવિધતાને પ્રોત્સાહન આપે છે,જે ઉત્ક્રાંતિ અને અનુકૂલન માટે આવશ્યક છે.

(D) . સહલગ્નતા $(Linkage)$ એ એવી ઘટના છે જેમાં એક જ રંગસૂત્ર પર નજીક આવેલા જનીનો સાથે વારસામાં ઉતરે છે, જે મેન્ડલના $Law$ $of$ $Independent$ $Assortment$ નું ઉલ્લંઘન કરે છે। મેન્ડલના નિયમો ત્યારે જ લાગુ પડે છે જ્યારે જનીનો અલગ-અલગ રંગસૂત્રો પર હોય અથવા એક જ રંગસૂત્ર પર એકબીજાથી દૂર આવેલા હોય।

(A) વ્યતિકરણ (crossing over) ચાર-સૂત્રીય તબક્કે (અર્ધીકરણ-$I$ ની પેકીટીન અવસ્થા) થાય છે તેનો પુરાવો ફૂગ $Neurospora$ $crassa$ માં એસ્કોસ્પોરના વિશ્લેષણ દ્વારા મળે છે.
$Neurospora$ માં,એસ્કસમાં એસ્કોસ્પોરની રેખીય ગોઠવણી એલીલ્સની વિશ્લેષણની ભાત દર્શાવે છે.
જો વ્યતિકરણ બે-સૂત્રીય તબક્કે થયું હોત,તો પરિણામી ગોઠવણી $4 : 4$ હોત.
જોકે,એસ્કોસ્પોરની અવલોકન કરેલી $2 : 2 : 2 : 2$ ગોઠવણી એ સાબિત કરે છે કે વ્યતિકરણ ત્યારે થાય છે જ્યારે રંગસૂત્રોનું પ્રતિકૃતિ દ્વારા ચાર રંગસૂત્રિકાઓમાં (ચાર-સૂત્રીય તબક્કો) રૂપાંતર થઈ ગયું હોય છે.

(B) સહલગ્નતા (linkage) એટલે એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનોની સાથે વારસામાં ઉતરવાની વૃત્તિ. મેન્ડલે સહલગ્નતાનું અવલોકન કર્યું ન હતું કારણ કે વટાણાના છોડમાં તેમણે જે સાત જોડ વિરોધાભાસી લક્ષણોનો અભ્યાસ કર્યો હતો,તે કાં તો અલગ-અલગ રંગસૂત્રો પર આવેલા હતા અથવા એક જ રંગસૂત્ર પર એટલા દૂર હતા કે તેઓ સ્વતંત્ર વિશ્લેષણ (independent assortment) દર્શાવતા હતા. તેથી,તેમણે સહલગ્નતાને બદલે સ્વતંત્ર વિશ્લેષણનો અનુભવ કર્યો.

(B) કપલિંગ (cis-ગોઠવણી) અને રિપલ્શન (trans-ગોઠવણી) એ સહલગ્નતાના બે પાસાં છે.
સહલગ્નતા એ એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનોનું ભૌતિક જોડાણ છે.
જ્યારે બે જનીનોના પ્રભાવી કારકો એક જ રંગસૂત્ર પર હાજર હોય,ત્યારે તેને કપલિંગ કહેવામાં આવે છે.
જ્યારે એક જનીનનું પ્રભાવી કારક અને બીજા જનીનનું પ્રચ્છન્ન કારક એક જ રંગસૂત્ર પર હાજર હોય,ત્યારે તેને રિપલ્શન કહેવામાં આવે છે.

(D) આપેલ અંતર નીચે મુજબ છે:
$A$ અને $B$ વચ્ચેનું અંતર = $3$ એકમ.
$B$ અને $C$ વચ્ચેનું અંતર = $10$ એકમ.
$C$ અને $A$ વચ્ચેનું અંતર = $7$ એકમ.
કારણ કે $B$ અને $C$ વચ્ચેનું અંતર એ $B$ અને $A$ ($3$ એકમ) તથા $A$ અને $C$ ($7$ એકમ) વચ્ચેના અંતરનો સરવાળો છે,એટલે કે $3 + 7 = 10$ એકમ,જે સૂચવે છે કે જનીન $A$ એ જનીનો $B$ અને $C$ ની વચ્ચે આવેલું છે.
તેથી,રંગસૂત્ર પર જનીનોનો રેખીય ક્રમ $B-A-C$ છે.

(D) . વ્યતિકરણ (Crossing over) એ અર્ધીકરણ દરમિયાન સમજાત રંગસૂત્રોની અ-ભાતૃ રંગસૂત્રિકાઓ (non-sister chromatids) વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થવાની પ્રક્રિયા છે,જે જોડાયેલા જનીનો (linked genes) ના અલગીકરણ તરફ દોરી જાય છે. આ ઘટનાનો $T. H. Morgan$ દ્વારા ડ્રોસોફિલામાં વ્યાપકપણે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો.

(A) સાચો જવાબ છે. થોમસ હન્ટ મોર્ગન $(1910)$ એ ફળમાખી $Drosophila \ melanogaster$ પરના તેમના સંવર્ધન પ્રયોગોના આધારે લિંકેજ (સહલગ્નતા) ની ઘટનાને સ્પષ્ટપણે સાબિત કરી અને વ્યાખ્યાયિત કરી હતી.
$B$ ખોટું છે કારણ કે ફ્રેડરિક મિશરે પ્રથમ વખત $DNA$ અલગ કર્યું હતું.
$C$ ખોટું છે કારણ કે ફ્રેડરિક ગ્રિફિથે રૂપાંતરણની ઘટના શોધી હતી.
$D$ ખોટું છે કારણ કે માર્શલ નિરેનબર્ગ અને હર ગોવિંદ ખુરાનાએ આનુવંશિક કોડને સમજવામાં મદદ કરી હતી,પરંતુ ટ્રિપ્લેટ (ત્રિ-કીય) પ્રકૃતિ જ્યોર્જ ગેમોવ દ્વારા સૂચવવામાં આવી હતી.

(A) ક્રોસિંગ ઓવર (વ્યતિકરણ) એ લિંક્ડ જનીનો વચ્ચેના અંતરના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
આનો અર્થ એ છે કે રંગસૂત્ર પર બે જનીનો વચ્ચેનું ભૌતિક અંતર જેટલું વધારે હોય,તેટલી અર્ધીકરણ દરમિયાન તેમની વચ્ચે ક્રોસિંગ ઓવર થવાની સંભાવના વધારે હોય છે.
તેથી,એકબીજાથી દૂર આવેલા લિંક્ડ જનીનો એકબીજાની નજીક આવેલા જનીનોની તુલનામાં ક્રોસિંગ ઓવરની ઊંચી ટકાવારી દર્શાવે છે.

(B) કોઈપણ સજીવમાં લિંકેજ ગ્રુપની સંખ્યા તેના એકકીય (haploid) રંગસૂત્રોની સંખ્યા $(n)$ જેટલી હોય છે.
ડ્રોસોફિલામાં રંગસૂત્રોની $4$ જોડી હોવાથી,તેની દ્વિકીય (diploid) સંખ્યા $(2n)$ $8$ છે.
તેથી,તેની એકકીય સંખ્યા $(n)$ $4/2 = 4$ થાય.
આમ,ડ્રોસોફિલામાં $4$ લિંકેજ ગ્રુપ હોય છે.

(A) Drosophila melanogaster માં લિંકેજ (સહલગ્નતા) સૌપ્રથમ થોમસ હન્ટ મોર્ગન દ્વારા શોધવામાં આવી હતી. Drosophila પર કામ કરતી વખતે,તેમણે અવલોકન કર્યું કે એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનો હંમેશા સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામતા નથી,જેને તેમણે લિંકેજ તરીકે ઓળખાવ્યું. આ શોધ આનુવંશિક મેપિંગ અને રંગસૂત્રીય વારસાને સમજવા માટે પાયારૂપ હતી.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
મેન્ડલનો મુક્ત વિશ્લેષણનો નિયમ જણાવે છે કે બે (અથવા વધુ) અલગ-અલગ જનીનોના વિકલ્પો (alleles) એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે જન્યુઓમાં વહેંચાય છે.
જોકે,આ નિયમ સાર્વત્રિક રીતે લાગુ પડતો નથી.
તે ફક્ત એવા જનીનોને લાગુ પડે છે જે અલગ-અલગ રંગસૂત્રો પર આવેલા હોય અથવા એક જ રંગસૂત્ર પર ખૂબ દૂર આવેલા હોય.
જ્યારે જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર નજીક આવેલા હોય,ત્યારે તેઓ સાથે વારસામાં ઉતરે છે,જેને $Linkage$ (સહલગ્નતા) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સહલગ્ન જનીનો દ્વારા નિયંત્રિત લક્ષણો સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામતા નથી.

(A) $T.H. Morgan$ $(1911)$ એ $W.E. Castle$ સાથે મળીને $Drosophila$ (ફળમાખી) પરના તેમના પ્રયોગોના આધારે 'લિંકેજ (સહલગ્નતા) નો રંગસૂત્રીય સિદ્ધાંત' રજૂ કર્યો હતો.

(C) કોઈપણ સજીવમાં લિંકેજ ગ્રુપ (સહલગ્નતા સમૂહ) ની સંખ્યા તેના એકકીય (haploid) રંગસૂત્રની સંખ્યા $(n)$ જેટલી હોય છે.
અહીં દ્વિકીય રંગસૂત્રની સંખ્યા $2n = 20$ આપેલી છે,તેથી એકકીય સંખ્યા $n = 20 / 2 = 10$ થાય.
આમ,મકાઈમાં લિંકેજ ગ્રુપની સંખ્યા $10$ છે.

(C) 'Crossing over' (વ્યતિકરણ) શબ્દ થોમસ હન્ટ મોર્ગન દ્વારા $1912$ માં આપવામાં આવ્યો હતો.
વ્યતિકરણ એ અર્ધીકરણ (meiosis) ની પૂર્વાવસ્થા-$I$ (prophase-$I$) ની પેકીટીન (pachytene) અવસ્થા દરમિયાન સમજાત રંગસૂત્રોની અ-સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સ વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થવાની પ્રક્રિયા છે.
તે જનીનિક પુનઃસંયોજન (recombination) તરફ દોરી જાય છે,જે લિંગી પ્રજનન કરતા સજીવોમાં વિવિધતા માટે આવશ્યક છે.

(A) લિંકેજ એટલે એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનોનું ભૌતિક જોડાણ.
જે જનીનો એકબીજાની નજીક આવેલા હોય છે,તેઓ અર્ધીકરણ દરમિયાન પુનઃસંયોજન (crossing over) ની ઓછી આવૃત્તિ દર્શાવે છે.
પુનઃસંયોજન એ સંતતિમાં નવા જનીનિક સંયોજનો (સંકર) ઉત્પન્ન કરવા માટે જવાબદાર હોવાથી,લિંકેજ આ નવા સંયોજનો અથવા સંકરની આવૃત્તિ ઘટાડે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.

(D) વ્યતિકરણ એ અર્ધીકરણની પૂર્વાવસ્થા-$I$ ની પેકીટીન અવસ્થા દરમિયાન થતી જૈવિક પ્રક્રિયા છે.
તેમાં સમજાત રંગસૂત્રોની અ-ભગિની રંગસૂત્રિકાઓ વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થાય છે.
આ પ્રક્રિયા રંગસૂત્રો પર જનીનોના નવા સંયોજનો બનાવે છે,જેને જનીનિક પુનઃસંયોજન કહેવામાં આવે છે.
તેથી,વ્યતિકરણ એ સહલગ્ન જનીનોના પુનઃસંયોજન માટે જવાબદાર છે,જે સંતતિમાં જનીનિક વિવિધતા વધારે છે.

(B) રંગસૂત્ર પર બે જોડાયેલા જનીનો વચ્ચેનું અંતર મેપ યુનિટ અથવા સેન્ટિમોર્ગન $(cM)$ માં માપવામાં આવે છે.
આ અંતર તેમની વચ્ચે થતા ક્રોસિંગ ઓવરની આવૃત્તિના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
ક્રોસ-ઓવર મૂલ્ય (અથવા પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ) એ સંતતિની ટકાવારી દર્શાવે છે જે પુનઃસંયોજિત લક્ષણો ધરાવે છે.
તેથી,અંતરને ક્રોસ-ઓવર મૂલ્ય તરીકે માપવામાં આવે છે.

(B) લિંકેજ (સહલગ્નતા) ની શોધ સૌપ્રથમ $1906$ માં $Bateson$ અને $Punnett$ દ્વારા સ્વીટ વટાણાના છોડ $(Lathyrus \text{ odoratus})$ પર કામ કરતી વખતે કરવામાં આવી હતી. તેમણે અવલોકન કર્યું કે પુષ્પના રંગ અને પરાગરજના આકાર માટેના જનીનો સ્વતંત્ર વિશ્લેષણ દર્શાવતા નથી, જેના પરિણામે લિંકેજની ઘટનાની શોધ થઈ.

(D) સહલગ્નતા (Linkage) એ એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનોનું ભૌતિક જોડાણ છે. જ્યારે જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર એકબીજાની ખૂબ નજીક આવેલા હોય છે,ત્યારે અર્ધીકરણ દરમિયાન તેઓ એક એકમ તરીકે સાથે વારસામાં ઉતરે છે,કારણ કે તેમની વચ્ચે વ્યતિકરણ (crossing over) થવાની સંભાવના ખૂબ ઓછી હોય છે. આ ઘટનાને સહલગ્નતા કહેવામાં આવે છે.

(A) જિનેટિક મેપિંગ જનીનો વચ્ચેના પુનઃસંયોજનની આવૃત્તિ પર આધારિત છે.
ટૂંકા અંતર માટે,પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ એ જનીનો વચ્ચેના ભૌતિક અંતરના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે,જે તેને સરવાળાત્મક બનાવે છે.
જો કે,લાંબા અંતર પર,બહુવિધ વ્યતિકરણ (multiple crossover) ઘટનાઓની સંભાવના વધે છે.
આ બહુવિધ વ્યતિકરણોના પરિણામે એવા ખંડોની આપ-લે થઈ શકે છે કે જેનાથી મૂળ પિતૃ સંયોજન પુનઃસ્થાપિત થાય છે,જે વાસ્તવિક પુનઃસંયોજન આવૃત્તિનું ઓછું અનુમાન લગાવવા તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,બહુવિધ વ્યતિકરણ ઘટનાઓને કારણે લાંબા અંતર પર પુનઃસંયોજન આવૃત્તિઓ સરવાળાત્મક હોતી નથી.

(C) જનીનિક પુનઃસંયોજન એ એવી પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા વિવિધ સજીવો અથવા રંગસૂત્રો વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થાય છે, જેના પરિણામે પિતૃઓ કરતા અલગ લક્ષણો ધરાવતી સંતતિ ઉત્પન્ન થાય છે.
$1$. $Meiosis$ (ખાસ કરીને $Prophase-I$) દરમિયાન, એકરૂપ રંગસૂત્રોની નોન-સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સ વચ્ચે $Crossing-over$ (વ્યતિકરણ) ની પ્રક્રિયા થાય છે, જે જનીનિક પુનઃસંયોજનનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે.
$2$. $Fertilization$ (ફલન) દરમિયાન, બે જનીનિક રીતે અલગ જન્યુઓ (શુક્રકોષ અને અંડકોષ) નું જોડાણ થાય છે, જે સંતતિમાં જનીનિક વિવિધતામાં વધારો કરે છે.
તેથી, જનીનિક પુનઃસંયોજન માટે $Meiosis$ અને $Fertilization$ બંને આવશ્યક છે.

(B) કોઈપણ સજીવમાં લિંકેજ ગ્રુપની સંખ્યા તેના એકકીય (haploid) રંગસૂત્રોની સંખ્યા $(n)$ જેટલી હોય છે.
મકાઈમાં રંગસૂત્રોની દ્વિકીય સંખ્યા $2n = 20$ છે,જેનો અર્થ છે કે તેમાં $10$ જોડ રંગસૂત્રો છે.
તેથી,એકકીય સંખ્યા $n = 10$ થાય.
આમ,મકાઈમાં લિંકેજ ગ્રુપની સંખ્યા $10$ છે.

(A) લિંક્ડ જનીનો એવા જનીનો છે જે એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા હોય છે અને સાથે વારસામાં ઉતરે છે.
વ્યતિકરણ (Crossing over) એ અર્ધીકરણ દરમિયાન થતી પ્રક્રિયા છે જેમાં સમજાત રંગસૂત્રો જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે કરે છે,જેના પરિણામે લિંક્ડ જનીનો અલગ થઈ શકે છે.
આ ઘટનાનો અભ્યાસ $T.H. Morgan$ દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો.

(C) વ્યતિકરણ એ અર્ધીકરણની પૂર્વાવસ્થા-$I$ ની પેકીટીન અવસ્થા દરમિયાન થતી જૈવિક પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,સમજાત રંગસૂત્રોની અ-બહેન રંગસૂત્રિકાઓ (non-sister chromatids) વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થાય છે.
આ આપ-લેને કારણે જનીનોના નવા સંયોજનો રચાય છે,જેને જનીનિક પુનઃસંયોજન કહેવામાં આવે છે.
તેથી,વ્યતિકરણને પરિણામે સંલગ્ન જનીનો વચ્ચે પુનઃસંયોજન થાય છે,જે જનીનિક વિવિધતામાં વધારો કરે છે.

(D) સતત ભિન્નતાઓ એ સજીવના સ્વરૂપ પ્રકાર (phenotype) માં થતા નાના,ક્રમિક અને સંચિત ફેરફારો છે.
આ ભિન્નતાઓ મુખ્યત્વે અર્ધીકરણ દરમિયાન જનીનોના પુનઃસંયોજનને કારણે થાય છે,ખાસ કરીને સમજાત રંગસૂત્રો વચ્ચે થતી વ્યતિકરણ (crossing over) ની પ્રક્રિયા દ્વારા.
ઉત્પરિવર્તન (mutations) થી વિપરીત,જે અચાનક અને અસતત ફેરફારો લાવે છે,વ્યતિકરણ એલીલ્સના નવા સંયોજનો બનાવે છે,જેના પરિણામે વસ્તીમાં લક્ષણોની સતત શ્રેણી જોવા મળે છે.

(B) કોઈપણ સજીવમાં લિંકેજ ગ્રુપની કુલ સંખ્યા તેની રંગસૂત્રોની જોડની સંખ્યા જેટલી હોય છે.
Drosophila melanogaster માં રંગસૂત્રોની $4$ જોડ જોવા મળે છે.
તેથી,Drosophila માં $4$ લિંકેજ ગ્રુપ હાજર હોય છે.

(B) "લિંકેજ (સહલગ્નતા) નો સિદ્ધાંત" થોમસ હન્ટ મોર્ગન દ્વારા રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો. તેમણે ફળમાખી, $Drosophila \text{ } melanogaster$ પર વ્યાપક પ્રયોગો કર્યા હતા અને અવલોકન કર્યું હતું કે એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનો હંમેશા સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામતા નથી, જેને તેમણે લિંકેજ (સહલગ્નતા) તરીકે ઓળખાવ્યું હતું. સટન અને બોવેરીએ રંગસૂત્રીય વારસાગમનનો સિદ્ધાંત આપ્યો હતો, જ્યારે બેટસન અને પ્યુનેટે વટાણામાં સહલગ્નતાનું અવલોકન કર્યું હતું, પરંતુ લિંકેજનો ઔપચારિક સિદ્ધાંત મોર્ગન દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો.

(B) $Linkage$ (સહલગ્નતા) એ એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનોનું ભૌતિક જોડાણ છે.
તે વારસાગમનની પ્રક્રિયા દરમિયાન જનીનોની સાથે રહેવાની વૃત્તિ દર્શાવે છે,કારણ કે તેઓ મુક્ત વિશ્લેષણ (independent assortment) દર્શાવતા નથી.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) જ્યારે બે કે તેથી વધુ જનીનો અથવા લક્ષણો એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા હોય અને કોઈપણ પુનઃસંયોજન (recombination) વગર બે કે તેથી વધુ પેઢીઓ સુધી સાથે વારસામાં ઉતરે છે,ત્યારે તેને સંપૂર્ણ સહલગ્નતા કહેવામાં આવે છે.
આ ઘટના નર $Drosophila$ અને અન્ય કેટલાક કીટકોમાં જોવા મળે છે જ્યાં વ્યતિકરણ (crossing over) થતું નથી.

(D) જાતિ-સંલગ્ન વારસાનો ખ્યાલ $Thomas \ H. \ Morgan$ દ્વારા $1910$ માં શોધવામાં આવ્યો હતો,જ્યારે તેઓ ફળમાખી,$Drosophila \ melanogaster$ પર કામ કરી રહ્યા હતા.

(C) આ પ્રશ્નમાં વર્ણવેલ ક્રોસ એ દ્વિસંકર $(RrTt)$ અને દ્વિ-પ્રચ્છન્ન $(rrtt)$ વ્યક્તિગત વચ્ચેનો ટેસ્ટ ક્રોસ છે.
સામાન્ય રીતે, સ્વતંત્ર વિશ્લેષણના નિયમ મુજબ $1:1:1:1$ ગુણોત્તર (દરેક $25\%$) મળવો જોઈએ.
જોકે, પ્રશ્નમાં જણાવ્યા મુજબ ફૂલના રંગ અને છોડની ઊંચાઈ માટેના જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર ખૂબ નજીક આવેલા છે, જે મજબૂત જનીનિક લિંકેજ (સહલગ્નતા) સૂચવે છે.
લિંકેજમાં, પિતૃ સંયોજનો પુનઃસંયોજિત પ્રકારો કરતા વધુ વારંવાર વારસામાં મળે છે.
જો આપણે ધારીએ કે પિતૃ $(RrTt)$ કપલિંગ ફેઝ $(RT/rt)$ માં છે, તો પિતૃ જન્યુઓ ($RT$ અને $rt$) ઉચ્ચ આવૃત્તિમાં ઉત્પન્ન થશે, જ્યારે પુનઃસંયોજિત જન્યુઓ ($Rt$ અને $rT$) ખૂબ ઓછી આવૃત્તિમાં ઉત્પન્ન થશે કારણ કે વ્યતિકરણ (crossing over) ખૂબ ઓછું થાય છે.
તેથી, સંતતિ મોટાભાગે ઊંચા-લાલ $(RT/rt)$ અને વામન-સફેદ $(rt/rt)$ હશે, અને ખૂબ ઓછી ટકાવારીમાં પુનઃસંયોજિત (ઊંચા-સફેદ અને વામન-લાલ) હશે.
વિકલ્પ $(C)$ આ પરિસ્થિતિ દર્શાવે છે જ્યાં પિતૃ પ્રકારો વધુ છે (દરેક $49\%$) અને પુનઃસંયોજિત પ્રકારો ઓછા છે (દરેક $1\%$).

(C) સાચી જોડી $T.H. Morgan \Rightarrow$ લિંગ-સંલગ્ન આનુવંશિકતાનો અભ્યાસ છે।
થોમસ એચ. મોર્ગને $1910$ માં ફળમાખી, $Drosophila \ melanogaster$ પર કામ કરતી વખતે લિંગ-સંલગ્ન આનુવંશિકતાનો ખ્યાલ રજૂ કર્યો હતો।
વાન હેલમોન્ટ વનસ્પતિના વિકાસ પરના તેમના પ્રયોગો માટે જાણીતા છે, ઉત્પરિવર્તન માટે નહીં।
લુઈ પાશ્ચર જર્મ થિયરી અને પાશ્ચરાઈઝેશન માટે જાણીતા છે, જ્યારે ચાર્લ્સ ડાર્વિને "ધ ઓરિજિન ઓફ સ્પીસીઝ" લખ્યું હતું।
એચ. ખુરાના આનુવંશિક કોડ અને પ્રોટીન સંશ્લેષણ પરના તેમના કાર્ય માટે જાણીતા છે, $DNA$ પ્રતિકૃતિ માટે નહીં।

(A) $1$. પિતૃ સંકરણમાં બે લક્ષણો સામેલ છે: પાંખની લંબાઈ અને ઉદરની પહોળાઈ. $F_1$ પેઢી બંને લક્ષણો માટે વિષમયુગ્મી હોવાથી,પ્રમાણભૂત મેન્ડેલિયન દ્વિસંકરણમાં $F_2$ સ્વરૂપ પ્રકારનું પ્રમાણ $9:3:3:1$ મળવું જોઈએ.
$2$. આ પ્રયોગમાં,અવલોકન કરેલ $F_2$ પ્રમાણ આશરે $3:1$ $(482:154)$ છે,જે સૂચવે છે કે ચારને બદલે માત્ર બે જ સ્વરૂપ પ્રકારો જોવા મળે છે.
$3$. અપેક્ષિત $9:3:3:1$ પ્રમાણથી આ વિચલન એટલા માટે થાય છે કારણ કે પાંખની લંબાઈ અને ઉદરની પહોળાઈ માટેના જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા છે અને સાથે વારસામાં ઉતરે છે,જેને સહલગ્નતા (Linkage) કહેવામાં આવે છે.
$4$. જનીનો સહલગ્ન હોવાથી,તેઓ મુક્ત વિશ્લેષણ દર્શાવતા નથી,જેના પરિણામે માત્ર પિતૃ સંયોજનો જ વારસામાં મળે છે.

(B) વ્યતિકરણની આવૃત્તિ રંગસૂત્ર પરના બે જનીનો વચ્ચેના ભૌતિક અંતરના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
જ્યારે બે જનીનો એકબીજાની ખૂબ નજીક આવેલા હોય,ત્યારે તેમની વચ્ચે વ્યતિકરણની ઘટના થવાની સંભાવના અત્યંત ઓછી હોય છે.
તેથી,આવા નજીકથી જોડાયેલા જનીનો વચ્ચે ભાગ્યે જ કોઈ વ્યતિકરણ જોવા મળે છે.
આ ઘટનાને ચુસ્ત જોડાણ (tight linkage) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) ક્રોસિંગ ઓવર (વ્યતિકરણ) અને લિંકેજ (સહલગ્નતા) એકબીજા સાથે વ્યસ્ત સંબંધ ધરાવે છે.
લિંકેજમાં,એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનો એક એકમ તરીકે સાથે વારસામાં ઉતરે છે.
તેનાથી વિપરીત,ક્રોસિંગ ઓવરમાં સમજાત રંગસૂત્રોની નોન-સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સ વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થાય છે,જે લિંક્ડ જનીનોને અલગ કરે છે અને નવા જનીન સંયોજનો (પુનઃસંયોજન) બનાવે છે.
તેથી,ક્રોસિંગ ઓવરની આવૃત્તિ જેટલી વધારે હોય,તેટલી જનીનો વચ્ચેની લિંકેજની મજબૂતી ઓછી થાય છે.

(A) વ્યતિકરણની આવૃત્તિ એ રંગસૂત્ર પરના બે જનીનો વચ્ચેના ભૌતિક અંતરના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ જનીનો વચ્ચેનું અંતર વધે છે,તેમ તેમની વચ્ચે વ્યતિકરણ થવાની સંભાવના પણ વધે છે.
તેથી,વ્યતિકરણની આવૃત્તિ રંગસૂત્ર પરના જનીનો વચ્ચેના સાપેક્ષ અંતરને માપવા માટેના નિર્દેશક તરીકે કાર્ય કરે છે.
સહલગ્નતાની મજબૂતી એ જનીનો વચ્ચેના અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,વ્યતિકરણની આવૃત્તિ પરોક્ષ રીતે સહલગ્નતાની મજબૂતી પણ દર્શાવે છે,પરંતુ તે મુખ્યત્વે સાપેક્ષ અંતરના નિર્દેશક તરીકે વપરાય છે.

(A) બે સહલગ્ન જનીનો વચ્ચેનું અંતર મેપ યુનિટ (સેન્ટિમોર્ગન) માં માપવામાં આવે છે,જે પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ (જનીન વિનિમય દર) ના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
આલ્ફ્રેડ સ્ટર્ટેવન્ટ દ્વારા સ્થાપિત સિદ્ધાંત મુજબ,$1\%$ પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ એ $1$ મેપ યુનિટ (અથવા $1$ સેન્ટિમોર્ગન) ની બરાબર છે.
અહીં જનીન વિનિમય દર $30\%$ આપેલ હોવાથી,બે જનીનો વચ્ચેનું અંતર $30$ મેપ યુનિટ થશે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(D) જ્યારે જનીનોનો સમૂહ લિંકેજ (સહલગ્નતા) દર્શાવે છે,ત્યારે તેઓ મુક્ત વિશ્લેષણ (independent assortment) દર્શાવતા નથી.
આનું કારણ એ છે કે સહલગ્ન જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર એકબીજાની ખૂબ નજીક આવેલા હોય છે અને એક એકમ તરીકે વારસામાં ઉતરે છે,જેના કારણે તેઓ મેન્ડલના મુક્ત વિશ્લેષણના નિયમનું પાલન કરતા નથી.

(A) $T.H. Morgan$ એ લિંકેજ (સહલગ્નતા) અને પુનઃસંયોજનનો રંગસૂત્રીય સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો હતો. તેમણે અવલોકન કર્યું કે એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનો જોડાયેલા હોય છે અને જોડાયેલા જનીનો વચ્ચે પુનઃસંયોજનની આવૃત્તિ તેમની વચ્ચેના અંતરના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે. વ્યતીકરણ (crossing over),જે પુનઃસંયોજન તરફ દોરી જાય છે,તે અર્ધીકરણ-$I$ ની પૂર્વાવસ્થા-$I$ ની $pachytene$ અવસ્થા દરમિયાન થાય છે,જ્યાં સમજાત રંગસૂત્રોની અ-બેન (non-sister) રંગસૂત્રિકાઓ જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે કરે છે. તેથી,આ ખ્યાલોના વિકાસનો શ્રેય $T.H. Morgan$ ને જાય છે.

(B) રંગસૂત્રમાં બે જનીનો વચ્ચેનું અંતર મેપ યુનિટ અથવા સેન્ટિમોર્ગન $(cM)$ માં માપવામાં આવે છે.
એક મેપ યુનિટ એ બે જનીનો વચ્ચેના $1\%$ ક્રોસિંગ ઓવર (પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ) ને અનુરૂપ છે.
તેથી,ક્રોસ-ઓવર એકમો જનીનો વચ્ચેના ક્રોસિંગ ઓવરની ટકાવારી દર્શાવે છે.
આનું કારણ એ છે કે ક્રોસિંગ ઓવરની આવૃત્તિ રંગસૂત્ર પરના જનીનો વચ્ચેના ભૌતિક અંતરના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.

(B) બે જનીનો વચ્ચે વ્યતિકરણની આવૃત્તિ રંગસૂત્ર પર તેમના વચ્ચેના ભૌતિક અંતરના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે. જ્યારે બે જનીનો એકબીજાની ખૂબ નજીક આવેલા હોય,ત્યારે તેમની વચ્ચેના નાના ભાગમાં વ્યતિકરણની ઘટના થવાની સંભાવના અત્યંત ઓછી હોય છે. તેથી,તેઓ મજબૂત જોડાણ (linkage) દર્શાવે છે અને તેમની વચ્ચે ભાગ્યે જ કોઈ વ્યતિકરણ જોવા મળે છે.

(C) આનુવંશિકશાસ્ત્રીઓ રંગસૂત્ર પર જનીનોના સાપેક્ષ સ્થાનને તેમની વચ્ચે થતા પુનઃસંયોજન (વ્યતિકરણ) ની આવૃત્તિની ગણતરી કરીને નક્કી કરે છે. આને જિનેટિક મેપિંગ અથવા લિંકેજ મેપિંગ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. બે જનીનો વચ્ચે વ્યતિકરણની આવૃત્તિ એ રંગસૂત્ર પર તેમના વચ્ચેના ભૌતિક અંતરના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે. તેથી,બે જનીનો કેટલી વાર સાથે વારસામાં ઉતરે છે અથવા પુનઃસંયોજન દ્વારા અલગ પડે છે તે માપીને,વૈજ્ઞાનિકો આનુવંશિક નકશો તૈયાર કરી શકે છે.

(A) કોઈપણ સજીવમાં લિંકેજ ગ્રુપની સંખ્યા તેના એકકીય (haploid) રંગસૂત્રોની સંખ્યા $(n)$ જેટલી હોય છે.
Drosophila melanogaster માં,દ્વિતીય (diploid) રંગસૂત્રોની સંખ્યા $2n = 8$ છે.
તેથી,એકકીય રંગસૂત્રોની સંખ્યા $n = 8 / 2 = 4$ થાય.
આમ,તેમાં કુલ $4$ લિંકેજ ગ્રુપ હોય છે.

(B) રંગસૂત્ર પરના બે જનીનો વચ્ચેનું અંતર મેપ યુનિટ (સેન્ટિમોર્ગન) માં માપવામાં આવે છે,જ્યાં $1$ મેપ યુનિટ $1\%$ પુનઃસંયોજન આવૃત્તિને અનુરૂપ છે.
યલો બોડી જનીન $(y)$ અને બોબ્ડ હેર જનીન $(b)$ વચ્ચેનું લિંકેજ મેપ અંતર $66$ એકમો હોવાથી,સૈદ્ધાંતિક પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ $66\%$ થાય છે.
જોકે,વ્યવહારમાં પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ $50\%$ થી વધી શકતી નથી કારણ કે દૂરના જનીનો વચ્ચે અનેક વખત ક્રોસિંગ ઓવર થવાથી અવલોકિત આવૃત્તિ $50\%$ ની નજીક પહોંચે છે.
આપેલા વિકલ્પો અને મેપ યુનિટની વ્યાખ્યાને ધ્યાનમાં લેતા,મેપ અંતરનું સાચું નિરૂપણ $66\%$ છે.

(C) રંગસૂત્ર પર બે જનીનો વચ્ચેનું નકશા અંતર સેન્ટિમોર્ગન $(cM)$ અથવા મેપ યુનિટમાં માપવામાં આવે છે.
આ અંતર જનીનો વચ્ચેની પુનઃસંયોજન આવૃત્તિના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
વ્યાખ્યા મુજબ,$1$ મેપ યુનિટ એ $1\%$ પુનઃસંયોજન આવૃત્તિને અનુરૂપ છે.
તેથી,નકશા અંતરની ગણતરી કરવા માટે,જનીન લોકસની પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ જાણવી જરૂરી છે.

(C) પુનઃસંયોજનની ટકાવારી રંગસૂત્ર પરના જનીનો વચ્ચેના અંતરના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે (જ્યાં $1\%$ પુનઃસંયોજન = $1$ મેપ યુનિટ અથવા સેન્ટિમોર્ગન).
આપેલ છે:
$A$ અને $B$ વચ્ચેની પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ = $9\%$
$A$ અને $C$ વચ્ચેની પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ = $17\%$
$B$ અને $C$ વચ્ચેની પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ = $26\%$
અહીં $B$ અને $C$ વચ્ચેનું અંતર $(26\%)$ એ $A$ અને $B$ $(9\%)$ તથા $A$ અને $C$ $(17\%)$ વચ્ચેના અંતરનો સરવાળો છે,એટલે કે $9 + 17 = 26$. આ દર્શાવે છે કે જનીન $A$ એ જનીનો $B$ અને $C$ ની વચ્ચે આવેલું છે.
તેથી,જનીનોની રેખીય ગોઠવણી $B-A-C$ અથવા $C-A-B$ છે.

(A) થોમસ હન્ટ મોર્ગનને $1933$ માં શરીરવિજ્ઞાન અથવા તબીબી ક્ષેત્રે નોબેલ પુરસ્કાર આપવામાં આવ્યો હતો. આ પુરસ્કાર તેમને આનુવંશિકતામાં રંગસૂત્રોની ભૂમિકા અંગેની તેમની શોધ માટે મળ્યો હતો. તેમના કાર્ય દ્વારા આનુવંશિકતાનો રંગસૂત્રીય આધાર અને 'લિંકેજ' (સહલગ્નતા) નો ખ્યાલ સ્થાપિત થયો,જે જનીનવાદના પાયાના સિદ્ધાંતો છે.

(A) $1$. પિતૃઓના જનીન પ્રકારો $AAbb$ અને $aaBB$ છે. $F_1$ સંતતિનો જનીન પ્રકાર $AaBb$ મળે છે.
$2$. આ $F_1$ સંતતિનું સંકરણ સમયુગ્મી પ્રચ્છન્ન વ્યક્તિ $(aabb)$ સાથે કરવામાં આવે છે (કસોટી સંકરણ).
$3$. જો જનીનો $A$ અને $B$ સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામતા હોત,તો અપેક્ષિત સ્વરૂપ પ્રકારનું પ્રમાણ $1:1:1:1$ હોત (એટલે કે કુલ $54$ સંતતિ માટે દરેક પ્રકારના $13.5$ છોડ).
$4$. અવલોકિત પરિણામો $22 (A, b)$,$4 (A, B)$,$4 (a, b)$,અને $24 (a, B)$ છે.
$5$. પિતૃ સંયોજનો ($A, b$ અને $a, B$) પુનઃસંયોજિત સંયોજનો ($A, B$ અને $a, b$) કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધુ હોવાથી,તે દર્શાવે છે કે જનીનો $A$ અને $B$ એક જ રંગસૂત્ર પર સંલગ્ન છે.