Linkage and recombination Questions in Gujarati

(C) . જે જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા હોય અને સાથે વારસામાં ઉતરે છે,તેમને સંલગ્ન જનીનો (Linked genes) કહેવામાં આવે છે.
સંલગ્નતા (Linkage) એ રંગસૂત્ર પર જનીનોનું ભૌતિક જોડાણ છે.
આ જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર હાજર હોવાથી,તેઓ સાથે વારસામાં ઉતરવાનું વલણ ધરાવે છે,જે એક 'લિંકેજ ગ્રુપ' બનાવે છે.

(A) રંગસૂત્ર મેપિંગ એ સિદ્ધાંત પર આધારિત છે કે બે જનીનો વચ્ચે પુનઃસંયોજનની આવૃત્તિ (ક્રોસ ઓવર મૂલ્ય) એ રંગસૂત્ર પર તેમની વચ્ચેના ભૌતિક અંતરના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
$1$ મેપ યુનિટ (સેન્ટિમોર્ગન) એ $1\%$ ક્રોસ ઓવર આવૃત્તિની સમકક્ષ છે.
તેથી,રંગસૂત્ર પર જનીનોના સાપેક્ષ સ્થાન અને અંતર નક્કી કરવા માટે ક્રોસ ઓવર મૂલ્યોનો ઉપયોગ પ્રાથમિક પુરાવા તરીકે થાય છે.

(C) સંલગ્નતા (Linkage) સૌપ્રથમ $W. \text{ Bateson}$ અને $R.C. \text{ Punnett}$ દ્વારા વટાણાના છોડ $(Lathyrus \text{ odoratus})$ માં અવલોકન અને અભ્યાસ કરવામાં આવી હતી.
તેમણે અવલોકન કર્યું કે પુષ્પના રંગ અને પરાગરજના આકાર માટેના જનીનો મેન્ડલના મુક્ત વિશ્લેષણના નિયમ મુજબ સ્વતંત્ર રીતે વર્તતા નહોતા.
જોકે $T.H. \text{ Morgan}$ એ પાછળથી સંલગ્નતાનો રંગસૂત્રીય વાદ આપ્યો અને $Drosophila$ પર વ્યાપક કાર્ય કર્યું, પરંતુ સંલગ્નતાની ઘટનાની પ્રાથમિક શોધ અને અભ્યાસનો શ્રેય $Bateson$ અને $Punnett$ ને જાય છે.

(A) વ્યતિકરણ આવૃત્તિ એ રંગસૂત્ર પરના જનીનો વચ્ચેના અંતરના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
આપેલ છે:
$a$ અને $b$ વચ્ચેનું અંતર $= 20$ એકમ.
$b$ અને $c$ વચ્ચેનું અંતર $= 28$ એકમ.
$a$ અને $c$ વચ્ચેનું અંતર $= 8$ એકમ.
ગોઠવણી શોધવા માટે,આપણે અંતરના સરવાળાના ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
અહીં,$20 + 8 = 28$ થાય છે,જેનો અર્થ છે કે $b$ અને $c$ વચ્ચેનું અંતર એ $b-a$ અને $a-c$ વચ્ચેના અંતરનો સરવાળો છે.
આ સૂચવે છે કે જનીન $a$ એ $b$ અને $c$ ની વચ્ચે આવેલું છે.
તેથી,રંગસૂત્ર પર જનીનોનો રેખીય ક્રમ $b-a-c$ અથવા $c-a-b$ છે.

(C) દ્વિસંકરણમાં,જો જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા હોય અને એકબીજાની ખૂબ નજીક હોય,તો તેઓ મુક્ત વિશ્લેષણ દર્શાવતા નથી.
તેના બદલે,તેઓ સાથે વારસામાં ઉતરે છે,જેને સંલગ્નતા (Linkage) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
જો $F_2$ પેઢીમાં ફક્ત પિતૃસંયોજનો જોવા મળે,તો તે સૂચવે છે કે જનીનો વચ્ચે કોઈ પુનઃસંયોજન (Recombination) થયું નથી,જે સંલગ્નતાની ઘટનાની પુષ્ટિ કરે છે.
મુક્ત વિશ્લેષણના પરિણામે પિતૃ પ્રકારો ઉપરાંત નવા સંયોજનો (પુનઃસંયોજિત) પ્રાપ્ત થાય છે.

(A) સંલગ્નતા સમૂહ એટલે એવા જનીનોનો સમૂહ જે એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા હોય અને સાથે વારસામાં ઉતરે છે.
બેક્ટેરિયામાં જનીનસમૂહ (genome) એક જ વર્તુળાકાર $DNA$ અણુનો બનેલો હોય છે,જે એક જ રંગસૂત્ર તરીકે કાર્ય કરે છે.
બેક્ટેરિયાના જનીનસમૂહના તમામ જનીનો આ એક જ વર્તુળાકાર $DNA$ અણુ પર ભૌતિક રીતે જોડાયેલા હોવાથી,તેઓ એક જ સંલગ્નતા સમૂહ બનાવે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $A$ (એક) છે.

(B) સહલગ્નતા (Linkage) એટલે રંગસૂત્ર પર જનીનોનું ભૌતિક જોડાણ.
$1.$ મજબૂત રીતે જોડાયેલા જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર એકબીજાની ખૂબ નજીક આવેલા હોય છે,જેના કારણે તેમની વચ્ચે વ્યતિકરણ (crossing over) થવાની સંભાવના ખૂબ ઓછી હોય છે,પરિણામે પુનઃસંયોજનનું પ્રમાણ ખૂબ ઓછું જોવા મળે છે.
$2.$ નિર્બળ રીતે જોડાયેલા જનીનો એકબીજાથી દૂર આવેલા હોય છે,જે વ્યતિકરણ માટે વધુ અવકાશ આપે છે અને તેથી વધુ પુનઃસંયોજન દર્શાવે છે.
$3.$ આમ,મજબૂત રીતે જોડાયેલા જનીનો ખૂબ ઓછું પુનઃસંયોજન દર્શાવે છે,જ્યારે દૂર આવેલા જનીનો વધુ પુનઃસંયોજન દર્શાવે છે.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે એક જ રંગસૂત્ર પર મજબૂત રીતે જોડાયેલા જનીનો ખૂબ ઓછું પુનઃસંયોજન દર્શાવે છે.

(B) સંલગ્નતા (Linkage) એ એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનોની સાથે રહેવાની અને પેઢી દર પેઢી સાથે વારસામાં ઉતરવાની વૃત્તિ છે.
તે જનીનોને એકસાથે રાખે છે,જેના કારણે પિતૃક લક્ષણો જળવાઈ રહે છે.
તેનાથી વિપરીત,વ્યતિકરણ (crossing over) એ નવા પુનઃસંયોજિતો (recombinants) ઉત્પન્ન કરવા માટે જવાબદાર છે.
તેથી,સંલગ્નતા નવા પુનઃસંયોજિતોના નિર્માણમાં મદદ કરતી નથી,પરંતુ તે પુનઃસંયોજનની પ્રક્રિયાને ઘટાડે છે.
આમ,વિકલ્પ $B$ અસત્ય વિધાન છે.

(B) સંલગ્નતા એ રંગસૂત્ર પર જનીનોનું ભૌતિક જોડાણ છે. $Thomas \ Morgan$ (થોમસ મોર્ગન) એ ફળમાખી,$Drosophila \ melanogaster$ (ડ્રોસોફિલા મેલેનોગેસ્ટર) પર કામ કરતી વખતે સંલગ્નતાની ઘટના શોધી હતી. તેમણે અવલોકન કર્યું કે એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનો હંમેશા સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામતા નથી,જે મેન્ડલના મુક્ત વિશ્લેષણના નિયમથી વિપરીત હતું. તેથી,સાચો જવાબ $B$ છે.

(C) $Drosophila$ (ફળમાખી) માં,વ્યતિકરણ એ અર્ધીકરણની પૂર્વાવસ્થા-$I$ ની પેકીટીન અવસ્થા દરમિયાન થતી પ્રક્રિયા છે.
તે એક સુસ્થાપિત જૈવિક તથ્ય છે કે નર $Drosophila$ માં વ્યતિકરણ સંપૂર્ણપણે ગેરહાજર હોય છે.
નરમાં વ્યતિકરણના અભાવને કારણે,સંલગ્ન જનીનો પુનઃસંયોજન પામતા નથી અને તેઓ એક એકમ તરીકે વારસામાં ઉતરે છે.
તેથી,નર $Drosophila$ માં પુનઃસંયોજન ન થવાનું સાચું કારણ એ છે કે તેમાં વ્યતિકરણ થતું નથી.

(B) કોઈપણ સજીવમાં સંલગ્નતા સમૂહની સંખ્યા તેના કોષોમાં હાજર એકકીય (haploid) રંગસૂત્રોની સંખ્યા $(n)$ જેટલી હોય છે.
અહીં આપેલ છે કે કોષમાં $10$ જોડ રંગસૂત્રો છે,તેથી દ્વિકીય (diploid) સંખ્યા $(2n)$ $20$ થાય.
તેથી,એકકીય સંખ્યા $(n)$ $10$ થશે.
આમ,સંલગ્નતા સમૂહની સંખ્યા $10$ છે.

(B) કપ્લિંગ અને રિપલ્સન સિદ્ધાંત,જે જનીનિક લિંકેજ (સહલગ્નતા) ની ઘટનાને સમજાવે છે,તે $William$ $Bateson$ અને $Reginald$ $Punnett$ દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો. તેમણે અવલોકન કર્યું હતું કે અમુક લક્ષણો સાથે વારસામાં ઉતરે છે,જેને તેમણે કપ્લિંગ (cis-configuration) અને રિપલ્સન (trans-configuration) તરીકે ઓળખાવ્યા હતા. તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) સંલગ્નતા (linkage) અને વ્યતિકરણ (recombination) એકબીજાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
સંલગ્નતા એટલે એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનોનું ભૌતિક જોડાણ,જે તેમને વારસામાં સાથે રાખે છે.
વ્યતિકરણનું પ્રમાણ એ બે જનીનો વચ્ચેના આનુવંશિક અંતરનું માપ છે.
જેમ બે જનીનો વચ્ચેનું અંતર વધે છે,તેમ વ્યતિકરણ થવાની સંભાવના વધે છે,જેના પરિણામે વ્યતિકરણનું પ્રમાણ ઊંચું આવે છે.
જોકે,બે સંલગ્ન જનીનો વચ્ચે વ્યતિકરણનું મહત્તમ પ્રમાણ $50\%$ થી વધી શકતું નથી,કારણ કે મુક્ત વિશ્લેષણ (independent assortment) (જે $50\%$ વ્યતિકરણ આપે છે) એ એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનો માટેની મર્યાદા છે.
તેથી,વ્યતિકરણનું પ્રમાણ $0\%$ (સંપૂર્ણ સંલગ્નતા) થી $50\%$ (મુક્ત વિશ્લેષણ) ની વચ્ચે હોય છે.

(B) વ્યતિકરણની આવૃત્તિ એ રંગસૂત્ર પરના બે જનીનો વચ્ચેના ભૌતિક અંતરના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ બે જનીનો વચ્ચેનું અંતર વધે છે,તેમ તેમની વચ્ચે વ્યતિકરણ (crossing over) થવાની સંભાવના પણ વધે છે.
તેથી,એક જ રંગસૂત્ર પર દૂર આવેલા જનીનો નજીક આવેલા જનીનોની સરખામણીમાં વ્યતિકરણની ઊંચી આવૃત્તિ દર્શાવે છે.
સંકલિત જનીનો (linked genes) એવા જનીનો છે જે એક જ રંગસૂત્ર પર એકબીજાની ખૂબ નજીક આવેલા હોય છે અને સાથે વારસામાં ઉતરે છે,જે વ્યતિકરણની આવૃત્તિ ઘટાડે છે.

(A) સંલગ્નતા સમૂહ (linkage group) એટલે દ્વિતીય સજીવમાં રંગસૂત્રોની જોડની સંખ્યા અથવા એકકીય સેટમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા.
$E. coli$ (Escherichia coli) એ આદિકોષકેન્દ્રી સજીવ છે જેમાં એક જ વર્તુળાકાર $DNA$ અણુ હોય છે,જે તેના એકમાત્ર રંગસૂત્ર તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેમાં માત્ર એક જ રંગસૂત્ર હોવાથી,તેમાં માત્ર એક જ સંલગ્નતા સમૂહ હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) બે જનીનો વચ્ચેનું અંતર પુનઃસંયોજનની આવૃત્તિ દ્વારા ગણવામાં આવે છે।
કુલ સભ્યો = $1000$.
પિતૃ પ્રકારના સભ્યો = $700$.
પુનઃસંયોજિત પ્રકારના સભ્યો = $\text{કુલ} - \text{પિતૃ} = 1000 - 700 = 300$.
પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ = $(\text{પુનઃસંયોજિત પ્રકારના સભ્યો} / \text{કુલ સભ્યો}) \times 100$.
પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ = $(300 / 1000) \times 100 = 30\%$.
જેમ કે $1\%$ પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ એ $1$ મેપ યુનિટ (અથવા સેન્ટિમોર્ગન) ની બરાબર છે, તેથી જનીનો $a$ અને $b$ વચ્ચેનું અંતર $30$ મેપ યુનિટ છે।

(C) પુનઃસંયોજનનું પ્રમાણ એ બે જનીનો વચ્ચેના મેપ અંતરના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે,જો અંતર ઓછું હોય.
જોકે,જેમ મેપ અંતર વધે છે,તેમ ડબલ ક્રોસઓવરની સંભાવના વધે છે,જેના કારણે પુનઃસંયોજનનું પ્રમાણ ઓછું આંકવામાં આવે છે.
પુનઃસંયોજનનું પ્રમાણ ક્યારેય $50\%$ થી વધી શકતું નથી કારણ કે મુક્ત વિશ્લેષણ (independent assortment) $50\%$ પુનઃસંયોજન પર થાય છે.
અહીં કુલ મેપ અંતર $66$ યુનિટ છે (જે $50$ મેપ યુનિટ કરતા વધારે છે),તેથી બહુવિધ ક્રોસઓવરને કારણે અવલોકિત પુનઃસંયોજનનું પ્રમાણ $50\%$ સુધી મર્યાદિત રહેશે.
તેથી,$66$ મેપ યુનિટના અંતરે આવેલા જનીનો વચ્ચે પુનઃસંયોજનનું પ્રમાણ $\leq 50\%$ હશે.

(D) મુક્ત વિશ્લેષણ એ આનુવંશિકતાનો એક સિદ્ધાંત છે જે જણાવે છે કે વિવિધ લક્ષણો માટેના જનીનો જન્યુઓના નિર્માણ દરમિયાન સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામી શકે છે.
જો કે,જ્યારે જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર એકબીજાની નજીક આવેલા હોય,ત્યારે તેઓ સાથે વારસામાં ઉતરે છે,જેને સંલગ્નતા (Linkage) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
સંલગ્નતા મુક્ત વિશ્લેષણના નિયમનું ઉલ્લંઘન કરે છે કારણ કે જનીનો સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામતા નથી પરંતુ એક એકમ તરીકે વહન પામે છે.
તેથી,$Drosophila$ માં જનીન $A$ અને $B$ વચ્ચે મુક્ત વિશ્લેષણનો અભાવ સંલગ્નતાને કારણે છે.

(D) જ્યારે બે જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર એકબીજાની ખૂબ નજીક આવેલા હોય છે,ત્યારે તેઓ 'સહલગ્નતા' (Linkage) ની ઘટના દર્શાવે છે. સહલગ્નતા જનીનો વચ્ચે વ્યતિકરણ (Crossing over) ની આવૃત્તિ ઘટાડે છે. પરિણામે,જનીનો સાથે વારસામાં ઉતરી આવવાની વૃત્તિ ધરાવે છે,જેના કારણે સંતતિમાં પુનઃસંયોજિત પ્રકારોની સરખામણીમાં પિતૃ પ્રકારોનું પ્રમાણ ઘણું વધારે જોવા મળે છે. તેથી,$F_2$ પેઢીમાં,પિતૃ પ્રકારો પુનઃસંયોજિત પ્રકારો કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે હશે,જે મુક્ત વિશ્લેષણના $9:3:3:1$ ગુણોત્તરથી વિચલિત થાય છે.

(D) મેન્ડલે આનુવંશિકતાના ત્રણ મુખ્ય નિયમો આપ્યા હતા: $1$. પ્રભાવીપણાનો નિયમ,$2$. વિશ્લેષણનો નિયમ (જેને જન્યુઓની શુદ્ધતાનો નિયમ પણ કહેવાય છે),અને $3$. મુક્ત વહેંચણીનો નિયમ.
સંલગ્નતા $(Linkage)$ ની શોધ $T.H. Morgan$ દ્વારા $Drosophila$ (ફળમાખી) પર કામ કરતી વખતે કરવામાં આવી હતી.
સંલગ્નતા એ એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનોનું ભૌતિક જોડાણ દર્શાવે છે,જે મેન્ડલે તેમના સિદ્ધાંતોમાં અવલોકન કર્યું ન હતું કે તેનો સમાવેશ કર્યો ન હતો.

(B) આ સંકરણમાં,સંલગ્નતાને કારણે પિતૃ $AB/ab$ બે પ્રકારના જન્યુઓ ઉત્પન્ન કરે છે: $AB$ અને $ab$ (જો વ્યતિકરણ ન થાય તો). પિતૃ $ab/ab$ માત્ર એક જ પ્રકારનો જન્યુ ઉત્પન્ન કરે છે: $ab$।
જ્યારે આ જન્યુઓનું ફલન થાય છે,ત્યારે મળતી સંતતિના જનીન પ્રકારો નીચે મુજબ છે:
$1. (AB) \times (ab) = AB/ab$ (જે $AaBb$ છે)
$2. (ab) \times (ab) = ab/ab$ (જે $aabb$ છે)
તેથી,સંતતિના જનીન પ્રકારો $AaBb$ અને $aabb$ હશે.

(A) $1$. ડ્રોસોફિલા માદામાં અર્ધીકરણ દરમિયાન વ્યતિકરણ થાય છે. જનીન $A$ અને $B$ વચ્ચે $10 \ cM$ નું અંતર હોવાથી પુનઃસંયોજન (recombination) જોવા મળે છે. તેથી,$AB/ab$ જનીન પ્રકાર ધરાવતી માદા ચાર પ્રકારના જન્યુઓ ઉત્પન્ન કરશે: બે પિતૃ પ્રકારના ($AB$ અને $ab$) અને બે પુનઃસંયોજિત પ્રકારના ($Ab$ અને $aB$).
$2$. ડ્રોસોફિલા નરમાં વ્યતિકરણનો અભાવ હોય છે. તેથી,જનીન $A$ અને $B$ હંમેશા સાથે જોડાયેલા રહે છે. $AB/ab$ જનીન પ્રકાર ધરાવતો નર માત્ર બે જ પ્રકારના જન્યુઓ ઉત્પન્ન કરશે: પિતૃ પ્રકારના ($AB$ અને $ab$).
$3$. આમ,માદા $4$ પ્રકારના અને નર $2$ પ્રકારના જન્યુઓ ઉત્પન્ન કરે છે.

(C) મેન્ડલનો $\text{મુક્ત વિશ્લેષણનો નિયમ}$ જણાવે છે કે બે (અથવા વધુ) અલગ જનીનોના વિકલ્પો (alleles) એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે જન્યુઓમાં વહેંચાય છે।
આ નિયમ ફક્ત એવા જનીનો માટે સાચો છે જે 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 'સંલગ્નતા' (linkage) ની ઘટના દર્શાવે છે, જેનો અર્થ છે કે તેઓ સાથે વારસામાં ઉતરે છે।
મેન્ડલના પ્રયોગો મુક્ત વિશ્લેષણની ધારણા પર આધારિત હોવાથી, તેઓ સંલગ્ન જનીનોની વારસાગત ભાત સમજાવી શક્યા ન હતા, જે મુક્ત વિશ્લેષણના અપેક્ષિત પ્રમાણથી અલગ પડે છે।

(B) સંલગ્નતા એ એવી ઘટના છે જેમાં એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનો સાથે વારસામાં ઉતરે છે. વનસ્પતિમાં સંલગ્નતાનો પ્રથમ પ્રાયોગિક પુરાવો $1906$ માં $Bateson$ અને $Punnett$ દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો. તેમણે તેમના પ્રયોગો મીઠી વટાણાની વનસ્પતિ,$Lathyrus$ $odoratus$ પર કર્યા હતા. તેમણે અવલોકન કર્યું કે લક્ષણોના પિતૃ સંયોજનો સ્વતંત્ર વિશ્લેષણ દ્વારા અપેક્ષા કરતા વધુ વારંવાર સાથે જોવા મળે છે,જે સંલગ્નતાની શોધ તરફ દોરી ગયું.

(A) પુનઃસંયોજન (Recombination) એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા જનીનિક દ્રવ્ય તૂટીને અન્ય જનીનિક દ્રવ્ય સાથે જોડાય છે, જે સજીવમાં જનીનોના નવા સંયોજનો તરફ દોરી જાય છે.
સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં, આ પ્રક્રિયા અર્ધીકરણ (Meiosis) દરમિયાન $Crossing \ over$ (વ્યતિકરણ) દ્વારા થાય છે, જ્યાં એકરૂપ રંગસૂત્રો $DNA$ ના ખંડોની આપ-લે કરે છે.
$Linkage$ (સંલગ્નતા) એ એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનોની સાથે વારસામાં ઉતરવાની વૃત્તિ દર્શાવે છે, જે વાસ્તવમાં પુનઃસંયોજનની આવૃત્તિ ઘટાડે છે.
તેથી, પુનઃસંયોજકોની હાજરી મુખ્યત્વે $Crossing \ over$ (વ્યતિકરણ) ને કારણે જોવા મળે છે.

(D) સંકલિત જનીનો વચ્ચેનું અંતર પુનઃસંયોજિત સંતતિની ટકાવારી દ્વારા ગણવામાં આવે છે.
કુલ સંતતિ = $9 + 9 + 41 + 41 = 100$.
પુનઃસંયોજિત સંતતિ તે છે જે જનીનોનું નવું સંયોજન દર્શાવે છે,જે $++/ab$ અને $ab/ab$ છે (કુલ $9 + 9 = 18$).
પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ = $(\text{પુનઃસંયોજિત સંતતિની સંખ્યા} / \text{કુલ સંતતિ}) \times 100$.
પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ = $(18 / 100) \times 100 = 18\%$.
$1\% \text{ પુનઃસંયોજન} = 1\, cM$ હોવાથી,અંતર $18\, cM$ છે.
$F_1$ માખી $+a/+b$ માં,વન્ય-પ્રકારના જનીનો $(+)$ અલગ-અલગ રંગસૂત્રો પર છે (એક $a$ સાથે અને એક $b$ સાથે),જે $trans$ (વિકર્ષણ) ગોઠવણી સૂચવે છે.

(B) મેન્ડેલનો મુક્ત વિશ્લેષણનો નિયમ જણાવે છે કે જન્યુ નિર્માણ દરમિયાન વિવિધ જનીનોના વિકલ્પો (alleles) એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે અલગ પડે છે. જોકે,આ નિયમ એવા જનીનોને લાગુ પડતો નથી જે એક જ રંગસૂત્ર પર એકબીજાની નજીક આવેલા હોય છે. આવા જનીનો ભૌતિક રીતે જોડાયેલા હોય છે અને સાથે વારસામાં ઉતરે છે,જેને $Linkage$ (સંલગ્નતા) કહેવામાં આવે છે. $Linkage$ જનીનોના મુક્ત વિશ્લેષણને અટકાવે છે,જેના પરિણામે સંતતિમાં પુનઃસંયોજિત પ્રકારો કરતા પિતૃ પ્રકારો વધુ જોવા મળે છે.

(B) દ્વિસંકરિત કસોટી સંકરણ $(AaBb \times aabb)$ માં,જો જનીનો સંપૂર્ણ સંલગ્ન હોય,તો માત્ર $2$ પ્રકારની સંતતિ (પિતૃ પ્રકાર) ઉત્પન્ન થાય છે.
જોકે,અપૂર્ણ સંલગ્નતામાં,સંલગ્ન જનીનો વચ્ચે વ્યતિકરણ (crossing over) થાય છે.
આના પરિણામે $4$ પ્રકારના જન્યુઓનું નિર્માણ થાય છે: $2$ પિતૃ પ્રકાર અને $2$ પુનઃસંયોજિત પ્રકાર.
તેથી,જ્યારે આ જન્યુઓનું કસોટી સંકરણ $(aabb)$ સાથે સંકરણ કરવામાં આવે છે,ત્યારે $4$ અલગ-અલગ સ્વરૂપ પ્રકાર અને જનીન પ્રકારની સંતતિ ઉત્પન્ન થાય છે.

(B) મુક્ત વિશ્લેષણનો નિયમ જણાવે છે કે બે (અથવા વધુ) અલગ-અલગ જનીનોના વિકલ્પો (alleles) જન્યુઓમાં એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે વહેંચાય છે. આ નિયમ ત્યારે જ સાચો ઠરે છે જ્યારે જનીનો અલગ-અલગ રંગસૂત્રો પર આવેલા હોય અથવા એક જ રંગસૂત્ર પર ખૂબ દૂર આવેલા હોય. જ્યારે જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા હોય અને એકબીજાની નજીક હોય,ત્યારે તેઓ સંલગ્નતા (linkage) દર્શાવે છે. સંલગ્ન જનીનો સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામતા નથી કારણ કે તેઓ અર્ધીકરણ (meiosis) દરમિયાન સાથે વારસામાં ઉતરે છે. તેથી,જ્યારે જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર સંલગ્ન હોય ત્યારે મુક્ત વિશ્લેષણનો નિયમ લાગુ પડતો નથી.

(A) સહલગ્નતા (Linkage) એ રંગસૂત્ર પર જનીનોનું ભૌતિક જોડાણ છે.
એક જ રંગસૂત્ર પર નજીકથી જોડાયેલા જનીનો વારસામાં સાથે ઉતરે છે,જેના પરિણામે સંતતિમાં પિતૃ સંયોજનોની આવૃત્તિ વધુ જોવા મળે છે.
તેથી,સંકલિત જનીનો પુનઃસંયોજન (નવા સંયોજનો) ને બદલે મુખ્યત્વે પિતૃ સંયોજનો દર્શાવે છે.

(C) સંલગ્નતા એ એવી ઘટના છે જેમાં એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનો સાથે વારસામાં ઉતરી આવવાની વૃત્તિ ધરાવે છે.
મેન્ડલના મુક્ત વિશ્લેષણના નિયમ મુજબ,અલગ-અલગ રંગસૂત્રો પર આવેલા જનીનો સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામે છે.
જોકે,સંલગ્ન જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર ભૌતિક રીતે એકબીજાની નજીક આવેલા હોવાથી,તેઓ જન્યુ નિર્માણ દરમિયાન સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામતા નથી.
તેથી,સંલગ્ન જનીનો મુક્ત વિશ્લેષણ દર્શાવતા નથી.

(A) મોર્ગન અને તેમના સહયોગીઓએ અવલોકન કર્યું કે એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનો સંલગ્ન હોય છે.
સંલગ્નતા (Linkage) એટલે રંગસૂત્ર પર જનીનોનું ભૌતિક જોડાણ.
જ્યારે જનીનો ખૂબ જ મજબૂતીથી સંલગ્ન હોય છે,ત્યારે તેમની વચ્ચે વ્યતિકરણ (crossing over) થવાની આવૃત્તિ અત્યંત ઓછી હોય છે.
પરિણામે,પુનઃસંયોજન (recombination) ની આવૃત્તિ પણ ખૂબ જ ઓછી હોય છે,કારણ કે પૈતૃક જનીન સંયોજનો વારંવાર સાથે વારસામાં ઉતરે છે.

(A) સંલગ્નતા (Linkage) એ રંગસૂત્ર પર જનીનોનું ભૌતિક જોડાણ છે. જેમ જેમ સજીવની ઉંમર વધે છે,તેમ તેમ સમજાત રંગસૂત્રો વચ્ચે વ્યતિકરણ (crossing over) ની આવૃત્તિ ઘટે છે. વ્યતિકરણ એ સંલગ્ન જનીનોના અલગ થવા માટે જવાબદાર હોવાથી,વ્યતિકરણમાં ઘટાડો થવાથી જનીનો વચ્ચેની સંલગ્નતા વધુ મજબૂત બને છે. તેથી,વધતી ઉંમર સાથે સંલગ્નતા મજબૂત બને છે.

(D) સંપૂર્ણ સંલગ્નતા ત્યારે જોવા મળે છે જ્યારે એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા બે જનીનો એકબીજાની એટલી નજીક હોય કે અર્ધીકરણ (meiosis) દરમિયાન તેમાં કોઈ વ્યતિકરણ (crossing over) થતું નથી.
પરિણામે,જનીનોના પિતૃ સંયોજનો હંમેશા સાથે વારસામાં ઉતરે છે અને કોઈ પુનઃસંયોજિત (recombinant) પ્રકારો ઉત્પન્ન થતા નથી.
$Drosophila$ $melanogaster$ માં,નર ડ્રોસોફિલામાં સંપૂર્ણ સંલગ્નતા જોવા મળે છે કારણ કે નર ડ્રોસોફિલામાં જનનકોષોના નિર્માણ દરમિયાન વ્યતિકરણનો અભાવ હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) જનીન નકશો (જેને લિંકેજ મેપ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એ રંગસૂત્ર પર જનીનો અથવા જનીનિક ચિહ્નોના સાપેક્ષ સ્થાનનું નિરૂપણ છે.
તે સમજાત રંગસૂત્રોના વ્યતિકરણ (crossover) દરમિયાન જનીનિક ચિહ્નો વચ્ચેના પુનઃસંયોજન (recombination) ની આવૃત્તિ પર આધારિત છે.
પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ માપીને,વૈજ્ઞાનિકો રંગસૂત્ર પર જનીનોનો રેખીય ક્રમ અને તેમની વચ્ચેનું સાપેક્ષ અંતર નક્કી કરી શકે છે.
તેથી,તે રંગસૂત્ર પર જનીનોના સ્થાનનો નકશો પૂરો પાડે છે.

(B) બે સહલગ્ન (linked) જનીનો વચ્ચેનું અંતર પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ (recombination frequency) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
પુનઃસંયોજન આવૃત્તિની ગણતરી પુનઃસંયોજિત સ્વરૂપ પ્રકારોની ટકાવારીના સરવાળા તરીકે કરવામાં આવે છે.
આ સંકરણમાં, પિતૃ સંયોજનો 'રંગીન-પૂર્ણ' અને 'રંગહીન-સંકોચિત' છે (કારણ કે તે સૌથી વધુ આવૃત્તિમાં જોવા મળે છે: $45\%$ અને $46\%$).
પુનઃસંયોજિત સ્વરૂપ પ્રકારો 'રંગીન-સંકોચિત' $(5\%)$ અને 'રંગહીન-પૂર્ણ' $(4\%)$ છે.
પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ = (પુનઃસંયોજિત પ્રકારોનો સરવાળો) / (કુલ) $\times 100$.
પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ = $5\% + 4\% = 9\%$.
જેમ કે $1\%$ પુનઃસંયોજન આવૃત્તિ એ $1$ મેપ યુનિટ (સેન્ટિમોર્ગન) ની બરાબર છે, તેથી બે જનીનો વચ્ચેનું અંતર $9$ યુનિટ છે.

(D) થોમસ હન્ટ મોર્ગન અને તેમના સાથીઓએ આનુવંશિકતાના રંગસૂત્રીય સિદ્ધાંતને ચકાસવા માટે ફળમાખી, $Drosophila$ $melanogaster$ પર કામ કર્યું હતું.
તેમણે $Drosophila$ ની પસંદગી કરી કારણ કે તેમને પ્રયોગશાળામાં સરળ કૃત્રિમ માધ્યમ પર ઉછેરી શકાય છે, તેઓ લગભગ બે અઠવાડિયામાં તેમનું જીવનચક્ર પૂર્ણ કરે છે અને એક સંવનનથી મોટી સંખ્યામાં સંતતિ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે.
વધુમાં, તેમાં નર અને માદા વચ્ચે સ્પષ્ટ તફાવત જોવા મળે છે અને ઘણા પ્રકારના આનુવંશિક ફેરફારોને ઓછા પાવરવાળા માઇક્રોસ્કોપ વડે જોઈ શકાય છે.
આ પ્રયોગો દ્વારા, મોર્ગને સહલગ્નતા (linkage) ની ઘટના શોધી કાઢી, જે રંગસૂત્ર પર જનીનોના ભૌતિક જોડાણને દર્શાવે છે.

(C) દ્વિસંકરિત સંકરણમાં,જો જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા હોય અને એકબીજાની નજીક હોય,તો તેઓ સાથે વારસામાં ઉતરે છે,આ ઘટનાને $Linkage$ (સંલગ્નતા) કહેવામાં આવે છે.
$Linkage$ ને કારણે,પિતૃ જનીન સંયોજનો સંતતિમાં પુનઃસંયોજિત (બિન-પિતૃ) સંયોજનો કરતા વધુ આવૃત્તિમાં જળવાઈ રહે છે.
મેન્ડલ દ્વારા સૂચવ્યા મુજબ મુક્ત વિશ્લેષણનો નિયમ $1:1:1:1$ ના પ્રમાણમાં પિતૃ અને પુનઃસંયોજિત પ્રકારો આપે છે,પરંતુ $Linkage$ આનાથી વિચલિત થાય છે,જેના પરિણામે પિતૃ પ્રકારોનું પ્રમાણ વધારે જોવા મળે છે.

(C) લિંગી સંલગ્નતા એ વ્યક્તિના રંગસૂત્રીય લિંગ સાથે સંબંધિત જનીનનું લક્ષણલક્ષી અભિવ્યક્તિ છે. તે સૌપ્રથમ $1910$ માં $T.H. \text{ } Morgan$ દ્વારા ફળમાખી $(Drosophila \text{ } melanogaster)$ પર કામ કરતી વખતે અવલોકન કરવામાં આવી હતી. તેમણે જોયું કે ફળમાખીમાં સફેદ આંખનું વિકૃતિ (mutation) એવા ભાત (pattern) માં વારસામાં મળે છે જે સંતતિના લિંગ સાથે સંબંધિત છે, જેનાથી લિંગ-સંલગ્ન વારસાની શોધ થઈ.

(B) સંલગ્નતા એ એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનોનું ભૌતિક જોડાણ છે,જે વારસા દરમિયાન તેમને સાથે રાખવાનું વલણ ધરાવે છે.
વ્યતિકરણ (Crossing over) એ અર્ધીકરણ દરમિયાન સમજાત રંગસૂત્રોની નોન-સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સ વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થવાની પ્રક્રિયા છે.
વ્યતિકરણ એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનો વચ્ચેની સંલગ્નતાને તોડે છે,જેનાથી પુનઃસંયોજન (Recombination) ને પ્રોત્સાહન મળે છે.
તેથી,વ્યતિકરણ સંલગ્ન જનીનોના અલગીકરણને સરળ બનાવીને સંલગ્નતાની વિરુદ્ધ કાર્ય કરે છે.

(C) લિંગી પ્રજનન કરતા સજીવોમાં જનીનિક ભિન્નતા મુખ્યત્વે $Crossing \text{ } Over$ (વ્યતિકરણ) ની પ્રક્રિયા દ્વારા ઉદ્ભવે છે.
અર્ધીકરણ દરમિયાન, ખાસ કરીને $Prophase-I$ ની $Pachytene$ અવસ્થામાં, સમજાત રંગસૂત્રો તેમના જનીનિક દ્રવ્યના ખંડોની આપ-લે કરે છે।
વ્યતિકરણની આવૃત્તિ રંગસૂત્ર પર રહેલા જનીનો વચ્ચેના અંતરના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે।
લાંબા રંગસૂત્રો આ પ્રકારની આપ-લે માટે વધુ ભૌતિક જગ્યા પૂરી પાડે છે, તેથી તે પુનઃસંયોજનની ઉચ્ચ આવૃત્તિને સરળ બનાવે છે, જે જનીનિક ભિન્નતામાં વધારો કરે છે।

(C) થોમસ હન્ટ મોર્ગને ડ્રોસોફિલા મેલાનોગેસ્ટર (ફળમાખી) પર કામ કરતી વખતે જનીનોના આનુવંશિકતાના સિદ્ધાંતો સમજાવ્યા હતા.
$1$. રંગસૂત્ર પર જનીનોના ભૌતિક સંગઠનને 'સંલગ્નતા' (Linkage) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$2$. પિતૃક ન હોય તેવા (અપૈતૃક) જનીન સંયોજનોના ઉદ્ભવને 'પુનઃસંયોજન' (Recombination) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ અને $D$ સમાન છે,પરંતુ પરંપરાગત રીતે $C$ ને સાચો ગણવામાં આવે છે.

(A) વ્યતિકરણ માત્રા (recombination frequency) એ રંગસૂત્ર પરના જનીનો વચ્ચેના અંતરના સમપ્રમાણમાં હોય છે. $1\%$ વ્યતિકરણ માત્રા એટલે $1$ સેન્ટિમોર્ગન $(cM)$ અથવા મેપ યુનિટ.
આપેલ છે:
$B$ અને $A$ વચ્ચેનું અંતર = $5$ મેપ યુનિટ.
$A$ અને $C$ વચ્ચેનું અંતર = $15$ મેપ યુનિટ.
જો જનીનનો ક્રમ $B-A-C$ હોય,તો $B$ અને $C$ વચ્ચેનું અંતર $5 + 15 = 20$ મેપ યુનિટ થાય.
જો જનીનનો ક્રમ $C-A-B$ હોય,તો $C$ અને $B$ વચ્ચેનું અંતર $15 + 5 = 20$ મેપ યુનિટ થાય.
$B-A-C$ અને $C-A-B$ બંને રંગસૂત્ર પર એક જ રેખીય ગોઠવણી દર્શાવે છે. વિકલ્પો જોતા,$B-A-C$ એ એક શક્ય ક્રમ છે.

(C) જનીનો વચ્ચેનું અંતર એ પુનઃસંયોજનની ટકાવારીના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે।
$1$. આપેલ અંતર: $A-D = 10$, $A-C = 3$, $C-D = 7$. કારણ કે $A-C + C-D = 3 + 7 = 10 = A-D$, તેથી ક્રમ $A-C-D$ હોવો જોઈએ।
$2$. આપેલ અંતર: $A-B = 5$, $C-B = 8$. કારણ કે $A-C = 3$ અને $A-B = 5$, અને $C-B = 8$, તેથી જનીન $B$ એ $C$ ની સાપેક્ષમાં $A$ ની બીજી બાજુએ હોવું જોઈએ।
$3$. ક્રમ $B-A-C-D$ તપાસતા:
- અંતર $B-A = 5$
- અંતર $A-C = 3$
- અંતર $C-D = 7$
- કુલ અંતર $B-D = 5 + 3 + 7 = 15$.
- અંતર $B-C = B-A + A-C = 5 + 3 = 8$.
આ તમામ આપેલ માહિતી સાથે સુસંગત છે. તેથી, સાચો ક્રમ $BACD$ છે।

(A) સંલગ્નતા (Linkage) એ રંગસૂત્ર પર જનીનોનું ભૌતિક જોડાણ છે. સંલગ્નતાની પ્રબળતા એ જનીનો વચ્ચેના અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. જો જનીનો વચ્ચેનું અંતર વધુ હોય,તો વ્યતિકરણ (crossing over) થવાની સંભાવના વધે છે,જે પુનઃસંયોજન (recombination) ની આવૃત્તિમાં વધારો કરે છે. પરિણામે,આ જનીનો વચ્ચેની સંલગ્નતા નબળી બને છે. તેથી,રંગસૂત્ર પર દૂર આવેલા જનીનો નબળી સંલગ્નતા દર્શાવે છે.

(C) થોમસ હન્ટ મોર્ગને તેમના પ્રયોગો ફળમાખી, $Drosophila$ $\text{melanogaster}$ પર કર્યા હતા。
તેમણે અવલોકન કર્યું કે સામાન્ય (wild-type) ફળમાખીઓમાં લાલ આંખો હોય છે。
તેમના પ્રયોગો દરમિયાન, તેમણે એક નર ફળમાખી શોધી કાઢી જેની આંખો સામાન્ય લાલ રંગને બદલે સફેદ હતી。
આ સફેદ આંખવાળો નર મોર્ગન દ્વારા ઓળખાયેલ પ્રથમ મ્યુટન્ટ સજીવ હતો, જેણે લિંગ-સંલગ્ન આનુવંશિકતા (sex-linked inheritance) ની શોધ તરફ દોરી હતી。

(A) સંલગ્નતા (Linkage) એ એવી ઘટના છે જેમાં એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનો સાથે વારસામાં ઉતરે છે. કારણ કે આ જનીનો મુક્ત રીતે વિશ્લેષણ પામતા નથી,તેથી તેઓ સંતતિમાં અપેક્ષિત પુનઃસંયોજિત (હાઈબ્રિડ) સ્વરૂપ પ્રકારો ઉત્પન્ન કરતા નથી. તેથી,સંલગ્નતાની હાજરી અમુક ચોક્કસ હાઈબ્રિડ સંયોજનો બનતા અટકાવે છે.

(B) સંલગ્નતા (Linkage) એ એવી ઘટના છે જેમાં એક જ રંગસૂત્ર પર નજીક આવેલા જનીનો સાથે વારસામાં ઉતરે છે. કારણ કે આ જનીનો સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામતા નથી,તેઓ અર્ધસૂત્રીભાજન દરમિયાન નવા જનીનિક સંયોજનો (પુનઃસંયોજિત અથવા હાઈબ્રીડ) બનતા અટકાવે છે. તેથી,મજબૂત સંલગ્નતા સંતતિમાં અપેક્ષિત વિવિધતાને રોકે છે,જેના પરિણામે અમુક પ્રકારના હાઈબ્રીડ બનતા નથી.

(A) વ્યતિકરણ એ અર્ધીકરણની $prophase-I$ અવસ્થાના $pachytene$ તબક્કા દરમિયાન થતી એક જૈવિક પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,સમજાત રંગસૂત્રોની અ-ભગિની રંગસૂત્રિકાઓ (non-sister chromatids) વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થાય છે.
આ આપ-લેને કારણે રંગસૂત્રો પર જનીનોના નવા સંયોજનો રચાય છે,જેને જનીનિક પુનઃસંયોજન કહેવામાં આવે છે.
તેથી,વ્યતિકરણ એ સંલગ્ન જનીનોના પુનઃસંયોજન માટે જવાબદાર છે,જે લિંગી પ્રજનન કરતા સજીવોમાં જનીનિક વિવિધતા વધારે છે.

(D) સંલગ્નતા એટલે એક જ રંગસૂત્ર પર રહેલા જનીનોનું ભૌતિક જોડાણ. વ્યતિકરણ એ અર્ધીકરણની પૂર્વાવસ્થા-$I$ ની પેકીટીન અવસ્થા દરમિયાન સમજાત રંગસૂત્રોની અ-ભગિની રંગસૂત્રિકાઓ વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યોની અદલાબદલી થવાની પ્રક્રિયા છે. આ પ્રક્રિયા જનીનોના પુનઃસંયોજન તરફ દોરી જાય છે,જે રંગસૂત્રીય ખંડોની અદલાબદલી છે.