Mendel's law of inheritance Questions in Gujarati

(B) મેન્ડલે મૂળભૂત રીતે વટાણાના છોડ પરના તેમના પ્રયોગોના આધારે આનુવંશિકતાના બે મુખ્ય નિયમો પ્રસ્તાવિત કર્યા હતા.
પ્રથમ, $Law of Segregation$ (જેને જન્યુઓની શુદ્ધતાનો નિયમ પણ કહેવાય છે) તેમના એકસંકરણ (monohybrid cross) પ્રયોગો પરથી તારવવામાં આવ્યો હતો.
બીજું, $Law of Independent Assortment$ તેમના દ્વિસંકરણ (dihybrid cross) પ્રયોગો પરથી તારવવામાં આવ્યો હતો.
$Law of Dominance$ ને ઘણીવાર એકસંકરણમાંથી તારવેલ નિષ્કર્ષ અથવા સિદ્ધાંત માનવામાં આવે છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી, $Law of Segregation$ એ પાયાનો સિદ્ધાંત છે જે મેન્ડલે સૌપ્રથમ એક લક્ષણની આનુવંશિકતા પરના તેમના કાર્ય દ્વારા સ્થાપિત કર્યો હતો.

(B) પ્રભાવી સ્વરૂપ પ્રકાર (dominant phenotype) દર્શાવતી વનસ્પતિનો જનીન પ્રકાર નક્કી કરવા માટે,આપણે કસોટી સંકરણ (test cross) કરીએ છીએ. કસોટી સંકરણમાં,અજ્ઞાત જનીન પ્રકાર ધરાવતા સજીવનું સંકરણ સમયુગ્મી પ્રચ્છન્ન (homozygous recessive) સજીવ સાથે કરવામાં આવે છે.
આ કિસ્સામાં,પ્રભાવી સ્વરૂપ પ્રકાર નારંગી પાંદડા $(G-)$ છે. પ્રચ્છન્ન સ્વરૂપ પ્રકાર લીલા પાંદડા $(gg)$ છે.
જો અજ્ઞાત વનસ્પતિ $GG$ હોય,તો $GG \times gg$ સંકરણથી તમામ સંતતિ નારંગી $(Gg)$ પ્રાપ્ત થશે.
જો અજ્ઞાત વનસ્પતિ $Gg$ હોય,તો $Gg \times gg$ સંકરણથી $50\%$ નારંગી $(Gg)$ અને $50\%$ લીલી $(gg)$ સંતતિ પ્રાપ્ત થશે.
આમ,સમયુગ્મી પ્રચ્છન્ન વનસ્પતિ $(gg)$ સાથે સંકરણ કરીને,આપણે અજ્ઞાત વનસ્પતિનો જનીન પ્રકાર નક્કી કરી શકીએ છીએ.

(A) લક્ષણોના પૃથક્કરણના નિયમને જન્યુઓની શુદ્ધતાનો નિયમ પણ કહેવામાં આવે છે. આનું કારણ એ છે કે,જન્યુઓના નિર્માણ દરમિયાન,જનીન જોડના બે કારકો (alleles) એકબીજાથી અલગ થઈ જાય છે જેથી દરેક જન્યુને બે કારકોમાંથી માત્ર એક જ પ્રાપ્ત થાય છે. આમ,જન્યુઓ હંમેશા કોઈ ચોક્કસ લક્ષણ માટે શુદ્ધ હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તેઓ કારકોનું મિશ્રણ ધરાવતા નથી.

(C) મેન્ડલનો મુક્ત વિશ્લેષણનો નિયમ જણાવે છે કે, "અર્ધીકરણ દરમિયાન વિવિધ જનીનોના કારકો એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામે છે"।
રુધિરજૂથ માટેનું જનીન (જે રંગસૂત્ર $9$ પર સ્થિત છે) અને વાળના રંગ માટેનું જનીન (જે અલગ રંગસૂત્ર પર સ્થિત છે) સ્વતંત્ર રીતે વારસામાં ઉતરે છે, તેથી વ્યક્તિ આ લક્ષણોના કોઈપણ સંયોજનને ધરાવી શકે છે।
આ દર્શાવે છે કે એક લક્ષણનો વારસો બીજા લક્ષણના વારસાને પ્રભાવિત કરતો નથી, જે મુક્ત વિશ્લેષણનો મુખ્ય ખ્યાલ છે।

(C) મેન્ડલનો વિશ્લેષણનો નિયમ જણાવે છે કે જનન કોષો (ગર્ભ કોષો) ના નિર્માણ દરમિયાન,જનીન જોડના બે કારકો (alleles) એકબીજાથી અલગ થઈ જાય છે,જેથી દરેક જનન કોષને બે કારકોમાંથી માત્ર એક જ કારક પ્રાપ્ત થાય છે. આ સુનિશ્ચિત કરે છે કે સંતતિને દરેક પિતૃ પાસેથી એક કારક મળે છે,જે આવનારી પેઢીમાં દ્વિકીય (diploid) સ્થિતિ જાળવી રાખે છે.

(B) આપેલ આકૃતિ અર્ધીકરણ (meiosis) ની પ્રક્રિયા દર્શાવે છે,જે ખાસ કરીને અનાફેઝ-$I$ અને અનાફેઝ-$II$ દરમિયાન રંગસૂત્રોની બે જોડીના વર્તણૂક પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.
આ આકૃતિ મેન્ડલના મુક્ત વિશ્લેષણના નિયમ (Law of Independent Assortment) ને દર્શાવે છે.
તે દર્શાવે છે કે જનનકોષો (gametes) ના નિર્માણ દરમિયાન,રંગસૂત્રોની એક જોડીનું અલગીકરણ એ રંગસૂત્રોની બીજી જોડીના અલગીકરણથી સ્વતંત્ર હોય છે.
જેમ કે 'શક્યતા $I$' અને 'શક્યતા $II$' માં જોવામાં આવે છે,રંગસૂત્રો મેટાફેઝ પ્લેટ પર અલગ અલગ રીતે ગોઠવાઈ શકે છે,જેના પરિણામે ઉત્પન્ન થતા જનનકોષોમાં રંગસૂત્રોના વિવિધ સંયોજનો જોવા મળે છે.
આ યાદચ્છિક ગોઠવણી અને ત્યારબાદનું સ્વતંત્ર અલગીકરણ સંતતિમાં વિવિધ આનુવંશિક સંયોજનોના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.

(B) $X$-લિંક્ડ પ્રચ્છન્ન આનુવંશિકતામાં,એક વાહક સ્ત્રી (વિષમયુગ્મી,$X^cX$) તેના એક $X$ રંગસૂત્ર પર એક પ્રચ્છન્ન જનીન ધરાવે છે.
જ્યારે તે સામાન્ય નર $(XY)$ સાથે પ્રજનન કરે છે,ત્યારે તેના પુત્રોમાં પ્રચ્છન્ન જનીન ધરાવતું $X$ રંગસૂત્ર વારસામાં મળવાની $50\%$ શક્યતા હોય છે $(X^cY)$,જેના પરિણામે આ લક્ષણ અભિવ્યક્ત થાય છે કારણ કે નર $X$ રંગસૂત્ર માટે હેમિઝાયગસ હોય છે.
આ પ્રકારની આનુવંશિકતાને 'ક્રિસ-ક્રોસ' આનુવંશિકતા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જેમાં લક્ષણ માતાથી પુત્રમાં જાય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(N/A) એક સમયે લક્ષણના એલીલ્સ અથવા કારકોની એક જોડીના વારસાના અભ્યાસને (એકલ સંકરણ) એક જનીનનો વારસો કહેવામાં આવે છે.
એકલ સંકરણ પરના તેમના અવલોકનોના આધારે,મેન્ડલે વારસાની સમજને મજબૂત કરવા માટે બે સામાન્ય નિયમો પ્રસ્તાવિત કર્યા.
આ નિયમોને વારસાના સિદ્ધાંતો અથવા નિયમો કહેવામાં આવે છે.
તેઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. પ્રભુતાનો નિયમ (પ્રથમ નિયમ): $(i)$ લક્ષણો કારકો નામના સ્વતંત્ર એકમો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. $(ii)$ કારકો જોડીમાં હોય છે. $(iii)$ કારકોની અસમાન જોડીમાં,જોડીનો એક સભ્ય પ્રભાવી હોય છે જ્યારે બીજો પ્રચ્છન્ન હોય છે.
આ નિયમ $F_1$ પેઢીમાં એકલ સંકરણમાં માત્ર એક જ પિતૃ લક્ષણની અભિવ્યક્તિ અને $F_2$ પેઢીમાં બંનેની અભિવ્યક્તિ સમજાવે છે. તે $F_2$ પેઢીમાં પ્રાપ્ત થયેલ $3:1$ ના પ્રમાણને પણ સમજાવે છે.
$2$. વિશ્લેષણનો નિયમ (બીજો નિયમ): આ નિયમ જણાવે છે કે જોકે પિતૃઓમાં બે એલીલ્સ હોય છે,પરંતુ જન્યુ નિર્માણ દરમિયાન,જોડીના કારકો અથવા એલીલ્સ એકબીજાથી અલગ થઈ જાય છે જેથી દરેક જન્યુને બેમાંથી માત્ર એક જ કારક પ્રાપ્ત થાય છે.
તેથી,એલીલ્સ કોઈ મિશ્રણ દર્શાવતા નથી અને બંને લક્ષણો $F_2$ પેઢીમાં મૂળ સ્વરૂપે પાછા મળે છે,ભલે તેમાંથી એક $F_1$ પેઢીમાં જોવા મળતું નથી.

(N/A) દરેક જનીન ચોક્કસ લક્ષણ વ્યક્ત કરવા માટેની માહિતી ધરાવે છે.
દ્વિતીય સજીવમાં દરેક જનીનની બે નકલો હોય છે,એટલે કે વિકલ્પી કારકોની જોડી તરીકે.
આ બે વિકલ્પી કારકો હંમેશા સમાન હોવા જરૂરી નથી,જેમ કે વિષમયુગ્મી (heterozygote) માં હોય છે.
તેમાંથી એક કારક તેમાં થયેલા કેટલાક ફેરફારોને કારણે અલગ હોઈ શકે છે,જે તે ચોક્કસ કારક દ્વારા સમાવિષ્ટ માહિતીમાં ફેરફાર કરે છે.
ચાલો એક એવા જનીનનું ઉદાહરણ લઈએ જે ઉત્સેચક ઉત્પન્ન કરવા માટેની માહિતી ધરાવે છે.
હવે,આ જનીનની બે નકલો છે,જે બે વિકલ્પી સ્વરૂપો છે.
ધારો કે સામાન્ય વિકલ્પી કારક એવો સામાન્ય ઉત્સેચક ઉત્પન્ન કરે છે જે સબસ્ટ્રેટ $S$ ના રૂપાંતરણ માટે જરૂરી છે.
સૈદ્ધાંતિક રીતે,રૂપાંતરિત વિકલ્પી કારક નીચેનામાંથી કોઈ એક માટે જવાબદાર હોઈ શકે છે: $(i)$ સામાન્ય/ઓછો કાર્યક્ષમ ઉત્સેચક,અથવા $(ii)$ બિન-કાર્યક્ષમ ઉત્સેચક,અથવા $(iii)$ કોઈ ઉત્સેચક નહીં.
પ્રથમ કિસ્સામાં,રૂપાંતરિત વિકલ્પી કારક એ અપરિવર્તિત વિકલ્પી કારકને સમકક્ષ છે,એટલે કે તે સમાન સ્વરૂપ પ્રકાર/લક્ષણ ઉત્પન્ન કરશે,જે સબસ્ટ્રેટ $S$ ના રૂપાંતરણમાં પરિણમશે.
આવા સમકક્ષ વિકલ્પી કારકોની જોડી ખૂબ સામાન્ય છે.
પરંતુ,જો વિકલ્પી કારક બિન-કાર્યક્ષમ ઉત્સેચક ઉત્પન્ન કરે અથવા કોઈ ઉત્સેચક ઉત્પન્ન ન કરે,તો સ્વરૂપ પ્રકાર પર અસર થઈ શકે છે.
સ્વરૂપ પ્રકાર/લક્ષણ માત્ર અપરિવર્તિત (કાર્યરત) વિકલ્પી કારકની કામગીરી પર આધારિત રહેશે.
અપરિવર્તિત (કાર્યરત) વિકલ્પી કારક,જે મૂળ સ્વરૂપ પ્રકારનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે,તે પ્રભાવી વિકલ્પી કારક છે અને રૂપાંતરિત વિકલ્પી કારક સામાન્ય રીતે પ્રચ્છન્ન વિકલ્પી કારક છે.
તેથી,ઉપરના ઉદાહરણમાં,પ્રચ્છન્ન લક્ષણ બિન-કાર્યક્ષમ ઉત્સેચકને કારણે અથવા કોઈ ઉત્સેચક ઉત્પન્ન ન થવાને કારણે જોવા મળે છે.

(A) પ્રભુતાનો નિયમ જણાવે છે કે:
$1$. લક્ષણોનું નિયંત્રણ કારકો નામના સ્વતંત્ર એકમો દ્વારા થાય છે.
$2$. કારકો જોડમાં હોય છે.
$3$. જો કારકની જોડના બે કારકો અસમાન હોય,તો તેમાંથી એક કારક બીજા પર પ્રભાવી હોય છે (પ્રભાવી),જ્યારે બીજું પ્રચ્છન્ન હોય છે.
વિકલ્પ $A$ જણાવે છે કે એલેલ મિશ્રિત થયા વગર સાથે રહે છે. આ વાસ્તવમાં વિશ્લેષણના નિયમ (અથવા જન્યુઓની શુદ્ધતાનો નિયમ) નું વિધાન છે,જે જણાવે છે કે એલેલ કોઈ મિશ્રણ દર્શાવતા નથી અને $F_2$ પેઢીમાં બંને લક્ષણો મૂળ સ્વરૂપે પાછા મળે છે. તેથી,તે પ્રભુતાના નિયમનું વિધાન નથી.

(C) ગ્રેગર મેન્ડલે વટાણાના છોડ પરના તેમના પ્રયોગોના આધારે આનુવંશિકતાના ત્રણ મૂળભૂત નિયમો આપ્યા હતા:
$1$. પ્રભુતાનો નિયમ
$2$. વિશ્લેષણનો નિયમ (પૃથક્કરણનો નિયમ)
$3$. મુક્ત વહેંચણીનો નિયમ
અપૂર્ણ પ્રભુતા અને સહપ્રભાવિતા એ મેન્ડલના આનુવંશિકતાના નિયમોના અપવાદો છે અને તે મેન્ડલના કાર્ય પછી શોધાયા હતા. તેથી,મેન્ડલ દ્વારા માત્ર પ્રભુતાનો નિયમ જ આપવામાં આવ્યો હતો.

(A) મેન્ડલના પ્રભુત્વના નિયમ મુજબ:
$(1)$ લક્ષણોનું નિયંત્રણ કારકો નામના સ્વતંત્ર એકમો દ્વારા થાય છે $(D)$.
$(2)$ કારકો જોડમાં હોય છે $(C)$.
$(3)$ કારકોની અસમાન જોડમાં,એક કારક બીજા કારક પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે (પ્રભાવી) અને બીજું પ્રચ્છન્ન રહે છે $(A)$.
$(4)$ પ્રભુત્વનો નિયમ સમજાવે છે કે શા માટે એકસંકરણ પ્રયોગની $F_1$ પેઢીમાં પિતૃઓના માત્ર એક જ લક્ષણની અભિવ્યક્તિ જોવા મળે છે $(E)$.
વિધાન $(B)$ એ વિશ્લેષણના નિયમ (Law of Segregation) ને દર્શાવે છે,જે જણાવે છે કે કારકો કોઈ મિશ્રણ દર્શાવતા નથી અને $F_2$ પેઢીમાં બંને લક્ષણો મૂળ સ્વરૂપે પાછા મળે છે.
તેથી,વિધાન $A, C, D$ અને $E$ પ્રભુત્વના નિયમ દ્વારા સમજાવી શકાય છે.

(B) મેન્ડલનો વિશ્લેષણનો નિયમ જણાવે છે કે જનીન જોડના બે કારકો (alleles) જન્યુઓના નિર્માણ દરમિયાન એકબીજાથી અલગ થાય છે,જેથી દરેક જન્યુને બે કારકોમાંથી માત્ર એક જ કારક પ્રાપ્ત થાય છે.
આ નિયમ આનુવંશિકતાનો પાયાનો સિદ્ધાંત છે અને તે તમામ લિંગી પ્રજનન કરતા સજીવોને લાગુ પડે છે,પછી ભલે તે એક લક્ષણ (એક-સંકરણ) હોય કે બે કે તેથી વધુ લક્ષણો (દ્વિ-સંકરણ કે બહુ-સંકરણ) હોય.
તેથી,વિશ્લેષણનો નિયમ એક-સંકરણ અને દ્વિ-સંકરણ બંનેને લાગુ પડે છે.

(B) મુક્ત વિશ્લેષણનો નિયમ જણાવે છે કે એક જોડ એકમ કારકોનું વિશ્લેષણ બીજી જોડના એકમ કારકોથી સ્વતંત્ર હોય છે.
વિકલ્પ $A$ સાચું વિધાન છે.
વિકલ્પ $B$ ખોટું છે કારણ કે રંગસૂત્ર જોડનું સ્વતંત્ર ગોઠવણ અર્ધીકરણ-$I$ ની ભાનાવસ્થા દરમિયાન થાય છે,અંત્યાવસ્થા-$I$ માં નહીં.
વિકલ્પ $C$ સાચું વિધાન છે કારણ કે તે મુક્ત વિશ્લેષણ હેઠળ દ્વિસંકરણના સ્વરૂપ પ્રકારનું પ્રમાણ દર્શાવે છે.
વિકલ્પ $D$ સાચું વિધાન છે કારણ કે મુક્ત વિશ્લેષણ ફક્ત એવા જનીનોને લાગુ પડે છે જે અલગ રંગસૂત્રો પર આવેલા હોય છે.

(C) મેન્ડલના વટાણાના છોડ પરના પ્રયોગોએ દર્શાવ્યું હતું કે વિરોધાભાસી લક્ષણોને નિયંત્રિત કરતા કારકો (એલીલ્સ) જ્યારે સંકર જાતિમાં સાથે હોય ત્યારે તે ક્યારેય મિશ્રિત થતા નથી.
જન્યુ નિર્માણ દરમિયાન,આ કારકો એકબીજાથી અલગ થઈ જાય છે,જે સુનિશ્ચિત કરે છે કે દરેક જન્યુને બેમાંથી માત્ર એક જ કારક મળે છે.
આ વિશ્લેષણનો નિયમ પુષ્ટિ કરે છે કે લક્ષણો અલગ રહે છે અને $F_1$ કે $F_2$ પેઢીમાં ક્યારેય મિશ્રણ દર્શાવતા નથી.

(C) મેન્ડલનો $Law$ $of$ $Segregation$ (વિશ્લેષણનો નિયમ) જણાવે છે કે જનીન જોડના બે કારકો (alleles) જન્યુઓના નિર્માણ દરમિયાન એકબીજાથી અલગ થાય છે,જેથી દરેક જન્યુ દરેક લક્ષણ માટે માત્ર એક જ કારક ધરાવે છે.
એક સંકરણના પ્રયોગમાં,જેમ કે $Rr \times Rr$,$F_1$ સંકર $(Rr)$ સમાન પ્રમાણમાં બે પ્રકારના જન્યુઓ ($R$ અને $r$) ઉત્પન્ન કરે છે.
આ વિશ્લેષણ એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે $F_2$ પેઢીમાં $3:1$ નું સ્વરૂપ પ્રકારનું પ્રમાણ અને $1:2:1$ નું જનીન પ્રકારનું પ્રમાણ જોવા મળે છે,જે જન્યુઓની શુદ્ધતાની પુષ્ટિ કરે છે.

(D) અલગીકરણનો નિયમ સાર્વત્રિક રીતે લાગુ પડે છે કારણ કે તે આનુવંશિકતાનો એકમાત્ર એવો નિયમ છે જેમાં કોઈ અપવાદ નથી.
આ નિયમ મુજબ,દરેક લક્ષણ બે કારકો (alleles) ધરાવે છે જે જન્યુઓના નિર્માણ દરમિયાન અલગ પડે છે.
જન્યુઓ હંમેશા એકકીય $(n)$ હોવાથી,તેઓ દરેક લક્ષણ માટે માત્ર એક જ કારક ધરાવે છે,જે સુનિશ્ચિત કરે છે કે ફલન દરમિયાન સંતતિને દરેક પિતૃ પાસેથી એક કારક પ્રાપ્ત થાય છે.

(D) મેન્ડલનો જન્યુઓની શુદ્ધતાનો નિયમ (Law of Segregation) જણાવે છે કે જન્યુઓના નિર્માણ દરમિયાન,વૈકલ્પિક કારકોની જોડી (allelic pairs) એકબીજાથી અલગ થઈ જાય છે,જેથી દરેક જન્યુ માત્ર એક જ કારક (allele) મેળવે છે. આ પ્રક્રિયાને કારણે જન્યુઓ હંમેશા શુદ્ધ હોય છે,એટલે કે તેઓ ક્યારેય મિશ્રિત હોતા નથી. તેથી,વિકલ્પ $D$ સાચો જવાબ છે.

(B) $\text{વિશ્લેષણનો}$ $\text{નિયમ}$ (જેને $\text{જન્યુઓની}$ $\text{શુદ્ધતાનો}$ $\text{નિયમ}$ પણ કહેવાય છે) જણાવે છે કે જોકે જનીન જોડના બે કારકો (alleles) વ્યક્તિમાં સાથે રહે છે, પરંતુ તેઓ એકબીજા સાથે ભળતા કે મિશ્ર થતા નથી। જન્યુઓના નિર્માણ દરમિયાન, આ કારકો અલગ (segregate) થઈ જાય છે જેથી દરેક જન્યુને બેમાંથી માત્ર એક જ કારક પ્રાપ્ત થાય છે। આ સુનિશ્ચિત કરે છે કે લક્ષણો અનુગામી પેઢીઓમાં અલગ અને શુદ્ધ રહે છે।

(C) $\text{પ્રભુતાનો}$ $\text{નિયમ}$ જણાવે છે કે વિષમયુગ્મી સ્થિતિમાં, $F_1$ પેઢીમાં માત્ર એક જ કારક (પ્રભાવી) પોતાનું લક્ષણ દર્શાવે છે, જે બીજા (પ્રચ્છન્ન) કારકની અસરને દબાવી દે છે. જો કે, જન્યુ નિર્માણ દરમિયાન, આ કારકો અલગ પડે છે, જેના કારણે $F_2$ પેઢીમાં જ્યારે પ્રચ્છન્ન કારકો ફરીથી ભેગા થાય છે ત્યારે પ્રચ્છન્ન લક્ષણ ફરીથી દેખાય છે. આમ, $F_1$ માં માત્ર એક લક્ષણ અને $F_2$ માં બંને લક્ષણોની અભિવ્યક્તિ $\text{પ્રભુતાના}$ $\text{નિયમ}$ દ્વારા સમજાવી શકાય છે.

(C) માનવ જનીનવિદ્યામાં,$Rh$ કારક રક્તકણોની સપાટી પર $Rh$ એન્ટિજનની હાજરી અથવા ગેરહાજરી દ્વારા નક્કી થાય છે. $Rh$ એન્ટિજનની હાજરી પ્રભાવી જનીન દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે,જ્યારે તેની ગેરહાજરી પ્રચ્છન્ન હોય છે. તેથી,$Rh+ve$ રુધિરજૂથ એ જનીનિક રીતે પ્રભાવી લક્ષણ છે. આનાથી વિપરીત,$O$ રુધિરજૂથ પ્રચ્છન્ન છે (જનીન પ્રકાર $ii$),વર્ણાંધતા એ $X$-લિંક્ડ પ્રચ્છન્ન ખામી છે,અને આલ્બિનિઝમ એ દૈહિક પ્રચ્છન્ન ખામી છે.