উচ্চস্তরের জীববিদ্যা/জিনতত্ত্ব

আঠারো দশকের মাঝামাঝি সময় গ্রেগর মেন্ডেল নামে একজন অস্ট্রিয়ান সন্ন্যাসী বেগুনি রঙের ফুলের মতো দেখতে গাছগুলি অধ্যয়ন করেছিলেন। এই বেগুনি রঙের ফুলের গাছগুলি দেখতে সুন্দর নয়, গাছপালাগুলি ছিল বাগানের মটর গাছ, আর এই জাতীয় উদ্ভিদগুলিই জীববিজ্ঞানে একটি নতুন দিগন্তের সূচনা করেছিল। তার যত্নশীল পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে, মেন্ডেল বংশগতির রহস্য উদ্ঘাটন করেছিলেন, এবং কীভাবে পিতামাতারা থেকে বৈশিষ্ট্যগুলি সন্তানদের মধ্যে প্রেরিত হয় সেগুলি সম্পর্কেও ধারণা দিয়েছিলেন।

আপনি মটর গাছের বংশগতি সম্পর্কে খুব বেশি যত্ন নাও করতে পারেন, তবে আপনি সম্ভবত আপনার নিজের বংশগতির বিষয়ে যত্নশীল। মেন্ডেলের আবিষ্কারগুলি আপনার পাশাপাশি মটর এবং অন্যান্য সমস্ত জীবন্তদের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য যা যৌনভাবে প্রজনন করে থাকে।

লোকেরা দীর্ঘদিন ধরে জানে যে জীবিত জিনিসের বৈশিষ্ট্য পিতামাতা এবং তাদের সন্তানদের মধ্যে একই রকম। এটি মটর গাছের ফুলের রঙ হোক বা মানুষের নাকের আকৃতি হোক, এটা স্পষ্ট যে সন্তানরা তাদের পিতামাতার অনুরূপ। যাইহোক, গ্রেগর মেন্ডেলের পরীক্ষা না হওয়া পর্যন্ত বিজ্ঞানীরা জানতে পেরেছিলেন যে কীভাবে বৈশিষ্ট্যগুলি উত্তরাধিকারসূত্রে পাওয়া যায়। মেন্ডেলের আবিষ্কারগুলি জেনেটিক্স, বংশগতির বিজ্ঞানের ভিত্তি তৈরি করেছিল। তাই মেন্ডেলকে প্রায়শই "জেনেটিক্সের জনক" বা "জিনতত্ত্ববিদ্যার জনক" বলে অভিহিত করা হয়। একজন গবেষকের পক্ষে বিজ্ঞানের উপর এত গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব থাকা সাধারণ নয়। মেন্ডেলের কাজের গুরুত্ব তিনটি জিনিসের কারণে ছিল: একটি কৌতূহলী মন, ভাল বৈজ্ঞানিক পদ্ধতি এবং সৌভাগ্য। আপনি যখন মেন্ডেলের পরীক্ষাগুলি সম্পর্কে পড়বেন তখন আপনি কেন দেখতে পাবেন।

গ্রেগর মেন্ডেল ১৮২২ সালে জন্মগ্রহণ করেন এবং অস্ট্রিয়াতে তার বাবা-মায়ের খামারে বেড়ে ওঠেন। তিনি স্কুলে ভালো ফলাফল করেছিলেন এবং সন্ন্যাসী হয়েছিলেন। তিনি ভিয়েনা বিশ্ববিদ্যালয়েও গিয়েছিলেন, যেখানে তিনি বিজ্ঞান এবং গণিত অধ্যয়ন করেছিলেন। তার অধ্যাপকরা তাকে পরীক্ষার মাধ্যমে বিজ্ঞান শিখতে এবং তার ফলাফল বোঝার জন্য গণিত ব্যবহার করতে উৎসাহিত করেছিলেন। মেন্ডেল মটর গাছ Pisum sativum নিয়ে তার পরীক্ষা-নিরীক্ষার জন্য সবচেয়ে বেশি পরিচিত।

মেন্ডেলের সময়ে, উত্তরাধিকারের মিশ্রণ তত্ত্ব জনপ্রিয় ছিল। এই তত্ত্ব যে সন্তানদের মধ্যে তাদের পিতামাতার বৈশিষ্ট্যগুলির একটি মিশ্রণ রয়েছে, তা নিয়েই মূলত ব্যাখ্যা করা। মেন্ডেল তার নিজের বাগানে গাছপালা লক্ষ্য করেছিলেন যেগুলি পিতামাতার মিশ্রণ ছিল না। উদাহরণস্বরূপ, একটি লম্বা উদ্ভিদ এবং একটি ছোট উদ্ভিদের সন্তানসন্ততি ছিল যা হয় লম্বা বা খাটো কিন্তু উচ্চতায় মাঝারি নয়। এই ধরনের পর্যবেক্ষণ মেন্ডেলকে সংমিশ্রণ তত্ত্ব নিয়ে প্রশ্ন তোলে। তিনি ভাবতেন যে কোন ভিন্ন অন্তর্নিহিত নীতি আছে যা ব্যাখ্যা করতে পারে কিভাবে বৈশিষ্ট্যগুলি উত্তরাধিকারসূত্রে পাওয়া যায়। তিনি খুঁজে বের করার জন্য মটর গাছের সঙ্গে পরীক্ষা করার সিদ্ধান্ত নিয়েছিলেন। আসলে বলা হয়, মেন্ডেল পরের কয়েক বছরে প্রায় ৩০,০০০ মটর গাছের সাথে পরীক্ষা করেছিলেন!

কেন মেন্ডেল তার পরীক্ষা-নিরীক্ষার জন্য সাধারণ, বাগান-বৈচিত্র্যের মটর গাছ বেছে নিলেন? এই প্রশ্নটি কমবেশি সবাই মনে জাগ্রত হয়, মটর গাছ বেছে নেওয়ার প্রধান কারণগুলির মধ্যে ছিল, এগুলি একটি ভালো পছন্দের কারণ তারা দ্রুত বর্ধনশীল এবং বড় করা সহজ। তাদের বিভিন্ন দৃশ্যমান বৈশিষ্ট্যও রয়েছে যা পরিবর্তিত হতে পারে। অধ্যায়ের পরবর্তীতে আমরা এইটি সম্পর্কে আরও বিস্তারিত জানবো। এই বৈশিষ্ট্যগুলি, যা চিত্রে দেখানো হয়েছে, এর মধ্যে রয়েছে বীজের আকার এবং রঙ, ফুলের রঙ, শুঁটির আকার এবং রঙ, কান্ডের উপর শুঁটি ও ফুল স্থাপন এবং কান্ডের দৈর্ঘ্য। প্রতিটি বৈশিষ্ট্যের দুটি সাধারণ মান রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, বীজের আকার বৃত্তাকার বা কুঁচকে যেতে পারে এবং ফুলের রঙ সাদা বা বেগুনি হতে পারে।

মেন্ডেলের প্রথম পরীক্ষা

মটর, কিছু গোলাকার আবার কিছু কুঁচকানো! কেন? এই প্রশ্নটিই মেন্ডেলের সর্বপ্রথম মনে জাগ্রত হয়। তিনি লক্ষ্য করেছিলেন যে মটরগুলি সর্বদা গোলাকার বা কুঁচকে থাকে তবে অন্য কিছু নয়। বীজের আকৃতি মেন্ডেল তার প্রথম পরীক্ষায় অধ্যয়ন করা বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি।

মেন্ডেলের একসংকর জনন পরীক্ষা

মেন্ডেল প্রথম একবারে একটি মটর গাছের মাত্র একটি বৈশিষ্ট্য নিয়ে পরীক্ষা করেছিলেন। তিনি সেটি ফুলের রঙ দিয়ে শুরু করেছিলেন। নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে, মেন্ডেল ক্রস-পরাগায়িত বেগুনি- এবং সাদা-ফুল বিশিষ্ট মূল উদ্ভিদ। পরীক্ষায় জনিতৃ জনুর উদ্ভিদগুলিকে P (পিতামাতার জন্য) হিসাবে উল্লেখ করা হয়।

P প্রজন্মের সন্তানদের বলা হয় F1 (ফিলিয়াল বা "সন্তানদের জন্য") প্রজন্ম/জনু। উপরের চিত্র থেকে আপনি দেখতে পাচ্ছেন, F1 প্রজন্মের সব গাছেই বেগুনি রঙের ফুল ছিল। তাদের কারোরই সাদা রঙের ফুল ছিল না। মেন্ডেল ভাবলেন সাদা রঙের ফুলের বৈশিষ্ট্যের কী ঘটেছে? তিনি ধরে নিয়েছিলেন যে উত্তরাধিকার সূত্রে প্রাপ্ত কিছু উপাদান সাদা রঙের ফুল উৎপন্ন করে এবং অন্য কিছু উত্তরাধিকার সূত্রে বেগুনি রঙের ফুল উৎপন্ন হয়। সাদা রঙের ফুল ফ্যাক্টর কি শুধু F1 প্রজন্মের মধ্যে অদৃশ্য হয়ে গেছে? যদি তাই হয়, তাহলে F1 প্রজন্মের বংশধরদের — যাকে F2 প্রজন্ম বলা হয় — তাদের জনিতৃদের মতো বেগুনি রঙের ফুল থাকা উচিত।

এই ভবিষ্যদ্বাণী পরীক্ষা করার জন্য, মেন্ডেল F1 প্রজন্মের উদ্ভিদকে স্ব-পরাগায়ন করার অনুমতি দেন। ফলাফল দেখে তিনি বিস্মিত, F2 প্রজন্মের কিছু গাছে সাদা ফুল ছিল। তিনি শত শত F2 প্রজন্মের উদ্ভিদ অধ্যয়ন করেছেন এবং প্রতি তিনটি বেগুনি রঙের ফুলযুক্ত উদ্ভিদের জন্য গড়ে একটি সাদা রঙের ফুলের উদ্ভিদ ছিল।

পৃথকভবন সূত্র

মেন্ডেল মটর গাছের সাতটি বৈশিষ্ট্যের মধ্যে একই পরীক্ষা করেছিলেন। প্রতিটি ক্ষেত্রে, বৈশিষ্ট্যের একটি মান F1 উদ্ভিদে অদৃশ্য হয়ে যায় এবং তারপর আবার F2 উদ্ভিদে দেখা যায়। এবং প্রতিটি ক্ষেত্রে, F2 উদ্ভিদের ৭৫% বৈশিষ্ট্যের একটি মান ছিল এবং ২৫% অন্য মান ছিল। এই পর্যবেক্ষণগুলির উপর ভিত্তি করে, মেন্ডেল তার উত্তরাধিকারের প্রথম সূত্র প্রণয়ন করেন। এই সূত্রকে বলা হয় পৃথকভবন সূত্র। এটি বলে যে একটি প্রদত্ত বৈশিষ্ট্যকে নিয়ন্ত্রণ করে দুটি কারণ রয়েছে, যার একটি অন্যটির উপর আধিপত্য বিস্তার করে এবং এই কারণগুলি পৃথক হয়ে যায় এবং যখন পিতামাতা পুনরুৎপাদন করে তখন বিভিন্ন গ্যামেটে যায়।

মেন্ডেলের দ্বিতীয় পরীক্ষা

মেন্ডেল প্রথম পরীক্ষা-নিরীক্ষার ফলাফল পর্যবেক্ষণ করার পর ভেবেছিলেন যে বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য একসাথে উত্তরাধিকারসূত্রে পাওয়া সম্ভব কিনা। উদাহরণস্বরূপ, বেগুনি ফুল এবং লম্বা গাছ সবসময় একসাথে উত্তরাধিকারসূত্রে পাওয়া যায় কিনা? নাকি এই দুটি বৈশিষ্ট্য সন্তানসন্ততিতে বিভিন্ন সংমিশ্রণে প্রদর্শিত হয়? এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য, মেন্ডেল পরবর্তীতে একবারে দুটি বৈশিষ্ট্যের তদন্ত করেছিলেন। উদাহরণস্বরূপ, তিনি হলুদ বৃত্তাকার বীজ এবং সবুজ কুঁচকানো বীজ সহ গাছপালা অতিক্রম করেছেন। এই ক্রসের ফলাফল, যা একটি দ্বিসংকর জনন, উপরের চিত্রে দেখানো হয়েছে।

পরীক্ষা-নিরীক্ষার এই পর্যায়, মেন্ডেল লক্ষ্য করেছেন যে F1 প্রজন্মের গাছপালা একই রকম। তাদের সকলেরই দুই পিতামাতার একজনের মতো হলুদ এবং গোলাকার বীজ ছিল। যখন F1 প্রজন্মের গাছপালা স্ব-পরাগায়িত হয়েছিল, তবে, তাদের বংশধর - F2 প্রজন্ম - দুটি বৈশিষ্ট্যের সমস্ত সম্ভাব্য সমন্বয় দেখায়। উদাহরণস্বরূপ, কিছুতে সবুজ গোলাকার বীজ ছিল, এবং কিছুতে হলুদ কুঁচকানো। বৈশিষ্ট্যের এই সংমিশ্রণগুলি F1 বা P প্রজন্মের মধ্যে উপস্থিত ছিল না।

মেন্ডেল এই পরীক্ষাটি অন্যান্য বৈশিষ্ট্যের সমন্বয়ের সাথে পুনরাবৃত্তি করেছিলেন, যেমন ফুলের রঙ এবং গাছের দৈর্ঘ্য। প্রতিবার, ফলাফল উপরের চিত্রের মতই ছিল। মেন্ডেলের দ্বিতীয় সেট পরীক্ষার ফলাফল তার দ্বিতীয় সূত্রের দিকে নিয়ে যায়। এটিই মূলত স্বাধীনবিন্যাস সূত্র। এটি বলে যে বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণকারী উপাদানগুলি (অ্যালিল) একে অপরের থেকে স্বাধীনভাবে উত্তরাধিকার সূত্রে প্রাপ্ত।

মেন্ডেলের সূত্র

আপনি ভাবতে পারেন যে মেন্ডেলের আবিষ্কারগুলি বিজ্ঞানের উপর একটি বড় প্রভাব ফেলবে যত তাড়াতাড়ি সে সেগুলি তৈরি করা হবে। কিন্তু আপনি ভুল, কেন? কারণ মেন্ডেলের কাজ অনেকাংশে উপেক্ষিত ছিল। মেন্ডেল তার সময়ের চেয়ে অনেক এগিয়ে ছিলেন এবং একটি দূরবর্তী মঠ থেকে তিনি কাজ করেছিলেন। বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের মধ্যে তার কোন খ্যাতি ছিল না এবং তাই পূর্বে প্রকাশিত কোন কাজও ছিল না।

মেন্ডেলের কাজ, যার শিরোনাম ছিল এক্সপেরিমেন্টস ইন প্ল্যান্ট হাইব্রিডাইজেশন (Experiments in Plant Hybridization; উদ্ভিদ সংকরায়নের পরীক্ষা), ১৮৬৬ সালে প্রকাশিত হয়েছিল এবং বিভিন্ন দেশের বিশিষ্ট লাইব্রেরির পাশাপাশি ১৩৩টি প্রাকৃতিক বিজ্ঞান সমিতিতে পাঠানো হয়েছিল। এমনকি মেন্ডেল নিজেও সেই সময়ের প্রধান উদ্ভিদবিজ্ঞানী কার্ল ভন নাগেলিকে সতর্কতার সাথে চিহ্নিত পরীক্ষার বিষয়বস্তু পাঠিয়েছিলেন। ফলাফল - এটি প্রায় সম্পূর্ণ উপেক্ষা করা হয়েছিল। ভন নাগেলি পরিবর্তে মেন্ডেলের কাছে হকউইডের বীজ পাঠিয়েছিলেন, যেটিকে তিনি বংশগতি অধ্যয়নের জন্য একটি ভাল উদ্ভিদ বলে মনে করেছিলেন। দুর্ভাগ্যবশত হকউইড অযৌনভাবে পুনরুৎপাদন করে, যার ফলে পিতামাতার জিনগতভাবে অভিন্ন ক্লোন হয়।

চার্লস ডারউইন ১৮৬৯ সালে বিবর্তনবাদের উপর তার যুগান্তকারী বই প্রকাশ করেন, মেন্ডেল তার সূত্র আবিষ্কার করার কিছুক্ষণ পরেই। দুর্ভাগ্যবশত, ডারউইন মেন্ডেলের আবিষ্কারের কিছুই জানতেন না এবং বংশগতি বুঝতে পারেননি। এটি বিবর্তন সম্পর্কে তার যুক্তিগুলিকে অনেক লোকের কাছে কম বিশ্বাসযোগ্য করে তুলেছে। এই উদাহরণটি বিজ্ঞানীদের জন্য তাদের তদন্তের ফলাফলগুলিকে যোগাযোগ করার জন্য গুরুত্ব প্রদর্শন করে।

মেন্ডেলের কাজের পুনরাবিষ্কার

মেন্ডেলের কাজ ১৯০০ সাল পর্যন্ত কার্যত অজানা ছিল। সেই বছরে, তিনজন ভিন্ন ইউরোপীয় বিজ্ঞানী — হুগো দি ভ্রিস, কার্ল কোরেন্স এবং এরিখ ভন চ্যারম্যাক — স্বাধীনভাবে মেন্ডেলের সূত্রে পৌঁছেছিলেন। তিনজনই মেন্ডেলের মতো পরীক্ষা-নিরীক্ষা করেছিলেন। তারা প্রায় অর্ধশতাব্দী আগে যে সিদ্ধান্তে এসেছিলেন পরেও সেই একই সিদ্ধান্তে এসেছিলেন। শুধুমাত্র তখনই মেন্ডেলের প্রকৃত কাজ পুনরায় আবিষ্কৃত হয়।

যেহেতু বিজ্ঞানীরা বংশগতি সম্পর্কে আরও শিখেছেন - পিতামাতা থেকে সন্তানদের মধ্যে বৈশিষ্ট্যের স্থানান্তর - পরবর্তী কয়েক দশকে, তারা জিনের পরিপ্রেক্ষিতে উত্তরাধিকার সম্পর্কে মেন্ডেলের ধারণাগুলি বর্ণনা করতে সক্ষম হয়েছিল। এইভাবে, জেনেটিক্সের জন্ম হয়।

আজ, আমরা জানি যে জীবের বৈশিষ্ট্যগুলি ক্রোমোজোমের জিন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। ক্রোমোজোমে জিনের অবস্থানকে তাঁর লোকাস বলে। যৌনভাবে প্রজননকারী জীবগুলিতে, প্রতিটি ব্যক্তির একই জিনের দুটি অনুলিপি থাকে, কারণ একই ক্রোমোজোমের দুটি সংস্করণ রয়েছে (সমজাতীয় ক্রোমোজোম)। প্রতিটি পিতামাতার কাছ থেকে একটি অনুলিপি আসে। একটি বৈশিষ্ট্যের জন্য জিনের বিভিন্ন সংস্করণ থাকতে পারে, তবে বিভিন্ন সংস্করণ সবসময় একই অবস্থানে থাকে। এবং এই বিভিন্ন সংস্করণকে বলা হয় অ্যালিল। উদাহরণস্বরূপ, মটর গাছগুলিতে, একটি বেগুনি-ফুলের অ্যালিল (P) এবং একটি সাদা-ফুলের অ্যালিল (p) থাকে। বিভিন্ন অ্যালিল জীবের বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে বেশিরভাগ বৈচিত্র্যের জন্য দায়ী।

মিয়োসিসের সময়, সমজাতীয় ক্রোমোজোমগুলি আলাদা হয়ে বিভিন্ন গ্যামেটে যায়। এইভাবে, প্রতিটি জিনের জন্য দুটি অ্যালিলও বিভিন্ন গ্যামেটে যায়। একই সময়ে, বিভিন্ন ক্রোমোজোম স্বাধীনভাবে একত্রিত হয়। ফলস্বরূপ, বিভিন্ন জিনের অ্যালিলগুলিও স্বাধীনভাবে একত্রিত হয়। এই উপায়ে, প্রতিটি পিতামাতার গ্যামেটে অ্যালিলগুলি এলোমেলো এবং পুনরায় সংযুক্ত হয়।

জিনোটাইপ এবং ফেনোটাইপ

নিষিক্তকরণের সময় গ্যামেট যখন একত্রিত হয়, ফলে জাইগোট প্রতিটি জিনের জন্য দুটি অ্যালিল উত্তরাধিকার সূত্রে পায়। প্রতিটি পিতামাতার কাছ থেকে একটি অ্যালিল আসে। একজন ব্যক্তির উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত অ্যালিলগুলি ব্যক্তির জিনোটাইপ তৈরি করে। দুটি অ্যালিল একই বা ভিন্ন হতে পারে। নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে, একই ধরনের দুটি অ্যালিল (TT বা tt) সহ একটি জীবকে হোমোজাইগোট বলা হয়। দুটি ভিন্ন অ্যালিল (Tt) সহ একটি জীবকে হেটেরোজাইগোট বলা হয়। এর ফলে তিনটি সম্ভাব্য জিনোটাইপ পাওয়া যায়।

একটি জীবের জিনোটাইপের অভিব্যক্তি তার ফেনোটাইপ তৈরি করে। ফেনোটাইপ জীবের বৈশিষ্ট্যগুলিকে বোঝায়, যেমন - বেগুনি বা সাদা ফুল। আপনি উপরের চিত্র থেকে দেখতে পাচ্ছেন, ভিন্ন জিনোটাইপ একই ফিনোটাইপ তৈরি করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, PP এবং Pp জিনোটাইপ উভয়ই বেগুনি ফুলের সাথে উদ্ভিদ তৈরি করে। কেন এটা হয়? একটি Pp হেটেরোজাইগোটে, শুধুমাত্র P অ্যালিল প্রকাশ হয়, যার ফলে p অ্যালিল ফেনোটাইপকে প্রভাবিত করে না। সাধারণভাবে, যখন দুটি অ্যালিলের মধ্যে শুধুমাত্র একটিকে ফেনোটাইপে প্রকাশ করে, তখন প্রকাশিত অ্যালিলকে ডমিন্যান্ট বা প্রভাবশালী অ্যালিল বলা হয়। যে অ্যালিলটি প্রকাশ করে না তাকে রিসেসিভ অ্যালিল বলে।

মেন্ডেল কীভাবে এগিয়ে যাওয়ার জন্য পিছিয়ে কাজ করেছিলেন

মেন্ডেল প্রতিটি পরীক্ষায় শত শত বা হাজার হাজার মটর গাছ ব্যবহার করেছেন। অতএব, সম্ভাব্যতার নিয়মের উপর ভিত্তি করে আপনি যে ফলাফলগুলি আশা করবেন তার খুব কাছাকাছি ছিল। উদাহরণস্বরূপ, ফুলের রঙ নিয়ে তার প্রথম পরীক্ষায়, F2 প্রজন্মে ৯২৯টি গাছপালা ছিল। এর মধ্যে ৭০৫টি (৭৬℅) বেগুনি ফুল এবং ২২৪টি (২৪℅) সাদা ফুল ছিল। এইভাবে, মেন্ডেলের ফলাফলগুলি ৭৫℅ বেগুনি এবং ২৫℅ সাদার খুব কাছাকাছি ছিল যা আপনি এই ধরনের সংকরায়নে সম্ভাব্যতার আইন দ্বারা আশা করতে পারেন৷

অবশ্যই, মেন্ডেলের সাথে কাজ করার মতো শুধুমাত্র ফিনোটাইপ ছিল। তিনি জিন এবং জিনোটাইপ সম্পর্কে কিছুই জানতেন না। পরিবর্তে, উত্তরাধিকার বোঝার জন্য তাকে ফিনোটাইপ এবং তাদের শতাংশ থেকে পিছিয়ে কাজ করতে হয়েছিল। তার প্রথম সেটের পরীক্ষা-নিরীক্ষার ফলাফল থেকে, মেন্ডেল বুঝতে পেরেছিলেন যে তার অধ্যয়ন করা প্রতিটি বৈশিষ্ট্যকে নিয়ন্ত্রণ করার জন্য দুটি কারণ থাকতে পারে, যার একটি অন্যটির উপর প্রভাবশালী। তিনি আরও বুঝতে পেরেছিলেন যে দুটি ফ্যাক্টর যদি আলাদা হয়ে যায় এবং বিভিন্ন গ্যামেটে যায় ও পরে বংশধরে পুনরায় মিলিত হয়। এটি মেন্ডেলের সৌভাগ্যের একটি উদাহরণ। তিনি যে সমস্ত বৈশিষ্ট্য অধ্যয়ন করেছিলেন সেগুলি এইভাবে উত্তরাধিকার সূত্রে প্রাপ্ত হয়েছিল।

মেন্ডেলও ভাগ্যবান ছিলেন যখন তিনি তার দ্বিতীয় সেট পরীক্ষা করেছিলেন। তিনি এমন বৈশিষ্ট্যগুলি বেছে নিয়েছিলেন যা একে অপরের থেকে স্বাধীনভাবে উত্তরাধিকারসূত্রে পাওয়া যায়। আমরা এখন জানি যে এই বৈশিষ্ট্যগুলি ননহোমোলোগাস ক্রোমোজোমের জিন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। যদি মেন্ডেল সমজাতীয় ক্রোমোসোমের জিন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করতেন? তারা কি একসাথে উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত হতো? যদি তাই হয়, আপনি কিভাবে মনে করেন যে এটি মেন্ডেলের সিদ্ধান্তকে প্রভাবিত করতো? তিনি কি তার উত্তরাধিকারের দ্বিতীয় সূত্র বিকাশ করতে সক্ষম হতেন?

সম্ভাব্যতার সূত্র

অনুমান করুন আপনি একজন উদ্ভিদ প্রজননকারী যিনি একটি নতুন ধরণের উদ্ভিদ বিকাশ করার চেষ্টা করছেন যা মানুষের জন্য আরও উপযোগী। আপনি একটি পোকা-প্রতিরোধী উদ্ভিদের সাথে ক্রস-পরাগায়ন করার পরিকল্পনা করছেন যা দ্রুত বৃদ্ধি পায়। আপনার লক্ষ্য হল পোকামাকড় প্রতিরোধী এবং দ্রুত বর্ধনশীল উভয় ধরনের উদ্ভিদ উৎপাদন করা। সন্তানদের কত শতাংশ আপনি উভয় বৈশিষ্ট্য আশা করবেন? খুঁজে বের করতে মেন্ডেলের সূত্র ব্যবহার করা যেতে পারে। যাইহোক, মেন্ডেলের সূত্রগুলি কীভাবে এইভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে তা বোঝার জন্য, আপনাকে প্রথমে সম্ভাব্যতা সম্পর্কে জানতে হবে।

সম্ভাব্যতা হল সম্ভাবনা, বা সুযোগ, যে একটি নির্দিষ্ট ঘটনা ঘটবে। সম্ভাব্যতা বোঝার সবচেয়ে সহজ উপায় হল মুদ্রা টস করুন। আপনি যখন একটি মুদ্রা টস করেন, তখন মাথা উল্টে যাওয়ার সম্ভাবনা ৫০ শতাংশ। কারণ একটি মুদ্রা মাত্র দুটি দিক থাকে, তাই যে কোনো টসে হেড বা টেল পরার সমান সুযোগ থাকে।

আপনি যদি একটি মুদ্রা দুবার টস করেন তবে আপনি একটি হেড এবং একটি টেল পাওয়ার আশা করতে পারেন। কিন্তু যতবারই আপনি কয়েন টস করবেন, হেড হওয়ার সম্ভাবনা এখনও ৫০ শতাংশই থাকবে। অতএব, সম্ভবত আপনি একটি সারিতে দুটি বা এমনকি একাধিক হেড (বা টেল) পাবেন। আপনি যদি একটি মুদ্রা দশবার নিক্ষেপ করেন? আপনি সম্ভবত প্রত্যাশিত পাঁচটি হেডের চেয়ে কম বা বেশি পাবেন। উদাহরণস্বরূপ, আপনি সাতটি হেড (৭০ শতাংশ) এবং তিনটি টেল (৩০ শতাংশ) পেতে পারেন। আপনি যতবার কয়েন টাস করবেন, তবে আপনি ৫০ শতাংশ হেডের কাছাকাছি যাবেন। উদাহরণস্বরূপ, আপনি যদি একটি মুদ্রা ১০০০ বার ছুঁড়ে ফেলেন তবে আপনি ৫১০টি হেড এবং ৪৯০টি টেল পেতে পারেন।

সম্ভাব্যতা এবং উত্তরাধিকার

মুদ্রা ছোড়াঁ সম্ভাব্যতার একই নিয়মগুলি প্রধান ইভেন্ট বা ঘটনাগুলিতে প্রযোজ্য যা বংশধরের জিনোটাইপ নির্ধারণ করে। এই ঘটনাগুলি হল মিয়োসিসের সময় গ্যামেটগুলির গঠন এবং নিষিক্তকরণের সময় গ্যামেটের মিলন।

সম্ভাব্যতা এবং গ্যামেট গঠন

কিভাবে গ্যামেট গঠন একটি মুদ্রা নিক্ষেপ মত? মেন্ডেলের বেগুনি-ফুলযুক্ত মটর গাছগুলি আবার বিবেচনা করুন। অনুমান করুন যে একটি উদ্ভিদ ফুলের রঙের অ্যালিলের জন্য ভিন্নধর্মী, তাই এর জিনোটাইপ Pp রয়েছে। মিয়োসিসের সময়, হোমোলোগাস ক্রোমোজোম এবং তারা যে অ্যালিলগুলি বহন করে, সেগুলি আলাদা করে এবং বিভিন্ন গ্যামেটে যায়। অতএব, যখন Pp মটর উদ্ভিদ গ্যামেট গঠন করে, তখন P এবং p অ্যালিলগুলি আলাদা হয়ে যায় এবং বিভিন্ন গ্যামেটে যায়। ফলস্বরূপ, Pp জনিতৃ দ্বারা উৎপাদিত অর্ধেক গ্যামেটে P অ্যালিল থাকবে এবং অর্ধেকের p অ্যালিল থাকবে। সম্ভাব্যতার নিয়মের উপর ভিত্তি করে, এই জনিতৃের যেকোনও গ্যামেটে P অ্যালিল থাকার সম্ভাবনা ৫০ শতাংশ এবং p অ্যালিল থাকার ৫০ শতাংশ সম্ভাবনা রয়েছে।

সম্ভাব্যতা এবং নিষিক্তকরণ

এই গ্যামেটগুলির মধ্যে কোনটি অন্য মূল উদ্ভিদের গ্যামেটের সাথে নিষিক্তকরণে যোগ দেয়? এটি একটি সুযোগের বিষয়, একটি মুদ্রা ছুঁড়ে ফেলার মতো। এইভাবে, আমরা অনুমান করতে পারি যে উভয় প্রকারের গ্যামেট—একটি P অ্যালিল সহ বা একটি p অ্যালিলের সঙ্গে-অন্য অভিভাবক দ্বারা উৎপাদিত যে কোনও গ্যামেটের সাথে একত্রিত হওয়ার সমান সুযোগ রয়েছে। এখন অনুমান করুন যে অন্য জনিতৃও Pp। দুই Pp পিতামাতার গ্যামেট একত্রিত হলে, পিতামাতার (Pp) মতো প্রতিটি অ্যালিলের একটি করে সন্তানের সম্ভাবনা কত? তাদের অভিভাবকদের (PP বা pp) চেয়ে আলাদা অ্যালিলের সংমিশ্রণ হওয়ার সম্ভাবনা কী? এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য, জেনেটিক্স বিশেষজ্ঞরা পুনেট স্কোয়ার নামে একটি সহজ টুল ব্যবহার করেন, যা পরবর্তীতে আলোচনা করা হবে।

অ-মেন্ডেলীয় বংশগতি

মেন্ডেল মটর গাছে যে বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করেছিলেন তার জন্য বৈশিষ্ট্যের উত্তরাধিকার পাওয়া সবসময় ততটা সহজ নয়। মেন্ডেলের তদন্ত করা প্রতিটি বৈশিষ্ট্য একটি জিন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত ছিল যার দুটি সম্ভাব্য অ্যালিল ছিল, যার একটি অন্যটির উপর সম্পূর্ণরূপে প্রভাবশালী। এর ফলে প্রতিটি বৈশিষ্ট্যের জন্য মাত্র দুটি সম্ভাব্য ফেনোটাইপ হয়েছিল। মেন্ডেলের অধ্যয়ন করা প্রতিটি বৈশিষ্ট্য একটি ভিন্ন (ননহোমোলোগাস) ক্রোমোজোমের জিন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত ছিল। ফলস্বরূপ, প্রতিটি বৈশিষ্ট্য অন্যান্য বৈশিষ্ট্য থেকে স্বাধীনভাবে উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত হয়েছিল। জিনতত্ত্ববিদরা এখন জানেন যে উত্তরাধিকার প্রায়শই এর চেয়ে জটিল।

দুটি অ্যালিল সহ একটি জিন দ্বারা একটি বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে, তবে দুটি অ্যালিলের আপনি এখনও পর্যন্ত পড়েছেন এমন সাধারণ প্রভাবশালী-রিসিসিভ সম্পর্কের চেয়ে আলাদা সম্পর্ক থাকতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, দুটি অ্যালিলের একটি কোডোমিন্যান্ট বা অসম্পূর্ণভাবে প্রভাবশালী সম্পর্ক থাকতে পারে।

সহ-প্রকটতা

সহ-প্রকটতা ঘটে যখন উভয় অ্যালিল হেটেরোজাইগোটের ফেনোটাইপে সমানভাবে প্রকাশ করে। যেমন, লাল-বাদামী এবং সাদা রঙের গরুর জন্য সহকারী অ্যালিল হিসেবে লাল-বাদামী ও সাদা রঙের গরু রয়েছে।

অসম্পূর্ণ প্রকটতা

অসম্পূর্ণ প্রকটতা ঘটে যখন একটি হেটেরোজাইগোট সন্তানের ফিনোটাইপ উভয় সমজাতীয় পিতামাতার ফিনোটাইপের মধ্যে থাকে; সম্পূর্ণরূপে প্রভাবশালী অ্যালিল ঘটে না। উদাহরণস্বরূপ, যখন লাল ফুল (RR) সাদা ফুল (WW) দিয়ে সংকরায়ন করা হয়, তখন F1 হাইব্রিডগুলি ফুলের রঙের (RW) জন্য গোলাপী হেটেরোজাইগোট সৃষ্টি হয়। গোলাপী রঙ দুটি মূল রঙের মধ্যে একটির মধ্যবর্তী। যখন দুটি F1 (RW) হাইব্রিডের সংকরায়ন করা হয় তখন তারা লাল, গোলাপী এবং সাদা ফুল উৎপন্ন করে। অসম্পূর্ণ প্রকটতা সহ একটি জীবের জিনোটাইপ তার ফিনোটাইপ থেকে নির্ধারিত হয়।