ग्रेगर मेंडल को आधुनिक आनुवंशिकी का जनक माना जाता है। वह एक ऑस्ट्रियाई भिक्षु थे जिन्होंने मटर के पौधों के साथ काम करके यह समझाया कि बच्चों को अपने माता-पिता से कैसे विशेषताएं विरासत में मिलती हैं। उनका काम इस बात की नींव बन गया कि वैज्ञानिक आनुवंशिकता को कैसे समझते हैं, और उन्हें व्यापक रूप से आनुवंशिकी के क्षेत्र में अग्रणी माना जाता है।
मटर के पौधे और मेंडेलियन जेनेटिक्स
मेंडल के प्रसिद्ध मटर के पौधे के प्रयोगों में, उन्होंने जानबूझकर अलग-अलग विशेषताओं वाले मटर के पौधों को पार-परागण किया ताकि कुछ महत्वपूर्ण चीजों की खोज की जा सके कि कैसे संतान अपने माता-पिता से गुण प्राप्त करती है।
प्रयोग
मेंडल ने मटर के पौधों की सात विशिष्ट विशेषताओं को मापा:
- चिकना या झुर्रीदार पका हुआ बीज
- पीला या हरा बीज एल्बुमेन
- बैंगनी या सफेद फूल
- फूली हुई या सिकुड़ी हुई पकी फली
- हरी या पीली कच्ची फलियाँ
- फूलों की अक्षीय या अंतिम स्थिति
- लंबा या बौना तने की लंबाई
उसने क्या खोजा
1856 और 1863 के बीच मेंडल ने पिसम सैटिवम, या मटर के पौधे, प्रजाति पर प्रयोग किया। उनके प्रयोगों ने उन्हें तीन सामान्यीकरण करने के लिए प्रेरित किया:
- संतान प्रत्येक माता-पिता से एक वंशानुगत कारक प्राप्त करती है। इसे पृथक्करण के नियम के रूप में जाना जाता है।
- विभिन्न लक्षणों को एक साथ घटित होने का समान अवसर मिलता है। इसे स्वतंत्र वर्गीकरण के नियम के रूप में जाना जाता है, और आज के वैज्ञानिक इसे काफी हद तक गलत मानते हैं। कुछ जीन वास्तव में एक-दूसरे से जुड़े होते हैं और अक्सर एक साथ दिखाई देते हैं।
- संतान को प्रमुख गुण विरासत में मिलेंगे, और वह अप्रभावी गुण केवल तभी प्राप्त कर सकता है जब उसे दोनों अप्रभावी कारक विरासत में मिले हों। इसे प्रभुत्व का नियम कहा जाता है.
उस समय के अधिकांश वैज्ञानिकों ने मेंडल के कार्य को अस्वीकार कर दिया। उनकी मृत्यु के बाद तक इसे व्यापक रूप से स्वीकार नहीं किया गया था। उनके जीवनकाल के दौरान, अधिकांश वैज्ञानिकों का मानना था कि संतानों को सम्मिश्रण से गुण विरासत में मिलते हैं, अर्थात संतानों को माता-पिता के गुणों का 'औसत' गुण विरासत में मिलता है।
मेंडेलियन जेनेटिक्स का प्रदर्शन
कहा जाता है कि मेंडल ने अपने निष्कर्ष पर पहुंचने के लिए 28,000 से अधिक पौधों का परीक्षण किया था। हालाँकि उनके प्रोजेक्ट का दायरा संभवतः आपके लिए पुनः बनाने के लिए यथार्थवादी नहीं है, आप पौधों का उपयोग करके आनुवंशिकी का अध्ययन कर सकते हैं।
पिता कौन है?
हू इज द फादर एक प्रयोग है जिसमें छात्र अवलोकन योग्य लक्षणों की भविष्यवाणी करने के लिए पौधों पर प्रयोग करेंगे। आप विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स® (ब्रैसिका रैपा) का उपयोग करके प्रयोग को फिर से बना सकते हैं - जो विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए हैं ताकि छात्र आनुवंशिकी का अध्ययन करने के लिए उनका उपयोग कर सकें।वे तेजी से बढ़ते भी हैं - एक पूर्ण जीवन चक्र में 28-30 दिन लगते हैं। इस प्रयोग को पूरा होने में लगभग छह सप्ताह का दैनिक अवलोकन लगेगा। यह मिडिल स्कूल या हाई स्कूल के बड़े छात्रों के लिए सबसे उपयुक्त है जो आनुवंशिकी का अध्ययन कर रहे हैं।
सामग्री
- विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स® बीज, गैर-बैंगनी तना, बाल रहित (200 का पैक)
- विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स® बीज, पीली-हरी पत्ती (200 का पैक)
- विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स® बीज, गैर-बैंगनी तना, पीली-हरी पत्ती (200 का पैक)
- पोटिंग मिक्स
- धीमी गति से निकलने वाली उर्वरक छर्रियाँ
- घर का बना फ्लोरोसेंट प्रकाश व्यवस्था या खरीदी गई प्रकाश व्यवस्था
- घर का बना उगाने का सिस्टम (वैकल्पिक रूप से, आप पानी देने का सिस्टम खरीद सकते हैं)
- पौधों के लिए लेबल
- दांव और संबंध
- क्यू-टिप्स, या मधुमक्खी की छड़ें (आपको बस कुछ की जरूरत है)
निर्देश
- पहले अपनी रोशनी और पानी की व्यवस्था का निर्माण करें। विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स® को निरंतर फ्लोरोसेंट रोशनी और उर्वरक और पानी की निरंतर आपूर्ति की आवश्यकता होती है। आप या तो इनका घरेलू संस्करण बना सकते हैं, या कैरोलिना बायोलॉजिकल के माध्यम से पूर्व-निर्मित किट खरीद सकते हैं। दोनों विकल्प सामग्री सूची में ऊपर लिंक किए गए हैं।
- बढ़ते निर्देशों के अनुसार बीज बोएं (आपको उन सभी का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है)। आप गैर-बैंगनी, पीले-हरे पत्तों वाले बीज बोकर शुरुआत करना चाहेंगे (इसे पहली पीढ़ी की संतान या O1 कहा जाएगा।) इसके अलावा गैर-बैंगनी तना, बाल रहित बीज भी रोपें। (ये बीज मातृ बीज हैं, जिन्हें P1 कहा जाता है)। सुनिश्चित करें कि आपने लेबल लगा दिया है कि कौन सा है!
- लगभग चार से सात दिनों में, आपके पौधे बड़े हो जाने चाहिए। पौधों के दोनों सेटों के तने और पत्तियों के रंगों का निरीक्षण करें और अपने अवलोकनों को अपनी प्रयोगशाला नोटबुक में रिकॉर्ड करें। अपने अवलोकनों को मापने का सबसे अच्छा तरीका फेनोटाइप्स की गणना करना है (उन पौधों की संख्या की गणना करें जिनके तने गैर-बैंगनी हैं, उन पौधों की संख्या जिनकी पत्तियां पीली-हरी हैं, आदि)।)
- मातृ पौधों को त्यागें, लेकिन संतान वाले पौधों को बनाए रखें।
- एक परिकल्पना लिखें कि संतान पौधों को उनके अवलोकनीय आनुवंशिक लक्षण कैसे विरासत में मिले। उदाहरण के लिए, यदि आप देखते हैं कि आपके अधिकांश संतान पौधों में गैर-बैंगनी तने लेकिन पीले पत्ते हैं, तो आप इन्हें प्रमुख लक्षणों के रूप में निर्दिष्ट कर सकते हैं। यदि आप देखते हैं कि आपके कुछ संतान पौधों में बैंगनी तने और हरी पत्तियाँ हैं, तो आप मान सकते हैं कि ये अप्रभावी लक्षण हैं। अपने अवलोकनों के आधार पर, एक परीक्षण योग्य परिकल्पना बनाएं। आप अपनी परिकल्पना के आधार पर मूल पौधे के तने और पत्तियों के रंग का अनुमान लगाने का प्रयास करना चाहेंगे।
- मधुमक्खी की छड़ी या क्यू-टिप का उपयोग करके पौधों को आपस में मिलाएँ। ऐसा करने के लिए, एक पौधे पर मधुमक्खी की छड़ी को धीरे से बदलें, यह सुनिश्चित करें कि पौधे में पराग है, और फिर इसे दूसरे पौधे के साथ साझा करें। यह सुनिश्चित करने के लिए कई बार ऐसा करें कि प्रत्येक पौधे को कई अन्य पौधों से पराग प्राप्त होता है, दोनों समान और विपरीत अवलोकन योग्य लक्षणों के साथ। ऐसा तीन दिन तक दिन में एक बार करें।
- तीन दिन पूरे होने पर, उन फूलों की कलियों को काट दें जिन पर परागण नहीं हुआ था।
- पौधों को पानी देना बंद कर दें और उन्हें सूखने दें।
- बीजों की कटाई करें और उन्हें दोबारा रोपें, अनिवार्य रूप से प्रक्रिया फिर से शुरू करें। ये बीज संतानों की दूसरी पीढ़ी या O2 हैं।
- पौधों की अगली पीढ़ी के तने और पत्तियों के रंग के बारे में अवलोकन करें। क्या आपको लगता है कि आपकी परिकल्पना सही थी?
- पीली-हरी पत्ती वाले बीज रोपें। इन्हें 'पिता' या P2 के नाम से जाना जाएगा.
- कुछ दिनों के बाद, P2 पौधों के तने और पत्तियों के रंग का निरीक्षण करें। क्या आपके अवलोकन आपकी परिकल्पना का समर्थन करते हैं?
वीडियो दिशानिर्देश
यह वीडियो दिखाता है कि आनुवंशिकी प्रयोगशालाएं कैसे करें और आपको अपने पौधों के आनुवंशिकी का अध्ययन करने की प्रक्रिया से निपटने में मदद मिलेगी।
ऑनलाइन लैब्स
यह ध्यान देने योग्य है कि यदि मटर उगाना और घरेलू उपकरण बनाना आपके सौदेबाजी से थोड़ा अधिक है, तो ऑनलाइन कुछ बेहतरीन इंटरैक्टिव लैब हैं।
मेंडल के मटर
यह ऑनलाइन लैब मेंडल के मटर प्रयोगों की प्रतिकृति है। लैब में एक आसान मेनू है ताकि आप कुछ भी करने से पहले वास्तव में लैब का पता लगा सकें। प्रयोगशाला आपको विभिन्न चरणों से गुज़रती है जिसमें मटर लगाना, उनके लक्षणों का निरीक्षण करना और फिर आपके द्वारा उगाए गए पहले पौधों को परागित करना शामिल है। मेंडल ने ठीक यही किया ताकि छात्र उस कठिन प्रक्रिया को महसूस कर सकें जिससे होकर वह अपने अवलोकनों तक पहुंचे।
मटर सूप
ग्राफिक रूप से उतना रोमांचक नहीं होने पर, मटर सूप एक और ऑनलाइन विकल्प है जो छात्रों को मटर के पौधों में दो लक्षणों का निरीक्षण करने में मदद करता है। आरंभ करने के लिए, आप 'प्रयोग शुरू करें' बटन पर क्लिक करें। फिर आपको एक पृष्ठ पर लाया जाएगा जहां आप दो अलग-अलग मटर को 'मेल' करना चुन सकते हैं। उनके जीनोटाइप आपके लिए लिखे गए हैं। फिर पेज आपको आपके द्वारा चुने गए 'माता-पिता' के लिए उपलब्ध सभी विकल्प दिखाएगा। पेज तेज़ी से आगे बढ़ता है, और यदि आप सब कुछ नहीं लिख रहे हैं तो आप इसे मिस कर सकते हैं।
एमआईटी का स्टार जेनेटिक्स
MIT की स्टार जेनेटिक्स लैब एक प्रकार का डाउनलोड करने योग्य 'गेम' है जहां छात्र मटर के पौधों, फल मक्खियों और यहां तक कि गायों सहित विभिन्न प्रजातियों के जीनोटाइप का मिश्रण और मिलान कर सकते हैं। यह कार्यक्रम हाई स्कूल के उन छात्रों के लिए सबसे उपयुक्त है जिन्हें जीव विज्ञान की गहरी समझ है।
जेनेटिक्स मजेदार है
चाहे आप मटर के पौधों या फल मक्खियों का अध्ययन करें, या बस घर जाएं और अपने माता-पिता के गुणों का निरीक्षण करें और यह पता लगाने का प्रयास करें कि आपको अपना गुण कैसे मिला, आनुवंशिकी का अध्ययन करना बहुत मजेदार हो सकता है। जबकि आधुनिक आनुवंशिकी कुछ चीजों की पहचान करती है जो मेंडल ने गलत की थीं, उनके सिद्धांत अभी भी लागू होते हैं जहां लक्षण अन्य कारकों से जुड़े या प्रभावित नहीं होते हैं।
