Class-10 Science जीवविज्ञान Ch-4 आनुवंशिकता एवं विकास

अध्याय 4: आनुवंशिकता एवं विकास (Heredity and Evolution)

आनुवंशिकता एवं विकास जीवविज्ञान का एक अत्यंत महत्वपूर्ण अध्याय है। इस अध्याय में हम यह समझते हैं कि माता-पिता के गुण संतानों में कैसे पहुँचते हैं, जीवों में विभिन्नताएँ क्यों उत्पन्न होती हैं तथा समय के साथ जीवों में परिवर्तन होकर नई प्रजातियाँ कैसे बनती हैं।

आनुवंशिकता (Heredity)

आनुवंशिकता का अर्थ

जब माता-पिता के गुण उनकी संतानों में पहुँचते हैं, तो इस प्रक्रिया को आनुवंशिकता कहते हैं। जीवों में समानता का मुख्य कारण आनुवंशिकता है।

उदाहरण:

• बच्चे का चेहरा माता-पिता जैसा होना
• बालों का रंग समान होना
• लंबाई का समान होना
• रक्त समूह समान होना

आनुवंशिकता का अध्ययन Genetics कहलाता है।

आनुवंशिकता का महत्व

1. जीवों की पहचान बनाए रखता है।
2. प्रजातियों की निरंतरता बनी रहती है।
3. गुण पीढ़ी-दर-पीढ़ी पहुँचते हैं।
4. विकास (Evolution) संभव होता है।

विभिन्नताएँ (Variations)

विभिन्नता का अर्थ

माता-पिता और संतानों में समानताओं के साथ कुछ अंतर भी पाए जाते हैं। इन्हें विभिन्नताएँ कहते हैं।

उदाहरण:

• दो भाई-बहनों की ऊँचाई अलग होना
• त्वचा के रंग में अंतर
• बुद्धि में अंतर
• बाल सीधे या घुँघराले होना

विभिन्नताओं का महत्व

यदि सभी जीव बिल्कुल समान हों, तो बदलते वातावरण में उनका जीवित रहना कठिन हो जाएगा। विभिन्नताएँ जीवों को अनुकूलन (Adaptation) में सहायता करती हैं।

विभिन्नताओं के प्रकार

लाभदायक विभिन्नता

जो जीव के लिए उपयोगी हो।

उदाहरण:

• ऊँट का कूबड़
• जिराफ की लंबी गर्दन

हानिकारक विभिन्नता

जो जीव के लिए नुकसानदायक हो।

उदाहरण:

• आनुवंशिक रोग

तटस्थ विभिन्नता

जिसका विशेष लाभ या हानि न हो।

अर्जित लक्षण (Acquired Traits)

वे लक्षण जो जीव अपने जीवनकाल में प्राप्त करता है।

उदाहरण:

• बॉडी बिल्डर की मांसपेशियाँ
• पढ़ाई से ज्ञान बढ़ना
• चोट का निशान

विशेषताएँ

• ये DNA में परिवर्तन नहीं करते।
• ये संतानों में नहीं जाते।

वंशानुगत लक्षण (Inherited Traits)

वे लक्षण जो माता-पिता से संतानों में पहुँचते हैं।

उदाहरण:

• आँखों का रंग
• रक्त समूह
• त्वचा का रंग

विशेषताएँ

• ये जीन द्वारा नियंत्रित होते हैं।
• पीढ़ी-दर-पीढ़ी स्थानांतरित होते हैं।

आनुवंशिकी (Genetics)

आनुवंशिकता एवं विभिन्नताओं के अध्ययन को आनुवंशिकी कहते हैं।

Gregor Mendel को आनुवंशिकी का जनक कहा जाता है।

मेंडल के प्रयोग (Mendel’s Experiments)

मेंडल ने मटर के पौधे ही क्यों चुने?

1. आसानी से उग जाते थे।
2. कम समय में पीढ़ी तैयार होती थी।
3. स्पष्ट विपरीत लक्षण थे।
4. स्वपरागण एवं परपरागण दोनों संभव थे।
5. शुद्ध नस्ल आसानी से मिल जाती थी।

शुद्ध नस्ल (Pure Line)

ऐसे पौधे जो कई पीढ़ियों तक समान गुण उत्पन्न करें।

उदाहरण:

• हमेशा लंबे पौधे देने वाला पौधा

मेंडल द्वारा चुने गए 7 विपरीत लक्षण

एकसंकर संकरण (Monohybrid Cross)

जब केवल एक लक्षण का अध्ययन किया जाता है।

उदाहरण:
लंबा पौधा × बौना पौधा

प्रतीकों का उपयोग

• T = लंबा (Dominant)
• t = बौना (Recessive)

P पीढ़ी

$TT\times tt$

F₁ पीढ़ी

सभी पौधे लंबे (Tt)

क्योंकि लंबा लक्षण प्रभावी होता है।

F₂ पीढ़ी

$Tt\times Tt$

परिणाम:

• TT
• Tt
• Tt
• tt

फीनोटाइप अनुपात

3 लंबा : 1 बौना

जीनोटाइप अनुपात

1 TT : 2 Tt : 1 tt

पनेट वर्ग (Punnett Square)

संकरण के संभावित परिणाम ज्ञात करने की विधि।

महत्व

• संतानों के गुणों की संभावना बताता है।
• आनुवंशिक रोगों का अनुमान लगाने में सहायक।

द्विसंकर संकरण (Dihybrid Cross)

जब दो लक्षणों का अध्ययन किया जाए।

उदाहरण:

• बीज का रंग
• बीज का आकार

परिणाम

F₂ पीढ़ी में अनुपात:
9 : 3 : 3 : 1

यह स्वतंत्र वर्गीकरण के नियम को सिद्ध करता है।

मेंडल के नियम (Laws of Mendel)

प्रभाविता का नियम (Law of Dominance)

दो विपरीत लक्षणों में से एक लक्षण प्रभावी होकर दिखाई देता है।

पृथक्करण का नियम (Law of Segregation)

गैमेट निर्माण के समय जीन अलग हो जाते हैं।

स्वतंत्र वर्गीकरण का नियम (Law of Independent Assortment)

दो अलग-अलग लक्षण स्वतंत्र रूप से संतानों में जाते हैं।

जीन (Gene)

DNA का वह भाग जो किसी विशेष लक्षण को नियंत्रित करता है।

DNA (Deoxyribonucleic Acid)

DNA जीवों का आनुवंशिक पदार्थ है।

DNA की खोज

• James Watson
• Francis Crick

ने DNA की संरचना बताई।

DNA की संरचना

• दोहरी कुंडलिनी (Double Helix)
• सीढ़ीनुमा संरचना

DNA के कार्य

1. आनुवंशिक सूचना संग्रहित करना
2. प्रोटीन संश्लेषण नियंत्रित करना
3. गुणों को अगली पीढ़ी तक पहुँचाना

RNA (Ribonucleic Acid)

RNA प्रोटीन निर्माण में सहायता करता है।

गुणसूत्र (Chromosomes)

केंद्रक में पाए जाने वाली धागेनुमा संरचनाएँ। इनमें DNA एवं जीन पाए जाते हैं।

मानव में गुणसूत्र

• कुल = 46
• 23 जोड़े

कोशिका विभाजन

समसूत्री विभाजन (Mitosis)

• वृद्धि
• ऊतक मरम्मत

अर्धसूत्री विभाजन (Meiosis)

• युग्मक निर्माण
• गुणसूत्र संख्या आधी हो जाती है।

लिंग निर्धारण (Sex Determination)

मनुष्य में लिंग निर्धारण XY प्रणाली द्वारा होता है।

स्त्री

$XX$

पुरुष

$XY$

प्रक्रिया

$XX\times XY$

संभावनाएँ:

• XX → लड़की
• XY → लड़का

विकासवाद (Evolution)

विकास का अर्थ

सरल जीवों से जटिल जीवों का धीरे-धीरे विकसित होना।

विकास की विशेषताएँ

1. धीमी प्रक्रिया
2. लाखों वर्षों में होती है
3. विभिन्नताओं पर आधारित

विकास के सिद्धांत

लामार्कवाद (Lamarckism)

Jean-Baptiste Lamarck ने अर्जित लक्षणों के सिद्धांत को प्रस्तुत किया।

डार्विनवाद (Darwinism)

Charles Darwin ने प्राकृतिक चयन का सिद्धांत दिया।

डार्विन के मुख्य बिंदु

1. अधिक संताने उत्पन्न होती हैं।
2. जीवों में संघर्ष होता है।
3. विभिन्नताएँ उत्पन्न होती हैं।
4. योग्य जीव जीवित रहते हैं।
5. प्राकृतिक चयन होता है।

प्राकृतिक वरण (Natural Selection)

प्रकृति उपयोगी गुणों वाले जीवों को चुनती है। इसे Survival of the Fittest कहते हैं।

जाति उद्भवन (Speciation)

नई प्रजातियों के बनने की प्रक्रिया।

कारण

1. भौगोलिक अलगाव
2. आनुवंशिक विचलन
3. प्राकृतिक चयन
4. उत्परिवर्तन

उत्परिवर्तन (Mutation)

DNA में अचानक परिवर्तन।

महत्व

• नई विभिन्नताएँ उत्पन्न होती हैं।
• विकास में सहायता मिलती है।

विकास के प्रमाण (Evidence of Evolution)

जीवाश्म (Fossils)

प्राचीन जीवों के अवशेष।

समजात अंग (Homologous Organs)

संरचना समान लेकिन कार्य अलग।

उदाहरण:

• मनुष्य का हाथ
• व्हेल का फ्लिपर

समरूप अंग (Analogous Organs)

कार्य समान लेकिन संरचना अलग।

उदाहरण:

• पक्षी का पंख
• कीट का पंख

अवशेषी अंग (Vestigial Organs)

ऐसे अंग जिनका वर्तमान में उपयोग नहीं है।

उदाहरण:

• अपेंडिक्स
• बुद्धि दाँत

वर्गीकरण (Classification)

जीवों को समानताओं के आधार पर समूहों में बाँटना।

वर्गीकरण की श्रेणियाँ

1. जगत (Kingdom)
2. संघ (Phylum)
3. वर्ग (Class)
4. गण (Order)
5. कुल (Family)
6. वंश (Genus)
7. जाति (Species)

द्विपद नामकरण (Binomial Nomenclature)

Carl Linnaeus ने द्विपद नामकरण पद्धति दी।

उदाहरण:
Homo sapiens

मानव विकास (Human Evolution)

मानव का विकास प्राइमेट्स से हुआ।

क्रम:

1. Dryopithecus
2. Ramapithecus
3. Australopithecus
4. Homo habilis
5. Homo erectus
6. Homo sapiens

आनुवंशिक रोग (Genetic Disorders)

हीमोफीलिया

रक्त का थक्का नहीं बनता।

वर्णांधता

रंग पहचानने में कठिनाई।

सिकल सेल एनीमिया

लाल रक्त कण असामान्य आकार के हो जाते हैं।

महत्वपूर्ण तथ्य

• आनुवंशिकता जीन द्वारा नियंत्रित होती है।
• DNA आनुवंशिक पदार्थ है।
• मानव में 46 गुणसूत्र होते हैं।
• मेंडल को आनुवंशिकी का जनक कहा जाता है।
• प्राकृतिक चयन विकास का मुख्य कारण है।
• विभिन्नताएँ विकास के लिए आवश्यक हैं।
• लिंग निर्धारण XY प्रणाली से होता है।
• जीवाश्म विकास का प्रमुख प्रमाण हैं।