विषय, कार्य और आनुवंशिकी के तरीके

आनुवंशिकी-- जीवों की आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता का विज्ञान और उनके प्रबंधन के तरीके।यह मटर की विभिन्न किस्मों को पार करते समय उत्कृष्ट चेक वैज्ञानिक ग्रेगर मेंडल (1822-1884) द्वारा स्थापित आनुवंशिकता के नियमों पर आधारित था। वंशागति - यह एक प्रजाति या आबादी की संरचना, कार्यप्रणाली और विकास की विशेषताओं की पीढ़ियों की एक श्रृंखला में संरक्षित और प्रसारित करने के लिए सभी जीवित चीजों की एक अविभाज्य संपत्ति है।आनुवंशिकता जीवन रूपों की निरंतरता और विविधता सुनिश्चित करती है और जीव की विशेषताओं और गुणों के निर्माण के लिए जिम्मेदार वंशानुगत झुकाव के संचरण को रेखांकित करती है। आनुवंशिकता के कारण, कुछ प्रजातियां (उदाहरण के लिए, क्रॉस-फिन्ड कोलैकैंथ मछली जो डेवोनियन काल में रहती थीं) सैकड़ों लाखों वर्षों तक लगभग अपरिवर्तित रहीं, इस दौरान बड़ी संख्या में पीढ़ियों को पुन: उत्पन्न किया। उसी समय, प्रकृति में व्यक्तियों के बीच मतभेद हैं: विभिन्न प्रकार, और एक ही प्रजाति, किस्म, नस्ल, आदि। यह इंगित करता है कि आनुवंशिकता परिवर्तनशीलता के साथ अटूट रूप से जुड़ी हुई है। परिवर्तनशीलता - ओण्टोजेनेसिस की प्रक्रिया में जीवों की क्षमता नए पात्रों को प्राप्त करने और पुराने को खोने के लिए।परिवर्तनशीलता इस तथ्य में व्यक्त की जाती है कि किसी भी पीढ़ी में, अलग-अलग व्यक्ति एक-दूसरे से और अपने माता-पिता से कुछ भिन्न होते हैं। इसका कारण यह है कि किसी भी जीव के लक्षण और गुण दो कारकों की परस्पर क्रिया का परिणाम होते हैं: माता-पिता से प्राप्त वंशानुगत जानकारी, और विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियाँ जिनमें प्रत्येक व्यक्ति का व्यक्तिगत विकास हुआ। चूँकि पर्यावरणीय परिस्थितियाँ कभी भी समान नहीं होती, यहाँ तक कि एक ही प्रजाति या किस्म (नस्ल) के व्यक्तियों के लिए भी, यह स्पष्ट हो जाता है कि समान जीनोटाइप वाले जीव अक्सर एक दूसरे से फेनोटाइप में, यानी बाहरी विशेषताओं में स्पष्ट रूप से भिन्न क्यों होते हैं। रूढ़िवादी होने के कारण, यह कई पीढ़ियों के लिए जीवों के गुणों और गुणों के संरक्षण को सुनिश्चित करता है, और परिवर्तनशीलता आनुवंशिक जानकारी या पर्यावरणीय परिस्थितियों में परिवर्तन के परिणामस्वरूप नए लक्षणों के गठन को निर्धारित करती है। आनुवंशिकी के कार्यआनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के स्थापित सामान्य कानूनों का पालन करें। इन कार्यों में अनुसंधान शामिल हैं: 1) आनुवंशिक जानकारी के भंडारण और संचरण के तंत्र मूल रूपसहायक कंपनियों को; 2) जीन के नियंत्रण और पर्यावरणीय परिस्थितियों के प्रभाव में उनके व्यक्तिगत विकास की प्रक्रिया में जीवों के संकेतों और गुणों के रूप में इस जानकारी के कार्यान्वयन के लिए तंत्र; 3) सभी जीवित प्राणियों की परिवर्तनशीलता के प्रकार, कारण और तंत्र; 4) जैविक दुनिया के विकास के प्रेरक कारकों के रूप में आनुवंशिकता, परिवर्तनशीलता और चयन की प्रक्रियाओं के बीच संबंध। आनुवंशिकी भी कई महत्वपूर्ण व्यावहारिक समस्याओं को हल करने का आधार है। इनमें शामिल हैं: 1) सबसे प्रभावी प्रकार के संकरण और चयन विधियों का चयन; 2) किसी व्यक्ति के लिए सबसे महत्वपूर्ण परिणाम प्राप्त करने के लिए वंशानुगत लक्षणों के विकास का प्रबंधन; 3) जीवित जीवों के आनुवंशिक रूप से संशोधित रूपों का कृत्रिम उत्पादन; 4) वन्यजीवों को हानिकारक उत्परिवर्तजन प्रभावों से बचाने के उपायों का विकास कई कारकबाहरी वातावरण और वंशानुगत मानव रोगों से निपटने के तरीके, कृषि पौधों और जानवरों के कीट; 5) जैविक रूप से सक्रिय यौगिकों के अत्यधिक कुशल उत्पादकों को प्राप्त करने के साथ-साथ सूक्ष्मजीवों, पौधों और जानवरों के चयन में मौलिक रूप से नई प्रौद्योगिकियों के निर्माण के लिए आनुवंशिक इंजीनियरिंग विधियों का विकास। संगठन के विभिन्न स्तरों पर आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के अध्ययन में आनुवंशिकी में जीवित पदार्थ (आणविक, कोशिकीय, जीव, जनसंख्या), आधुनिक जीव विज्ञान के विभिन्न तरीकों का उपयोग किया जाता है: हाइब्रिडोलॉजिकल, साइटोजेनेटिक, जैव रासायनिक, वंशावली, जुड़वां, उत्परिवर्तनीयऔर अन्य। हालांकि, आनुवंशिकता के नियमों का अध्ययन करने के लिए कई तरीकों के बीच, हाइब्रिडोलॉजिकल विधि एक केंद्रीय स्थान पर है। इसका सार जीवों के संकरण (क्रॉसिंग) में निहित है जो एक या एक से अधिक विशेषताओं में एक दूसरे से भिन्न होते हैं, इसके बाद वंश का विश्लेषण होता है। यह विधि आपको यौन प्रजनन के दौरान वंशानुक्रम के पैटर्न और व्यक्तिगत लक्षणों और जीव के गुणों की परिवर्तनशीलता के साथ-साथ जीन की परिवर्तनशीलता और उनके संयोजन का विश्लेषण करने की अनुमति देती है।

आनुवंशिकी एक विज्ञान है जो जीवों की आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता की घटनाओं का अध्ययन करता है। अध्ययन की गई वस्तुओं के आधार पर, पौधों, जानवरों, मनुष्यों, सूक्ष्मजीवों और अन्य जैविक वस्तुओं के आनुवंशिकी को प्रतिष्ठित किया जाता है। अनुसंधान विधियों के अनुसार, आनुवंशिकी को जैव रासायनिक, शारीरिक, आणविक, जनसंख्या, चिकित्सा, पशु चिकित्सा, पर्यावरण, अंतरिक्ष, जैव प्रौद्योगिकी, आदि में विभाजित किया गया है।

आनुवंशिकी जीन और गुणसूत्रों, जीन वाहकों का अध्ययन करती है, और एक अदृश्य जीन एक दृश्य गुण या उत्पाद कैसे उत्पन्न करता है।

आनुवंशिकी द्वारा अध्ययन की जाने वाली मुख्य सैद्धांतिक समस्याएं:

1. आनुवंशिक जानकारी कहाँ और कैसे एन्कोड और संग्रहीत की जाती है।

2. कैसे आनुवंशिक जानकारी एक कोशिका से दूसरे कोशिका में, एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में संचारित होती है।

3. किस प्रकार आनुवंशिक जानकारी को ओण्टोजेनेसिस की प्रक्रिया में, यानी किसी व्यक्ति के व्यक्तिगत विकास में महसूस किया जाता है।

4. उत्परिवर्तन की प्रक्रिया में आनुवंशिक जानकारी में क्या परिवर्तन होते हैं।

आनुवंशिकीलैटिन शब्द . से जीनो -उत्पन्न या ग्रीक से गो उत्पत्ति -मूल। यह नाम 1906 में अंग्रेजी प्राणी विज्ञानी डब्ल्यू बैट्सन द्वारा निम्नलिखित परिभाषा के साथ प्रस्तावित किया गया था।

आनुवंशिकीआनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के नियमों का विज्ञान, जो उन कानूनों को समझने का प्रयास करता है जो जीवों के बीच समानताएं और अंतर निर्धारित करते हैं जो जानवरों, पौधों और अन्य कार्बनिक रूपों के बीच मूल रूप से एक दूसरे से संबंधित हैं।आनुवंशिकी माता-पिता से संतानों में लक्षणों के संचरण के पैटर्न की व्याख्या करती है, उन नियमों को प्रकट करती है जिनके द्वारा ये लक्षण विरासत में मिले हैं।

वंशागति─ यह जीवों की अपनी तरह का प्रजनन करने की क्षमता है, उनकी विशेषताओं और गुणों को उनकी संतानों को पारित करना।आनुवंशिकता अपने वाहकों और वंशानुगत झुकावों के प्रकट होने के पैटर्न दोनों के कारण घटनाओं का एक संपूर्ण परिसर है। आनुवंशिकी में "आनुवंशिकता" शब्द के साथ, "विरासत" और "आनुवांशिकता" शब्द का उपयोग किया जाता है। वंशानुक्रम यह वंशानुगत झुकाव या माता-पिता से वंशानुगत जानकारी को पीढ़ियों में वंशजों तक पहुंचाने की प्रक्रिया है। आनुवांशिकता आनुवंशिक अंतर के कारण होने वाली समग्र फेनोटाइपिक भिन्नता का हिस्सा है।

आनुवंशिकता में अंतर करें परमाणु (गुणसूत्र) और अतिरिक्त-परमाणु (साइटोप्लाज्मिक)... परमाणु आनुवंशिकता परमाणु गुणसूत्रों के जीन द्वारा निर्धारित की जाती है और जीव की अधिकांश विशेषताओं और गुणों तक फैली हुई है। कोशिका के साइटोप्लाज्म में ऑर्गेनेल की उपस्थिति के कारण अतिरिक्त-परमाणु जिनके अपने जीन होते हैं (माइटोकॉन्ड्रिया, प्लांट प्लास्टिड्स, प्रोटोजोअन कोशिकाओं के सिलिया माइक्रोबॉडी)।

सही, गलत और संक्रमणकालीन आनुवंशिकता आवंटित करें।

सच्ची आनुवंशिकता नाभिक और साइटोप्लाज्मिक ऑर्गेनेल के गुणसूत्रों में स्थित शरीर के अपने जीन की क्रिया से जुड़ा होता है।

झूठी विरासत ─ यह संकेतों और गुणों की पीढ़ियों में एक अभिव्यक्ति है जो पर्यावरण की कार्रवाई के कारण होती है। गोभी तितली कैटरपिलर में, गोभी के पत्तों को खाने के परिणामस्वरूप हरा रंग होता है, जो उन्हें पौधे के समान रंग के पक्षियों से सुरक्षा प्रदान करता है।

क्षणिक विरासत सच्ची और झूठी आनुवंशिकता को जोड़ती है। एक उदाहरण कुछ बैक्टीरिया के उपभेदों की एक जहरीले पदार्थ का उत्पादन करने की क्षमता है जो अन्य बैक्टीरिया के उपभेदों को मारता है जो उनसे संबंधित नहीं हैं, लेकिन उनके रिश्तेदारों के लिए हानिकारक हैं।

आनुवंशिकी द्वारा अध्ययन की गई दूसरी संपत्ति परिवर्तनशीलता है।

परिवर्तनशीलता -यह वंशानुगत और गैर-वंशानुगत कारकों के प्रभाव में जीवों की परिवर्तन की क्षमता है।

परिवर्तनशीलता के कई रूप हैं, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण हैं: अनुवांशिक (जीनोटाइपिक) और गैर वंशानुगत ... वंशानुगत में विभाजित है:

1. मिश्रित , अर्धसूत्रीविभाजन I (रोगाणु कोशिकाओं का विभाजन) में गुणसूत्रों के पार होने के कारण संतानों में उत्पन्न होता है, जो पैतृक और मातृ रूपों की विशेषताओं के पुनर्संयोजन की ओर जाता है।

2. व्यष्टिविकास - माता-पिता से प्राप्त वंशानुगत जानकारी के आधार पर जीव के व्यक्तिगत विकास की प्रक्रिया में परिवर्तन और वृद्धि और विकास की प्रक्रिया में कोशिकाओं के विभेदन प्रदान करना।

3. उत्परिवर्तनीय - कोशिका के वंशानुगत तंत्र (गुणसूत्र और डीएनए) पर उत्परिवर्तजन कारकों (विकिरण, हानिकारक रासायनिक यौगिकों, विषाक्त पदार्थों, आदि) के प्रभाव के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है, जिससे किसी के विकास के बारे में वंशानुगत जानकारी में परिवर्तन होता है। विशेषता

गैर-वंशानुगत परिवर्तनशीलता में शामिल हैं:

1. सह - संबंध जिसमें संकेतों के बीच एक संबंध होता है, जो उनमें से एक में परिवर्तन को दूसरे में परिवर्तन के प्रभाव में निर्धारित करता है। उदाहरण के लिए, भेड़ के जीवित वजन में वृद्धि के साथ, ऊन की कतरन बढ़ जाती है - एक सकारात्मक सहसंबंध और गायों में दूध की उपज में वृद्धि के साथ, दूध की वसा सामग्री घट जाती है - एक नकारात्मक सहसंबंध।

2. परिवर्तन - जो बाहरी परिस्थितियों के कारण होता है और जीनोटाइप में तय नहीं होता है।

वास्तव में, परिवर्तनशीलता की सभी घटनाएं आनुवंशिकता और पर्यावरणीय परिस्थितियों से जुड़ी हुई हैं। इस प्रकार, परिवर्तनशीलता जीवों की एक सार्वभौमिक संपत्ति है और विकास के प्रमुख कारकों में से एक है, जो व्यक्तियों की फिटनेस सुनिश्चित करती है और अंतर्निहित है प्राकृतिक चयनसाथ ही एक मानव-निर्देशित प्रजनन प्रक्रिया।

आनुवंशिक अनुसंधान के लिए तरीके। पहले सूचीबद्ध मुद्दों का अध्ययन करते समय, आनुवंशिक अनुसंधान के निम्नलिखित तरीकों का उपयोग किया जाता है:

1. मोलेकुलर ─ मुख्य वस्तुएं, जो न्यूक्लिक एसिड डीएनए और आरएनए हैं, जो वंशानुगत जानकारी के संरक्षण, संचरण और कार्यान्वयन को सुनिश्चित करती हैं।

2. सितोगेनिक क कोशिकीय स्तर पर आनुवंशिकता की परिघटनाओं का अध्ययन है। विधि संख्या, आकार, आकार, भौतिक रासायनिक गुणों और गुणसूत्रों में परिवर्तन के कारणों का अध्ययन करती है, कोशिका के साइटोप्लाज्मिक ऑर्गेनेल, विभिन्न वंशानुगत रोगों के आनुवंशिक कारणों का खुलासा करती है, और शरीर को प्रभावित करने वाले कारकों के पारस्परिक खतरे का आकलन करना संभव बनाती है।

3. हाइब्रिडोलॉजिकल विधि – पूर्व-चयनित माता-पिता के व्यक्तियों के क्रॉस की एक प्रणाली और अध्ययन किए गए पात्रों की अभिव्यक्ति की प्रकृति द्वारा परिणामी संतानों का आकलन शामिल है।

4. मोनोसोमल यह एक विशेष गुणसूत्र में जीन के स्थान का निर्धारण है, जो एक विशेषता के लिए जिम्मेदार है।

5. पुनर्संयोजन नए जीन संयोजनों के प्रभाव का अध्ययन है जो घटना के कारण डीएनए स्ट्रैंड या क्रोमोसोम के विभिन्न हिस्सों के बीच आदान-प्रदान के परिणामस्वरूप दिखाई देते हैं। बदलते हुए।

6. वंशावली विधि - हाइब्रिडोलॉजिकल विकल्पों में से एक, जो आपको एक निश्चित डिग्री के रिश्तेदारी से संबंधित लोगों, जानवरों या अन्य जीवों के समूहों की पीढ़ियों में लक्षणों की विरासत का अध्ययन करने की अनुमति देता है। बुनियाद यह विधिवंशावली का संकलन, पीढ़ियों में रोगों की पहचान और पंजीकरण, और उनकी विरासत की प्रकृति है।

7. जुड़वां विधि कुछ पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव और किसी व्यक्ति के जीनोटाइप के साथ उनकी बातचीत का अध्ययन करने के साथ-साथ एक विशेषता की समग्र परिवर्तनशीलता में जीनोटाइपिक और संशोधन परिवर्तनशीलता की सापेक्ष भूमिका की पहचान करने के लिए उपयोग किया जाता है।

8. उत्परिवर्तन विधि (उत्परिवर्तन) आपको लक्षणों या गुणों में परिवर्तन पर कोशिका, डीएनए, गुणसूत्रों के आनुवंशिक तंत्र पर उत्परिवर्तजन कारकों के प्रभाव की प्रकृति को स्थापित करने की अनुमति देता है।

9.जनसंख्या सांख्यिकीय पद्धति उत्परिवर्तन और चयन के प्रभाव में बाद की संरचना में परिवर्तन स्थापित करने के लिए आबादी में आनुवंशिकता की घटनाओं के अध्ययन में उपयोग किया जाता है। विधि आधुनिक पशु प्रजनन के लिए सैद्धांतिक आधार है।

10.फीनोजेनेटिक विधि जानवरों की ओटोजेनी में अध्ययन किए गए गुणों और लक्षणों के विकास पर जीन और पर्यावरणीय परिस्थितियों (खिला और रखरखाव) के प्रभाव की डिग्री स्थापित करना संभव बनाता है।

प्रत्येक विधि का मूल सांख्यिकीय विश्लेषण है। - बायोमेट्रिक विधि। यह गणितीय तकनीकों की एक श्रृंखला है जो आपको प्राप्त आंकड़ों की विश्वसनीयता की डिग्री निर्धारित करने की अनुमति देती है।

आनुवंशिकी के विकास के मुख्य चरण, इसकी उपलब्धियां और आगे के विकास के तरीके। कई शताब्दियों तक, पैंजेनेसिस का सिद्धांत प्रबल रहा, जिसके अनुसार शरीर के सभी भागों में रोगाणु कोशिकाओं का निर्माण होता है, और फिर वे रक्त वाहिकाओं के माध्यम से रोगाणु कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं।

डोमेनडेल का पहला चरण (1865 तक)ऐसा माना जाता है कि आनुवंशिकता के अध्ययन में वैज्ञानिक नींव कैमरिरियस ने रखी थी, जिन्होंने 1694 में पौधों में फर्श की खोज की थी। I. Kelreiter (1761) द्वारा मूल्यवान डेटा प्राप्त किया गया, जिन्होंने 54 पौधों की प्रजातियों के संकरों का अध्ययन किया और पाया कि पराग संतानों को उसी तरह से प्रसारित करता है जैसे कि मदर प्लांट।

चार्ल्स डार्विन ने अपने काम "द ओरिजिन ऑफ स्पीशीज़" (1859) में और बाद के कार्यों में आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता की घटनाओं के अध्ययन में चिकित्सकों और प्रकृतिवादियों के अनुभव और टिप्पणियों को संक्षेप में प्रस्तुत किया, जो चयन के साथ-साथ हैं ड्राइविंग कारकजैविक प्रकृति का विकास।

दूसरा चरण जी. मेंडल के नियमों की पुनर्खोज है। 1900 में, हॉलैंड में G. de Vries, जर्मनी में K. Correns और ऑस्ट्रिया में E. Chermak ने स्वतंत्र रूप से स्थापित किया कि पौधों के संकरों में लक्षणों के वंशानुक्रम पर प्राप्त परिणाम पूरी तरह से G. मेंडल के डेटा के अनुरूप हैं, जिन्होंने 35 के लिए उनसे वर्षों पहले उन्होंने आनुवंशिकता के नियम तैयार किए। G. de Vries ने सुझाव दिया कि G. Mendel द्वारा स्थापित नियमों को कहा जाना चाहिए लक्षणों की विरासत के नियम।

तीसरा चरण शास्त्रीय आनुवंशिकी की अवधि है। (1901-1953gg।) शुरू कर दिया है गहन विकासआनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के विज्ञान। आनुवंशिकी के विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका डब्ल्यू। बैट्सन के शोध द्वारा निभाई गई, जिन्होंने मुर्गियों, तितलियों, प्रयोगशाला कृन्तकों में लक्षणों की विरासत का अध्ययन किया; स्वीडिश वैज्ञानिक जी। निल्सन-एहले - मात्रात्मक लक्षणों और पोलीमराइजेशन के आनुवंशिकी पर; डेन वी। जोहानसन, जिन्होंने शुद्ध रेखाओं का सिद्धांत बनाया, जिन्हें "जीन", "जीनोटाइप", "फेनोटाइप" शब्द की पेशकश की गई थी। टी। बोवेरी के साइटोलॉजिकल अध्ययनों से पता चला है

अर्धसूत्रीविभाजन में गुणसूत्रों के व्यवहार में समानता की उपस्थिति और संकरों में लक्षणों के वंशानुक्रम के साथ निषेचन के दौरान पाया गया।

चौथा चरण आधुनिक है। 1961 में शुरू हुआ, जब एम। निरेनबर्ग और एस। ओचाओ ने आनुवंशिक कोड को समझ लिया। यह पाया गया कि डीएनए में प्रत्येक प्रजाति और व्यक्ति के लिए विशिष्ट वंशानुगत जानकारी होती है। 1969 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में, जी. कोराना और उनके सहकर्मियों ने रासायनिक रूप से शरीर के बाहर संश्लेषित किया, जिसका अर्थ है डीएनए अणु का एक भाग - बेकर के खमीर के एलेनिन टीआरएनए के लिए जीन। 2001 में, अमेरिकी कंपनी सेलेरा ने घोषणा की कि वह एक व्यक्ति के जीनोम (सेक्स क्रोमोसोम में जीन का एक सेट) को डिकोड करने में सफल रही है।

वर्तमान में, आनुवंशिकी में अनुसंधान का उद्देश्य निम्नलिखित मुख्य समस्याओं का अध्ययन करना है:

आनुवंशिक इंजीनियरिंग के क्षेत्र में नई पीढ़ी की दवाओं, विटामिन, आवश्यक अमीनो एसिड, फ़ीड और खाद्य प्रोटीन, जैविक पौध संरक्षण उत्पादों आदि की पर्याप्त मात्रा में प्राप्त करने के लिए।

ओण्टोजेनेसिस में जीन की कार्रवाई का विनियमन और नियंत्रण, लक्षणों में आनुवंशिक जानकारी का कार्यान्वयन, जीन को नियंत्रित करने के तरीकों का विकास, जानवरों की उत्पादकता बढ़ाने की अनुमति देता है, रोग प्रतिरोध;

उत्परिवर्तन प्रक्रियाओं के प्रबंधन के तरीकों का विकास, जो सूक्ष्मजीवों, पौधों की किस्मों, रेखाओं और जानवरों की नस्लों के नए उपभेदों का निर्माण करते समय आवश्यक वंशानुगत परिवर्तन प्राप्त करने की अनुमति देगा;

सेक्स विनियमन, जो आपको जानवरों और पक्षियों की विभिन्न प्रजातियों की मादा या नर को उद्देश्यपूर्ण तरीके से प्राप्त करने की अनुमति देता है;

एक डिंब में प्रत्यारोपण द्वारा जीवों की जीन नकल, जिसमें से नाभिक को हटा दिया गया है, एक दैहिक कोशिका से लिया गया एक नया;

विकिरण, रासायनिक और जैविक उत्परिवर्तजनों के उत्परिवर्तजन प्रभावों से जनसंख्या और पशुओं की आनुवंशिकता का संरक्षण;

मनुष्यों और जानवरों के वंशानुगत रोगों से लड़ें, रोगों के लिए प्रतिरोधी नई नस्लों का निर्माण करें।

साहित्य: 1 (पृष्ठ 3-16)।

गतिविधि का प्रकार: प्रयोगशाला। समय: 2 घंटे।

लक्ष्य।आनुवंशिकी, अनुसंधान विधियों, गठन के चरणों और इसके द्वारा हल की जाने वाली समस्याओं के विज्ञान के मुख्य प्रावधानों का अध्ययन करना।

सामग्री समर्थन:पोस्टर, योजनाएं।

अभ्यास 1।आनुवंशिकता, वंशानुक्रम, आनुवंशिकता, परिवर्तनशीलता, आनुवंशिक अनुसंधान के तरीकों की अवधारणाओं को समझें।

नियंत्रण प्रश्न:

1. आनुवंशिकी - आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता का विज्ञान और आनुवंशिकी द्वारा अध्ययन किए गए मुद्दे। आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता का सार।

2. आनुवंशिकी में प्रयुक्त अनुसंधान विधियां।

3. आनुवंशिकी के विकास में मुख्य चरण। आधुनिक आनुवंशिकी की उपलब्धियां और इसके आगे के विकास के तरीके।

4. जंगली और घरेलू पशुओं के विकास में आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता की भूमिका।

5. अन्य विज्ञानों के साथ आनुवंशिकी का संबंध और चिकित्सा, पशु चिकित्सा, पशुपालन में प्रजनन के सिद्धांत और व्यवहार के लिए इसका महत्व।

सारांश – 10 मिनटों।

विषय, कार्य और अनुशासन के तरीके। आनुवंशिकी का इतिहास। प्रसिद्ध वैज्ञानिक।

आनुवंशिकी (ग्रीक से। उत्पत्ति - उत्पत्ति), जीवों की आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के नियमों का विज्ञान और उन्हें प्रबंधित करने के तरीके।

विषयअनुसंधान विज्ञान आनुवंशिकता, परिवर्तनशीलता और कई पीढ़ियों में लक्षणों की विरासत का पैटर्न है।

आनुवंशिकता जीवों की एक अविभाज्य संपत्ति है जो उनकी विशेषताओं और विकासात्मक विशेषताओं को उनकी संतानों तक पहुंचाती है। आनुवंशिकता के कारण, जीवों का अस्तित्व संभव है, जो ऐतिहासिक विकासवादी पहलू में काफी लंबे समय तक पात्रों की सापेक्ष स्थिरता की विशेषता है।

जीवों के प्रजनन द्वारा लक्षणों की विरासत और परिवर्तन सुनिश्चित किया जाता है। पर विभिन्न तरीकेप्रजनन, एक नए जीव के विकास की शुरुआत का आधार सेक्स या दैहिक कोशिकाएं हो सकती हैं। वर्तमान में, कोशिका की दोनों भौतिक संरचनाएं, जो आनुवंशिकता और वर्णों की परिवर्तनशीलता के लिए जिम्मेदार हैं, - गुणसूत्र, और स्वयं गुणसूत्रों की बारीक संरचना, जिसमें जीन शामिल हैं, की पहचान की गई है।

आनुवंशिकी अनुसंधान का विषय न केवल आनुवंशिकता की भौतिक संरचना है, बल्कि वंशानुगत लक्षणों के संचरण की प्रक्रिया भी है, साथ ही ओण्टोजेनेसिस की प्रक्रिया में इन लक्षणों की अभिव्यक्ति को प्रभावित करने वाले कारक भी हैं। आनुवंशिकता की अवधारणा में एक विशिष्ट प्रोटीन अणु के निर्माण, एक विशेषता के विकास और एक जीव की संरचना के लिए एक योजना निर्धारित करने के लिए जीन की संपत्ति शामिल है। वंशानुक्रम शरीर में एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में वंशानुगत गुणों के संचरण को नियंत्रित करने वाले कानूनों को दर्शाता है।

आनुवंशिकता के साथ-साथ आनुवंशिकी जीवों के लक्षणों की निरंतर स्थिति की विपरीत श्रेणी का अध्ययन करती है - परिवर्तनशीलता। परिवर्तनशीलता जीवों को बदलती परिस्थितियों के अनुकूल होने की क्षमता प्रदान करती है, विभिन्न तंत्र: उत्परिवर्तन, संयुक्त परिवर्तन, साथ ही बाहरी और आंतरिक कारकों के प्रभाव में मौजूदा जीन की अभिव्यक्ति की डिग्री। इस प्रकार, आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के गुण ग्रह पृथ्वी पर शब्द के व्यापक अर्थों में जीवन को संरक्षित करने की क्षमता प्रदान करते हैं।

हालाँकि, आनुवंशिकी के जन्म की आधिकारिक तारीख को 1900 का वसंत माना जाता है, हालाँकि, मूल बातें आधुनिक विचारविरासत का भौतिक आधार ग्रेगरी मेंडल द्वारा निर्धारित किया गया था, जिन्होंने असतत आनुवंशिकता के नियमों की खोज की थी। उन्होंने 8 मार्च, 1865 को ब्रनो सोसाइटी ऑफ नेचुरलिस्ट्स को अपने शोध के परिणामों की सूचना दी, और फिर, अगले वर्ष के अंत में, उनकी रिपोर्ट का सारांश सोसाइटी ऑफ नेचुरलिस्ट्स के नोट्स के अगले खंड में प्रकाशित हुआ, पादप संकरों पर प्रयोग शीर्षक। हालाँकि, यह काम व्यावहारिक रूप से किसी का ध्यान नहीं गया।

इस खोज का समय 35 साल बाद आया, जब तीन वैज्ञानिक स्वतंत्र रूप से एक-दूसरे से तीन में विभिन्न देश, विभिन्न वस्तुओं पर, संकरों की संतानों में लक्षणों के वंशानुक्रम के कुछ सबसे महत्वपूर्ण पैटर्न की खोज के लिए आया था। ह्यूगो डी व्रीस (हॉलैंड) - अफीम और अन्य पौधों के साथ काम के आधार पर "संकरों को विभाजित करने के कानून के बारे में" बताया; कार्ल कॉरेंस (जर्मनी में) ने मकई पर बंटवारे का एक ही पैटर्न स्थापित किया, और एरिक वॉन सेर्मक (ऑस्ट्रिया) - मटर पर।

इन वैज्ञानिकों के प्रकाशनों के बाद, यह पता चला कि उन्होंने केवल ग्रेगोर मेंडल द्वारा खोजे गए पैटर्न को "फिर से खोजा" और 1865 में उनके द्वारा उल्लिखित किया।

इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के विज्ञान के विकास को विशेष रूप से प्रजातियों की उत्पत्ति पर चार्ल्स डार्विन के शिक्षण द्वारा बढ़ावा दिया गया था, जिसने जीव विज्ञान में जीवों के विकास के अध्ययन की ऐतिहासिक पद्धति को पेश किया।

आनुवंशिकी के मुख्य कार्यआनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के नियमों के ज्ञान में हैं, साथ ही इन कानूनों के व्यावहारिक उपयोग के तरीकों की खोज में हैं। ये दिशाएँ निकट से संबंधित हैं: व्यावहारिक समस्याओं का समाधान मौलिक आनुवंशिक समस्याओं के अध्ययन में प्राप्त निष्कर्षों पर आधारित है और साथ ही सैद्धांतिक अवधारणाओं के विस्तार और गहनता के लिए महत्वपूर्ण तथ्यात्मक डेटा प्रदान करता है।

यदि हम जीवित जीवों (रूपात्मक, शारीरिक, जैव रासायनिक, प्रजनन की विधि) की विशेषता के लिए उपयोग किए जाने वाले मुख्य मानदंडों को ध्यान में रखते हैं, तो आनुवंशिकी द्वारा अध्ययन की गई चार मुख्य सैद्धांतिक समस्याओं को तैयार करना सुविधाजनक है:

सबसे पहले, आनुवंशिक जानकारी संग्रहीत करने की समस्या। यह अध्ययन किया जाता है कि कोशिका की कौन सी भौतिक संरचना में आनुवंशिक जानकारी निहित है और इसे वहां कैसे एन्कोड किया गया है)।

दूसरे, आनुवंशिक जानकारी को स्थानांतरित करने की समस्या। कोशिका से कोशिका और पीढ़ी से पीढ़ी तक आनुवंशिक जानकारी के संचरण के तंत्र और पैटर्न का अध्ययन किया जा रहा है।

तीसरा, आनुवंशिक जानकारी के कार्यान्वयन की समस्या। यह अध्ययन किया जाता है कि एक विकासशील जीव की विशिष्ट विशेषताओं में आनुवंशिक जानकारी कैसे सन्निहित होती है, पर्यावरण के प्रभावों के साथ बातचीत करती है, जो एक डिग्री या किसी अन्य तक, इन विशेषताओं को कभी-कभी महत्वपूर्ण रूप से बदल देती है।

चौथा, आनुवंशिक जानकारी बदलने की समस्या। इन परिवर्तनों के प्रकार, कारण और तंत्र का अध्ययन किया जा रहा है।

आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता की मूलभूत समस्याओं के अध्ययन में प्राप्त निष्कर्ष आनुवंशिकी का सामना करने वाली लागू समस्याओं को हल करने के आधार के रूप में कार्य करते हैं।

आनुवंशिकी के आधुनिक कार्य स्थापित सामान्य कानूनों का पालन करते हैं जो आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता की विशेषता रखते हैं।

आधुनिक आनुवंशिकी के कार्य न केवल इन सैद्धांतिक समस्याओं के अध्ययन में हैं जो कार्डिनल प्राकृतिक घटनाओं के ज्ञान के लिए विज्ञान की संभावनाओं और क्षमता को प्रकट करते हैं। विज्ञान को कई व्यावहारिक लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण कार्यों का भी सामना करना पड़ता है। मानव गतिविधि के क्षेत्र जिनमें आनुवंशिकी के उपयोग से समस्याओं का समाधान किया जाता है, वे चिकित्सा, कृषि, खाद्य प्रौद्योगिकी, अपशिष्ट प्रसंस्करण और विभिन्न प्रदूषकों के खिलाफ लड़ाई, जैव प्रौद्योगिकी से संबंधित नए उद्योगों से संबंधित हैं।

आनुवंशिकी का सामना करने वाले कार्यों की विविधता अनुसंधान और रूपों के विभिन्न क्षेत्रों को निर्धारित करती है आनुवंशिकी के कई खंड,सैद्धांतिक और व्यावहारिक दोनों हितों का प्रतिनिधित्व करते हैं। सामान्य, या "शास्त्रीय", आनुवंशिकी के वर्गों में, मुख्य हैं: आनुवंशिक विश्लेषण, आनुवंशिकता के गुणसूत्र सिद्धांत की नींव, साइटोजेनेटिक्स, साइटोप्लाज्मिक (अतिरिक्त-परमाणु) आनुवंशिकता, उत्परिवर्तन, संशोधन। आण्विक आनुवंशिकी, ओटोजेनी के आनुवंशिकी (फेनोजेनेटिक्स), जनसंख्या आनुवंशिकी (आबादी की आनुवंशिक संरचना, सूक्ष्म विकास में आनुवंशिक कारकों की भूमिका), विकासवादी आनुवंशिकी (प्रजातिकरण और मैक्रोइवोल्यूशन में आनुवंशिक कारकों की भूमिका), आनुवंशिक इंजीनियरिंग, दैहिक कोशिकाओं के आनुवंशिकी, इम्युनोजेनेटिक्स , निजी आनुवंशिकी - आनुवंशिकी जीवाणु, विषाणु आनुवंशिकी, पशु आनुवंशिकी, पादप आनुवंशिकी, मानव आनुवंशिकी, चिकित्सा आनुवंशिकीगंभीर प्रयास। आदि। आनुवंशिकी की नवीनतम शाखा - जीनोमिक्स - जीनोम के गठन और विकास की प्रक्रियाओं का अध्ययन करती है।

आनुवंशिक तरीके

किसी भी विज्ञान की तरह आनुवंशिकी की भी अपनी शोध विधियां होती हैं। ज्ञान के विकास और संचय के क्रम में जीवों की आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के अध्ययन के नए तरीके सामने आते हैं। आनुवंशिकी के तरीकों की विविधता अध्ययन की वस्तुओं और संरचनाओं की विविधता से निर्धारित होती है। आनुवंशिकी के क्लासिक तरीकों में शामिल हैं:

1. हाइब्रिडोलॉजिकल विधि - जीवों का क्रॉसिंग (संकरण) जो एक या कई विशेषताओं में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। ऐसे क्रॉस के वंशजों को संकर कहा जाता है।

2. वंशावली विधि (वंशावली विधि) - किसी व्यक्ति में कई पीढ़ियों में किसी भी गुण के वंशानुक्रम का अध्ययन। आपको वंशजों को संचरण की संभावना का अनुमान लगाने की अनुमति देता है वंशानुगत रोग.

3. जुड़वां विधि - समान जुड़वां में संकेतों की अभिव्यक्ति का अध्ययन। आपको फेनोटाइप के निर्माण में बाहरी वातावरण की भूमिका का आकलन करने की अनुमति देता है।

4. साइटोजेनेटिक विधि - गुणसूत्रों की संख्या, आकार और आकार का अध्ययन। आपको गुणसूत्र और जीनोमिक उत्परिवर्तन का पता लगाने की अनुमति देता है।

5. जैवरासायनिक विधि - वंशानुगत उपापचयी विकारों का अध्ययन। आपको जीन उत्परिवर्तन का पता लगाने की अनुमति देता है।

6. जनसंख्या विधि - जनसंख्या में जीनों और जीनोटाइप के उत्पन्न होने की आवृत्ति का अध्ययन। मानव आबादी की विषमयुग्मजीता और बहुरूपता (विषमता) की डिग्री के बारे में जानकारी प्रदान करता है।

पर वर्तमान चरणविकास, आणविक आनुवंशिकी की सफलताओं ने आनुवंशिक अनुसंधान की चार नई दिशाओं के उद्भव के लिए पूर्वापेक्षाएँ बनाईं, मुख्य रूप से एक अनुप्रयुक्त प्रकृति का, जिसका मुख्य लक्ष्य किसी जीव के जीनोम को वांछित दिशा में बदलना है। इन क्षेत्रों में सबसे तेजी से बढ़ रहे थे: 1.जेनेटिक इंजीनियरिंग और

2. दैहिक कोशिकाओं के आनुवंशिकी।

जेनेटिक इंजीनियरिंग को जेनेटिक (व्यक्तिगत जीन का कृत्रिम स्थानांतरण) और क्रोमोसोमल (गुणसूत्रों और उनके टुकड़ों का कृत्रिम स्थानांतरण) में विभाजित किया गया है। जेनेटिक इंजीनियरिंग के तरीके, जिसका विकास 1972 में संयुक्त राज्य अमेरिका में पी। बर्ग की प्रयोगशाला में शुरू हुआ, का व्यापक रूप से चिकित्सा में उपयोग किए जाने वाले उच्च गुणवत्ता वाले जैविक उत्पादों (मानव इंसुलिन, इंटरफेरॉन, हेपेटाइटिस बी के टीके) के औद्योगिक उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है। एड्स के निदान के लिए, आदि)। उनकी मदद से कई तरह के ट्रांसजेनिक जानवर प्राप्त हुए हैं। प्राप्त आलू और सूरजमुखी के पौधे, फलियों के जीन द्वारा एन्कोडेड भंडारण प्रोटीन से समृद्ध, मक्का के जीन द्वारा एन्कोड किए गए प्रोटीन से समृद्ध सूरजमुखी के पौधे। मिट्टी के जीवाणुओं से कृषि संयंत्रों में नाइट्रोजन स्थिरीकरण जीन के हस्तांतरण पर दुनिया भर की कई प्रयोगशालाओं में किया गया कार्य बहुत आशाजनक है। रोगी के शरीर में एक "स्वस्थ" जीन को पेश करके वंशानुगत रोगों को ठीक करने का प्रयास किया जा रहा है ताकि रोग का कारण उत्परिवर्ती जीन को प्रतिस्थापित किया जा सके। पुनः संयोजक डीएनए की तकनीक में प्रगति, जिसने अन्य जीवों के कई जीनों को अलग करना संभव बना दिया, साथ ही साथ उनकी अभिव्यक्ति के नियमन के बारे में ज्ञान का विस्तार करना, हमें इस पहले के शानदार विचार के कार्यान्वयन की आशा करने की अनुमति देता है।

क्रोमोसोमल इंजीनियरिंग की विधि एक दैहिक कोशिका के द्विगुणित नाभिक को हटाए गए नाभिक के साथ एक स्तनपायी के अंडे की कोशिका में प्रत्यारोपित करने और ऐसे अंडे को महिला के गर्भाशय में पेश करने की अनुमति देती है, जो आरोपण के लिए हार्मोनल रूप से तैयार होता है। इस मामले में, एक वंशज पैदा होगा, आनुवंशिक रूप से उस व्यक्ति के समान होगा जिससे दैहिक कोशिका ली गई थी। इस तरह के वंशज इस व्यक्ति से असीमित संख्या में प्राप्त किए जा सकते हैं, अर्थात आनुवंशिक रूप से इसे क्लोन कर सकते हैं।

2. दैहिक कोशिकाओं की आनुवंशिकी पौधों, जानवरों और मनुष्यों की दैहिक कोशिकाओं पर किए गए शोध द्वारा आयोजित की जाती है। प्रजनन द्वारापादप कोशिकाएँ - औषधीय अल्कलॉइड (सुगंधित रू, राउवोल्फिया) के निर्माता, उत्परिवर्तजन के साथ संयोजन में, कोशिका द्रव्यमान में इन एल्कलॉइड की सामग्री 10-20 गुना बढ़ जाती है। पोषक मीडिया पर कोशिकाओं के चयन और सेल कैलस से पूरे पौधों के बाद के उत्थान से, कई खेती वाले पौधों की किस्मों को पैदा किया गया है जो विभिन्न जड़ी-बूटियों और मिट्टी की लवणता के प्रतिरोधी हैं। संकरण द्वाराविभिन्न प्रजातियों और पौधों की उत्पत्ति की दैहिक कोशिकाएं, जिनमें से यौन संकरण असंभव या बहुत कठिन है, और सेल कैलस से बाद के उत्थान ने विभिन्न संकर रूपों (गोभी - शलजम, खेती वाले आलू - इसकी जंगली प्रजातियां, आदि) का निर्माण किया।

पशु दैहिक कोशिकाओं के आनुवंशिकी की एक और महत्वपूर्ण उपलब्धि संकरों का निर्माण है, जिसके आधार पर मोनोक्लोनल एंटीबॉडी प्राप्त होते हैं, जो अत्यधिक विशिष्ट टीके बनाने के साथ-साथ एंजाइमों के मिश्रण से आवश्यक एंजाइम को अलग करने का काम करते हैं।

अभ्यास के लिए अभी तक बहुत आशाजनक दो आणविक आनुवंशिक दिशाएँ - 3.साइट-विशिष्ट उत्परिवर्तजन और 4.एंटीसेंस आरएनए का निर्माण... साइट-विशिष्ट उत्परिवर्तजन (प्रतिबंध एंडोन्यूक्लाइजेस या इसके पूरक डीएनए द्वारा पृथक एक निश्चित जीन के उत्परिवर्तन को शामिल करना, और फिर उत्परिवर्तित जीन को अपने गैर-उत्परिवर्ती एलील को बदलने के लिए जीनोम में सम्मिलित करना) ने पहली बार वांछित को प्रेरित करना संभव बना दिया, यादृच्छिक, जीन उत्परिवर्तन के बजाय, और बैक्टीरिया और खमीर में लक्षित जीन उत्परिवर्तन प्राप्त करने के लिए पहले से ही सफलतापूर्वक उपयोग किया जा चुका है।

एंटीसेन्स आरएनए, प्राप्त करने की संभावना जो पहली बार 1981 में संयुक्त राज्य अमेरिका में काम कर रहे जापानी इम्यूनोलॉजिस्ट डी। टोमिज़ावा द्वारा दिखाई गई थी, का उपयोग कुछ प्रोटीनों के संश्लेषण के स्तर के लक्षित विनियमन के साथ-साथ ऑन्कोजीन और वायरल के लक्षित निषेध के लिए किया जा सकता है। जीनोम। इन नई आनुवंशिक दिशाओं में किए गए शोध का उद्देश्य मुख्य रूप से लागू समस्याओं को हल करना था। साथ ही, उन्होंने जीनोम के संगठन, जीन की संरचना और कार्यों, न्यूक्लियस और सेल ऑर्गेनेल के जीन के बीच संबंध आदि की समझ में मौलिक योगदान दिया।

विषय, तरीके और आनुवंशिकी का महत्व

मापदण्ड नाम	अर्थ
लेख का विषय:	विषय, तरीके और आनुवंशिकी का महत्व
श्रेणी (विषयगत श्रेणी)	आनुवंशिकी

अध्याय 1

आनुवंशिकी का विषय। आनुवंशिकी (ग्रीक उत्पत्ति से - उत्पत्ति) जीवों की आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता का विज्ञान है। शब्द "आनुवांशिकी" 1906 ई. में प्रस्तावित किया गया था। डब्ल्यू बैट्सन। आनुवंशिकता पीढ़ियों के बीच भौतिक और कार्यात्मक निरंतरता सुनिश्चित करने के साथ-साथ कुछ पर्यावरणीय परिस्थितियों में व्यक्तिगत विकास की विशिष्ट प्रकृति को निर्धारित करने के लिए जीवित प्राणियों की संपत्ति है। आनुवंशिकता जीवन का प्रजनन है (N.P.Dubinin)। परिवर्तनशीलता जीवों के बीच कई विशेषताओं और गुणों में अंतर का उद्भव है।

आनुवंशिकता, परिवर्तनशीलता और चयन विकास के आधार हैं। उनके लिए धन्यवाद, पृथ्वी पर बड़ी संख्या में जीवित चीजें पैदा हुईं। उत्परिवर्तन विकास के लिए प्राथमिक सामग्री प्रदान करते हैं। चयन के परिणामस्वरूप, सकारात्मक लक्षण और गुण संरक्षित होते हैं, जो आनुवंशिकता के लिए धन्यवाद, पीढ़ी से पीढ़ी तक प्रेषित होते हैं। आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के पैटर्न का ज्ञान जानवरों की नई नस्लों, पौधों की किस्मों और सूक्ष्मजीवों के उपभेदों के तेजी से निर्माण में योगदान देता है।

S. M. Gershenzon आनुवंशिकी द्वारा अध्ययन की गई चार मुख्य सैद्धांतिक समस्याओं की पहचान करता है:

1) आनुवंशिक जानकारी का भंडारण (आनुवंशिक जानकारी कहाँ और कैसे एन्कोड की जाती है);

2) कोशिका से कोशिका में, पीढ़ी से पीढ़ी तक आनुवंशिक जानकारी का स्थानांतरण;

3) ओण्टोजेनेसिस की प्रक्रिया में आनुवंशिक जानकारी का कार्यान्वयन;

4) उत्परिवर्तन की प्रक्रिया में आनुवंशिक जानकारी में परिवर्तन। आनुवंशिकी का तेजी से विकास इस तथ्य से जुड़ा है कि यह खुलता है

*जीवन की परिघटनाओं की गलतफहमी और इसे प्रबंधित करने के तरीकों की रूपरेखा। आज आनुवंशिकी जीव विज्ञान के केंद्र में है। आनुवंशिकी, प्रजनन, पशु चिकित्सा, जैव रसायन और अन्य विज्ञानों का तेजी से घनिष्ठ एकीकरण देखा जा रहा है। आनुवंशिकी और पशु चिकित्सा के एकीकरण के परिणामस्वरूप, एक पशु चिकित्सा जीन-

पशु चिकित्सा आनुवंशिकी - एक विज्ञान जो जीन की विरासत का अध्ययन करता है, जानवरों की उत्पादकता में वृद्धि करेगा, रोग प्रतिरोधक क्षमता, अवांछित लक्षणों की अभिव्यक्ति को दबा देगा;

3) कार्य उत्परिवर्तन प्रक्रियाओं के प्रबंधन के तरीकों को विकसित करना है, जिससे सूक्ष्मजीवों, पौधों की किस्मों, रेखाओं और जानवरों की नस्लों के नए उपभेदों का निर्माण करते समय आवश्यक वंशानुगत परिवर्तन प्राप्त करना संभव हो जाएगा;

4) पशुओं में लिंग नियमन की समस्या का अध्ययन किया जा रहा है। रेशमकीटों में लिंग नियमन के संबंध में अब तक इसका समाधान किया जा चुका है;

जानवरों में जीन की नकल पर आशाजनक शोध चल रहा है, अर्थात, एक डिंब में प्रत्यारोपण, जिसमें से अपनी आनुवंशिक सामग्री को हटा दिया गया है, दैहिक विसंगतियों से लिया गया एक नाभिक और एक वंशानुगत प्रवृत्ति के साथ रोग, निदान के तरीके विकसित करना, आनुवंशिक रोकथाम और चयन रोगों के प्रतिरोध के लिए पशुओं की। पशु चिकित्सा आनुवंशिकी के कार्य इस प्रकार हैं:

1) वंशानुगत विसंगतियों का अध्ययन;

2) वंशानुगत विसंगतियों के विषमयुग्मजी वाहकों की पहचान करने के तरीकों का विकास;

3) आबादी में हानिकारक जीन के प्रसार और उनके उन्मूलन का नियंत्रण (निगरानी);

4) रोगों के संबंध में जानवरों का साइटोजेनेटिक विश्लेषण;

5) प्रतिरक्षा के आनुवंशिकी का अध्ययन;

6) सूक्ष्मजीवों के रोगजनकता और विषाणु के आनुवंशिकी के साथ-साथ सूक्ष्म और मैक्रोऑर्गेनिज्म की बातचीत का अध्ययन;

7) वंशानुगत प्रवृत्ति वाले रोगों का अध्ययन;

8) रोगों के लिए जीव की संवेदनशीलता के प्रतिरोध के शुरुआती पता लगाने (यानी मार्कर) के तरीकों का विकास, सहित। एक संक्रामक पृष्ठभूमि की अनुपस्थिति में;

9) जानवरों के वंशानुगत तंत्र पर हानिकारक पर्यावरणीय पदार्थों के प्रभाव का अध्ययन;

10) जानवरों की आनुवंशिक रूप से निर्धारित प्रतिक्रियाओं का अध्ययन दवाओं;

11) कम आनुवंशिक भार के साथ झुंडों, रेखाओं, प्रकारों, नस्लों, रोगों के प्रतिरोधी, कुछ पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल बनाना। अंतिम दो समस्याएं प्रजनन और पशु चिकित्सा आनुवंशिकी के अध्ययन का विषय हैं;

12) पशुओं में रोगों आदि के प्रति प्रतिरोधक क्षमता बढ़ाने के लिए जैव-प्रौद्योगिकी विधियों का उपयोग।

आनुवंशिकी के तरीके। आणविक, सेलुलर, जीव और जनसंख्या स्तरों पर आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता की घटनाओं का अध्ययन निम्नलिखित बुनियादी विधियों का उपयोग करके किया जाता है।

हाइब्रिडोलॉजिकल विश्लेषण गुणों और गुणों की विरासत को निर्धारित करने के लिए कई पीढ़ियों में क्रॉस-ब्रीडिंग सिस्टम के उपयोग पर आधारित है। हाइब्रिडोलॉजिकल विश्लेषण आनुवंशिकी की मुख्य विधि है।

वंशावली पद्धति में वंशानुक्रम के पैटर्न का अध्ययन करने के लिए वंशावली का उपयोग करना शामिल है, जिसमें शामिल हैं। वंशानुगत रोग। इस पद्धति का प्रयोग मुख्य रूप से मनुष्यों में आनुवंशिकता के अध्ययन और धीरे-धीरे प्रजनन करने वाले पशुओं में किया जाता है।

साइटोजेनेटिक विधि का उपयोग गुणसूत्रों की संरचना, उनकी प्रतिकृति और कार्यप्रणाली, गुणसूत्र पुनर्व्यवस्था और गुणसूत्रों की संख्या में परिवर्तनशीलता का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। साइटोजेनेटिक्स की मदद से, विभिन्न रोगों और विसंगतियों की पहचान की जाती है, जो गुणसूत्रों की संरचना में उल्लंघन और उनकी संख्या में परिवर्तन से जुड़े होते हैं।

जनसंख्या-सांख्यिकीय पद्धति लागू होती है

थॉमस गेट मॉर्गन (1866-1945)

ग्रेगर जोहान मेंडल (1822-1884)

इसका उपयोग क्रॉस के परिणामों को संसाधित करने, लक्षणों के बीच संबंधों का अध्ययन करने, आबादी की आनुवंशिक संरचना का विश्लेषण करने, आबादी में आनुवंशिक विसंगतियों के प्रसार आदि के लिए किया जाता है।

इम्यूनोजेनेटिक विधि में सीरोलॉजिकल तरीके, इम्यूनोइलेक्ट्रोफोरेसिस आदि शामिल हैं, जिनका उपयोग रक्त समूहों, प्रोटीन और ऊतकों के सीरम एंजाइमों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। इसके माध्यम से, आप प्रतिरक्षाविज्ञानी असंगति स्थापित कर सकते हैं, प्रतिरक्षण क्षमता की पहचान कर सकते हैं, जुड़वा बच्चों के मोज़ेकवाद आदि।

विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में ओण्टोजेनेसिस में जीन की क्रिया और अभिव्यक्ति का विश्लेषण करने के लिए ओटोजेनेटिक विधि का उपयोग किया जाता है। आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता की घटनाओं का अध्ययन करने के लिए जैव रासायनिक, शारीरिक और अन्य विधियों का उपयोग किया जाता है।

आनुवंशिकी के विकास के चरण। आनुवंशिकी के जन्म की तारीख 1900 ई. मानी जाती है, जब जी. डी व्रीस, के. कोरेन्स और ई. सेर्माक ने जी. मेंडल (1865) के नियमों की फिर से खोज की। आनुवंशिकी के विकास में तीन चरणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

पहला (1900 से 1925 ई.) - शास्त्रीय आनुवंशिकी का चरण। इस अवधि के दौरान, जी। मेंडल के नियमों को फिर से खोजा गया और पौधों और जानवरों की कई प्रजातियों में पुष्टि की गई, आनुवंशिकता का गुणसूत्र सिद्धांत बनाया गया (टी। जी। मॉर्गन);

दूसरा (1926 से 1953 ई.) - कृत्रिम उत्परिवर्तजन (जी। मोलर और अन्य) पर काम के व्यापक विकास का चरण। इस समय, जीन की जटिल संरचना और विखंडन दिखाया गया था, जैव रासायनिक, जनसंख्या और विकासवादी आनुवंशिकी की नींव रखी गई थी, यह साबित हुआ था कि डीएनए अणु वंशानुगत जानकारी (ओ। एवरी, आदि) का वाहक है; पशु चिकित्सा आनुवंशिकी की नींव रखी गई;

तीसरा (1953 से) आधुनिक आनुवंशिकी का चरण है, जो आणविक स्तर पर आनुवंशिकता की घटनाओं के अध्ययन की विशेषता है। डीएनए अणु की संरचना की खोज की गई थी (एफ। क्रिक, जे। वाटसन), आनुवंशिक कोड को डिक्रिप्ट किया गया था (एफ। क्रिक, एम। निरेनबर्ग, एस। ओचोआ, डी। मैटेई, आदि), एक जीन को रासायनिक रूप से संश्लेषित किया गया था ( जी कोराना)।

निकोले झ्लोनप वाविलोव (1Sh-1943)

आज, जेनेटिक इंजीनियरिंग सफलतापूर्वक विकसित हो रही है, जिससे जीन को एक जीव से दूसरे जीव में स्थानांतरित करना संभव हो गया है। सूक्ष्मजीवों और पौधों के आनुवंशिकी के क्षेत्र में महत्वपूर्ण उपलब्धियां हासिल की गई हैं।

आनुवंशिकी के विकास में रूसी वैज्ञानिकों ने बहुत बड़ा योगदान दिया है। वैज्ञानिक आनुवंशिक विद्यालयों की स्थापना एन. के. कोल्टसोव, यू.ए. फिलिपचेंको, एन.आई. वाविलोव, ए.एस. सेरेब्रोव्स्की ने की थी। G. A, Nadson और G. S. Filippov को कृत्रिम उत्परिवर्तन द्वारा प्राप्त किया गया। एनआई वाविलोव ने वंशानुगत परिवर्तनशीलता की समरूप श्रृंखला का नियम तैयार किया। जीडी कारपेचेंको ने दूर के संकरों में बांझपन पर काबू पाने के लिए एक विधि का प्रस्ताव रखा। ए.एस. सेरेब्रोव्स्की और अन्य।
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जीन की जटिल संरचना और अंश को दिखाया। एसएस चेतवेरिकोव जनसंख्या आनुवंशिकी के सिद्धांत के संस्थापक हैं। बीएल एस्ट्रोव ने रेशम के कीड़ों का उपयोग करके सेक्स के कृत्रिम विनियमन की संभावना को साबित किया। शिक्षाविद एलके अर्न्स्ट ने हमारे देश में पशु चिकित्सा आनुवंशिकी के विकास में एक महान योगदान दिया। नोवोसिबिर्स्क में पशु चिकित्सा आनुवंशिकी और चयन का पहला शोध संस्थान स्थापित किया गया था।

अभ्यास के लिए आनुवंशिकी का महत्व। पौधों, सूक्ष्मजीवों और जानवरों के चयन में आनुवंशिक इंजीनियरिंग की समस्याओं पर सैद्धांतिक अध्ययन बहुत महत्वपूर्ण हैं, और अधिक का विकास प्रभावी तरीकेऔर बीमारियों को रोकने और जानवरों के इलाज के साधन। आनुवंशिकी के सफल विकास पर काफी हद तक खाद्य संसाधनों की समस्या का समाधान, मानव और पशु स्वास्थ्य की सुरक्षा, वंशानुगत रोगों से लड़ाई और पर्यावरण की सुरक्षा निर्भर करती है।

आधुनिक आनुवंशिकी में मौलिक खोजों को पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों के चयन में महसूस किया जाता है। प्रति पिछले सालजौ और गेहूं, जौ और राई के संकर बनाए गए, गेहूं की किस्में प्रति हेक्टेयर 100 सेंटीमीटर से अधिक अनाज पैदा करने में सक्षम, सूरजमुखी की उच्च-तेल वाली किस्में जिनमें 55% तक वसा की मात्रा होती है, और एक सूरजमुखी की किस्म, जिसका तेल संरचना जैतून के तेल के समान है, विकसित किए गए थे। लेट ब्लाइट-प्रतिरोधी और क्रस्टेशियन आलू की किस्में, ट्रिपलोइड चुकंदर और कई अन्य पौधों की किस्मों को नस्ल किया गया है। पौधे उगाने में, टोटिपोटेंसी की घटना का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, अर्थात किसी भी दैहिक कोशिका की पौधे को जन्म देने की क्षमता। एक नई अंगूर किस्म के माइक्रोक्लोनल प्रसार की एक विधि, टिकाऊ! फाइलोक्सेरा को।

जैव प्रौद्योगिकी (वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति का एक क्षेत्र जो औद्योगिक उद्देश्यों के लिए जैविक प्रक्रियाओं का उपयोग करता है) में आनुवंशिक इंजीनियरिंग तकनीकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ऑल-रूसी रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ जेनेटिक्स में जेनेटिक इंजीनियरिंग की विधि द्वारा अमीनो एसिड 1-थ्रेओनीन (tso 30 g / l घोल) का उत्पादन करने वाले एस्चेरिचिया कोलाई का एक औद्योगिक तनाव, साथ ही साथ विटामिन Bg - राइबोफ्लेविन का उत्पादन करने वाला एक स्ट्रेन बनाया गया था। और औद्योगिक सूक्ष्मजीवों का चयन। इंस्टीट्यूट ऑफ बायोऑर्गेनिक केमिस्ट्री में, एस्चेरिचिया कोलाई का एक स्ट्रेन बनाया गया है जो मानव इंटरफेरॉन को संश्लेषित करता है। बैक्टीरिया के उपभेदों का निर्माण किया गया है जो अमीनो एसिड लाइसिन, मानव विकास हार्मोन सोमाटोट्रोपिन, बैक्टीरिया जो सेल्युलोज को चीनी में परिवर्तित करते हैं, आदि का उत्पादन करते हैं। बेकर के खमीर में जीन को पेश करने के लिए काम चल रहा है जो ओवलब्यूमिन (चिकन अंडे का प्रोटीन) और मायोसिन (चिकन अंडे का प्रोटीन) जैसे प्रोटीन को एन्कोड करता है। मांसपेशी प्रोटीन)। मानव इंसुलिन को संश्लेषित करने वाले बैक्टीरिया के उपभेदों को प्राप्त किया गया था। टीकों और सीरम के सूक्ष्मजीवविज्ञानी संश्लेषण के तरीके सफलतापूर्वक विकसित किए जा रहे हैं।

पशुपालन में, आनुवंशिक विधियों का उपयोग किया जाता है:

1) जब प्रजनन की रेखाएं और जानवरों की नस्लें जो रोगों के लिए प्रतिरोधी हैं;

2) जानवरों की उत्पत्ति को स्पष्ट करने के लिए;

3) संतानों की गुणवत्ता से प्रजनकों का आकलन करते समय;

4) निर्माताओं के साइटोजेनेटिक प्रमाणीकरण के दौरान;

5) फर खेती में;

6) जानवरों के वंशानुगत तंत्र आदि पर पर्यावरण के लिए हानिकारक पदार्थों के प्रभाव का अध्ययन करना।

आज आनुवंशिकी निम्नलिखित मूलभूत समस्याओं का अध्ययन कर रही है:

1) पर्याप्त मात्रा में इंसुलिन, इंटरफेरॉन, एंटीबायोटिक्स, विटामिन, आवश्यक अमीनो एसिड, फ़ीड और खाद्य प्रोटीन, जैविक पौधों की सुरक्षा उत्पादों, आदि प्राप्त करने के लिए आनुवंशिक इंजीनियरिंग के क्षेत्र में व्यापक शोध किया जा रहा है;

3) आनुवंशिकी के रणनीतिक कार्यों में से एक को हल किया जा रहा है - ओटोजेनेसिस में जीन की कार्रवाई का विनियमन और नियंत्रण। ओण्टोजेनेसिस की प्रक्रिया में आनुवंशिक जानकारी को एक विशेषता में लागू करने के तरीकों का पता लगाना आवश्यक है। इस तरह के जोड़तोड़ पहले से ही उभयचर, मछली और चूहों में किए जा रहे हैं। उत्कृष्ट उत्पादकता और पशु रोगों के प्रतिरोध की आनुवंशिक प्रतियां प्राप्त करने के तरीके विकसित किए जा रहे हैं;

4) मनुष्यों और जानवरों की आनुवंशिकता की रक्षा करने की समस्या और पर्यावरणीय जीनों के विकिरण और रासायनिक उत्परिवर्तन के उत्परिवर्तजन प्रभावों को हल किया जा रहा है;

5) मनुष्यों और जानवरों में वंशानुगत रोगों से लड़ने, रेखाएँ बनाने, रोगों के लिए प्रतिरोधी नस्लों के मुद्दों की जाँच करता है।

पाठ्यपुस्तक सामान्य आनुवंशिकी, जैव प्रौद्योगिकी, बायोमेट्रिक्स और पशु चिकित्सा आनुवंशिकी की मूल बातें निर्धारित करती है।

नियंत्रण प्रश्न। 1. आनुवंशिकी का विषय क्या है? 2. पशु चिकित्सा आनुवंशिकी क्या अध्ययन करती है? 3. आनुवंशिकी के अध्ययन की मुख्य विधियाँ क्या हैं? 4. आप आनुवंशिकी के विकसित एमएल के चरणों के बारे में क्या जानते हैं? 5. अभ्यास के लिए आनुवंशिकी कितनी महत्वपूर्ण है?

विषय, तरीके और आनुवंशिकी का महत्व - अवधारणा और प्रकार। 2014, 2015 "विषय, तरीके और आनुवंशिकी के महत्व" श्रेणी का वर्गीकरण और विशेषताएं।

एक विज्ञान के रूप में आनुवंशिकी 19वीं और 20वीं शताब्दी के मोड़ पर उभरी। वह जीवों के दो मुख्य गुणों का अध्ययन करती है - आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता।

आनुवंशिकता जीवित जीवों की संपत्ति है जो कई पीढ़ियों में प्रजनन के दौरान किसी प्रजाति या आबादी की संरचना, कार्यप्रणाली और विकास की विशेषताओं को संरक्षित और प्रसारित करती है।... आनुवंशिकता जीवन रूपों की निरंतरता और विविधता सुनिश्चित करती है और जीव की विशेषताओं और गुणों के निर्माण के लिए जिम्मेदार वंशानुगत कारकों के संचरण को रेखांकित करती है। यह आनुवंशिकता के लिए धन्यवाद है कि कुछ प्रकार के जीव सैकड़ों लाखों वर्षों से लगभग अपरिवर्तित रहे हैं, इस समय के दौरान बड़ी संख्या में पीढ़ियों का पुनरुत्पादन करते हैं। उदाहरण के लिए, आधुनिक क्रॉस-फिन्ड कोलैकैंथ मछली अपने डेवोनियन पूर्वजों से बहुत कम अलग है, जो लगभग 400 मिलियन वर्ष पहले रहते थे।

परिवर्तनशीलता संतानों की क्षमता है कि वे नए लक्षण और गुण प्राप्त कर सकें जो माता-पिता के रूपों में अनुपस्थित हैं, और पुराने को खो देते हैं।... परिवर्तनशीलता इस तथ्य में व्यक्त की जाती है कि किसी भी पीढ़ी में, अलग-अलग व्यक्ति एक-दूसरे से और अपने माता-पिता से कुछ भिन्न होते हैं। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि प्रत्येक जीव के लक्षण और गुण दो कारकों की परस्पर क्रिया का परिणाम होते हैं: माता-पिता से प्राप्त वंशानुगत जानकारी, और विशिष्ट पर्यावरणीय स्थितियाँ। जिसमें प्रत्येक जीव का व्यक्तिगत विकास हुआ। ये स्थितियाँ कभी भी समान नहीं होती, यहाँ तक कि समान जनसंख्या के व्यक्तियों के लिए भी। इसलिए, रहने की स्थिति में अंतर जितना अधिक महत्वपूर्ण होगा, जीवों की परिवर्तनशीलता उतनी ही स्पष्ट रूप से उनमें नए संकेतों और गुणों के गठन के स्रोत के रूप में देखी जाएगी।

आनुवंशिकी के मुख्य कार्य हैं:

1. कोशिकाओं की भौतिक संरचनाओं का अध्ययन - आनुवंशिक जानकारी के वाहक;
2. सभी जीवित जीवों की पीढ़ी से पीढ़ी तक आनुवंशिक जानकारी के संचरण के तंत्र का अध्ययन;
3. जीन के नियंत्रण और पर्यावरणीय परिस्थितियों के प्रभाव में व्यक्तिगत विकास की प्रक्रिया में संकेतों के निर्माण के तंत्र का अध्ययन;
4. परिवर्तनशीलता के कारणों और तंत्रों का अध्ययन;
5. आनुवंशिकता, परिवर्तनशीलता और चयन की प्रक्रियाओं के बीच संबंधों का अध्ययन।

आधुनिक आनुवंशिकी के कार्यन केवल संकेतित सैद्धांतिक समस्याओं के समाधान में हैं, प्रकृति की कार्डिनल घटनाओं के संज्ञान की संभावना को प्रकट करते हैं। इस विज्ञान को कई व्यावहारिक समस्याओं को हल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जैसे:

1. सबसे प्रभावी प्रकार के क्रॉसिंग और चयन विधियों का चयन;
2. वंशानुगत, सबसे मूल्यवान लक्षणों और अवांछनीय लोगों के दमन के विकास के प्रबंधन के तरीकों और तरीकों का अध्ययन और विकास;
3. जीवित जीवों के नए रूपों का कृत्रिम उत्पादन;
4. वन्य जीवन को बाहरी पर्यावरण के हानिकारक उत्परिवर्तजन प्रभावों से बचाने के उपायों का विकास;
5. विभिन्न जैविक रूप से सक्रिय यौगिकों आदि के अत्यधिक कुशल उत्पादक प्राप्त करने के लिए आनुवंशिक इंजीनियरिंग विधियों का विकास।

आनुवंशिक विश्लेषण के कई आधुनिक तरीकों में से केंद्रीय स्थान है संकर विधि... इसका सार जीवों के क्रॉसिंग (संकरण) में निहित है जो एक या कई विशेषताओं में एक दूसरे से भिन्न होते हैं, और संतानों के बाद के विश्लेषण में। इस विधि का उपयोग सूक्ष्मजीवों, पौधों और जानवरों के चयन में आणविक (डीएनए या आरएनए अणुओं का संकरण), सेलुलर (दैहिक कोशिकाओं का संकरण) और जीव स्तर पर किया जाता है।