पुनेट चतुर्भुज एक दृश्य उपकरण है जिसका उपयोग आनुवंशिकी के विज्ञान में यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि गर्भाधान के समय जीन का कौन सा संयोजन हो सकता है। एक पुनेट वर्ग एक साधारण वर्ग ग्रिड से बना होता है जिसे 2x2 (या बड़ा) ग्रिड में विभाजित किया जाता है। इस ग्रिड के साथ, और माता-पिता दोनों के जीनोटाइप के ज्ञान के साथ, वैज्ञानिक संतानों के लिए संभावित जीन संयोजनों की खोज कर सकते हैं और संभवतः कुछ विरासत में मिले लक्षणों को भी जान सकते हैं।
कदम
शुरू करने से पहले: कुछ महत्वपूर्ण परिभाषाएँ
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चरण 1. जीन की अवधारणा को समझें।
पुनेट चतुर्भुज बनाने और उपयोग करने के तरीके के बारे में जानने से पहले, आपको कुछ महत्वपूर्ण मूल बातें जाननी चाहिए। पहला यह विचार है कि सभी जीवित चीजों (छोटे रोगाणुओं से लेकर विशाल ब्लू व्हेल तक) में "जीन" होते हैं। जीन निर्देशों के अत्यंत जटिल सूक्ष्म अनुक्रम हैं जो सभी जीवों के शरीर में लगभग हर कोशिका में एन्कोड किए जाते हैं। जीन एक जीव के जीवन के सभी पहलुओं के लिए जिम्मेदार होते हैं, जिसमें उपस्थिति, व्यवहार और बहुत कुछ शामिल है।
पुनेट चतुर्भुज के साथ काम करते समय समझने वाली महत्वपूर्ण अवधारणाओं में से एक यह है कि "सभी जीवित चीजें अपने माता-पिता से अपने जीन प्राप्त करती हैं।" अवचेतन रूप से, आप पहले से ही इसके बारे में जागरूक हो सकते हैं। इसके बारे में सोचें - क्या आप जानते हैं कि ज्यादातर लोग दिखने और व्यवहार में अपने माता-पिता की तरह नहीं दिखते हैं?
चरण 2. यौन प्रजनन की अवधारणा को समझें।
इस दुनिया में आप जिन जीवों के बारे में जानते हैं उनमें से अधिकांश (सभी नहीं) "यौन प्रजनन" के माध्यम से संतान पैदा करते हैं। एक स्थिति जब नर और मादा माता-पिता संतान पैदा करने के लिए अपने-अपने जीन दान करते हैं। इस मामले में, बच्चे के आधे जीन माता-पिता दोनों से आते हैं। पुनेट चतुर्भुज मूल रूप से इस आधे-आधे जीन स्वैप की विभिन्न संभावनाओं को चित्रमय रूप में दिखाने का एक तरीका है।
यौन प्रजनन केवल प्रजनन का एकमात्र रूप नहीं है जो मौजूद है। कुछ जीव, (जैसे बैक्टीरिया) "अलैंगिक प्रजनन" द्वारा प्रजनन करते हैं, एक ऐसी स्थिति जिसमें माता-पिता अपने स्वयं के बच्चे पैदा करते हैं, बिना किसी साथी की मदद के। अलैंगिक प्रजनन में, एक बच्चे के सभी जीन केवल एक माता-पिता से आते हैं, जिससे वे माता-पिता की कमोबेश सटीक प्रतियां बन जाते हैं।
चरण 3. आनुवंशिकी में एलील की अवधारणा को समझें।
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, एक जीव में जीन मूल रूप से निर्देशों की एक श्रृंखला होती है जो शरीर में प्रत्येक कोशिका को जीवित रहने के तरीके पर नियंत्रित करती है। वास्तव में, एक मैनुअल के विपरीत, जीन को अध्यायों, वर्गों और उपखंडों में भी विभाजित किया जाता है, जिसमें जीन के विभिन्न खंड अलग-अलग कार्यों को अलग-अलग नियंत्रित करते हैं। यदि इनमें से कोई भी "उपखंड" दो जीवों के बीच भिन्न होता है, तो दोनों अलग-अलग दिखेंगे और व्यवहार करेंगे - उदाहरण के लिए, आनुवंशिक अंतर एक व्यक्ति को काला और दूसरा गोरा बनाते हैं। एक ही जीन (मानव जीन) में इन विभिन्न रूपों को "एलील" कहा जाता है।
चूंकि प्रत्येक बच्चे को जीन के दो सेट मिलते हैं - प्रत्येक पुरुष और महिला माता-पिता - बच्चे को प्रत्येक एलील के लिए दो प्रतियां मिलेंगी।
चरण 4. प्रमुख और पुनरावर्ती एलील की अवधारणा को समझें।
एक बच्चे का एलील हमेशा जीन की शक्ति को "साझा" नहीं करता है। कुछ एलील, जिन्हें प्रमुख एलील कहा जाता है, डिफ़ॉल्ट रूप से बच्चे की शारीरिक बनावट और व्यवहार (हम उन्हें "व्यक्त" कहते हैं) में प्रकट होंगे। अन्य एलील, जिन्हें "रिसेसिव" एलील कहा जाता है, केवल तभी व्यक्त किए जा सकते हैं जब उन्हें एक प्रमुख एलील के साथ जोड़ा नहीं जाता है, जो उन्हें "ओवररनिंग" करने में सक्षम है। पुनेट स्क्वायर का उपयोग अक्सर यह निर्धारित करने में सहायता के लिए किया जाता है कि बच्चे को एक प्रभावशाली या पुनरावर्ती एलील प्राप्त करने की कितनी संभावना है।
चूंकि इन जीनों को प्रमुख एल्स द्वारा "ओवररन" किया जा सकता है, इसलिए अप्रभावी एलील कम बार व्यक्त किए जाते हैं। सामान्य तौर पर, एलील को व्यक्त करने के लिए एक बच्चे को माता-पिता दोनों से पीछे हटने वाले एलील का उत्तराधिकारी होना चाहिए। रक्त रोग की स्थिति एक आवर्ती विशेषता का अक्सर उपयोग किया जाने वाला उदाहरण है - लेकिन कृपया ध्यान दें कि एक पुनरावर्ती एलील का अर्थ "खराब" नहीं है।
विधि 1: 2 में से: मोनोहाइब्रिड (एकल जीन) क्रॉस दिखा रहा है
चरण 1. एक 2x2 ग्रिड बनाएं।
सबसे बुनियादी पुनेट वर्ग बनाना काफी आसान है। एक समबाहु आयत खींचकर प्रारंभ करें, फिर आंतरिक भाग को चार बराबर ग्रिडों में विभाजित करें। जब आप कर लें, तो प्रत्येक कॉलम में दो ग्रिड और प्रत्येक पंक्ति में दो ग्रिड होने चाहिए।
चरण 2. प्रत्येक पंक्ति और स्तंभ में पैरेंट या स्रोत एलील का प्रतिनिधित्व करने के लिए अक्षरों का उपयोग करें।
पुनेट चतुर्भुज में, कॉलम माताओं को, और पंक्तियों को पिता को, या इसके विपरीत सौंपा जाता है। प्रत्येक पंक्ति और स्तंभ के आगे अक्षर लिखें जो प्रत्येक पितृ और मातृ युग्मों का प्रतिनिधित्व करते हैं। प्रमुख युग्मविकल्पियों के लिए बड़े अक्षरों का प्रयोग करें और पुनरावर्ती युग्मविकल्पियों के लिए छोटे अक्षरों का उपयोग करें।
एक उदाहरण से समझना बहुत आसान हो जाएगा। उदाहरण के लिए, मान लें कि आप इस संभावना को निर्धारित करना चाहते हैं कि किसी विशेष जोड़े के बच्चे अपनी जीभ घुमाने में सक्षम होंगे। हम इसे "आर" और "आर" अक्षरों के साथ दर्शाते हैं - प्रमुख जीन के लिए एक बड़ा अक्षर और पुनरावर्ती के लिए एक लोअरकेस अक्षर। यदि दोनों माता-पिता विषमयुग्मजी (प्रत्येक एलील की एक प्रति वाले) थे, तो हम ग्रिड ग्रिड के शीर्ष पर एक "R" और एक "r" और ग्रिड के बाईं ओर एक "R" और एक "r" लिखेंगे।.
चरण 3. पंक्तियों और स्तंभों में प्रत्येक ग्रिड के लिए अक्षर लिखें।
प्रत्येक माता-पिता से दिए गए युग्मों को भरने के बाद, पुनेट वर्ग को भरना आसान हो जाता है। प्रत्येक ग्रिड पर, पैतृक और मातृ युग्मविकल्पियों के दो-अक्षर वाले जीन संयोजन लिखें। दूसरे शब्दों में, कॉलम और रो में ग्रिड से अक्षरों को लें और फिर उन दोनों को कनेक्टिंग ब्लैंक बॉक्स में लिखें।
- इस उदाहरण में, हमारे पुनेट चतुर्भुज ग्रिड को निम्नानुसार भरें:
- ऊपर बाईं ओर स्थित बॉक्स: "आरआर"
- ऊपर दाईं ओर स्थित बॉक्स: "Rr"
- नीचे बाईं ओर बॉक्स: "Rr"
- नीचे दाईं ओर स्थित बॉक्स: "rr"
- ध्यान दें कि आमतौर पर प्रमुख एलील (कैपिटल लेटर) पहले लिखा जाता है।
चरण 4. प्रत्येक संभावित संतान के जीनोटाइप का निर्धारण करें।
पुनेट स्क्वायर में भरा प्रत्येक बॉक्स माता-पिता की संतानों का प्रतिनिधित्व करता है। प्रत्येक वर्ग (और इसलिए प्रत्येक संतान) समान रूप से होने की संभावना है - दूसरे शब्दों में, 2x2 ग्रिड में, प्रत्येक चार संभावनाओं के लिए 1/4 मौका होता है। पुनेट चतुर्भुज में दर्शाए गए एलील के विभिन्न संयोजनों को "जीनोटाइप" कहा जाता है। जबकि जीनोटाइप आनुवंशिक अंतर का प्रतिनिधित्व करते हैं, संतान जरूरी नहीं कि प्रत्येक जाली के लिए भिन्न हो (नीचे चरण देखें)।
- हमारे उदाहरण में पुनेट चतुर्भुज, इन दो माता-पिता से संतानों के लिए संभावित जीनोटाइप हैं:
- "दो प्रमुख एलील" (दो आर)
- "एक प्रमुख और एक पुनरावर्ती एलील" (आर और आर)
- "एक प्रमुख और एक पुनरावर्ती एलील" (आर और आर) - ध्यान दें कि इस जीनोटाइप के साथ दो ग्रिड हैं।
- "दो आवर्ती एलील" (दो आर)
चरण 5. प्रत्येक संभावित संतान के फेनोटाइप का निर्धारण करें।
किसी जीव में फेनोटाइप उसके जीनोटाइप के आधार पर दिखाया गया वास्तविक भौतिक लक्षण है। फेनोटाइप के कुछ उदाहरण जैसे आंखों का रंग, बालों का रंग, और रक्त रोग कोशिकाओं की उपस्थिति - ये जीन द्वारा "निर्धारित" भौतिक लक्षण हैं, लेकिन स्वयं जीन के वास्तविक संयोजन नहीं हैं। एक संभावित संतान के पास जो फेनोटाइप होगा वह जीन की विशेषताओं द्वारा निर्धारित किया जाता है। फेनोटाइप के रूप में प्रकट होने के संदर्भ में विभिन्न जीनों के अलग-अलग नियम होंगे।
- हमारे उदाहरण में, मान लीजिए कि वह जीन जो किसी व्यक्ति को अपनी जीभ घुमाने की अनुमति देता है, वह प्रमुख जीन है। इसका मतलब यह है कि प्रत्येक संतान अपनी जीभ घुमाने में सक्षम होगी, भले ही केवल एक एलील प्रभावशाली हो। इस मामले में, संभावित संतानों के फेनोटाइप हैं:
- ऊपर बाएं: "जीभ घुमाने में सक्षम (दो आर)"
- ऊपर दाएं: "जीभ घुमाने में सक्षम (एक आर)"
- नीचे बाएं: "जीभ घुमाने में सक्षम (एक आर)"
- नीचे दाईं ओर: "जीभ घुमाने में असमर्थ (कोई R नहीं)"
चरण 6. प्रदर्शित होने वाले विभिन्न फेनोटाइप की संभावना निर्धारित करने के लिए ग्रिड का उपयोग करें।
पुनेट चतुर्भुज के सबसे आम उपयोगों में से एक यह निर्धारित करना है कि एक संतान के विशिष्ट फेनोटाइप होने की कितनी संभावना है। चूंकि प्रत्येक ग्रिड एक समान संभावित जीनोटाइप का प्रतिनिधित्व करता है, आप संभावित फेनोटाइप को "उस फेनोटाइप वाले ग्रिड की संख्या को मौजूद जाली की कुल संख्या से विभाजित करके" पा सकते हैं।
- हमारे उदाहरण में पुनेट चतुर्भुज बताता है कि इन दो माता-पिता से किसी भी संतान के लिए जीन के चार संभावित संयोजन हैं। इनमें से तीन संयोजन जीभ-रोलिंग में सक्षम संतान पैदा करते हैं। इसलिए, हमारे फेनोटाइप की संभावनाएं हैं:
- संतान जीभ घुमाने में सक्षम: ३/४ = "०.७५ = ७५%"
- संतान जीभ को घुमाने में असमर्थ: १/४ = "०.२५ = २५%"
विधि २ का २: एक डायहाइब्रिड क्रॉस दिखाना (दो जीन)
चरण 1. प्रत्येक अतिरिक्त जीन के लिए मूल 2x2 ग्रिड के प्रत्येक पक्ष को डुप्लिकेट करें।
सभी जीन संयोजन उतने आसान नहीं होते जितने मूल मोनोहाइब्रिड (एकल-जीन) ऊपर के खंड से पार हो जाते हैं। कुछ फेनोटाइप एक से अधिक जीन द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। इस मामले में, आपको हर संभव संयोजन को ध्यान में रखना होगा, जिसका अर्थ है एक बड़ा ग्रिड बनाना।
- एक से अधिक जीन होने पर पुनेट चतुर्भुज का मूल नियम है: "ग्रिड के प्रत्येक पक्ष को पहले के अलावा प्रत्येक जीन के लिए गुणा करें"। दूसरे शब्दों में, चूंकि एक-जीन ग्रिड 2x2 है, दो-जीन ग्रिड 4x4 है, तीन-जीन ग्रिड 8x8 है, और इसी तरह।
- इस अवधारणा को समझने में आसान बनाने के लिए, आइए दो-जीन की उदाहरण समस्या का अनुसरण करें। इसका मतलब है कि हमें "4x4" ग्रिड बनाना होगा। इस खंड की अवधारणाएं तीन या अधिक जीनों पर भी लागू होती हैं - इस समस्या के लिए बस एक बड़े ग्रिड और अतिरिक्त कार्य की आवश्यकता होती है।
चरण २। योगदान करने वाले माता-पिता के जीन असाइन करें।
इसके बाद, उन जीनों को खोजें जिन्हें माता-पिता दोनों अध्ययन की जा रही विशेषता के लिए साझा करते हैं। कई जीन शामिल होने के कारण, प्रत्येक माता-पिता के जीनोटाइप को पहले के अलावा प्रत्येक जीन के लिए दो अतिरिक्त अक्षर मिलेंगे - क्लॉथ शब्द के साथ, दो जीनों के लिए चार अक्षर, तीन जीन के लिए छह अक्षर, और इसी तरह। ग्रिड के शीर्ष पर मां के जीनोटाइप और बाईं ओर पिता के जीनोटाइप (या इसके विपरीत) को विज़ुअल रिमाइंडर के रूप में लिखना मददगार हो सकता है।
आइए इस संघर्ष को स्पष्ट करने के लिए एक उत्कृष्ट उदाहरण का उपयोग करें। मटर के पौधे में चिकनी या झुर्रीदार फलियाँ, पीले या हरे रंग की हो सकती हैं। चिकना और पीला प्रमुख लक्षण हैं। इस मामले में, चिकनाई के लिए प्रभावी और पुनरावर्ती का प्रतिनिधित्व करने के लिए एम और एम का उपयोग करें और पीलेपन के लिए के और के। मान लीजिए कि मां के पास "एमएमकेके" का जीनोटाइप है और पिता के जीन में "एमएमकेके" का जीनोटाइप है।
चरण 3. जीनों के विभिन्न संयोजनों को ऊपर और बाईं ओर लिखिए।
अब, ग्रिड की शीर्ष पंक्ति के ऊपर और दूर बाएँ स्तंभ के बाईं ओर, अलग-अलग एलील लिखें जो प्रत्येक माता-पिता योगदान दे सकते हैं। जैसे कि एक जीन के साथ व्यवहार करते समय, प्रत्येक एलील को समान रूप से विरासत में मिलने की संभावना होती है। हालाँकि, क्योंकि इतने सारे जीन हैं, प्रत्येक स्तंभ और पंक्ति को एक से अधिक अक्षर मिलेंगे: दो जीनों के लिए दो अक्षर, तीन जीनों के लिए तीन अक्षर, और इसी तरह।
- इस उदाहरण में, हमें जीन के विभिन्न संयोजनों को सूचीबद्ध करना होगा जो माता-पिता अपने एमएमकेके जीनोटाइप से विरासत में प्राप्त कर सकते हैं। यदि हमारे पास शीर्ष जाली के साथ मां से एमएमकेके जीन और बाएं जाली में पिता की एमएमकेके जीन है, तो प्रत्येक जीन के लिए एलील्स हैं:
- शीर्ष ग्रिड के साथ: "एमके, एमके, एमके, एमके"
- बाईं ओर नीचे: "एमके, एमके, एमके, एमके"
चरण 4. प्रत्येक ग्रिड को प्रत्येक एलील संयोजन से भरें।
किसी एक जीन के साथ व्यवहार करते समय ग्रिड में भरें। इस बार, हालांकि, प्रत्येक ग्रिड में पहले के अलावा प्रत्येक जीन के लिए दो अतिरिक्त अक्षर होंगे: दो जीनों के लिए चार अक्षर, तीन जीनों के लिए छह अक्षर। सामान्य तौर पर, प्रत्येक ग्रिड में अक्षरों की संख्या प्रत्येक माता-पिता के जीनोटाइप में अक्षरों की संख्या के बराबर होनी चाहिए।
- इस उदाहरण में, हम मौजूदा ग्रिड को निम्नानुसार आबाद करेंगे:
- शीर्ष पंक्ति: "एमएमकेके, एमएमकेके, एमएमकेके, एमएमकेके"
- दूसरी पंक्ति: "एमएमकेके, एमएमकेके, एमएमकेके, एमएमकेके"
- तीसरी पंक्ति: "एमएमकेके, एमएमकेके, एमएमकेके, एमएमकेके"
- निचली पंक्ति: "एमएमकेके, एमएमकेके, एमएमकेके, एमएमकेके"
चरण 5. प्रत्येक संभावित संतान के लिए फेनोटाइप खोजें।
जब कई जीनों का सामना करना पड़ता है, तो पुनेट चतुर्भुज में प्रत्येक जाली अभी भी प्रत्येक संभावित संतान के जीनोटाइप का प्रतिनिधित्व करती है - एक जीन की तुलना में अधिक विकल्प होते हैं। प्रत्येक जाली के लिए फेनोटाइप, फिर से, सटीक जीन को नियंत्रित करने पर निर्भर करता है। हालांकि, सामान्य तौर पर, प्रमुख लक्षणों को व्यक्त करने के लिए केवल एक एलील की आवश्यकता होती है, जबकि पुनरावर्ती लक्षणों के लिए "सभी" पुनरावर्ती एलील की आवश्यकता होती है।
- इस उदाहरण में, क्योंकि चिकनाहट (M) और पीलापन (K) मटर के पौधे के प्रमुख लक्षण या लक्षण हैं, उदाहरण के लिए, प्रत्येक ग्रिड जिसमें कम से कम एक कैपिटल M होता है, एक चिकने फेनोटाइप वाले पौधे का प्रतिनिधित्व करता है, और प्रत्येक ग्रिड में कम से कम एक बड़ा K एक फसल का प्रतिनिधित्व करता है। पीला फेनोटाइप। झुर्रीदार पौधों को दो लोअरकेस एलील की आवश्यकता होती है, और हरे पौधों को दो लोअरकेस के एलील की आवश्यकता होती है। इस स्थिति से, हम प्राप्त करते हैं:
- शीर्ष पंक्ति: "निर्बाध/पीला, निर्बाध/पीला, चिकना/पीला, निर्बाध/पीला"
- दूसरी पंक्ति: "निर्बाध/पीला, चिकना/पीला, चिकना/पीला, चिकना/पीला"
- तीसरी पंक्ति: "चिकना / पीला, चिकना / पीला, झुर्रीदार / पीला, झुर्रीदार / पीला"
- नीचे की पंक्ति: "चिकना/पीला, चिकना/पीला, झुर्रीदार/पीला, झुर्रीदार/पीला"
चरण 6. प्रत्येक फेनोटाइप की संभावना निर्धारित करने के लिए ग्रिड का उपयोग करें।
एक ही जीन के साथ व्यवहार करते समय उसी तकनीक का उपयोग करें, यह संभावना खोजने के लिए कि माता-पिता दोनों से प्रत्येक संतान का एक अलग फेनोटाइप हो सकता है। दूसरे शब्दों में, फ़िनोटाइप वाले ग्रिड की संख्या को ग्रिड की कुल संख्या से विभाजित करने पर प्रत्येक फ़िनोटाइप की प्रायिकता के बराबर होती है।
- इस उदाहरण में, प्रत्येक फेनोटाइप के लिए संभावनाएं हैं:
- संतान चिकने और पीले होते हैं: 12/16 = "3/4 = 0.75 = 75%"
- संतान झुर्रीदार और पीली होती है: 4/16 = "1/4 = 0.25 = 25%"
- संतान चिकनी और हरी होती है: 0/16 = "0%"
- झुर्रियों और हरे रंग की विशेषता वाली संतान: 0/16 = "0%"
- ध्यान दें कि चूंकि प्रत्येक संतान के लिए दो पुनरावर्ती k एलील होना असंभव है, इसलिए कोई भी संतान हरा (0%) नहीं है।
टिप्स
- जल्दी में? Punnett चतुर्भुज ऑनलाइन कैलकुलेटर का उपयोग करने का प्रयास करें (उदाहरण के लिए इस में), जो आपके द्वारा निर्दिष्ट पैतृक जीन के आधार पर एक पुनेट स्क्वायर ग्रिड बनाने और भरने में सक्षम है।
- सामान्य तौर पर, पुनरावर्ती लक्षण प्रमुख लक्षणों की तरह सामान्य नहीं होते हैं। हालांकि, ऐसी स्थितियां हैं जहां यह दुर्लभ गुण किसी जीव की फिटनेस को बढ़ा सकता है और इस प्रकार प्राकृतिक चयन के माध्यम से अधिक प्रचलित हो जाता है। उदाहरण के लिए, पुनरावर्ती लक्षण जो वंशानुगत रक्त रोग की स्थिति का कारण बनता है, मलेरिया को भी प्रतिरक्षा प्रदान करता है, जिससे उष्णकटिबंधीय जलवायु में यह आवश्यक हो जाता है।
- सभी जीनों में केवल दो फेनोटाइप नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, कई जीन मौजूद हैं जिनमें विषमयुग्मजी संयोजनों (एक प्रमुख, एक पुनरावर्ती) के लिए अलग-अलग फेनोटाइप हैं।
