অধ্যায়: বংশগতি (Heredity)

CLASS NO: 01

ভূমিকা (Introduction)

জীবজগতের একটি মৌলিক বৈশিষ্ট্য হলো প্রজননের মাধ্যমে নিজের মতো অপত্য জীব সৃষ্টি করা। আমরা লক্ষ্য করি যে, আম গাছ থেকে আম গাছ, মানুষ থেকে মানুষ এবং বিড়াল থেকে বিড়াল জন্মায়। শুধু তাই নয়, পিতামাতার অনেক বৈশিষ্ট্য, যেমন—গায়ের রঙ, চুলের প্রকৃতি, চোখের মণির রঙ ইত্যাদি সন্তানের মধ্যে সঞ্চারিত হয়।

বংশগতি বা হেরিডিটি (Heredity): যে প্রক্রিয়ায় পিতামাতার বা জনিতৃর চারিত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি বংশপরম্পরায় অপত্য বা সন্তানসন্ততির দেহে সঞ্চারিত হয়, তাকে বংশগতি বা হেরিডিটি বলে।

প্রকরণ বা ভেদ (Variation): একই প্রজাতির দুটি জীবের মধ্যে বা একই পিতামাতার সন্তানদের মধ্যে যে ছোটখাটো অমিল বা পার্থক্য দেখা যায়, তাকে প্রকরণ বা ভেদ বলে। এই প্রকরণের জন্যই আমরা প্রত্যেকে একে অপরের থেকে সামান্য আলাদা। প্রকরণ জীবের অভিব্যক্তিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

জিনতত্ত্ব বা জেনেটিক্স (Genetics): জীববিজ্ঞানের যে শাখায় বংশগতি এবং প্রকরণ নিয়ে বিস্তারিত আলোচনা ও গবেষণা করা হয়, তাকে জিনতত্ত্ব বা জেনেটিক্স বলে। গ্রেগর জোহান মেন্ডেলকে (Gregor Johann Mendel) জিনতত্ত্বের জনক বলা হয়।

বংশগতি সম্পর্কিত গুরুত্বপূর্ণ পরিভাষা (Key Terminologies in Heredity)

1. জিন (Gene): ক্রোমোজোমের উপর অবস্থিত DNA-এর একটি নির্দিষ্ট অংশ যা একটি নির্দিষ্ট প্রোটিন সংশ্লেষের মাধ্যমে জীবের কোনো একটি চরিত্রকে নিয়ন্ত্রণ করে, তাকে জিন বলে। জিন হলো বংশগতির ধারক ও বাহক এবং কার্যকরী একক।
2. অ্যালিল বা অ্যালিলোমর্ফ (Allele or Allelomorph): সমসংস্থ (Homologous) ক্রোমোজোমের নির্দিষ্ট লোকাসে (Locus) অবস্থিত একটি জিনের দুটি ভিন্ন রূপকে পরস্পরের অ্যালিল বলে। যেমন, মটর গাছের উচ্চতা নিয়ন্ত্রক জিনের দুটি অ্যালিল হলো লম্বা (T) এবং বেঁটে (t)।
3. লোকাস (Locus): ক্রোমোজোমের উপর জিনের নির্দিষ্ট অবস্থানকে লোকাস বলে।
4. ফিনোটাইপ (Phenotype): কোনো জীবের জিন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত যে সমস্ত বাহ্যিক বৈশিষ্ট্য (যেমন—উচ্চতা, বর্ণ, আকৃতি) প্রকাশিত হয়, তাদের একত্রে ফিনোটাইপ বলে। যেমন—লম্বা মটর গাছ, কালো গিনিপিগ।
5. জিনোটাইপ (Genotype): কোনো জীবের একটি নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যের জন্য দায়ী জিনগত গঠনকে জিনোটাইপ বলে। যেমন—বিশুদ্ধ লম্বা (TT), সংকর লম্বা (Tt) বা বিশুদ্ধ বেঁটে (tt)।
6. হোমোজাইগাস বা বিশুদ্ধ জীব (Homozygous or Pure Organism): যখন কোনো জীবের একটি নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যের জন্য দায়ী অ্যালিল দুটি একই প্রকৃতির হয়, তখন তাকে ওই বৈশিষ্ট্যের জন্য হোমোজাইগাস বা বিশুদ্ধ জীব বলে। যেমন—TT (বিশুদ্ধ লম্বা) বা tt (বিশুদ্ধ বেঁটে)।
7. হেটেরোজাইগাস বা সংকর জীব (Heterozygous or Hybrid Organism): যখন কোনো জীবের একটি নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যের জন্য দায়ী অ্যালিল দুটি ভিন্ন প্রকৃতির হয়, তখন তাকে ওই বৈশিষ্ট্যের জন্য হেটেরোজাইগাস বা সংকর জীব বলে। যেমন—Tt (সংকর লম্বা)।
8. প্রকট বৈশিষ্ট্য (Dominant Trait): হেটেরোজাইগাস অবস্থায় যে বৈশিষ্ট্যটি প্রকাশ পায়, তাকে প্রকট বৈশিষ্ট্য এবং এর জন্য দায়ী অ্যালিলটিকে প্রকট অ্যালিল বলে। একে সাধারণত ইংরেজি বড় হাতের অক্ষর (Capital Letter) দিয়ে প্রকাশ করা হয় (যেমন—T)।
9. প্রচ্ছন্ন বৈশিষ্ট্য (Recessive Trait): হেটেরোজাইগাস অবস্থায় যে বৈশিষ্ট্যটি অপ্রকাশিত থাকে এবং শুধুমাত্র হোমোজাইগাস অবস্থায় প্রকাশিত হয়, তাকে প্রচ্ছন্ন বৈশিষ্ট্য এবং এর জন্য দায়ী অ্যালিলটিকে প্রচ্ছন্ন অ্যালিল বলে। একে ইংরেজি ছোট হাতের অক্ষর (Small Letter) দিয়ে প্রকাশ করা হয় (যেমন—t)।
10. জনিতৃ জনু (Parental Generation বা P-generation): সংকরায়ণ পরীক্ষায় যে জীবদের মধ্যে প্রথম সংকরায়ণ ঘটানো হয়, তাদের জনিতৃ জনু বলে।
11. অপত্য জনু (Filial Generation বা F-generation): জনিতৃ জনুর সংকরায়ণের ফলে উৎপন্ন জীবদের প্রথম অপত্য জনু (F1) বলে। F1 জনুর দুটি জীবের মধ্যে সংকরায়ণের ফলে উৎপন্ন জীবদের দ্বিতীয় অপত্য জনু (F2) বলে।
12. সংকরায়ণ (Hybridization): একই প্রজাতির দুটি ভিন্ন বৈশিষ্ট্যযুক্ত জীবের মধ্যে কৃত্রিমভাবে যৌন জনন ঘটানোর প্রক্রিয়াকে সংকরায়ণ বলে।
13. একসংকর জনন (Monohybrid Cross): একজোড়া বিপরীতধর্মী বৈশিষ্ট্য নিয়ে যে সংকরায়ণ ঘটানো হয়, তাকে একসংকর জনন বলে।
14. দ্বিসংকর জনন (Dihybrid Cross): দুইজোড়া বিপরীতধর্মী বৈশিষ্ট্য নিয়ে যে সংকরায়ণ ঘটানো হয়, তাকে দ্বিসংকর জনন বলে।

গ্রেগর জোহান মেন্ডেলের কার্যবিবরণী (Work of Gregor Johann Mendel)

গ্রেগর জোহান মেন্ডেল (1822-1884), একজন অস্ট্রিয়ান ধর্মযাজক, তার গির্জার বাগানে মটর গাছের উপর প্রায় সাত বছর ধরে সংকরায়ণ পরীক্ষা চালান। তার পরীক্ষার ফলাফল থেকেই বংশগতির দুটি যুগান্তকারী সূত্র প্রতিষ্ঠিত হয়।

মটর গাছ নির্বাচনের কারণ:

• মটর গাছ দ্রুত বংশবিস্তার করতে পারে, তাই অল্প সময়ে কয়েকটি জনু পর্যবেক্ষণ করা সম্ভব।
• মটর গাছ স্ব-পরাগী হওয়ায় বাইরে থেকে অন্য গাছের পরাগরেণু আসার সম্ভাবনা কম, ফলে বিশুদ্ধ বৈশিষ্ট্য বজায় রাখা সহজ।
• প্রয়োজনে সহজে ইতর পরাগযোগ ঘটানো যায়।
• মটর গাছে অনেক বিপরীতধর্মী বৈশিষ্ট্য স্পষ্টভাবে দেখা যায়।
• সংকর গাছগুলি প্রজননে সক্ষম হয়।

মেন্ডেল নির্বাচিত সাত জোড়া বিপরীতধর্মী বৈশিষ্ট্য:

বৈশিষ্ট্য	প্রকট	প্রচ্ছন্ন
1. কাণ্ডের উচ্চতা	লম্বা	বেঁটে
2. ফুলের বর্ণ	বেগুনি	সাদা
3. ফুলের অবস্থান	কাক্ষিক	শীর্ষস্থ
4. ফলের আকৃতি	পরিপুষ্ট	খাঁজযুক্ত
5. ফলের বর্ণ	সবুজ	হলুদ
6. বীজের আকৃতি	গোল	কুঞ্চিত
7. বীজের বর্ণ	হলুদ	সবুজ

মেন্ডেলের বংশগতির সূত্রাবলী (Mendel's Laws of Inheritance)

১. প্রথম সূত্র বা পৃথকীভবনের সূত্র (Law of Segregation)

সূত্র: কোনো জীবের একজোড়া বিপরীতধর্মী বৈশিষ্ট্য এক জনু থেকে পরবর্তী জনুতে সঞ্চারিত হওয়ার সময় একত্রিত হলেও মিশ্রিত হয় না, বরং গ্যামেট গঠনকালে বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণকারী ফ্যাক্টর বা অ্যালিলগুলি পরস্পর থেকে পৃথক হয়ে যায় এবং প্রতিটি গ্যামেট যেকোনো একটি ফ্যাক্টর গ্রহণ করে।

ব্যাখ্যা: একসংকর জনন পরীক্ষা (Monohybrid Cross)

মেন্ডেল একটি বিশুদ্ধ লম্বা (TT) মটর গাছের সঙ্গে একটি বিশুদ্ধ বেঁটে (tt) মটর গাছের ইতর পরাগযোগ ঘটান।

• জনিতৃ জনু (P): বিশুদ্ধ লম্বা (TT) × বিশুদ্ধ বেঁটে (tt)
• গ্যামেট (G): (T) এবং (t)
• প্রথম অপত্য জনু (F1): সব গাছই সংকর লম্বা (Tt) হয়। এখানে প্রকটতার সূত্র অনুযায়ী, লম্বা বৈশিষ্ট্যটি (T) বেঁটে বৈশিষ্ট্যটির (t) উপর প্রকট।
• F1 জনুর স্ব-পরাগযোগ: সংকর লম্বা (Tt) × সংকর লম্বা (Tt)
• গ্যামেট (G): (T), (t) এবং (T), (t)
• দ্বিতীয় অপত্য জনু (F2): চেকার বোর্ডের (Punnett Square) মাধ্যমে ফলাফলটি দেখা যাক:

গ্যামেট	T	t
T	TT (লম্বা)	Tt (লম্বা)
t	Tt (লম্বা)	tt (বেঁটে)

ফলাফল:

• ফিনোটাইপিক অনুপাত: লম্বা : বেঁটে = 3 : 1
• জিনোটাইপিক অনুপাত: বিশুদ্ধ লম্বা (TT) : সংকর লম্বা (Tt) : বিশুদ্ধ বেঁটে (tt) = 1 : 2 : 1

২. দ্বিতীয় সূত্র বা স্বাধীন বিন্যাসের সূত্র (Law of Independent Assortment)

সূত্র: দুই বা ততোধিক জোড়া বিপরীতধর্মী বৈশিষ্ট্যযুক্ত জীবের মধ্যে সংকরায়ণ ঘটালে প্রতিটি বৈশিষ্ট্য 독립ভাবে এক জনু থেকে অন্য জনুতে সঞ্চারিত হয় এবং গ্যামেট গঠনকালে তারা স্বাধীনভাবে সম্ভাব্য সকল সমন্বয়ে বিন্যস্ত হয়।

ব্যাখ্যা: দ্বিসংকর জনন পরীক্ষা (Dihybrid Cross)

মেন্ডেল একটি বিশুদ্ধ গোল-হলুদ (RRYY) বীজযুক্ত মটর গাছের সঙ্গে একটি বিশুদ্ধ কুঞ্চিত-সবুজ (rryy) বীজযুক্ত মটর গাছের সংকরায়ণ ঘটান।

• জনিতৃ জনু (P): গোল-হলুদ (RRYY) × কুঞ্চিত-সবুজ (rryy)
• গ্যামেট (G): (RY) এবং (ry)
• প্রথম অপত্য জনু (F1): সব গাছই সংকর গোল-হলুদ (RrYy) হয়।
• F1 জনুর স্ব-পরাগযোগ: সংকর গোল-হলুদ (RrYy) × সংকর গোল-হলুদ (RrYy)
• F1 থেকে উৎপন্ন গ্যামেট (চার প্রকার): RY, Ry, rY, ry

দ্বিতীয় অপত্য জনু (F2) - চেকার বোর্ড:

গ্যামেট	RY	Ry	rY	ry
RY	RRYY	RRYy	RrYY	RrYy
Ry	RRYy	RRyy	RrYy	Rryy
rY	RrYY	RrYy	rrYY	rrYy
ry	RrYy	Rryy	rrYy	rryy

ফলাফল:

• ফিনোটাইপিক অনুপাত:
  • গোল-হলুদ : 9
  • গোল-সবুজ : 3
  • কুঞ্চিত-হলুদ : 3
  • কুঞ্চিত-সবুজ : 1
  • অর্থাৎ, অনুপাতটি হলো 9 : 3 : 3 : 1

মেন্ডেলবাদের ব্যতিক্রম (Deviations from Mendelism)

কিছু ক্ষেত্রে বংশগতির ধরন মেন্ডেলের সূত্রগুলি পুরোপুরি অনুসরণ করে না। এগুলি মেন্ডেলবাদের ব্যতিক্রম নামে পরিচিত।

1. অসম্পূর্ণ প্রকটতা (Incomplete Dominance):

   যখন দুটি বিপরীত বৈশিষ্ট্যের সংকরায়ণে F1 জনুতে কোনো বৈশিষ্ট্যই সম্পূর্ণরূপে প্রকাশ পায় না, বরং একটি মধ্যবর্তী বৈশিষ্ট্যের আবির্ভাব ঘটে, তাকে অসম্পূর্ণ প্রকটতা বলে।

   উদাহরণ: সন্ধ্যামালতী (Mirabilis jalapa) গাছের বিশুদ্ধ লাল (RR) ও বিশুদ্ধ সাদা (rr) ফুলের মধ্যে সংকরায়ণ ঘটালে F1 জনুর সব ফুল গোলাপী (Rr) হয়। F2 জনুতে লাল, গোলাপী ও সাদা ফুল 1 : 2 : 1 অনুপাতে উৎপন্ন হয়। এখানে জিনোটাইপিক ও ফিনোটাইপিক অনুপাত একই হয়।

2. সহ-প্রকটতা (Co-dominance):

   যখন হেটেরোজাইগাস অবস্থায় দুটি অ্যালিলই সমানভাবে নিজেদের বৈশিষ্ট্য প্রকাশ করে, তখন তাকে সহ-প্রকটতা বলে।

   উদাহরণ: মানুষের ABO ব্লাড গ্রুপের AB গ্রুপ। এখানে Iᴬ এবং Iᴮ অ্যালিল দুটি একসঙ্গে থাকায় RBC-এর উপর A এবং B উভয় অ্যান্টিজেনই তৈরি হয়।

3. মাল্টিপল অ্যালিল (Multiple Alleles):

   যখন কোনো একটি জিন দুইয়ের অধিক অ্যালিল দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, তখন তাকে মাল্টিপল অ্যালিল বলে।

   উদাহরণ: মানুষের ABO ব্লাড গ্রুপ তিনটি অ্যালিল (Iᴬ, Iᴮ, i) দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

মানুষের লিঙ্গ নির্ধারণ (Sex Determination in Humans)

মানুষের দেহকোষে 46টি বা 23 জোড়া ক্রোমোজোম থাকে। এর মধ্যে 22 জোড়া (44টি) অটোজোম (Autosome) যা দেহজ বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণ করে এবং 1 জোড়া (2টি) সেক্স ক্রোমোজোম (Sex Chromosome) যা লিঙ্গ নির্ধারণ করে।

• মহিলাদের: দুটি X ক্রোমোজোম (XX) থাকে। তারা এক প্রকারের গ্যামেট (ডিম্বাণু) তৈরি করে, যা 22A + X প্রকৃতির।
• পুরুষদের: একটি X এবং একটি Y ক্রোমোজোম (XY) থাকে। তারা দুই প্রকারের গ্যামেট (শুক্রাণু) তৈরি করে: 22A + X এবং 22A + Y প্রকৃতির।

নিষেককালে, যদি X-যুক্ত শুক্রাণু ডিম্বাণুকে নিষিক্ত করে, তবে জাইগোটটি XX (কন্যা সন্তান) হয়। আর যদি Y-যুক্ত শুক্রাণু ডিম্বাণুকে নিষিক্ত করে, তবে জাইগোটটি XY (পুত্র সন্তান) হয়। সুতরাং, সন্তানের লিঙ্গ নির্ধারণে পিতার ভূমিকাই প্রধান।

জিনগত রোগ (Genetic Disorders)

জিন বা ক্রোমোজোমের অস্বাভাবিকতার কারণে যে রোগগুলি বংশপরম্পরায় সঞ্চারিত হয়, তাদের জিনগত রোগ বলে।

1. হিমোফিলিয়া (Haemophilia): এটি একটি X-লিঙ্কড প্রচ্ছন্ন জিনঘটিত রোগ। এই রোগে রক্ত তঞ্চনকারী ফ্যাক্টর (Factor VIII বা IX) তৈরি হয় না, ফলে সামান্য আঘাতেও রক্তপাত বন্ধ হতে চায় না। যেহেতু এটি X-লিঙ্কড রোগ, তাই পুরুষরা বেশি আক্রান্ত হয়।
2. বর্ণান্ধতা (Colour Blindness): এটিও একটি X-লিঙ্কড প্রচ্ছন্ন জিনঘটিত রোগ। এই রোগে আক্রান্ত ব্যক্তি লাল ও সবুজ বর্ণের মধ্যে পার্থক্য করতে পারে না।
3. থ্যালাসেমিয়া (Thalassemia): এটি একটি অটোজোম বাহিত প্রচ্ছন্ন জিনঘটিত রোগ। এই রোগে হিমোগ্লোবিনের গঠন ত্রুটিপূর্ণ হওয়ায় তীব্র রক্তাল্পতা দেখা দেয়। এটি দুই প্রকার - আলফা থ্যালাসেমিয়া ও বিটা থ্যালাসেমিয়া।
4. ক্রোমোজোমীয় অস্বাভাবিকতা জনিত রোগ:
   • ডাউন সিনড্রোম (Down Syndrome): 21 নং অটোজোমের ট্রাইসোমি (দুটির বদলে তিনটি ক্রোমোজোম) ঘটলে এই রোগ হয়। মোট ক্রোমোজোম সংখ্যা হয় 47।
   • ক্লাইনফেল্টার সিনড্রোম (Klinefelter Syndrome): পুরুষদের সেক্স ক্রোমোজোমে একটি অতিরিক্ত X ক্রোমোজোম (XXY) থাকলে এই রোগ হয়। মোট ক্রোমোজোম সংখ্যা হয় 47।
   • টার্নার সিনড্রোম (Turner Syndrome): মহিলাদের সেক্স ক্রোমোজোমে একটি X ক্রোমোজোমের অভাব (XO) ঘটলে এই রোগ হয়। মোট ক্রোমোজোম সংখ্যা হয় 45।