জিনতত্ত্বের জনক গ্রেগর জোহান মেন্ডেল (১৮২২–১৮৮৪) ১৮৫৬ থেকে ১৮৬৩ সালের মধ্যে অস্ট্রিয়ার ব্রুন শহরের মঠে উদ্যান মটর গাছের (Pisum sativum) ওপর সুপরিকল্পিত সংকরায়ণ পরীক্ষা সম্পন্ন করেন। তাঁর সাফল্যের মূল কারণ ছিল বৈজ্ঞানিক পরিসংখ্যানের যথাযথ প্রয়োগ এবং মটর গাছের অনন্য বৈশিষ্ট্যসমূহ:
- ৭ জোড়া সুস্পষ্ট বিপরীতধর্মী বৈশিষ্ট্য: সহজে শনাক্তযোগ্য প্রকট ও প্রচ্ছন্ন রূপভেদ:
- কাণ্ডের দৈর্ঘ্য: দীর্ঘ বা লম্বা (প্রকট, $T$) বনাম খর্ব বা বেঁটে (প্রচ্ছন্ন, $t$)
- ফুলের বর্ণ: বেগুনি বা লালচে (প্রকট, $W$) বনাম সাদা (প্রচ্ছন্ন, $w$)
- ফুলের অবস্থান: কাক্ষিক (প্রকট, $A$) বনাম শীর্ষস্থ (প্রচ্ছন্ন, $a$)
- শুঁটির বা ফলের আকার: স্ফীত বা পরিপুষ্ট (প্রকট, $I$) বনাম খাঁজযুক্ত (প্রচ্ছন্ন, $i$)
- শুঁটির বা ফলের বর্ণ: সবুজ (প্রকট, $G$) বনাম হলুদ (প্রচ্ছন্ন, $g$)
- বীজের আকার: গোলাকার (প্রকট, $R$) বনাম কুঞ্চিত (প্রচ্ছন্ন, $r$)
- বীজপত্রের বর্ণ: হলুদ (প্রকট, $Y$) বনাম সবুজ (প্রচ্ছন্ন, $y$)
- উভলিঙ্গ ও স্ব-পরাগযোগী ফুল: মটর ফুল স্বাভাবিকভাবে স্ব-পরাগযোগী হওয়ায় বিশুদ্ধ বংশধারা (Homozgous True-breeding) নিশ্চিত থাকে; তবে ইমাস্কুলেশন (পুংকেশর অপসারণ) ও ব্যাগিং-এর মাধ্যমে সহজেই কৃত্রিম পর-সংকরায়ণ ঘটানো যায়।
- স্বল্প জীবনকাল ও বহু অপত্য সৃষ্টি: একবর্ষজীবী বিরুৎ হওয়ায় ৩–৪ মাসের মধ্যে জীবনচক্র শেষ হয় এবং প্রতিটি শুঁটিতে প্রচুর বীজ উৎপন্ন হওয়ায় অল্প সময়ে বহু প্রজন্মের অনুপাত নির্ণয় সম্ভব।
একজোড়া বিপরীতধর্মী বৈশিষ্ট্য সম্পন্ন দুটি বিশুদ্ধ জীবের মধ্যে সংকরায়ণকে একসংকর জনন (Monohybrid Cross) বলে। যেমন: খাঁটি দীর্ঘ ($TT$) মটর গাছের সাথে খাঁটি খর্ব ($tt$) মটর গাছের সংকরায়ণ:
- প্রথম অপত্য জনু ($F_1$): সকল অপত্যই দৃশ্যত দীর্ঘ হলেও জিনোটাইপগতভাবে সংকর দীর্ঘ ($Tt$)। কোনো মিশ্রণ বা মধ্যবর্তী রূপ দেখা যায় না।
- দ্বিতীয় অপত্য জনু ($F_2$ - স্ব-পরাগযোগ $Tt imes Tt$):
- ফিনোটাইপ অনুপাত: $৩ ext{ দীর্ঘ} : ১ ext{ খর্ব}$ ($৩:১$)
- জিনোটাইপ অনুপাত: $১ ext{ বিশুদ্ধ দীর্ঘ }(TT) : ২ ext{ সংকর দীর্ঘ }(Tt) : ১ ext{ বিশুদ্ধ খর্ব }(tt)$ ($১:২:১$)
| মেন্ডেলের সূত্র | সূত্রের বিবৃতি ও ব্যাখ্যা | সার্বজনীনতা ও ব্যতিক্রম |
|---|---|---|
| প্রকটতার সূত্র (Law of Dominance) | জীবদেহে প্রতিটি বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণের জন্য একজোড়া ফ্যাক্টর (জিন) থাকে। একজোড়া বিপরীতধর্মী অ্যালিল মিশ্রিত অবস্থায় থাকলে একটি অ্যালিলের বহিঃপ্রকাশ ঘটে (প্রকট অ্যালিল) এবং অপর অ্যালিলটির প্রকাশ সুপ্ত থাকে (প্রচ্ছন্ন অ্যালিল)। | সার্বজনীন নয়: অসম্পূর্ণ প্রকটতা এবং সহ-প্রকটতা এই সূত্রের সুস্পষ্ট ব্যতিক্রম। |
| পৃথকভবন সূত্র (Law of Segregation / গ্যামেটের বিশুদ্ধতা সূত্র) | কোনো জীবের সংকর অপত্যে বিপরীতধর্মী অ্যালিলসমূহ একত্রিত হলেও তারা পরস্পরের সাথে মিশে যায় না বা বিলুপ্ত হয় না; বরং গ্যামেট গঠনকালে তারা পরস্পর থেকে পৃথক হয়ে বিশুদ্ধ অবস্থায় ভিন্ন ভিন্ন গ্যামেটে প্রবেশ করে। | সার্বজনীনভাবে সত্য: ডিপ্লয়েড যৌন জননকারী সকল জীবের ক্ষেত্রে এই সূত্রটি কোনো ব্যতিক্রম ছাড়াই সম্পূর্ণ কার্যকর। |
দুই জোড়া বিপরীত বৈশিষ্ট্যযুক্ত বিশুদ্ধ উদ্ভিদের সংকরায়ণকে দ্বিসংকর জনন (Dihybrid Cross) বলে। যেমন: গোল-হলুদ বীজযুক্ত ($RRYY$) উদ্ভিদের সাথে কুঞ্চিত-সবুজ বীজযুক্ত ($rryy$) উদ্ভিদের সংকরায়ণ ঘটানো হলে $F_1$ জনুতে সংকর গোল-হলুদ ($RrYy$) উদ্ভিদ উৎপন্ন হয়। $F_1$ জনুর স্বপরাগযোগে চেকারবোর্ডে ১৬টি সমন্বয় পাওয়া যায়:
- $F_2$ ফিনোটাইপ অনুপাত: $৯ ext{ গোল-হলুদ} : ৩ ext{ গোল-সবুজ} : ৩ ext{ কুঞ্চিত-হলুদ} : ১ ext{ কুঞ্চিত-সবুজ}$ ($৯:৩:৩:১$)।
- $F_2$ জিনোটাইপ অনুপাত: $১:২:১:২:৪:২:১:২:১$ (যা মূলত $(১:২:১) imes (১:২:১)$-এর গুণফল)।
- স্বাধীন সঞ্চারণ সূত্র (Law of Independent Assortment): দুই বা ততোধিক জোড়া বিপরীতধর্মী বৈশিষ্ট্যযুক্ত জীবের মধ্যে সংকরায়ণ ঘটলে অপত্য জনুতে অ্যালিলগুলি কেবল পৃথকই হয় না, বরং গ্যামেট গঠনকালে তারা সম্ভাব্য সকল সমবায়ে একে অপরের থেকে সম্পূর্ণ স্বাধীনভাবে সঞ্চারিত হয়। সীমাবদ্ধতা: ভিন্ন ভিন্ন ক্রোমোজোমে অবস্থিত জিনের ক্ষেত্রে এটি প্রযোজ্য হলেও ক্রোমোজোমীয় লিংকেজ (Linkage) থাকলে এই সূত্র লঙ্ঘিত হয়।
ব্যাক ক্রস: $F_1$ সংকর উদ্ভিদের সাথে যে কোনো একটি জনিতৃর (প্রকট বা প্রচ্ছন্ন) সংকরায়ণকে ব্যাক ক্রস বলে।
টেস্ট ক্রস: কোনো অজ্ঞাত জিনোটাইপযুক্ত প্রকট ফিনোটাইপধারী জীব বিশুদ্ধ হোমোজাইগাস নাকি সংকর হেটারোজাইগাস তা নির্ধারণের জন্য তাকে বিশুদ্ধ হোমোজাইগাস প্রচ্ছন্ন জনিতৃর সাথে সংকরায়ণ ঘটানোকে টেস্ট ক্রস বলে।
- একসংকর টেস্ট ক্রস অনুপাত: $Tt imes tt o ১ ext{ দীর্ঘ }(Tt) : ১ ext{ খর্ব }(tt)$ ($১:১$ অনুপাত)। যদি সব অপত্যই দীর্ঘ হতো, তবে অজ্ঞাত উদ্ভিদটি নিশ্চিতভাবেই বিশুদ্ধ দীর্ঘ ($TT$) ছিল।
- দ্বিসংকর টেস্ট ক্রস অনুপাত: $RrYy imes rryy o ১:১:১:১$ (গোল-হলুদ : গোল-সবুজ : কুঞ্চিত-হলুদ : কুঞ্চিত-সবুজ)।
- গুরুত্বপূর্ণ প্রতিপাদ্য: "সকল টেস্ট ক্রসই ব্যাক ক্রস, কিন্তু সকল ব্যাক ক্রস টেস্ট ক্রস নয়।"