Chapter 8: Heredity
Learn थे fundamental mechanisms by which characteristics are passed from parents to offspring—from Mendel's famous pea plant experiments to थे molecular path of gene expression and sex determination. Parents से offspring में characteristics पास होने के fundamental mechanisms को सीखें—Mendel के प्रसिद्ध मटर के पौधे (मटर का पौधा (pea पौधा)) पर experiment से लेकर gene expression और sex determination के molecular path तक।
- In Class 9, we learned that cells divide using mitosis (for growth) and meiosis (to make reproductive gametes). Class 9 में, हमने सीखा था की cells growth के लिए mitosis और reproductive gametes (युग्मक) बनाने के लिए meiosis division का उसे करती हैं.
- In Chapter 7, we saw that थे creation of a chemical DNA copy is थे basic event of reproduction, which leads to minor errors (variations). Chapter 7 में, हमने देखा कि chemical DNA copy बनाना reproduction का basic event है, जिससे minor errors (variations) पैदा होती हैं।
- Chromosomes inside थे cell nucleus hold our genetic data in DNA strands. Cell nucleus के अंदर present chromosomes (chromosome) DNA strands में हमारा genetic data hold करते हैं।
1. Accumulation of Variation during Reproduction 1. Accumulation of Variation during Reproduction (reproduction के दौरान diversities का संचयन)
Imagine copying a massive 100-page recipe book by hand. If you copy it alone (asexual copying), you will write very similar books, with only a rare spelling typo (variation). If you pass that slightly misspelled book to थे next person to copy, they inherit your typo AND make a new typo of their own. Over time, typos pile up. However, if two people mix pages from their books (sexual copying), you get a massive variety of completely new recipes instantly! Maan लीजिए आप haath से 100 pages की एक बड़ी recipe book copy कर रहे हैं। अगर आप akele copy करते हैं (asexual copying), तो आप लगभग same books likhenge, जिसमें bas कोई एक-आधी spelling typo (variation) होगी। अगर आप वह typo वाली book किसी और को copy करने के लिए देते हैं, तो उन्हें वह typo तो milegi ही, साथ ही वह अपनी nayi typo भी karenge। Dhire-dhire typos बढ़ती jayengi। लेकिन अगर do log अपने-अपने books के pages mix करके copy बनाते हैं (sexual copying), तो instantly nayi recipes की dheron varieties mil jayengi!
Inheritance from थे previous generation provides both a common basic body design, and subtle changes in it, for थे next generation [NCERT p.128]. When this new generation reproduces, थे offspring will inherit थे existing differences from थे parents, and also develop newly created differences [NCERT p.128]. Previous generation से milne वाली inheritance से एक basic body design और usme थोड़े changes (subtle changes) next generation को मिलते हैं [NCERT p.128]। जब ये new generation reproduce करती है, तो offspring parents से मिली हुई differences को inherit करते हैं और sath ही nayi variations भी develop करते हैं [NCERT p.128]।
This accumulation of differences behaves very differently depending on थे type of reproduction: Differences का यह accumulation reproduction के type पर depend करता है और दोनों modes में काफी अलग होता है:
- Asexual Reproduction (अलैंगिक जनन): When a single individual divides, as seen in bacteria, थे resulting offspring are highly similar [NCERT p.128]. The only differences are minor, arising from tiny chemical inaccuracies during DNA replication [NCERT p.128]. If we observe a sugarcane field, we see almost zero differences among थे individual plants because they are propagated asexually. Asexual Reproduction (अलैंगिक reproduction): जब एक single individual divide होता है, जैसे bacteria में, तो offspring highly similar होते हैं [NCERT p.128]। Inme सिर्फ minor differences होते हैं जो DNA replication के दौरान chemical inaccuracies के कारण पैदा होते हैं [NCERT p.128]। अगर हम sugarcane (गन्ने) का खेत देखें, तो individual पौधे के बीच लगभग zero differences दिखते हैं क्योंकि वे asexually propagate होते हैं।
- Sexual Reproduction (लैंगिक जनन): In organisms that reproduce sexually, like humans or dogs, two parents contribute genetic material [NCERT p.128]. This process maximizes थे mixing of gene combinations, creating quite distinct, visible variations among different individuals [NCERT p.128]. Sexual Reproduction (लैंगिक reproduction): Sexually reproducing organisms, जैसे humans या dogs में, do parents genetic material contribute करते हैं [NCERT p.128]। ये process gene combinations की mixing को badhata है, जिससे different individuals के बीच distinct और visible variations create होती हैं [NCERT p.128]।
Environmental Selection: Environmental Selection (पर्यावरणीय चयन):
Do all these variations have an equal chance of surviving? Definitely not [NCERT p.128]. Survival depends on थे nature of थे variation and how it fits थे environment. Kya सभी variations के survive करने के equal chances होते हैं? बिल्कुल नहीं [NCERT p.128]। Survival is baat पर depend करता है की variation का nature kaisa है और वह environment के sath kaise set होता है।
Slide थे control below to step through generations of dividing bacteria. Click on any bacterium to inspect its inherited and newly acquired mutations (variations). Dividing bacteria के generations को देखने के लिए slider control का उसे करें। किसी भी bacterium पर click करके उसके inherited और new mutations (variations) को inspect करें।
- DNA Replication Errors: Inaccuracies during cell division are थे fundamental cause of genetic variations. DNA Replication Errors: Cell division के दौरान होने वाली inaccuracies, genetic variations का fundamental cause हैं।
- Reproduction Type: Asexual reproduction produces very little variation (clones), while sexual reproduction creates vast, distinct differences due to gene mixing. Reproduction Type: Asexual reproduction बहुत कम variation produce करता है, जबकि sexual reproduction, gene mixing के कारण बड़ी और distinct variations create करता है।
- Survival Advantage: Natural selection preserves variations that help organisms withstand harsh environmental changes. Survival Advantage: Natural selection उन variations को बचाता है जो organisms को बदलते environment में survive करने में help करती हैं।
2. Rules for थे Inheritance of Traits — Mendel's Contributions 2. Rules for थे Inheritance of Traits — Mendel's Contributions (लक्षणों की वंशागति के law — मेंडेल का contribution)
Think of your genes as a set of coins. For every trait (like height), you get one coin from your father and one from your mother. If your father gives you a 'Tall' coin (dominant) and your mother gives you a 'Short' coin (recessive), you will grow tall because थे Tall coin overrides थे Short one. Only if BOTH parents give you 'Short' coins will you be short. Genetic inheritance is like this probability game! अपने genes को coins के एक set की तरह समझें। हर trait (जैसे height) के लिए, आपको एक coin father से और एक mother से मिलता है। अगर father 'Tall' coin (dominant) देते हैं और mother 'Short' coin (recessive) देती हैं, तो आप tall ही grow karenge क्योंकि Tall coin Short वाले को override कर देता है। अगर दोनों parents से 'Short' coins मिलेंगे, tabhi आप short grow karenge। Genetic inheritance probability का ऐसा ही khel है!
The rules of inheritance in human beings are based on थे fact that both parents contribute practically equal amounts of genetic material (DNA) to थे child [NCERT p.129]. Thus, for each trait, every child has two versions (alleles) [NCERT p.129]. Humans में inheritance के rules इस fact पर based हैं कि child को दोनों parents से लगभग equal amount में genetic material (DNA) मिलता है [NCERT p.129]। Iska matlab है की child में हर trait के do versions (alleles) होते हैं [NCERT p.129]।
Gregor Johann Mendel (1822–1884) worked out these basic rules using garden peas (Pisum sativum) [NCERT p.130]. He chose pea plants because they have distinct, contrasting visible characters (e.g., tall/short, round/wrinkled seeds, white/violet flowers) [NCERT p.130]. Gregor Johann Mendel (1822–1884) ने garden peas (मटर) (Pisum sativum) का उसे करके basic rules of inheritance develop किए [NCERT p.130]। उन्होंने मटर के पौधे (pea पौधे) को इसलिए चुना क्योंकि इनमें distinct और contrasting characters होते हैं (जैसे tall/short, round/wrinkled seeds, white/बैंगनी (violet) फूल) [NCERT p.130]।
1. Monohybrid Cross: Tall × Short Plants 1. Monohybrid Cross: Tall × Short Plants (एकसंकर संकरण)
Mendel crossed a pure tall plant (genotype TT) with a pure short plant (genotype tt) [NCERT p.130]: Mendel ने एक pure tall पौधा (genotype TT) और pure short पौधा (genotype tt) के बीच cross कराया [NCERT p.130]:
- F1 (First Filial) Generation: All plants in थे F1 progeny were tall [NCERT p.130]. There were no medium-height plants. This showed that only one parental trait—Tallness—was expressed. F1 (First Filial) Generation: F1 progeny के सभी पौधे tall (लंबे) थे [NCERT p.130]। कोई भी medium height का पौधा नहीं था। इससे पता चला की parents के contrasting traits में से सिर्फ एक—tallness—ही express hua।
- F2 (Second Filial) Generation: When Mendel self-pollinated थे F1 tall plants (Tt × Tt), थे progeny were not all tall. Instead, exactly one-quarter (25%) of them were short, and three-quarters (75%) were tall [NCERT p.130]. F2 (Second Filial) Generation: जब Mendel ने F1 लंबे (tall) पौधे (Tt × Tt) की self-pollination कराई, तो progeny के सभी पौधे tall नहीं थे। Unme से exactly one-quarter (25%) short थे और three-quarters (75%) tall थे [NCERT p.130]।
This proved that both थे tallness and shortness traits were inherited in थे F1 plants, but only थे tallness was visible. The trait expressed in थे heterozygous state (T) is थे dominant trait (प्रभावी), and थे hidden trait (t) is थे recessive trait (अप्रभावी) [NCERT p.130]. इससे ये prove हुआ की F1 पौधे में tallness और shortness दोनों traits inherit हुए थे, पर सिर्फ tallness ही visible थी। Heterozygous state में जो trait express होता है (T) उसे dominant trait (प्रभावी) kehte हैं, और जो hidden रहता है (t) उसे recessive trait (अप्रभावी) kehte हैं [NCERT p.130]।
- Phenotypic Ratio (बाहरी अनुपात): 3 Tall : 1 Short (3:1) [NCERT p.130] Phenotypic Ratio (outer ratio): 3 Tall : 1 Short (3:1) [NCERT p.130]
- Genotypic Ratio (जीनी अनुपात): 1 TT : 2 Tt : 1 tt (1:2:1) [NCERT p.130] Genotypic Ratio (जीनी ratio): 1 TT : 2 Tt : 1 tt (1:2:1) [NCERT p.130]
Build थे F2 generation cross by selfing थे F1 hybrid tall plant (Tt × Tt). Click on थे blank cells below to toggle their genotypes, then check your answers! F1 hybrid tall पौधा (Tt × Tt) की selfing karake F2 generation cross बनाएं। Blank cells पर click करके genotype toggle करें, फिर answers verify करें!
(Dominant)
(Recessive)
2. Dihybrid Cross: Independent Assortment 2. Dihybrid Cross: Independent Assortment (द्विसंकर संकरण)
Mendel also crossed plants with two differing traits: seed shape (Round/Wrinkled) and seed color (Yellow/Green) [NCERT p.131].
Crossing pure Round Yellow (RRYY) with pure Wrinkled Green (rryy) pea plants yields F1 progeny that are all Round Yellow (RrYy), establishing Round and Yellow as dominant characteristics [NCERT p.131].
Mendel ने do contrasting traits वाले पौधे के बीच भी crosses karaye: बीज का आकार (seed आकार) (Round/Wrinkled) और बीज का रंग (seed रंग) (Yellow/Green) [NCERT p.131]।
Pure गोल-पीले (Round Yellow) (RRYY) और pure झुर्रीदार-हरे (Wrinkled Green) (rryy) पौधे को cross karaye jaane पर F1 progeny के सभी seeds गोल-पीले (Round Yellow) (RrYy) मिले, जिससे Round और Yellow dominant traits establish हुए [NCERT p.131]।
When these F1 plants self-pollinate (RrYy × RrYy), थे F2 offspring exhibit entirely new combinations [NCERT p.131]: जब इन F1 पौधे की self-pollination (RrYy × RrYy) करायी गयी, तो F2 generation में बिल्कुल नए combinations देखने को मिले [NCERT p.131]:
- Some are Round Yellow (9/16) कुछ seeds गोल-पीले (Round Yellow) (9/16) थे।
- Some are Round Green (3/16) — (New combination!) कुछ seeds गोल-हरे (Round Green) (3/16) थे — (नया combination!)
- Some are Wrinkled Yellow (3/16) — (New combination!) कुछ seeds झुर्रीदार-पीले (Wrinkled Yellow) (3/16) थे — (नया combination!)
- Some are Wrinkled Green (1/16) कुछ seeds झुर्रीदार-हरे (Wrinkled Green) (1/16) थे।
This 9:3:3:1 phenotypic ratio shows that seed shape and seed color are inherited independently of each other. This is known as थे Law of Independent Assortment [NCERT p.131]. यह 9:3:3:1 phenotypic ratio शो करता है कि बीज का आकार (seed आकार) और बीज का रंग (seed रंग) एक दूसरे से independently inherit होते हैं। इस law को Law of Independent Assortment (स्वतंत्र अपव्यूहन का law) कहते हैं [NCERT p.131]।
Click on थे buttons below to highlight specific seed phenotypes in थे 4x4 F2 cross. Notice how थे traits assort independently to yield थे 9:3:3:1 ratio! You can also click individual cells to inspect their specific genotype. 4x4 F2 cross में specific phenotypes को highlight करने के लिए नीचे दिए buttons पर click करें। देखें कैसे traits independently segregate hokar 9:3:3:1 ratio बनाते हैं! हर cell पर click करके genotype inspect किया ja सकता है।
- Contrasting Characters: Mendel's pea plant crossings established dominant (expressed in Tt) and recessive (expressed only in tt) traits. Contrasting Characters: Mendel ने मटर का पौधा (pea पौधा) crossings से establish किया कि traits, dominant (जो Tt में express होता है) और recessive (जो सिर्फ tt में express होता है) होते हैं।
- Monohybrid Cross (TT × tt): Yields an F1 generation that is 100% tall, and an F2 generation with a 3:1 phenotypic (Tall:Short) and a 1:2:1 genotypic ratio. Monohybrid Cross (TT × tt): इससे F1 generation 100% tall मिलती है, और F2 generation में 3:1 phenotypic (Tall:Short) और 1:2:1 genotypic ratio मिलता है।
- Dihybrid Cross (RRYY × rryy): F2 generation self-cross yields a 9:3:3:1 phenotypic ratio, proving independent assortment. Dihybrid Cross (RRYY × rryy): F2 generation के self-cross से 9:3:3:1 ratio मिलता है, जो independent assortment को prove करता है।
3. How do these Traits get Expressed? 3. How do these Traits get Expressed? (लक्षण अपने आप को कैसे व्यक्त करते हैं?)
How does cellular inheritance actually control physical characteristics? Cellular inheritance actual physical characteristics को कैसे control करती है?
How does cellular inheritance actually control physical characteristics?
- The DNA Blueprint: Cellular DNA is थे ultimate source of information for synthesizing proteins in थे cell [NCERT p.131]. The DNA Blueprint: Cellular DNA cell के अंदर proteins की synthesis के लिए primary information source है [NCERT p.131]।
- The Gene: A section of DNA that provides instructions for making one specific protein is called थे gene (जीन) for that protein [NCERT p.131]. The Gene: DNA का वह section जो एक specific protein बनाने के लिए information देता है, उसे उस protein का gene (जीन) kehte हैं [NCERT p.131]।
- Protein & Enzymes: Genes control traits by producing proteins. Many of these proteins are enzymes [NCERT p.131]. Let's take plant height as an example. Plant growth is triggered by hormones. The amount of hormone made depends directly on थे efficiency of थे enzyme responsible for making it [NCERT p.131]. Protein & Enzymes: Genes proteins बनाकर traits को control करते हैं। इनमें से कई proteins enzymes होते हैं [NCERT p.131]। example के लिए पौधा height को lete हैं। पौधा height growth hormone पर depend करती है, और hormone kitna बनेगा ये उसे banane वाले enzyme की efficiency पर depend करता है [NCERT p.131]।
- Trait Expression: If थे gene provides instructions for a highly efficient enzyme, a lot of plant hormone is made, and थे plant will grow tall [NCERT p.131]. If थे gene has an alteration (mutation) that makes थे enzyme less efficient, less hormone is synthesized, and थे plant remains short [NCERT p.131]. Trait Expression: अगर gene एक efficient enzyme बनाने की instruction देता है, तो dher सारा पौधा hormone बनेगा और पौधा tall grow karega [NCERT p.131]। लेकिन अगर gene में कोई change (mutation) हो जिससे enzyme less efficient हो jaye, तो hormone कम बनेगा और पौधा short रह jayega [NCERT p.131]।
During sexual reproduction, each parent contributes a copy of थे same gene, meaning every cell has two sets of all genes, housed on homologous pairs of chromosomes [NCERT p.131]. Germ cells (gametes) receive only one chromosome from each homologous pair [NCERT p.132]. When a maternal and paternal gamete fuse at fertilization, थे normal double set of chromosomes is fully restored, ensuring genetic stability across species [NCERT p.132]. Key concept: Chromosomes as Independent Pieces
Sexual reproduction के दौरान, दोनों parents same gene की एक-एक copy contribute करते हैं, जिससे cell में हर gene के do sets ban जाते हैं, जो chromosomes के homologous pairs पर होते हैं [NCERT p.131]। Germ cells (gametes) को इन homologous pairs में से एक ही chromosome मिलता है [NCERT p.132]। जब maternal और paternal gametes fertilization के समय fuse होते हैं, तो chromosomes का normal double set फिर से restore हो जाता है, जिससे species की genetic stability बनी रहती है [NCERT p.132]।
Adjust थे slider to change थे enzyme efficiency level. Watch थे molecular path from DNA transcription down to थे physical height of थे pea plant! Enzyme efficiency level को change करने के लिए slider को adjust करें। DNA transcription से lekar मटर का पौधा (pea पौधा) की height तक के pure molecular pathway को देखें!
- Gene to Trait Path: Genes serve as templates to build proteins (enzymes) that catalyze hormone synthesis, regulating physical characteristics. Gene to Trait Path: Genes templates की तरह काम करते हैं जो hormone synthesis को catalyze करने वाले proteins (enzymes) बनाते हैं, और body traits को regulate करते हैं।
- Homologous Pairs: Organisms inherit two sets of chromosomes, providing two alleles for every genetic trait. Homologous Pairs: Organisms, chromosomes के दो sets inherit करते हैं, जिससे हर genetic trait के लिए दो alleles मिलते हैं।
- Gamete Fusion: Germ cells are haploid (one set of chromosomes), and their fusion at fertilization restores थे diploid number (two sets). Gamete Fusion: Germ cells haploid (chromosomes का single set) होते हैं, और fertilization के समय इनका fusion, chromosome number को restore करके diploid (double set) कर देता है।
4. Sex Determination 4. Sex Determination (लिंग निर्धारण)
Different species use very different strategies to decide थे sex of a newborn child [NCERT p.132]: Alag-अलग species newborn baby का sex determine करने के लिए different strategies उसे करती हैं [NCERT p.132]:
Different species use very different strategies to decide थे sex of a newborn child [NCERT p.132]:
- Environmental Sex Determination: Some reptiles depend completely on temperature. The temperature at which fertilized eggs are incubated determines whether थे developing embryo becomes male or female [NCERT p.132]. Snails can even change their sex during their lifetime, proving their sex is not genetically fixed [NCERT p.132]. Environmental Sex Determination: कुछ reptiles पूरी तरह temperature पर depend करते हैं। Egg incubation के temperature से determine होता है की embryo male बनेगा या female [NCERT p.132]। Snails अपना sex भी बदल सकते हैं, जो show करता है की उनका sex genetically fixed नहीं होता [NCERT p.132]।
- Genetic Sex Determination: In human beings, sex is determined genetically. The genes inherited from our parents decide थे biological sex from थे moment of fertilization [NCERT p.132]. Genetic Sex Determination: Humans में sex genetically determine होता है। Parents से inherit होने वाले genes fertilization के time ही biological sex fix कर देते हैं [NCERT p.132]।
Sex Chromosomes in Humans: Sex Chromosomes in Humans (मानवों में लिंग chromosome):
Human cells contain 23 pairs of chromosomes [NCERT p.132]: Human cells में chromosomes के 23 pairs होते हैं [NCERT p.132]:
- Autosomes (अलिंग गुणसूत्र): 22 pairs are perfect matching pairs, identical in both men and women, carrying body features [NCERT p.132]. Autosomes (अलिंग chromosome): 22 pairs perfect matching pairs होते हैं, जो men और women दोनों में same होते हैं और physical features carry करते हैं [NCERT p.132]।
- Sex Chromosomes (लिंग गुणसूत्र): 1 pair determines sex [NCERT p.132]. Sex Chromosomes (लिंग chromosome): 1 pair biological sex determine करता है [NCERT p.132]।
Since mothers are XX, all their eggs carry an X chromosome [NCERT p.132]. Since fathers are XY, half of their sperm carry an X chromosome, and थे other half carry a Y chromosome [NCERT p.132]. Mother XX होती हैं, इसलिए उनके सभी eggs में एक X chromosome होता है [NCERT p.132]। Father XY होते हैं, इसलिए उनके आधे (50%) sperm में X chromosome और आधे (50%) में Y chromosome होता है [NCERT p.132]।
- If an X-carrying sperm fertilizes थे egg, थे zygote is XX (Girl) [NCERT p.132]. अगर एक X-carrying sperm egg को fertilize करता है, तो zygote XX (Girl) बनता है [NCERT p.132]।
- If a Y-carrying sperm fertilizes थे egg, थे zygote is XY (Boy) [NCERT p.132]. अगर एक Y-carrying sperm egg को fertilize करता है, तो zygote XY (Boy) बनता है [NCERT p.132]।
Thus, थे sex of a child is determined entirely by what chromosome they inherit from their father [NCERT p.132]. The mother's genetic contribution is always X. इस तरह child का biological sex पूरी तरह इस baat पर depend करता है की उसे father से kaunsa chromosome मिलता है [NCERT p.132]। Mother का genetic contribution हमेशा X ही होता है।
Select which sperm cell fertilizes थे mother's egg cell to see zygote formation, or simulate 100 births to test थे statistical ratio! Zygote formation देखने के लिए select करें कि कौनसा sperm, egg cell को fertilize करेगा, या 100 births simulate करके statistical ratio test करें!
Mother (XX) Mother (XX / माता)
Father (XY) Father (XY / पिता)
- Varying Sex Strategies: Reptile sex is often determined by egg incubation temperature, snails can change sex, and humans determine sex genetically. Varying Sex Strategies: Reptiles में sex temperature पर depend करता है, snails अपना sex change कर सकते हैं, और humans में sex genetic होता है।
- Odd Chromosome Pair: Human females possess XX sex chromosomes, while males have mismatched XY chromosomes. Odd Chromosome Pair: Human females के पास XX sex chromosomes होते हैं, जबकि males के पास mismatched XY chromosomes होते हैं।
- Paternal Origin: The father's sperm carries either X or Y, determining थे biological sex of थे offspring. Paternal Origin: Father का sperm या तो X या Y carry करता है, जो offspring का biological sex determine करता है।
NCERT Solutions NCERT Solutions (textbook के हल)
In-Text Questions (Textbook Page 129)
Explanation: In asexual reproduction, genetic information is copied from a single parent with very high fidelity, producing offspring that are almost identical. Any variation arises only from rare errors in DNA replication. Once a variation appears, it is inherited by all subsequent generations. Since Trait B is found in 60% of थे population, it must have been replicated and passed down for a much longer period. Trait A (10%) is present in a much smaller fraction, suggesting it is a newer mutation that has only recently arisen. Answer: Trait B पहले पैदा हुआ होगा।
Explanation: Asexual reproduction में genetic information single parent से copy होती है, जिससे offspring almost identical होते हैं। कोई भी variation DNA replication में errors के कारण ही आती है। एक बार variation आने के बाद वह आगे के generations में copy होती रहती है। चूंकि Trait B 60% population में है, इसका मतलब है की ये kaafi पहले से reproduce और pass हो रहा है। Trait A सिर्फ 10% में है, जो show करता है की ये एक naya mutation है जो haal ही में पैदा हुआ है।
Explanation: Ecosystem niches can shift drastically due to temperature spikes, droughts, floods, or diseases. If all members of a species are identical (no variation) and a severe environmental change occurs, थे entire population could be wiped out. However, if a population has genetic variation, a few individuals might possess traits (like heat resistance or disease immunity) that allow them to survive थे change. These survivors will reproduce and multiply, ensuring थे survival of थे species. Answer: Variations badlte environment के khilaf एक genetic safety net banakar species के survival को ensure करती हैं।
Explanation: Temperature shifts, drought, flood, या disease के कारण ecosystem niches बदल सकते हैं। अगर species के सारे individuals identical होंगे (no variation) और कोई badlaav आता है, तो पूरी population khatam हो सकती है। लेकिन अगर population में genetic variations हैं, तो कुछ individuals में ऐसी qualities हो सकती हैं (जैसे heat resistance या immunity) जो उन्हें survive करने में help करें। ये survivors multiply karenge, जिससे species का survival बचा rahega।
In-Text Questions (Textbook Page 133)
- In थे first generation (F1), all progeny were tall plants. No short or medium plants were produced. This showed that out of थे two contrasting traits, only one—tallness—was expressed.
- When Mendel self-pollinated these F1 tall plants (Tt), थे short trait reappeared in थे F2 generation, making up 25% of थे offspring.
- First generation (F1) में सभी पौधे tall थे, कोई भी short या medium height का नहीं था। इससे पता चला की do contrasting traits में से सिर्फ एक (tallness) ही express हुआ।
- जब Mendel ने F1 लंबे (tall) पौधे (Tt) की self-pollination कराई, तो F2 generation में short trait वापस aa गया, जो total offspring का 25% था।
Crossing pure Round Yellow (RRYY) with Wrinkled Green (rryy) yielded all Round Yellow (RrYy) F1 plants.
When F1 plants self-pollinated to produce थे F2 generation, they yielded four distinct types:
- Round Yellow (9) — Parental combination
- Wrinkled Green (1) — Parental combination
- Round Green (3) — New combination
- Wrinkled Yellow (3) — New combination
Pure गोल-पीले (Round Yellow) (RRYY) और झुर्रीदार-हरे (Wrinkled Green) (rryy) के cross से F1 generation के सभी पौधे गोल-पीले (Round Yellow) (RrYy) मिले।
जब F1 पौधे की self-pollination से F2 generation produce हुई, तो chaar types के combinations मिले:
- गोल-पीले (Round Yellow) (9) — Parental combination
- झुर्रीदार-हरे (Wrinkled Green) (1) — Parental combination
- गोल-हरे (Round Green) (3) — Naya combination
- झुर्रीदार-पीले (Wrinkled Yellow) (3) — Naya combination
Explanation: Blood group alleles in humans can be heterozygous or homozygous.
- Case 1: If blood group A is dominant and blood group O is recessive: The man must be heterozygous A (IAIO) and थे woman must be homozygous O (IOIO). The daughter inherits IO from थे mother and IO from थे father, resulting in blood group O (IOIO). This is fully consistent.
- Case 2: If blood group O is dominant and blood group A is recessive: The woman is homozygous O (IOIO) and थे man is homozygous A (IAIA). Under this case, थे daughter would inherit O and be O, but थे man's A would have to behave differently. However, even if थे father is heterozygous A, we cannot rule out dominance.
Explanation: Humans में blood group alleles heterozygous या homozygous हो सकते हैं:
- Case 1: Agar blood group A dominant है और blood group O recessive है: तो man heterozygous A (IAIO) और woman homozygous O (IOIO) हो सकते हैं। Daughter को mother से IO और father से IO मिलेगा, जिससे उसका group O (IOIO) होगा। ये possible है।
- Case 2: Agar blood group O dominant है और blood group A recessive है: तो woman homozygous O (IOIO) और man heterozygous A (IAIO) या homozygous recessive A हो सकते हैं। यहाँ भी daughter का O होना possible है।
- Females have two identical sex chromosomes: XX. All eggs carry an X chromosome.
- Males have mismatched sex chromosomes: XY. Half of थे sperm carry an X, and थे other half carry a Y.
- If an X-carrying sperm fertilizes थे egg, थे zygote is XX → Girl.
- If a Y-carrying sperm fertilizes थे egg, थे zygote is XY → Boy.
- Females के पास matching sex chromosomes XX होते हैं। इसलिए सभी eggs में एक X chromosome होता है।
- Males के पास mismatched pair XY होता है। इसलिए आधे sperms X और आधे Y carry करते हैं।
- अगर egg को X-carrying sperm fertilize kare, तो zygote XX (Ladki) बनता है।
- अगर egg को Y-carrying sperm fertilize kare, तो zygote XY (Ladka) बनता है।
Chapter-End Exercises (Textbook Page 133)
(a) TTWW (b) TTww (c) TtWW (d) TtWw Q1. एक Mendelian experiment में बैंगनी (violet) फूल वाले लंबे मटर के पौधे (pea पौधे) को सफेद (white) फूल वाले छोटे मटर के पौधे (pea पौधे) से cross कराया गया। F1 progeny के सभी फूल violet setting के थे, पर उनमें से लगभग आधे पौधे छोटी height (short height) के थे। इससे पता चला की tall parent (parent) का genetic makeup कैसा था?
(a) TTWW (b) TTww (c) TtWW (d) TtWw
Explanation: Let's analyze थे traits one by one:
- Flower Color: Since all progeny bore violet flowers (none were white), थे tall parent must be homozygous dominant for violet color (WW), which completely masks थे recessive white color (w).
- Plant Height: Since almost half (50%) of थे progeny were short, थे tall parent must be heterozygous for height (Tt). Crossing Tt (heterozygous tall) with tt (short) yields 50% Tt (tall) and 50% tt (short) offspring. If थे parent were TT (homozygous tall), 100% of थे offspring would be tall.
Explanation: चलें traits को अलग-अलग check करते हैं:
- Flower रंग: Progeny के सभी फूल violet थे (कोई white नहीं था), इसका मतलब है की tall parent (parent) violet रंग के लिए homozygous dominant (WW) था, जो recessive white (w) को suppress कर देता है।
- पौधा height: Lagbhag 50% progeny short थी, इसका मतलब है की tall parent (parent) height के लिए heterozygous (Tt) था। Tt और tt के cross से ही 50% short offspring मिलते हैं। अगर parent TT (homozygous tall) होता, तो सभी offspring tall होते।
Explanation:
- If light eye color were a recessive trait (say, 'e'), then parents with light eyes must be homozygous recessive (ee). Two light-eyed parents (ee × ee) can only produce light-eyed children (100% ee). This matches थे study's observation.
- If light eye color were a dominant trait (say, 'E'), then parents could be homozygous (EE) or heterozygous (Ee). If parents are EE × EE or EE × Ee, their children will all have light eyes. Even if both parents are Ee × Ee, 75% of their children will have light eyes.
Explanation:
- अगर हल्का (light) आंख रंग एक recessive trait (say, 'e') है: तो दोनों light-eyed parents homozygous recessive (ee) होंगे। Do ee × ee parents के सारे बच्चे हल्की आंखें (light आंखें) (ee) वाले ही होंगे। ये observation से match करता है।
- अगर हल्का (light) आंख रंग एक dominant trait (say, 'E') है: तो parents homozygous (EE) या heterozygous (Ee) हो सकते हैं। अगर parents EE × EE या EE × Ee हैं, तो भी बच्चों की आंखें light होंगी।
- Selection of Parents: Select a purebred black male dog (homozygous) and a purebred white female dog (homozygous). Ensure they belong to थे same breed to control other genetic variables.
- F1 Generation: Breed थे two dogs. Observe थे coat color of all puppies in थे resulting litter (F1 generation).
- If all F1 puppies have a black coat, then Black is dominant and White is recessive.
- If all F1 puppies have a white coat, then White is dominant and Black is recessive.
- F2 Generation Confirmation: Breed थे F1 sibling dogs (or cross an F1 dog with another heterozygous dog of थे same generation). Observe थे coat colors of थे F2 litter. If थे recessive coat color reappears in approximately a 3:1 phenotypic ratio (3 dominant : 1 recessive), थे dominance is confirmed.
- Selection of Parents: एक purebred homozygous black male और एक homozygous white female चुनें। Dhyaan रहे की दोनों same breed के hon ताकि traits control हो सकें।
- F1 Generation: दोनों dogs की breeding कराएं। Puppies के coat रंग (twacha का रंग) को observe करें:
- अगर सभी puppies black हैं, तो Black dominant है और White recessive.
- अगर सभी puppies white हैं, तो White dominant है और Black recessive.
- F2 Generation Confirmation: F1 puppies के बीच breeding कराएं। F2 offspring के colors check करें। अगर approximately 3:1 ratio (3 dominant : 1 recessive) में colors आते हैं, तो dominance check completely verify हो जाती है।
- Diploid Body Cells (2n): Normal human body cells are diploid, meaning they contain 46 chromosomes arranged in 23 homologous pairs (one set from थे father, one from थे mother).
- Haploid Gametes (n) via Meiosis: During gamete formation, special reproductive cells undergo meiosis (reduction division). This halves थे chromosome number, producing sperm and egg cells that have only 23 single chromosomes (haploid, n). Each gamete gets exactly one chromosome from each homologous pair.
- Restoration during Fertilisation (2n): When a haploid sperm (23 chromosomes) fuses with a haploid egg (23 chromosomes), they form a diploid zygote with 46 chromosomes (23 pairs).
- Diploid Cells (2n): Normal human cells में chromosomes के 23 pairs (total 46 chromosomes) होते हैं, जिसमें एक set mother से और एक father से आता है।
- Haploid Gametes (n): Gamete formation के time special cell division meiosis (अर्धसूत्री विभाजन) होता है। इससे chromosome number आधा hokar 23 रह जाता है (sperm और egg cell में)।
- Fertilisation (2n): जब haploid sperm (23 chromosomes) और haploid egg (23 chromosomes) fuse होते हैं, तो diploid zygote (46 chromosomes, 23 pairs) बनता है।
Solved CBSE Board PYQs Solved CBSE Board PYQs (हल किए गए board प्रश्न)
1 Mark Questions (Very Short Answer) 1 Mark Questions (Very Short Answer / बहुत लघु उत्तरीय)
2 Marks Questions (Short Answer I) 2 Marks Questions (Short Answer I / लघु उत्तरीय I)
- Distinct contrasting characters: Pea plants have clear, easy-to-see contrasting traits (such as Tall/Short plants, Round/Wrinkled seeds, Yellow/Green seeds) making observation simple.
- Short life cycle & self-pollination: Pea plants have a short life cycle (generating results quickly) and are naturally self-pollinating, making it easy to create pure lines, but can also be easily cross-pollinated manually.
- Distinct contrasting characters: इनमें clear और contrasting physical features होते हैं (जैसे Tall/Short, Round/Wrinkled, Yellow/Green) जिससे calculation asaan हो गयी।
- Short life cycle & self-pollination: इनका life cycle छोटा होता है (fast results के लिए) और ये naturally self-pollinating होते हैं, जिससे pure lines create करना easy हो जाता है।
| Feature | Genotype (जीनोटाइप) | Phenotype (फेनोटाइप) |
|---|---|---|
| Definition | It is थे genetic constitution or gene makeup of an organism for a specific trait. | It is थे observable physical appearance or visible characteristics of an organism. |
| Example | Genotypes for height: TT (homozygous tall) or Tt (heterozygous tall). | Phenotype for height: Tall plant. |
| विशेषता | Genotype (जीनोटाइप) | Phenotype (फेनोटाइप) |
|---|---|---|
| definition | ये किसी trait के लिए organism का actual gene configuration (genetic constitution) होता है। | यह organism के physical features का observable, visible appearance (outer रूप) होता है। |
| example | height के लिए genotype: TT (homozygous tall) या Tt (heterozygous tall)। | height के लिए phenotype: Tall (लंबा) पौधा। |
3 Marks Questions (Short Answer II) 3 Marks Questions (Short Answer II / लघु उत्तरीय II)
When Mendel crossed pure Tall (TT) with pure Short (tt) plants:
1. F1 Generation: All offspring inherit 'T' from थे tall parent and 't' from थे short parent, forming heterozygous Tt. Since 'T' (tallness) is dominant, it completely masks थे recessive allele 't'. Hence, all F1 plants appear tall.
2. F2 Generation: Selfing F1 (Tt × Tt) allows segregation of alleles during gamete formation. Gametes can carry either T or t.
Crossing these gametes gives:
- TT (Homozygous Tall) — 25%
- Tt (Heterozygous Tall) — 50%
- tt (Homozygous Short) — 25%
जब Mendel ने pure Tall (TT) और pure Short (tt) पौधे को cross कराया:
1. F1 Generation: सभी offspring Tall parent से 'T' और Short parent से 't' inherit करते हैं, जिससे heterozygous Tt बनता है। dominant allele 'T' recessive allele 't' के impact को suppress कर देता है, इसलिए सभी F1 पौधे tall दिखते हैं।
2. F2 Generation: F1 पौधे (Tt × Tt) की selfing से gametes form होते हैं जो या तो T या t carry करते हैं।
Gamete crossings से:
- TT (Homozygous Tall) — 25%
- Tt (Heterozygous Tall) — 50%
- tt (Homozygous Short) — 25%
5 Marks Questions (Long Answer) 5 Marks Questions (Long Answer / दीर्घ उत्तरीय)
(b) State थे law formulated from these results. [CBSE 2020] Q6. (a) Dihybrid cross kya होता है? गोल-पीले (Round Yellow) और झुर्रीदार-हरे (Wrinkled Green) seeds के cross को Punnett square के साथ explain करें।
(b) इस experiment से जो rule develop हुआ उसे state करें। [CBSE 2020]
(a) Dihybrid Cross: A cross made between two plants differing in two pairs of contrasting traits (such as seed shape and seed color).
Mendel crossed pure Round Yellow (RRYY) seeds with Wrinkled Green (rryy) seeds:
- Parental Gametes: RY from RRYY parent and ry from rryy parent.
- F1 Progeny: All offspring are heterozygous RrYy, producing Round Yellow seeds (since Round 'R' and Yellow 'Y' are dominant).
- Selfing F1 (RrYy × RrYy): F1 plants produce four types of gametes in equal proportions: RY, Ry, rY, ry.
| Gametes | RY | Ry | rY | ry |
|---|---|---|---|---|
| RY | RRYY (Round Yellow) | RRYy (Round Yellow) | RrYY (Round Yellow) | RrYy (Round Yellow) |
| Ry | RRYy (Round Yellow) | RRyy (Round Green) | RrYy (Round Yellow) | Rryy (Round Green) |
| rY | RrYY (Round Yellow) | RrYy (Round Yellow) | rrYY (Wrinkled Yellow) | rrYy (Wrinkled Yellow) |
| ry | RrYy (Round Yellow) | Rryy (Round Green) | rrYy (Wrinkled Yellow) | rryy (Wrinkled Green) |
- Round Yellow: 9
- Round Green: 3
- Wrinkled Yellow: 3
- Wrinkled Green: 1
(b) Law of Independent Assortment: Based on these results, Mendel formulated थे Law of Independent Assortment. It states that when two pairs of contrasting traits are combined in a hybrid cross, थे segregation and inheritance of one pair of characters is completely independent of थे inheritance of थे other pair. Answer:
(a) Dihybrid Cross (द्विसंकर संकरण): Do pairs of contrasting features (contrasting traits) वाले different पौधे के बीच कराया गया cross (जैसे बीज का आकार (seed आकार) और बीज का रंग (seed रंग))।
Mendel ने pure गोल-पीले (Round Yellow) (RRYY) और pure झुर्रीदार-हरे (Wrinkled Green) (rryy) seeds को cross कराया:
- Parental Gametes: RRYY parent से RY और rryy parent से ry gametes आते हैं।
- F1 Progeny: सभी offspring heterozygous RrYy (गोल-पीले (Round Yellow)) होते हैं (Round 'R' और Yellow 'Y' dominant होने के कारण)।
- Selfing F1 (RrYy × RrYy): F1 पौधे 4 type के gametes बनाते हैं: RY, Ry, rY, ry।
| Gametes | RY | Ry | rY | ry |
|---|---|---|---|---|
| RY | RRYY (गोल-पीले (Round Yellow)) | RRYy (गोल-पीले (Round Yellow)) | RrYY (गोल-पीले (Round Yellow)) | RrYy (गोल-पीले (Round Yellow)) |
| Ry | RRYy (गोल-पीले (Round Yellow)) | RRyy (गोल-हरे (Round Green)) | RrYy (गोल-पीले (Round Yellow)) | Rryy (गोल-हरे (Round Green)) |
| rY | RrYY (गोल-पीले (Round Yellow)) | RrYy (गोल-पीले (Round Yellow)) | rrYY (झुर्रीदार-पीले (Wrinkled Yellow)) | rrYy (झुर्रीदार-पीले (Wrinkled Yellow)) |
| ry | RrYy (गोल-पीले (Round Yellow)) | Rryy (गोल-हरे (Round Green)) | rrYy (झुर्रीदार-पीले (Wrinkled Yellow)) | rryy (झुर्रीदार-हरे (Wrinkled Green)) |
- गोल-पीले (Round Yellow): 9
- गोल-हरे (Round Green): 3
- झुर्रीदार-पीले (Wrinkled Yellow): 3
- झुर्रीदार-हरे (Wrinkled Green): 1
(b) Law of Independent Assortment (स्वतंत्र अपव्यूहन का law): इस experiment के basis पर Mendel ने independent assortment का rule दिया। इस rule के according, जब do contrasting features वाले hybrid cross होते हैं, तो characters के segregate और inherit होने की process एक-दूसरे से completely independent होती है, यानी बीज का आकार (seed आकार) और बीज का रंग (seed रंग) के transmission पर आपस में कोई dependency नहीं होती।
☑ What You Can Now Do: ☑ What You Can Now Do (अब आप यह कर सकते हैं):
- Explain why sexual reproduction creates far greater genetic variation than asexual reproduction. यह explain कर सकते हैं कि sexual reproduction में asexual reproduction के मुकाबले ज्यादा genetic variation (genetic diversity) क्यों होती है।
- Construct a 2x2 Punnett square for a monohybrid cross and calculate phenotypic (3:1) and genotypic (1:2:1) ratios. Monohybrid cross के लिए 2x2 Punnett square बना सकते हैं और phenotypic (3:1) और genotypic (1:2:1) ratios calculate कर सकते हैं।
- Explain how traits assort independently in a dihybrid cross to yield a 9:3:3:1 ratio. यह explain कर सकते हैं कि dihybrid cross में traits independently inherit होकर 9:3:3:1 ratio कैसे बनाते हैं।
- Trace थे molecular path from DNA genes to physical characteristics. DNA genes से physical characteristics के expression के पूरे molecular pathway को trace कर सकते हैं।
- Diagram थे chromosomal cross (XX x XY) that determines human biological sex. Chromosomal cross (XX x XY) का diagram बना सकते हैं जो humans में sex determination को explain करता है।