বিজ্ঞানী টিমটিম
আজ রাতের আকাশঢাকার আকাশে আজ রাতে কী দেখা যাবে?লাইভ ম্যাপ

এসএসসি জীববিজ্ঞান · অধ্যায় ১২

জীবের বংশগতি ও বিবর্তন

এক কথায়

বংশগতি হলো মা-বাবার বৈশিষ্ট্য সন্তানের মধ্যে সঞ্চারিত হওয়া। বৈশিষ্ট্যের বাহক জিন, যা DNA-র নির্দিষ্ট অংশ এবং ক্রোমোজোমে থাকে। মানুষের দেহকোষে ২৩ জোড়া ক্রোমোজোম। মেন্ডেল প্রকটতা ও পৃথকীকরণের সূত্র দেন। বিবর্তন হলো দীর্ঘ সময়ে সরল জীব থেকে জটিল জীবের উদ্ভব, যা ডারউইন প্রাকৃতিক নির্বাচন দিয়ে ব্যাখ্যা করেন।

বংশগতি কী: কেন তুমি দেখতে মা-বাবার মতো

কারও চোখ মায়ের মতো, কারও হাসি বাবার মতো। জনিতা থেকে বংশধরে বৈশিষ্ট্য সঞ্চারিত হওয়ার এই প্রক্রিয়াকে বংশগতি (heredity) বলে। বংশগতির নিয়ম নিয়ে যে বিজ্ঞান কাজ করে, তার নাম জেনেটিক্স বা বংশগতিবিদ্যা।

বৈশিষ্ট্য সরাসরি সঞ্চারিত হয় না; সঞ্চারিত হয় তার নির্দেশনা, অর্থাৎ জিন। জিন থাকে ক্রোমোজোমে, আর ক্রোমোজোম থাকে কোষের নিউক্লিয়াসে। শুক্রাণু ও ডিম্বাণুর মিলনে সন্তান দুজনের কাছ থেকেই অর্ধেক অর্ধেক ক্রোমোজোম পায়।

ক্রোমোজোম: বংশগতির ভৌত ভিত্তি

ক্রোমোজোম হলো নিউক্লিয়াসের ভেতরের সুতার মতো গঠন, যা মূলত DNA ও প্রোটিন (হিস্টোন) দিয়ে তৈরি। কোষ বিভাজনের মেটাফেজ দশায় এদের সবচেয়ে স্পষ্ট দেখা যায়। প্রতিটি ক্রোমোজোমের দুটি ক্রোমাটিড একটি সেন্ট্রোমিয়ারে যুক্ত থাকে।

প্রতিটি প্রজাতির ক্রোমোজোম সংখ্যা নির্দিষ্ট। মানুষের দেহকোষে ৪৬টি (২৩ জোড়া), এর মধ্যে ২২ জোড়া অটোজোম এবং ১ জোড়া লিঙ্গ ক্রোমোজোম। জননকোষে থাকে অর্ধেক, ২৩টি।

  • অটোজোম: দেহের সাধারণ বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণ করে।
  • লিঙ্গ ক্রোমোজোম (X ও Y): লিঙ্গ নির্ধারণ করে।
  • সেন্ট্রোমিয়ারের অবস্থান অনুযায়ী ক্রোমোজোম মেটাসেন্ট্রিক, সাবমেটাসেন্ট্রিক, অ্যাক্রোসেন্ট্রিক ও টেলোসেন্ট্রিক।

DNA, RNA ও জিন

DNA (ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড) হলো বংশগতির মূল উপাদান। ১৯৫৩ সালে ওয়াটসন ও ক্রিক DNA-র দ্বি-সূত্রক প্যাঁচানো (double helix) মডেল প্রস্তাব করেন। প্রতিটি সূত্রক নিউক্লিওটাইড দিয়ে গঠিত; একটি নিউক্লিওটাইডে থাকে ডিঅক্সিরাইবোজ শর্করা, ফসফেট ও একটি নাইট্রোজেন বেস।

চারটি বেস: অ্যাডেনিন (A), গুয়ানিন (G), সাইটোসিন (C) ও থাইমিন (T)। দুই সূত্রকের মধ্যে A জোড় বাঁধে T-এর সাথে দুটি হাইড্রোজেন বন্ধনে, G জোড় বাঁধে C-এর সাথে তিনটি হাইড্রোজেন বন্ধনে। RNA একসূত্রক, এতে শর্করা রাইবোজ এবং T-এর বদলে থাকে ইউরাসিল (U)।

জিন হলো DNA-র নির্দিষ্ট অংশ, যা একটি নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য বা প্রোটিন তৈরির সংকেত বহন করে। DNA নিজের অবিকল প্রতিলিপি তৈরি করতে পারে (রেপ্লিকেশন), তাই কোষ বিভাজনে প্রতিটি নতুন কোষ একই তথ্য পায়।

A = T, G = C (চারগাফের নিয়ম)

A + G = T + C

মেন্ডেল ও তাঁর মটরশুঁটি

অস্ট্রিয়ার ধর্মযাজক গ্রেগর জোহান মেন্ডেল মটরশুঁটি গাছ নিয়ে পরীক্ষা করে ১৮৬৬ সালে ফল প্রকাশ করেন। তাঁকে বংশগতিবিদ্যার জনক বলা হয়। তিনি সাতটি বিপরীত বৈশিষ্ট্যের জোড়া বেছে নেন, যেমন লম্বা বনাম খাটো গাছ।

মটরশুঁটি বেছে নেওয়ার কারণ: এটি স্বপরাগায়ী, সহজে চাষ করা যায়, জীবনকাল ছোট এবং বিপরীত বৈশিষ্ট্য স্পষ্ট।

  • প্রকট (dominant) বৈশিষ্ট্য: F1 প্রজন্মে যেটি প্রকাশ পায়, যেমন লম্বা (T)।
  • প্রচ্ছন্ন (recessive) বৈশিষ্ট্য: F1-এ চাপা থাকে, যেমন খাটো (t)।
  • হোমোজাইগাস: একই রকম দুটি অ্যালিল (TT বা tt); হেটেরোজাইগাস: ভিন্ন দুটি (Tt)।
  • ফিনোটাইপ: বাইরের চেহারা; জিনোটাইপ: জিনের গঠন।

মেন্ডেলের সূত্র ও অনুপাত

প্রথম সূত্র (পৃথকীকরণ সূত্র): জননকোষ তৈরির সময় একজোড়া অ্যালিল পরস্পর থেকে আলাদা হয়ে যায়, প্রতিটি গ্যামেটে যায় একটি। একসংকর ক্রসে খাঁটি লম্বা (TT) ও খাঁটি খাটো (tt) গাছ মেলালে F1-এ সব গাছ লম্বা (Tt)। F1-এর স্বপরাগায়নে F2-তে ফিনোটাইপ অনুপাত ৩ : ১, জিনোটাইপ অনুপাত ১ : ২ : ১।

দ্বিতীয় সূত্র (স্বাধীনভাবে মিলনের সূত্র): দুই বা ততোধিক জোড়া বৈশিষ্ট্য একে অপরের ওপর নির্ভর না করে স্বাধীনভাবে গ্যামেটে যায়। দ্বিসংকর ক্রসে F2-তে ফিনোটাইপ অনুপাত ৯ : ৩ : ৩ : ১।

Tt × Tt → TT : Tt : tt = 1 : 2 : 1

ফিনোটাইপ = লম্বা : খাটো = 3 : 1

দ্বিসংকর F2 = 9 : 3 : 3 : 1

মানুষের লিঙ্গ নির্ধারণ

মেয়েদের লিঙ্গ ক্রোমোজোম XX, ছেলেদের XY। মায়ের সব ডিম্বাণুতে থাকে X। বাবার শুক্রাণুর অর্ধেকে X, অর্ধেকে Y। X বহনকারী শুক্রাণু ডিম্বাণুকে নিষিক্ত করলে সন্তান মেয়ে (XX), Y বহনকারী করলে ছেলে (XY)।

তাই সন্তান ছেলে না মেয়ে হবে তা বিজ্ঞান অনুযায়ী বাবার শুক্রাণুর ওপর নির্ভর করে, এবং প্রতিবার সম্ভাবনা প্রায় ৫০ : ৫০। মেয়ে সন্তান জন্মের জন্য মাকে দোষ দেওয়া বৈজ্ঞানিকভাবে সম্পূর্ণ ভুল।

XX × XY → XX : XY = 1 : 1

বংশগত রোগ: থ্যালাসেমিয়া ও বর্ণান্ধতা

থ্যালাসেমিয়া একটি অটোজোমাল প্রচ্ছন্ন রক্তরোগ, যাতে হিমোগ্লোবিন ঠিকমতো তৈরি হয় না, ফলে রক্তাল্পতা হয়। মা-বাবা দুজনেই বাহক (Aa) হলে প্রতিটি সন্তানের রোগী (aa) হওয়ার সম্ভাবনা ২৫%, বাহক হওয়ার ৫০%, সুস্থ হওয়ার ২৫%। বাংলাদেশে এই রোগের বাহক অনেক, তাই বিয়ের আগে রক্ত পরীক্ষা খুব কাজের।

বর্ণান্ধতা (লাল-সবুজ রং আলাদা করতে না পারা) X-লিংকড প্রচ্ছন্ন বৈশিষ্ট্য। ছেলেদের X একটিই, তাই সেটিতে ত্রুটিপূর্ণ জিন থাকলেই বর্ণান্ধ হয়; মেয়েদের দুটি X-এই থাকতে হয়। এ কারণে ছেলেদের মধ্যে বর্ণান্ধতা অনেক বেশি। হিমোফিলিয়াও একইভাবে X-লিংকড।

বিবর্তন ও এর প্রমাণ

বিবর্তন (evolution) হলো দীর্ঘ সময় ধরে ধীরে ধীরে পরিবর্তনের মাধ্যমে সরল জীব থেকে জটিল ও নতুন প্রজাতির উদ্ভব। পৃথিবীতে প্রাণের সূচনা প্রায় ৩৫০ কোটি বছরেরও আগে।

  • জীবাশ্ম: পাথরে সংরক্ষিত প্রাচীন জীবের চিহ্ন; আর্কিওপটেরিক্স সরীসৃপ ও পাখির মাঝামাঝি বৈশিষ্ট্য দেখায়।
  • সমসংস্থ অঙ্গ: গঠন ও উৎপত্তি এক, কাজ ভিন্ন, যেমন মানুষের হাত, বাদুড়ের ডানা, তিমির ফ্লিপার।
  • সমবৃত্তি অঙ্গ: কাজ এক, গঠন ভিন্ন, যেমন পাখির ডানা ও প্রজাপতির ডানা।
  • নিষ্ক্রিয় অঙ্গ: মানুষের অ্যাপেন্ডিক্স, আক্কেল দাঁত, কানের পেশি।
  • ভ্রূণতত্ত্ব ও আণবিক প্রমাণ: মেরুদণ্ডীদের প্রাথমিক ভ্রূণ দেখতে মিল, DNA-তেও আত্মীয়তার ছাপ।

ল্যামার্ক বনাম ডারউইন

জাঁ ব্যাপটিস্ট ল্যামার্ক (১৮০৯) বলেছিলেন, ব্যবহারে অঙ্গ বড় হয়, অব্যবহারে ছোট হয়, এবং জীবদ্দশায় অর্জিত বৈশিষ্ট্য সন্তানে যায়। তাঁর মতে জিরাফ উঁচু ডাল ছুঁতে গলা টানতে টানতে লম্বা গলা পেয়েছে। পরে প্রমাণ হয় অর্জিত বৈশিষ্ট্য সাধারণত বংশগত হয় না।

চার্লস ডারউইন ১৮৫৯ সালে 'On the Origin of Species' বইয়ে প্রাকৃতিক নির্বাচন মতবাদ দেন। এর মূল কথা: জীব প্রচুর সন্তান জন্মায়, টিকে থাকার জন্য সংগ্রাম চলে, সদস্যদের মধ্যে প্রকরণ থাকে, আর পরিবেশের সাথে মানানসই প্রকরণ যাদের, তারাই বেশি টিকে থাকে ও বংশ রেখে যায় (যোগ্যতমের উদ্বর্তন)। বহু প্রজন্মে এভাবে নতুন প্রজাতি সৃষ্টি হয়।

বহুনির্বাচনী প্রশ্ন (MCQ)

  1. ১. মানুষের দেহকোষে অটোজোমের সংখ্যা কত?

    • ক) ২৩টি
    • খ) ৪৪টি
    • গ) ৪৬টি
    • ঘ) ২২টি
    উত্তর দেখো

    উত্তর: খ) ৪৪টি — ৪৬টির মধ্যে ২টি লিঙ্গ ক্রোমোজোম, বাকি ৪৪টি (২২ জোড়া) অটোজোম।

  2. ২. DNA-তে গুয়ানিন কোন বেসের সাথে জোড় বাঁধে?

    • ক) অ্যাডেনিন
    • খ) থাইমিন
    • গ) সাইটোসিন
    • ঘ) ইউরাসিল
    উত্তর দেখো

    উত্তর: গ) সাইটোসিন — G ও C তিনটি হাইড্রোজেন বন্ধনে যুক্ত।

  3. ৩. RNA-তে থাইমিনের পরিবর্তে কোন বেস থাকে?

    • ক) ইউরাসিল
    • খ) অ্যাডেনিন
    • গ) গুয়ানিন
    • ঘ) সাইটোসিন
    উত্তর দেখো

    উত্তর: ক) ইউরাসিল — RNA-তে T নেই, তার জায়গায় U।

  4. ৪. একসংকর ক্রসে F2 প্রজন্মের ফিনোটাইপ অনুপাত কোনটি?

    • ক) ১ : ২ : ১
    • খ) ৯ : ৩ : ৩ : ১
    • গ) ৩ : ১
    • ঘ) ১ : ১
    উত্তর দেখো

    উত্তর: গ) ৩ : ১ — Tt × Tt থেকে লম্বা : খাটো = ৩ : ১।

  5. ৫. সন্তানের লিঙ্গ নির্ধারণ করে কোনটি?

    • ক) মায়ের X ক্রোমোজোম
    • খ) বাবার শুক্রাণুর X বা Y
    • গ) মায়ের অটোজোম
    • ঘ) বাবার অটোজোম
    উত্তর দেখো

    উত্তর: খ) বাবার শুক্রাণুর X বা Y — ডিম্বাণুতে সবসময় X; শুক্রাণুতে X না Y তা-ই লিঙ্গ ঠিক করে।

  6. ৬. নিচের কোনটি সমসংস্থ অঙ্গ?

    • ক) পাখির ডানা ও প্রজাপতির ডানা
    • খ) মানুষের হাত ও বাদুড়ের ডানা
    • গ) মাছের ফুলকা ও মানুষের ফুসফুস
    • ঘ) মৌমাছির হুল ও সাপের দাঁত
    উত্তর দেখো

    উত্তর: খ) মানুষের হাত ও বাদুড়ের ডানা — উৎপত্তি ও গঠন এক, কাজ ভিন্ন।

  7. ৭. 'যোগ্যতমের উদ্বর্তন' কোন মতবাদের অংশ?

    • ক) ল্যামার্কবাদ
    • খ) মেন্ডেলবাদ
    • গ) ডারউইনবাদ
    • ঘ) ক্রোমোজোম মতবাদ
    উত্তর দেখো

    উত্তর: গ) ডারউইনবাদ — প্রাকৃতিক নির্বাচন মতবাদে ডারউইন এটি ব্যাখ্যা করেন।

  8. ৮. বাহক মা-বাবার (Aa × Aa) সন্তানের থ্যালাসেমিয়া রোগী হওয়ার সম্ভাবনা কত?

    • ক) ০%
    • খ) ২৫%
    • গ) ৫০%
    • ঘ) ১০০%
    উত্তর দেখো

    উত্তর: খ) ২৫% — aa জিনোটাইপ আসে চারটির মধ্যে একটি ক্ষেত্রে, অর্থাৎ ১/৪।

সৃজনশীল প্রশ্ন

উদ্দীপক: রহিম খাঁটি লম্বা (TT) মটরগাছের সাথে খাঁটি খাটো (tt) মটরগাছের সংকরায়ন করল। প্রাপ্ত F1 গাছগুলোর মধ্যে স্বপরাগায়ন ঘটিয়ে সে F2 প্রজন্ম পেল।

  • ক) অ্যালিল কী?
  • খ) মেন্ডেল মটরশুঁটি গাছ বেছে নিয়েছিলেন কেন?
  • গ) উদ্দীপকের F2 প্রজন্মের জিনোটাইপ অনুপাত চেকারবোর্ডে দেখাও।
  • ঘ) উদ্দীপকের পরীক্ষাটি মেন্ডেলের প্রথম সূত্রকে সমর্থন করে, বিশ্লেষণ করো।
উত্তর দেখো
  1. একটি জিনের বিকল্প রূপগুলোকে অ্যালিল বলে, যেমন T ও t।
  2. মটরশুঁটি স্বপরাগায়ী, সহজে চাষযোগ্য, জীবনকাল ছোট এবং এর বিপরীত বৈশিষ্ট্যগুলো স্পষ্ট, তাই ফলাফল সহজে গোনা যায়।
  3. F1 = Tt। গ্যামেট T ও t। চেকারবোর্ড: TT, Tt, Tt, tt। জিনোটাইপ অনুপাত TT : Tt : tt = ১ : ২ : ১; ফিনোটাইপ লম্বা : খাটো = ৩ : ১।
  4. F1-এ সব গাছ লম্বা হওয়ায় বোঝা যায় T প্রকট। F2-তে খাটো গাছ আবার ফিরে আসে, অর্থাৎ t হারিয়ে যায়নি, F1-এ শুধু চাপা ছিল। গ্যামেট তৈরির সময় T ও t আলাদা হয়ে প্রতিটি গ্যামেটে একটি করে গেছে বলেই tt সংমিশ্রণ সম্ভব হয়েছে। এটিই পৃথকীকরণ সূত্র, তাই পরীক্ষাটি প্রথম সূত্রকে সমর্থন করে।

উদ্দীপক: এক দম্পতির প্রথম দুই সন্তানই মেয়ে। পরিবারের কেউ কেউ এর জন্য মাকে দায়ী করছেন। অন্যদিকে তাদের প্রতিবেশীর ছেলে লাল ও সবুজ রং আলাদা করতে পারে না, যদিও তার মা-বাবা দুজনেই স্বাভাবিক দৃষ্টিসম্পন্ন।

  • ক) লিঙ্গ ক্রোমোজোম কাকে বলে?
  • খ) অটোজোম ও লিঙ্গ ক্রোমোজোমের পার্থক্য লেখো।
  • গ) উদ্দীপকের দম্পতির সন্তানের লিঙ্গ নির্ধারণ প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করো।
  • ঘ) প্রতিবেশীর ছেলের সমস্যাটি ছেলেদের মধ্যে বেশি দেখা যায় কেন, বিশ্লেষণ করো।
উত্তর দেখো
  1. যে ক্রোমোজোম জীবের লিঙ্গ নির্ধারণ করে, তাকে লিঙ্গ ক্রোমোজোম বলে; মানুষের X ও Y।
  2. অটোজোম দেহের সাধারণ বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণ করে এবং নারী-পুরুষে একই রকম জোড়ায় থাকে; লিঙ্গ ক্রোমোজোম লিঙ্গ নির্ধারণ করে এবং পুরুষে অসম (XY)।
  3. মায়ের সব ডিম্বাণুতে X থাকে। বাবার অর্ধেক শুক্রাণুতে X, অর্ধেকে Y। X শুক্রাণু নিষেক করলে XX বা মেয়ে, Y করলে XY বা ছেলে। তাই লিঙ্গ নির্ধারিত হয় বাবার শুক্রাণু থেকে, প্রতিবার সম্ভাবনা প্রায় ১ : ১; মাকে দায়ী করা ভুল।
  4. বর্ণান্ধতার জিন X ক্রোমোজোমে থাকা প্রচ্ছন্ন জিন। মা বাহক (XᶜX) হলে চেহারায় স্বাভাবিক, কিন্তু ছেলে মায়ের কাছ থেকে Xᶜ পেলে আর বাবার কাছ থেকে Y পেলে তার স্বাভাবিক X নেই, তাই সে বর্ণান্ধ। মেয়েকে বর্ণান্ধ হতে দুটি X-এই ত্রুটিপূর্ণ জিন লাগে, যা বিরল। তাই ছেলেদের মধ্যে এটি বেশি।

বাস্তব জীবনে মজার যোগসূত্র

তোমার দেহের একটি কোষের সব DNA টেনে সোজা করলে প্রায় ২ মিটার লম্বা হবে, অথচ তা এঁটে থাকে মাত্র কয়েক মাইক্রোমিটার চওড়া নিউক্লিয়াসে। আর মানুষ ও শিম্পাঞ্জির DNA প্রায় ৯৮% একই, কিন্তু ওই সামান্য পার্থক্যই আমাদের এত আলাদা করেছে।

প্রশ্ন ও উত্তর

সন্তান ছেলে না মেয়ে হবে, তা কি মায়ের ওপর নির্ভর করে?

না। মা সবসময় X দেন; বাবার শুক্রাণু X না Y বহন করে তার ওপরই লিঙ্গ নির্ভর করে, আর সেটাও কেউ নিয়ন্ত্রণ করতে পারে না।

জিন আর DNA কি একই?

না। DNA হলো পুরো অণু; জিন হলো তার একটি নির্দিষ্ট অংশ, যা একটি বৈশিষ্ট্যের সংকেত বহন করে।

মানুষ কি বানর থেকে এসেছে?

না। বিবর্তনের মতে মানুষ ও আজকের বানর-শিম্পাঞ্জি লক্ষ লক্ষ বছর আগের একটি সাধারণ পূর্বপুরুষ থেকে আলাদা পথে এসেছে।

বিয়ের আগে থ্যালাসেমিয়া পরীক্ষা কেন দরকার?

দুজনই বাহক হলে প্রতিটি সন্তানের রোগী হওয়ার সম্ভাবনা ২৫%। আগে জানলে পরিবার সচেতন সিদ্ধান্ত নিতে পারে।

ল্যামার্কের মতবাদ কেন বাতিল হলো?

জীবদ্দশায় অর্জিত বৈশিষ্ট্য, যেমন ব্যায়াম করা পেশি, জননকোষের DNA বদলায় না, তাই সাধারণত সন্তানে যায় না।

আরও পড়ো

সূত্র: NCTB জীববিজ্ঞান, নবম-দশম শ্রেণি (অধ্যায় ১২: জীবের বংশগতি ও বিবর্তন) · OpenStax Biology 2e: Mendel's Experiments and Heredity · Khan Academy: Classical and molecular genetics