आनुवंशिकता वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा माता-पिता जीन के माध्यम से अपनी संतानों को विशेषताएँ या गुण देते हैं। जीन आनुवंशिकता की मूल इकाइयाँ हैं, और वे डीएनए से बने होते हैं। डीएनए में जीव के निर्माण और रखरखाव के निर्देश होते हैं। ये निर्देश जीन नामक खंडों में व्यवस्थित होते हैं, जो गुणसूत्र नामक संरचनाओं पर स्थित होते हैं।
प्रत्येक जीव में गुणसूत्रों की एक निश्चित संख्या होती है, जो कोशिका के नाभिक में पाए जाते हैं। उदाहरण के लिए, मनुष्यों में गुणसूत्रों के 23 जोड़े होते हैं, जो कुल 46 होते हैं। 23 गुणसूत्रों का एक सेट माँ से विरासत में मिलता है, और दूसरा सेट पिता से। गुणसूत्रों का यह संयोजन किसी व्यक्ति की आनुवंशिक संरचना को निर्धारित करता है, जिसमें शारीरिक विशेषताएँ और कुछ मामलों में, कुछ बीमारियों के प्रति प्रवृत्ति शामिल है।
जीन डीएनए बेस के अनुक्रम से बने होते हैं: एडेनिन (ए), थाइमिन (टी), साइटोसिन (सी), और ग्वानिन (जी)। इन बेस का अनुक्रम किसी जीव के निर्माण और रखरखाव के लिए उपलब्ध जानकारी को निर्धारित करता है, ठीक उसी तरह जैसे वर्णमाला के अक्षर एक निश्चित क्रम में शब्दों और वाक्यों को बनाने के लिए दिखाई देते हैं।
19वीं सदी के ऑस्ट्रियाई भिक्षु ग्रेगर मेंडल ने मटर के पौधों पर प्रयोग किए, जिन्होंने आनुवंशिकता की हमारी समझ की नींव रखी। मेंडल के प्रयोगों से दो प्रमुख नियम सामने आए:
ये नियम उन लक्षणों के वंशानुक्रम पैटर्न को समझाने में मदद करते हैं जो दो एलील वाले एकल जीन द्वारा नियंत्रित होते हैं। प्रत्येक जीन के लिए एक एलील प्रभावी हो सकता है, जिसका अर्थ है कि इसके लक्षण दूसरे, अप्रभावी एलील के लक्षणों को ओवरराइड करते हैं।
पुनेट स्क्वेयर एक ऐसा उपकरण है जिसका उपयोग आनुवंशिक क्रॉस के परिणाम की भविष्यवाणी करने के लिए किया जाता है। आनुवंशिक क्रॉस से उत्पन्न होने वाले एलील के संभावित संयोजनों का मानचित्रण करके, वैज्ञानिक और आनुवंशिकीविद् संतानों द्वारा कुछ विशेष गुणों को विरासत में प्राप्त करने की संभावनाओं की भविष्यवाणी कर सकते हैं।
उदाहरण के लिए, यदि हमारे पास एक मटर का पौधा है जो फूल के रंग के लिए विषमयुग्मी है (Rr, जहां R लाल फूलों के लिए एलील है, और r सफेद फूलों के लिए एलील है), और हम इसे एक अन्य विषमयुग्मी पौधे (Rr) के साथ संकरण करते हैं, तो पुनेट वर्ग इस तरह दिखेगा:
| आर | आर | |
| आर | आरआर | आरआर |
| आर | आरआर | आरआर |
इस मामले में, 75% संभावना (4 में से 3) है कि संतानों में लाल फूल (RR या Rr) होंगे, और 25% संभावना (4 में से 1) है कि उनमें सफेद फूल (rr) होंगे।
जबकि मेंडेल के नियम आनुवंशिकता को समझने के लिए एक आधार प्रदान करते हैं, सभी लक्षण मेंडेलियन वंशानुक्रम पैटर्न का पालन नहीं करते हैं। गैर-मेंडेलियन वंशानुक्रम के कुछ उदाहरणों में शामिल हैं:
जबकि जीन किसी जीव के लक्षणों को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, पर्यावरण भी इन लक्षणों को व्यक्त करने के तरीके को प्रभावित कर सकता है। उदाहरण के लिए, हाइड्रेंजिया के फूलों का रंग उस मिट्टी के पीएच स्तर के आधार पर बदल सकता है जिसमें उन्हें लगाया जाता है। इसी तरह, पोषण और व्यायाम शरीर के वजन और मांसपेशियों के द्रव्यमान जैसे लक्षणों को प्रभावित कर सकते हैं।
आनुवंशिकता एक जटिल प्रक्रिया है जो जीन, गुणसूत्रों और पर्यावरण से प्रभावित होती है। आनुवंशिकता के अध्ययन के माध्यम से, वैज्ञानिकों ने इस बात की गहरी समझ हासिल की है कि लक्षण एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में कैसे स्थानांतरित होते हैं, जिससे आनुवंशिकी, चिकित्सा और जैव प्रौद्योगिकी में प्रगति के द्वार खुल गए हैं।
