மரபணுப் பொருள் குறித்த கலந்துரையாடல் தொடர்பான மாதிரி கேள்விகள்
மரபியல் என்பது மரபணுக்கள், பண்புகளின் மரபுவழிப் பரிமாற்றம், மற்றும் இந்த மரபணுத் தகவல்கள் உயிரினங்களின் பௌதீக வடிவத்தில் எவ்வாறு வெளிப்படுகின்றன என்பதைப் பற்றி ஆய்வு செய்யும் உயிரியலின் ஒரு பிரிவாகும். மரபியலைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியமானது, ஏனெனில் உயிரினங்கள் எவ்வாறு வளர்கின்றன, செயல்படுகின்றன, இனப்பெருக்கம் செய்கின்றன, மற்றும் தங்கள் சுற்றுச்சூழலுக்கு எவ்வாறு எதிர்வினையாற்றுகின்றன என்பதை அது விளக்குகிறது. இந்தப் புரிதலை ஆழப்படுத்துவதற்காக, இந்தக் கட்டுரை மரபியல் தொடர்பான பல எடுத்துக்காட்டுக் கேள்விகளையும் அவற்றின் விவாதங்களையும் முன்வைக்கும்.
கேள்வி 1: மெண்டலின் பண்புகளின் மரபுவழிப் பரவல்
கேள்வி: உயரத்திற்குப் பல்லினச்சேர்க்கை செய்யும் (Tt) ஒரு பட்டாணிச் செடியை, குட்டையான (tt) ஒரு பட்டாணிச் செடியுடன் கலப்புச் செய்தால், பிறக்கும் சந்ததிகளில் எத்தனை சதவீதம் உயரமாக இருக்கும்?
கலந்துரையாடல்:
கொடுக்கப்பட்ட மரபணு வகைகளைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம் தொடங்குவோம். `T` என்பது உயரத்திற்கான ஓங்கு மரபணு, அதே சமயம் `t` என்பது குள்ளத்தன்மைக்கான ஒடுங்கு மரபணு ஆகும். உயரமான ஒரு கலப்புயிரித் தாவரம் `Tt` என்ற மரபணு வகையையும், குட்டையான ஒரு தாவரம் `tt` என்ற மரபணு வகையையும் கொண்டுள்ளது.
இந்தக் கலப்பிற்கு நாம் ஒரு புன்னட் சதுரத்தை உருவாக்கும்போது, சந்ததிகளின் சாத்தியமான மரபணு வகைகளை நம்மால் வரைபடமாக்க முடியும்:
"`
டி டி
------
t | Tt tt
t | Tt tt
"`
மேலே உள்ள அட்டவணையிலிருந்து:
– 50% சந்ததிகள் (`Tt`) உயரமான மரபணு வகையைக் கொண்டுள்ளன, ஏனெனில் `T` என்ற ஒரு ஓங்கு மரபணுவே உள்ளது.
– 50% சந்ததிகள் (`tt`) குட்டையான மரபணு வகையைக் கொண்டுள்ளன.
ஆகவே, பிறக்கும் குழந்தைகளில் 50% உயரமாக இருக்கும்.
கேள்வி 2: மரபணு இணைப்புப் பகுப்பாய்வு
கேள்வி: A மற்றும் B மரபணுக்கள் ஒரே குரோமோசோமில் 20 வரைபட அலகுகள் இடைவெளியில் அமைந்துள்ளன. AB/ab என்ற மரபணுவகை கொண்ட ஒரு உயிரினத்தில் இனச்செல் உருவாக்கம் நிகழ்ந்தால், எத்தனை சதவீத இனச்செல்கள் மறுசேர்க்கை அடையும்?
கலந்துரையாடல்:
ஒரே குரோமோசோமில் அமைந்துள்ள இரண்டு மரபணுக்களுக்கு இடையேயான மறுசேர்க்கையின் அதிர்வெண்ணை, அவற்றின் மரபணுத் தொலைவின் அடிப்படையில் கணக்கிடலாம். வரைபட அலகுகளின் அடிப்படையில், 1 வரைபட அலகு தொலைவானது, மறுசேர்க்கை ஏற்படுவதற்கான 1% வாய்ப்பிற்குச் சமமாகும். எனவே, 20 வரைபட அலகுகள் தொலைவில், A மற்றும் B மரபணுக்களுக்கு இடையே மறுசேர்க்கை நிகழ்வதற்கு 20% வாய்ப்பு உள்ளது.
AB/ab தனிநபர்களிடமிருந்து கேமீட்கள் உருவாகும்போது இதன் பொருள் என்னவென்றால்:
– 20% கேமீட்டுகள் மறுசேர்க்கை கொண்டவையாக, அதாவது `Ab` அல்லது `aB` ஆக இருக்கும்.
– 80% கேமீட்டுகள் மறுசேர்க்கை அல்லாதவையாக, அதாவது `AB` அல்லது `ab` ஆக இருக்கும்.
கேள்வி 3: அளவுசார் மரபுரிமை
கேள்வி: தாவரத்தின் உயரம், கூட்டு விளைவுகளைக் கொண்ட இரண்டு மரபணுக்களால் (Aa மற்றும் Bb) தீர்மானிக்கப்படுகிறது என்றும், ஒவ்வொரு ஓங்கு அல்லீலும் 50 செ.மீ. அடிப்படை உயரத்துடன் 5 செ.மீ. கூட்டுகிறது என்றும் கொண்டால், AABb என்ற மரபணுவகை கொண்ட ஒரு தாவரத்தின் உயரத்தைக் கணக்கிடுக.
கலந்துரையாடல்:
A மற்றும் B மரபணுக்கள் தாவரத்தின் உயரத்திற்கு கூட்டுப் பங்களிப்பை அளிக்கின்றன. AABb மரபணு வகையில்:
– இரண்டு ஓங்கு அல்லீல்கள் `A` உள்ளன: இரண்டு `A` அல்லீல்கள் கூடுதலாக 2×5 செ.மீ = 10 செ.மீ நீளத்தைத் தருகின்றன.
– ஓங்கு அல்லீல் `B` ஒன்று: ஒரு `B` கூடுதலாக 1×5 செ.மீ = 5 செ.மீ. தருகிறது.
தாவரத்தின் அடிப்பக்க உயரம் 50 செ.மீ. ஆகும். ஓங்கு மரபணுவின் விளைவும் சேரும்போது, தாவரத்தின் மொத்த உயரம் பின்வருமாறு அமைகிறது:
50 செ.மீ (அடிப்பக்க உயரம்) + 10 செ.மீ (`AA`-இலிருந்து) + 5 செ.மீ (`B`-இலிருந்து) = 65 செ.மீ.
எனவே, AABb மரபணு வகையைக் கொண்ட ஒரு தாவரம் 65 செ.மீ உயரம் இருக்கும்.
கேள்வி 4: மரபணு நோய்கள் மற்றும் நிகழ்தகவு
கேள்வி: ஒரு குடும்பத்தில், தந்தை வெண்புள்ளி நோய்க்கான பின்னடைவுப் பண்பான (Aa) கேரியராகவும், தாய் அந்தப் பின்னடைவு அல்லீலான (AA) கொண்டிருக்காமலும் உள்ளனர். அவர்களின் குழந்தைகள் வெண்புள்ளி நோயால் பாதிக்கப்படுவதற்கான நிகழ்தகவு என்ன?
கலந்துரையாடல்:
அல்பினிசம் என்பது ஒரு பின்னடைவு நிலையாகும், அதாவது இந்தப் பண்பை வெளிப்படுத்த இரண்டு பின்னடைவு அல்லீல்கள் (aa) தேவைப்படுகின்றன. தந்தையின் மரபணு வகை `Aa` மற்றும் தாயின் மரபணு வகை `AA` ஆகும்.
ஒரு புன்னட் சதுரத்தில் உள்ள சாத்தியமான சேர்க்கைகளைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்:
"`
ஏ ஏ
------
அ | ஆஆ ஆஆ
அ | ஆ ஆ
"`
ஒருங்கிணைந்த முடிவுகள் காட்டுவது:
– 50% குழந்தைகள் `AA` மரபணு வகையைக் கொண்டிருப்பார்கள் (மரபணு கடத்தி அல்லாத, அல்பினோ அல்லாத).
– 50% குழந்தைகள் `Aa` மரபணு வகையைக் கொண்டிருப்பார்கள் (மரபணு கடத்தி, அல்பினோ அல்லாதவர்).
அவர்களின் குழந்தைகளுக்கு `aa` மரபணு வகை இருப்பதற்கு வாய்ப்பே இல்லை, எனவே வெண்புள்ளி நோய்க் குழந்தை பிறப்பதற்கான நிகழ்தகவு 0% ஆகும்.
கேள்வி 5: பாலின-சார்ந்த குரோமோசோம் பகுப்பாய்வு
கேள்வி: நிறக்குருடு உள்ள ஒரு பெண் (X^BX^b), நிறக்குருடு இல்லாத ஒரு ஆணை (X^BY) மணக்கிறார். அவர்களுக்கு நிறக்குருடு உள்ள மகன் பிறப்பதற்கான நிகழ்தகவு என்ன?
கலந்துரையாடல்:
நிறக்குருடு X குரோமோசோமுடன் தொடர்புடையது மற்றும் இது ஒரு பின்னடைவான பண்பு (X^b) ஆகும். பெண்கள் இதன் கடத்திகளாக உள்ளனர் மற்றும் X^BX^b என்ற மரபணு வகையைக் கொண்டுள்ளனர், சாதாரண ஆண்கள் X^BY என்ற மரபணு வகையைக் கொண்டுள்ளனர். ஒரு கலப்பினத்தைப் பயன்படுத்தி:
"`
X^BY
------
X^B | X^BX^BX^BY
X^b | X^BX^b X^bY
"`
ஆண் குழந்தைகளுக்கான கலப்பின இனப்பெருக்க முடிவுகள்:
– 50% சிறுவர்கள் X^BY (இயல்பான) மரபணு வகையைக் கொண்டிருப்பார்கள்.
– 50% சிறுவர்களுக்கு X^bY என்ற மரபணு வகை (நிறக்குருடு) இருக்கும்.
எனவே, அவர்களின் மகனுக்கு நிறக்குருடு ஏற்படுவதற்கு 50% நிகழ்தகவு உள்ளது.
மேற்கண்ட கலந்துரையாடலில், மரபியலின் அடிப்படைக் கொள்கைகளை விளக்கும் பல சூழல்களை, செவ்வியல் காலம் முதல் நவீன காலம் வரை நாம் ஆராய்ந்துள்ளோம். இந்தப் புரிதல் தேர்வுகளுக்குப் பயனுள்ளதாக இருப்பது மட்டுமல்லாமல், உயிரித் தொழில்நுட்ப ஆய்வுகள் மற்றும் மரபணு சிகிச்சை மேம்பாட்டில் ஆராய்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சிக்கு ஒரு அடித்தளமாகவும் அமைகிறது. பல்வேறு சூழல்களில் நமது பகுப்பாய்வுத் திறன்களைக் கூர்மைப்படுத்துவதன் மூலம், உயிர்கள் எவ்வாறு இயங்குகின்றன என்பது குறித்த நமது புரிதல் ஆழமாகிறது.