ஒற்றைக் கலப்புப் பிறப்பும் தனிப்படுத்துகை விதியும் (Monohybrid Cross)
ஏன் இது முக்கியம்? ஒற்றைக் கலப்பும் 3:1 விகிதமும் மரபியலின் அடித்தளம் — பிரிவில் எந்த வினா வந்தாலும் இதிலிருந்துதான் தொடங்க வேண்டும்.
நாணயம் சுண்டும்போது ஒவ்வொரு முறையும் 50% வாய்ப்பு, ஆனால் இரண்டு நாணயங்களை ஒரே நேரத்தில் சுண்டினால் முடிவுகள் மாறுகின்றன — அதேபோல் பன்னெட் சதுரம் இரண்டு புணரிகளின் சேர்க்கையை கணக்கிடுகிறது.
- ஒற்றைக் கலப்புப் பிறப்பாக்கம் (monohybrid cross) எவ்வாறு நடத்தப்படுகிறது என விளக்குதல்.
- மென்டலின் தனிப்படுத்துகை விதியை (law of segregation) கூறி, 3:1 விகிதத்தை விளக்குதல்.
- பனட்டின் அட்டவணை (Punnett square) மூலம் பிறப்புரு மற்றும் தோற்றவரு விகிதங்களைக் கணித்தல்.
1. அடிப்படைச் சொற்கள் (Basic Terms)
ஒரு பரம்பரையலகின் மாற்று வடிவங்கள் எதிருருக்கள் (alleles) எனப்படும். இவை அமைப்பொத்த நிறமூர்த்தங்களில் (homologous chromosomes) உள்ள ஒரேவிதமான அமைவிடங்களில் (loci) காணப்படும். ஒரு பரம்பரையலகில் ஒரே தன்மையான எதிருருக்கள் இருப்பின் அது ஓரின நுகநிலை (homozygous) ஆகும்; வேறுபட்ட எதிருருக்கள் இருப்பின் அது பல்லின நுகநிலை (heterozygous) ஆகும்.
ஓர் அங்கியின் தோற்றத்தில் வெளிப்படும் இயல்பு தோற்றவரு (phenotype) எனப்படும்; எதிருருக்களின் முழுத் தொகுதி பிறப்புரு (genotype) எனப்படும். பல்லின நுகநிலையில் மற்றைய எதிருருவின் வெளிப்படுத்துகையை மறைத்து தோற்றத்தை நிர்ணயிக்கும் எதிருரு ஆட்சியான எதிருரு (dominant allele); வெளிப்படாமல் மறைந்திருக்கும் எதிருரு பின்னிடைவான எதிருரு (recessive allele) எனப்படும்.
2. ஒற்றைக் கலப்புப் பிறப்பாக்கம் என்றால் என்ன? (Monohybrid Cross)
Monohybrid cross diagram
Wikipedia → · CC
ஒரு பரம்பரையலகைப் பொறுத்து வேறுபட்ட எதிருருக்களைக் கொண்ட ஓரின நுகநிலைப் பெற்றோர்களைக் கலப்பு செய்து பெறப்படும் பல்லின நுகநிலை அங்கி ஒற்றைக் கலப்பினம் (monohybrid) எனப்படும். இவ்வாறு ஒரே இயல்புக்கான பல்லின நுகநிலை அங்கிகளுக்கிடையே நடத்தப்படும் பிறப்பாக்கப் பரிசோதனை ஒற்றைக் கலப்புப் பிறப்பாக்கம் (monohybrid cross) எனப்படும்.
மென்டல் தனது முதலாம் விதியை, ஒரே ஒரு பாரம்பரிய இயல்பை (உதாரணமாக ப+ நிறம்) மட்டும் தொடர்ந்து கண்காணித்து வருவித்தார். அவர் உறழ்பொருவு இயல்புகளைக் (contrasting traits) கொண்ட தூயவழி (pure breeding / true breeding) பட்டாணித் தாவரங்களைக் கலப்பு செய்தார். தூயவழித் தாவரங்கள் பல தலைமுறைகளாக தன்மகரந்தச் சேர்க்கை (self-pollination) மூலம் பெறப்படுபவை; இவை தூயவழிகள் (pure lines) என அழைக்கப்படும்.
3. மென்டலின் ப+ நிறப் பரிசோதனை (Flower-colour Experiment)
Gregor Mendel (1822–1884)
Wikipedia → · CC
மென்டல் தூயவழி ஊதா (purple) ப+க்களைக் கொண்ட தாவரங்களை தூயவழி வெள்ளை (white) ப+க்களைக் கொண்ட தாவரங்களுடன் கலப்பு செய்தார். உருவான கு1 சந்ததி (F₁ generation) அனைத்தும் ஊதா நிறப் ப+க்களைக் கொண்டிருந்தன. பின்னர் கு1 கலப்பினங்களை தன்/அன்னிய மகரந்தச் சேர்க்கைக்கு உட்படுத்தியபோது, கு2 சந்ததியில் (F₂ generation) ஊதா மற்றும் வெள்ளை ப+க்கள் தோராயமாக 3:1 விகிதத்தில் தோன்றின.
கு1 பல்லின நுகநிலையில், வெள்ளை ப+க்களுக்குரிய "பாரம்பரிய காரணி" மறைக்கப்பட்டிருந்தது; எனவே ஊதா நிறம் ஆட்சியான இயல்பு (dominant trait) ஆகவும் வெள்ளை நிறம் பின்னிடைவான இயல்பு (recessive trait) ஆகவும் அமைந்தது. வெள்ளைக்கான காரணி கு1 இல் இழக்கப்படவில்லை — அது வெறுமனே மறைந்திருந்தது மட்டுமே. இதே பரம்பரை முறை ப+வின் அமைவிடம், வித்து நிறம், வித்து வடிவம், காய் வடிவம், காய் நிறம், தண்டின் நீளம் ஆகிய மேலும் ஆறு இயல்புகளிலும் ஒரே மாதிரியாகக் காணப்பட்டது.
4. தனிப்படுத்துகை விதி (Law of Segregation — மென்டலின் முதலாம் விதி)
கு2 சந்ததியில் காணப்பட்ட 3:1 பரம்பரை முறையை விளக்குவதற்காகவே மென்டல் தனது முதலாம் விதியை முன்வைத்தார். அவரது கருதுகோளின்படி, ஒவ்வொரு பாரம்பரிய இயல்பும் இரண்டு எதிருருக்களால் (alleles) நிர்ணயிக்கப்படுகிறது. புணரிகள் (gametes) உருவாக்கப்படும் போது, ஒரு பாரம்பரிய இயல்புக்குரிய அந்த இரண்டு எதிருருக்களும் வேறுபடுத்தப்பட்டு (தனிப்படுத்தப்பட்டு), ஒவ்வொரு புணரியும் அவ்வெதிருருக்களில் ஒன்றை மட்டுமே பெற்றுக்கொள்ளும். இதுவே தனிப்படுத்துகை விதி (law of segregation) எனப்படுகிறது.
5. பனட்டின் அட்டவணை (Punnett Square) — Tt × Tt
Punnett square (green dominant)
Wikipedia → · CC
பட்டாணியில் தண்டின் நீளத்தைப் பொறுத்து உயரம் (tall, T) மற்றும் குறள் (dwarf, t) என இரு இயல்புகள் உண்டு. தூயவழி உயரமான (TT) தாவரம் தூயவழி குறளான (tt) தாவரத்துடன் கலப்பு செய்யப்பட்டது; கு1 அனைத்தும் Tt (உயரம்). கு1 ஐ தன்மகரந்தச் சேர்க்கைக்கு உட்படுத்தியபோது, வேறுபட்ட எதிருருக்களைச் சுமக்கும் புணரிகள் எழுமாற்றாக (random) இணைந்து நான்கு பிறப்புரிமைச் சேர்க்கைகளைத் தந்தன. பனட்டின் அட்டவணை இச்சேர்க்கைகளை வரைபடமாக விளக்குகிறது.
| Tt × Tt | T (½) | t (½) |
|---|---|---|
| T (½) | TT | Tt |
| t (½) | Tt | tt |
பிறப்புரு விகிதம் (genotypic ratio): 1 TT : 2 Tt : 1 tt. தோற்றவரு விகிதம் (phenotypic ratio): 3 உயரம் : 1 குறள். அவ்வாறே ஒவ்வொரு புணரியும் ஆட்சியான எதிருருவைச் சுமக்கும் நிகழ்தகவு (probability) = ½; பின்னிடைவான எதிருருவைச் சுமக்கும் நிகழ்தகவு = ½.
6. சோதனைக் கலப்பு (Test Cross)
Test cross Punnett square
Wikipedia → · CC
ஆட்சியான இயல்பைக் காட்டும் ஒரு அங்கியின் பிறப்புரு இரட்டை ஆட்சியா (TT) அல்லது பல்லின நுகநிலையா (Tt) என்பது தோற்றத்தில் தெரியாது. அறியப்படாத பிறப்புரு கொண்ட அந்த அங்கியை, அதே இயல்புக்கு ஓரின நுகநிலைப் பின்னிடைவான (homozygous recessive, tt) அங்கியுடன் கலப்பு செய்வது சோதனைக் கலப்பு (test cross) எனப்படும். இது அறியப்படாத பிறப்புருவை வெளிப்படுத்த நடத்தப்படுகிறது.
- அறியப்படாதது TT எனின்: TT × tt → சந்ததி அனைத்தும் Tt (100% உயரம்).
- அறியப்படாதது Tt எனின்: Tt × tt → சந்ததி 1 Tt : 1 tt (1 உயரம் : 1 குறள்).
எனவே சந்ததியில் எந்தக் குறளும் (tt) தோன்றினால், அறியப்படாத பெற்றோர் பல்லின நுகநிலை (Tt) எனத் தெளிவாகும். ஒற்றை இயல்புக்கான இச்சோதனைக் கலப்பு ஒற்றைக் கலப்புச் சோதனைக் கலப்பு (monohybrid test cross) எனப்படும்.
Monohybrids and the Punnett Square Guinea Pigs
Amoeba Sisters
- எதிருருக்கள் (alleles) / Alleles
- புணரிகள் / Gametes
- நிறமூர்த்தங்கள் / Chromosomes
- தோற்றவரு / Phenotype
- -
பதில் / Answer
- பல்லின நுகநிலை / Heterozygous
- ஓரின நுகநிலை (homozygous) / Homozygous
- இருமடியம் / Diploid
- ஒருமடியம் / Haploid
- -
பதில் / Answer
- ஓரின நுகநிலை / Homozygous
- பல்லின நுகநிலை (heterozygous) / Heterozygous
- தூயவழி / Pure line
- தோற்றவரு / Phenotype
- -
பதில் / Answer
- தோற்றவரு (phenotype) / Phenotype
- பிறப்புரு (genotype) / Genotype
- புணரி / Gamete
- தூயவழி / Pure line
- -
பதில் / Answer
- பிறப்புரு / Genotype
- தோற்றவரு (phenotype) / Phenotype
- எதிருரு / Allele
- புணரி / Gamete
- -
பதில் / Answer
- பின்னிடைவான எதிருரு / Recessive allele
- ஆட்சியான எதிருரு (dominant allele) / Dominant allele
- புணரி / Gamete
- தூயவழி / Pure line
- -
பதில் / Answer
- ஆட்சியான இயல்பு / Dominant trait
- பின்னிடைவான இயல்பு (recessive trait) / Recessive trait
- தூயவழி இயல்பு / Pure trait
- கலப்பின இயல்பு / Hybrid trait
- -
பதில் / Answer
- ஒருமுறை அன்னிய மகரந்தச் சேர்க்கை / One cross-pollination
- பல தலைமுறை தன்மகரந்தச் சேர்க்கை (self-pollination) / Self-pollination over many generations
- ஒடுக்கற்பிரிவு / Meiosis
- சோதனைக் கலப்பு / Test cross
- -
பதில் / Answer
- இரு பரம்பரையலகுகள் / Two genes
- ஒரு பரம்பரையலகு (one gene) / One gene
- மூன்று பரம்பரையலகுகள் / Three genes
- எந்த அலகும் இல்லை / No gene
- -
பதில் / Answer
- ஒன்று (one) / One
- இரண்டு / Two
- மூன்று / Three
- ஏழு / Seven
- -
பதில் / Answer
- அனைத்தும் வெள்ளை / All white
- அனைத்தும் ஊதா (all purple) / All purple
- 3 ஊதா : 1 வெள்ளை / 3 purple : 1 white
- 1 ஊதா : 1 வெள்ளை / 1 purple : 1 white
- -
பதில் / Answer
- 1:1
- 3:1
- 9:3:3:1
- 1:2:1
- 2:1
பதில் / Answer
- நிரந்தரமாக இழக்கப்பட்டது / Permanently lost
- மறைக்கப்பட்டது மட்டுமே (merely hidden) / Merely hidden
- மாற்றப்பட்டது / Mutated
- இரட்டிப்பானது / Doubled
- -
பதில் / Answer
- சுயாதீனப் பகிர்வு விதி / Law of independent assortment
- தனிப்படுத்துகை விதி (law of segregation) / Law of segregation
- ஆட்சி விதி / Law of dominance
- நிகழ்தகவு விதி / Law of probability
- -
பதில் / Answer
- இரு எதிருருக்களும் ஒன்றாகச் செல்லும் / Both alleles go together
- எதிருருக்கள் தனிப்படுத்தப்பட்டு ஒன்று மட்டும் புணரிக்குச் செல்லும் / Alleles segregate, one per gamete
- எதிருருக்கள் இரட்டிப்பாகும் / Alleles double
- எதிருருக்கள் மறையும் / Alleles disappear
- -
பதில் / Answer
- ஒன்று / One
- இரண்டு (two) / Two
- மூன்று / Three
- நான்கு / Four
- -
பதில் / Answer
- 3:1
- 1 TT : 2 Tt : 1 tt
- 1:1
- 9:3:3:1
- 2:1
பதில் / Answer
- 1:2:1
- 3 உயரம் : 1 குறள் / 3 tall : 1 dwarf
- 1:1
- அனைத்தும் உயரம் / All tall
- 9:3:3:1
பதில் / Answer
- புணரிகளின் எண்ணிக்கை மட்டும் / Only number of gametes
- ஒரு கலப்பிலிருந்து சாத்தியமான பிறப்புருக்கள் / Possible genotypes of offspring
- நிறமூர்த்த அமைப்பு / Chromosome structure
- நொதிய வினை / Enzyme action
- -
பதில் / Answer
- 1
- ½
- ¼
- ⅓
- ⅛
பதில் / Answer
- ½
- ¼
- ⅛
- 1
- ¾
பதில் / Answer
- ஒழுங்காக / In a fixed order
- எழுமாற்றாக (randomly) / Randomly
- இணையவே இல்லை / Do not fuse
- ஜோடியாக மட்டும் ஆட்சியானவை / Only dominant pairs
- -
பதில் / Answer
- ஒற்றைக் கலப்பு / Monohybrid cross
- சோதனைக் கலப்பு (test cross) / Test cross
- இரட்டைக் கலப்பு / Dihybrid cross
- தன்மகரந்தக் கலப்பு / Self-cross
- -
பதில் / Answer
- இரட்டை ஆட்சியா (TT) / Homozygous dominant
- ஓரின நுகநிலைப் பின்னிடைவா (tt) / Homozygous recessive
- பல்லின நுகநிலையா (Tt) / Heterozygous
- தூயவழி உயரம் / Pure tall
- -
பதில் / Answer
- அனைத்தும் Tt (100% உயரம்) / All Tt (100% tall)
- 1 Tt : 1 tt
- அனைத்தும் tt / All tt
- 3 உயரம் : 1 குறள் / 3 tall : 1 dwarf
- -
பதில் / Answer
- அனைத்தும் உயரம் / All tall
- 1 Tt : 1 tt (1 உயரம் : 1 குறள்) / 1 tall : 1 dwarf
- 3:1
- அனைத்தும் குறள் / All dwarf
- -
பதில் / Answer
- TT (இரட்டை ஆட்சியா) / Homozygous dominant
- Tt (பல்லின நுகநிலை) / Heterozygous
- tt / Homozygous recessive
- தீர்மானிக்க முடியாது / Cannot tell
- -
பதில் / Answer
- மையப்பாம் / Centromere
- அமைவிடம் (locus) / Locus
- புன்கரு / Nucleolus
- கிரானம் / Granum
- -
பதில் / Answer
- மூன்று / Three
- ஆறு (six) / Six
- ஏழு / Seven
- ஒன்று / One
- பத்து / Ten
பதில் / Answer
- TT
- Tt
- tt
- ½ TT : ½ tt
- -
பதில் / Answer
- இரட்டைக் கலப்புச் சோதனைக் கலப்பு / Dihybrid test cross
- ஒற்றைக் கலப்புச் சோதனைக் கலப்பு (monohybrid test cross) / Monohybrid test cross
- தன்மகரந்தக் கலப்பு / Self-cross
- மீள்கலப்பு / Back cross
- -
பதில் / Answer
- ஒற்றைக் கலப்புப் பிறப்பாக்கம் (monohybrid cross) என்றால் என்ன என விளக்குக. / Explain what a monohybrid cross is. (2)
- மென்டலின் தனிப்படுத்துகை விதியைக் (law of segregation) கூறுக. / State Mendel's law of segregation. (2)
- Tt × Tt கலப்பிற்கு பனட்டின் அட்டவணையை வரைந்து பிறப்புரு + தோற்றவரு விகிதங்களைத் தருக. / Draw the Punnett square for Tt × Tt and give the genotypic and phenotypic ratios. (4)
- சோதனைக் கலப்பு (test cross) எதற்காக நடத்தப்படுகிறது என்பதை ஓர் உதாரணத்துடன் கூறுக. / Why is a test cross carried out? Give an example. (2)
மாதிரி விடை / Model answer
(ஆ) ஒவ்வொரு இயல்பும் இரு எதிருருக்களால் நிர்ணயிக்கப்படுகிறது; புணரி உருவாக்கத்தின் போது அவை தனிப்படுத்தப்பட்டு, ஒவ்வொரு புணரியும் ஒன்றை மட்டுமே பெறும். (2)
(இ) அட்டவணை: T/t × T/t → TT, Tt, Tt, tt. பிறப்புரு 1 TT : 2 Tt : 1 tt; தோற்றவரு 3 உயரம் : 1 குறள். (4)
(ஈ) ஆட்சியான இயல்பைக் காட்டும் அங்கியின் பிறப்புரு (TT அல்லது Tt) வெளிப்படுத்த; உ-ம் உயரத் தாவரத்தை tt உடன் கலப்பு — குறள் தோன்றினால் அது Tt. (2)
மென்டலின் ஒற்றைக் கலப்புப் பரிசோதனையை விபரித்து, தனிப்படுத்துகை விதி எவ்வாறு கு2 இல் 3:1 விகிதத்தை விளக்குகிறது என்பதைக் காட்டுக. / Describe Mendel's monohybrid experiment and show how the law of segregation explains the 3:1 F₂ ratio.
விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline
• பரிசோதனை: தூயவழி ஊதா × வெள்ளை → கு1 அனைத்தும் ஊதா (ஊதா ஆட்சியானது).
• கு1 தன்மகரந்தச் சேர்க்கை → கு2 இல் 3 ஊதா : 1 வெள்ளை.
• விளக்கம்: ஒவ்வொரு இயல்பும் இரு எதிருருக்களால்; புணரியில் தனிப்படுத்தப்பட்டு ஒன்று மட்டும்.
• பனட் அட்டவணை Tt × Tt → 1 TT : 2 Tt : 1 tt = 3:1 தோற்றவரு; ¼ tt நிகழ்தகவு.
• ஆறு வேறு இயல்புகளிலும் இதே முறை → விதியின் பொதுமை.
பதில் / Show answer
- ஒரு பண்பு; F2 = 3:1 புறத்தோற்ற விகிதம் (1:2:1 மரபணு வடிவம்).
- தனிப்படுத்துகை விதி — இணைமரபணுக்கள் பால்கல உருவாக்கத்தில் பிரிகின்றன.
- ஒவ்வொரு பால்கலமும் ஒரு இணைமரபணுவையே பெறும்.