சோதனைக் கலவை (The Test Cross)
ஏன் இது முக்கியம்? விவசாயத்திலும் மருத்துவத்திலும் ஒரு அங்கியின் மரபணுத் தொகுப்பை கண்டறிவது அவசியம் — சோதனைக் கலவை அதை நேரடியாக வெளிப்படுத்தும் கருவி.
கணினியின் செயல்திறனை அறிய அதை கடினமான சோதனையில் இட்டுப் பார்ப்பது போல், ஒரு அங்கியின் மரபணுத் தொகுப்பை அறிய அதை ஓரினநுக பின்னிடைவான அங்கியுடன் கலப்பிக்கிறோம்.
- சோதனைக் கலப்பு (test cross) என்பதை வரையறுத்து, அறியப்படாத பிறப்புரிமை அமைப்பை (genotype) அறிய அது எவ்வாறு பயன்படுகிறது என விளக்குதல்.
- ஒற்றைக் கலப்புச் சோதனைக் கலப்பின் இரு சாத்தியமான விளைவுகளை (TT × tt, Tt × tt) புனட் அட்டவணை மூலம் கணித்தல்.
- இரட்டைக் கலப்புச் சோதனைக் கலப்பில் (RrBb × rrbb) 1:1:1:1 விகிதம் தோன்றுவதை வியாக்கியானம் செய்தல்.
1. சோதனைக் கலப்பு என்றால் என்ன? (What is a Test Cross?)
Test cross Punnett square
Wikipedia → · CC
அறியப்படாத பிறப்புரிமை அமைப்பை (genotype) அறிந்து கொள்வதற்காக செய்யப்படும் திட்டமிடப்பட்ட (deliberate) கலப்பு சோதனைக் கலப்பு (test cross) எனப்படும். ஓர் அங்கி ஆட்சியான இயல்பை (dominant trait) வெளிப்படுத்தும்போது, அதன் பிறப்புரிமை அமைப்பு இரண்டு எதிருருக்களும் ஆட்சியான ஓரினநுக நிலை (homozygous dominant — TT) ஆகவோ அல்லது பல்லின நுக நிலை (heterozygous — Tt) ஆகவோ இருக்கலாம். வெளியில் இரண்டும் ஒரே தோற்றவமைப்பை (phenotype) காட்டுவதால், எது என்பதைக் கண்ணால் வேறுபடுத்த முடியாது.
இந்த அறியப்படாத அங்கியை, அதே இனத்தைச் சேர்ந்த ஓரினநுக நிலையிலான பின்னிடைவான (homozygous recessive — tt) அங்கியுடன் கலப்புச் செய்வதே சோதனைக் கலப்பு. சந்ததியின் (offspring) தோற்றவமைப்பு விகிதம் அறியப்படாத பெற்றோரின் பிறப்புரிமை அமைப்பை வெளிப்படுத்தும்.
2. ஒற்றைக் கலப்புச் சோதனைக் கலப்பு (Monohybrid Test Cross)
Punnett square — monohybrid
Wikipedia → · CC
ஒற்றை இனக் கலப்பில் (monohybrid cross) மேற்கொள்ளப்படும் சோதனைக் கலப்பு ஒற்றைக் கலப்புச் சோதனைக் கலப்பு எனப்படும். உதாரணமாக, வழங்கப்பட்ட உயரமான பட்டாணித் தாவரத்தின் (tall pea plant) பிறப்புரிமை அமைப்பை அறிய விரும்புகிறோம். உயரம் ஆட்சியான இயல்பு என்பதால், அந்தத் தாவரம் TT அல்லது Tt ஆக இருக்கலாம். அதை குறளான (dwarf — பின்னிடைவான) தாவரத்துடன் (tt) கலப்புச் செய்கிறோம்.
சாத்தியம் 1 — அறியப்படாத தாவரம் TT எனின்:
| P தலைமுறை | TT (உயரம்) × tt (குறள்) | |
|---|---|---|
| புணரிகள் (gametes) | T | t |
| F1 சந்ததி | Tt — 100% உயரமான தாவரங்கள் | |
இங்கு சந்ததி முழுவதும் (100%) உயரமான தாவரங்களாகும். எனவே அறியப்படாத பெற்றோர் ஓரினநுக ஆட்சியான (TT) நிலையிலுள்ளது.
சாத்தியம் 2 — அறியப்படாத தாவரம் Tt எனின்:
| P தலைமுறை | Tt (உயரம்) × tt (குறள்) | |
|---|---|---|
| புணரிகள் (gametes) | T, t | t |
| F1 சந்ததி | Tt (50% உயரம்) : tt (50% குறள்) | |
இங்கு 50% உயரமான : 50% குறளான தாவரங்கள் என்ற 1:1 விகிதம் தோன்றும். இது அறியப்படாத பெற்றோர் பல்லின நுக (Tt) நிலையிலுள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது.
3. இரட்டைக் கலப்புச் சோதனைக் கலப்பு (Dihybrid Test Cross)
ஓர் அங்கி இரு இயல்புகளுக்கும் ஆட்சியான தோற்றவமைப்பைக் காட்டும்போது (எ.கா. RrBb), அதை இரு இயல்புகளுக்கும் தூய பின்னிடைவான (pure recessive — rrbb) அங்கியுடன் கலப்புச் செய்தால் அது இரட்டைக் கலப்புச் சோதனைக் கலப்பு எனப்படும். உதாரணமாக, சிவப்பு நிற இதழ்கள் + கருப்பு நிற விதைகள் கொண்ட தாவரத்தை, வெண்நிற இதழ்கள் + பழுப்பு நிற விதைகள் கொண்ட தாவரத்துடன் (rrbb) கலப்புச் செய்கிறோம்.
அறியப்படாத தோற்றவமைப்பு RrBb எனின்:
| சந்ததி பிறப்புரிமை அமைப்பு | தோற்றவமைப்பு | விகிதம் |
|---|---|---|
| RrBb | சிவப்பு இதழ் + கருப்பு விதை | 25% |
| Rrbb | சிவப்பு இதழ் + பழுப்பு விதை | 25% |
| rrBb | வெண் இதழ் + கருப்பு விதை | 25% |
| rrbb | வெண் இதழ் + பழுப்பு விதை | 25% |
இங்கு நான்கு தோற்றவமைப்புகள் 1:1:1:1 என்ற விகிதத்தில் தோன்றும். இது அறியப்படாத பெற்றோர் இரு பரம்பரையலகுகளுக்கும் பல்லின நுக (RrBb) என்பதைக் காட்டுகிறது.
அறியப்படாத தோற்றவமைப்பு RRBb எனின்:
| சந்ததி பிறப்புரிமை அமைப்பு | தோற்றவமைப்பு | விகிதம் |
|---|---|---|
| RrBb | சிவப்பு இதழ் + கருப்பு விதை | 50% |
| Rrbb | சிவப்பு இதழ் + பழுப்பு விதை | 50% |
இங்கு இரண்டு தோற்றவமைப்புகள் 1:1 விகிதத்தில் தோன்றும். இவ்வாறு சோதனைக் கலப்பின் மூலம் ஆட்சியான தோற்றவமைப்புடைய ஓர் அங்கியின் அறியப்படாத பிறப்புரிமை அமைப்பைக் கண்டறிய முடியும்.
Monohybrids and the Punnett Square Guinea Pigs
Amoeba Sisters
- தோற்றவமைப்பை மாற்ற / To change the phenotype
- அறியப்படாத பிறப்புரிமை அமைப்பை அறிய / To determine an unknown genotype
- புதிய இனத்தை உருவாக்க / To create a new species
- புணரிகளை அழிக்க / To destroy gametes
- மரபணு பிறழ்வு உருவாக்க / To cause mutation
பதில் / Answer
- ஓரினநுக ஆட்சியான (TT) / Homozygous dominant (TT)
- பல்லின நுக (Tt) / Heterozygous (Tt)
- ஓரினநுக பின்னிடைவான (tt) / Homozygous recessive (tt)
- மற்றொரு அறியப்படாத அங்கி / Another unknown
- இருமடிய புணரி / A diploid gamete
பதில் / Answer
- TT அல்லது tt / TT or tt
- TT அல்லது Tt / TT or Tt
- Tt அல்லது tt / Tt or tt
- tt மட்டும் / Only tt
- TT மட்டும் / Only TT
பதில் / Answer
- அது ஆட்சியான எதிருருவை வழங்குவதால் / It gives a dominant allele
- அது புணரிகளில் பின்னிடைவான எதிருருவை மட்டுமே வழங்குவதால் / It contributes only the recessive allele in gametes
- அது புணரிகளை உருவாக்காததால் / It makes no gametes
- அது மலடாக இருப்பதால் / It is sterile
- -
பதில் / Answer
- இரட்டைக் கலப்புச் சோதனைக் கலப்பு / Dihybrid test cross
- ஒற்றைக் கலப்புச் சோதனைக் கலப்பு / Monohybrid test cross
- மீள்கலப்பு / Backcross
- தன்மகரந்தச் சேர்க்கை / Self-pollination
- -
பதில் / Answer
- உயரமான (TT) / Tall (TT)
- குறளான (tt) / Dwarf (tt)
- உயரமான (Tt) / Tall (Tt)
- கலப்பின F1 / Hybrid F1
- -
பதில் / Answer
- 100% குறள் / 100% dwarf
- 100% உயரம் (Tt) / 100% tall (Tt)
- 50% உயரம் : 50% குறள் / 50% tall : 50% dwarf
- 25% உயரம் / 25% tall
- 75% உயரம் / 75% tall
பதில் / Answer
- 3:1
- 1:1 (உயரம் : குறள்) / 1:1 (tall : dwarf)
- 9:3:3:1
- 1:2:1
- 100% உயரம் / 100% tall
பதில் / Answer
- Tt
- TT
- tt
- RrBb
- -
பதில் / Answer
- TT
- Tt
- tt
- RRBB
- -
பதில் / Answer
- RRBB
- RrBb
- rrbb
- RRbb
- RrBB
பதில் / Answer
- 9:3:3:1
- 1:1:1:1
- 3:1
- 1:2:1
- 1:1
பதில் / Answer
- 50%
- 25%
- 12.5%
- 75%
- 100%
பதில் / Answer
- 1:1:1:1
- 1:1
- 9:3:3:1
- 3:1
- 1:2:1
பதில் / Answer
- இரு இயல்புக்கும் ஓரினநுக ஆட்சியான (RRBB) / Homozygous dominant for both
- இரு இயல்புக்கும் பல்லின நுக (RrBb) / Heterozygous for both
- ஓர் இயல்புக்கு மட்டும் பல்லின நுக / Heterozygous for one only
- பின்னிடைவான (rrbb) / Recessive
- -
பதில் / Answer
- தற்செயலான / Accidental
- திட்டமிடப்பட்ட (deliberate) / Deliberate planned
- இயற்கையான மட்டும் / Natural only
- மரபணுப் பொறியியல் / Genetic engineering
- -
பதில் / Answer
- TT
- Tt
- tt
- Tt அல்லது tt / Tt or tt
- -
பதில் / Answer
- RrBb
- RRBb
- RrBB
- rrbb
- RRBB
பதில் / Answer
- சம விகிதம் / Equal ratios always
- குறைந்த விகித மறுசேர்க்கைச் சந்ததி / Recombinants in low frequency
- சந்ததி இல்லை / No offspring
- 100% பெற்றோர் வகை / 100% parental only
- -
பதில் / Answer
- தன்னியக்கப் பிரிவு / Independent assortment
- குறுக்குமாற்றம் (crossing over) / Crossing over
- மரபணு பிறழ்வு / Mutation
- ஒடுங்குதல் / Dominance
- -
பதில் / Answer
- பட்டாணி / Pea
- Drosophila (பழ ஈ) / Drosophila fruit fly
- சுண்டெலி / Mouse
- கோழி / House fowl
- இனிப்பு பட்டாணி / Sweet pea
பதில் / Answer
- வேறுபட்டவை / Different
- ஒரே தன்மையானவை / Identical
- இல்லாதவை / Absent
- மூன்று / Three
- -
பதில் / Answer
- ஒரே எதிருரு / Same alleles
- இரு வேறுபட்ட எதிருருக்கள் / Two different alleles
- எதிருரு இல்லை / No alleles
- நான்கு எதிருரு / Four alleles
- -
பதில் / Answer
- சந்ததியின் எண்ணிக்கை மட்டும் / Only offspring number
- சந்ததியின் தோற்றவமைப்பு விகிதம் / The phenotypic ratio of offspring
- பெற்றோரின் வயது / Parent's age
- புணரியின் அளவு / Gamete size
- -
பதில் / Answer
- 100% ஆட்சியான / 100% dominant
- 100% பின்னிடைவான (குறள்) / 100% recessive (dwarf)
- 1:1
- 3:1
- 9:3:3:1
பதில் / Answer
- 1
- 2
- 4
- 8
- 16
பதில் / Answer
- நான்கு வகை / Four types
- rb ஒரே வகை / Only rb
- RB மட்டும் / Only RB
- இரு வகை / Two types
- -
பதில் / Answer
- எதிருருக்களின் தனிப்படுத்துகை / Segregation of alleles
- ATP தொகுப்பு / ATP synthesis
- ஒளிச்சேர்க்கை / Photosynthesis
- நீராற்பகுப்பு / Hydrolysis
- -
பதில் / Answer
- பின்னிடைவான / Recessive
- ஆட்சியான / Dominant
- சமவலு / Codominant
- இணைந்த / Linked
- -
பதில் / Answer
- ஒற்றைக் கலப்புச் சோதனை / Monohybrid
- இரட்டைக் கலப்புச் சோதனை / Dihybrid
- மீள்கலப்பு / Backcross to dominant
- தன்மகரந்தம் / Self cross
- -
பதில் / Answer
- சோதனைக் கலப்பு (test cross) என்பதை வரையறுத்து, அதன் நோக்கத்தைக் கூறுக. / Define a test cross and state its purpose. (2)
- ஓர் உயரமான பட்டாணித் தாவரத்தின் (T_) பிறப்புரிமை அமைப்பை அறிய நீங்கள் எவ்வாறு செயல்படுவீர்கள்? இரு சாத்தியமான விளைவுகளையும் கூறுக. / How would you find the genotype of a tall pea plant? Give both possible outcomes. (4)
- RrBb × rrbb இரட்டைக் கலப்புச் சோதனைக் கலப்பின் நான்கு தோற்றவமைப்புகளையும் அவற்றின் விகிதத்தையும் எழுதுக. / Write the four phenotypes and ratio of an RrBb × rrbb dihybrid test cross. (3)
- சோதனைக் கலப்பில் சோதிக்கும் இணைஜோடி ஏன் ஓரினநுக பின்னிடைவானதாக இருக்க வேண்டும்? / Why must the tester be homozygous recessive? (1)
மாதிரி விடை / Model answer
(ஆ) உயரமான தாவரத்தை குறள் (tt) தாவரத்துடன் கலப்புச் செய்க. TT எனின் → சந்ததி 100% உயரம். Tt எனின் → 50% உயரம் : 50% குறள் (1:1). (4)
(இ) RrBb (சிவப்பு+கருப்பு), Rrbb (சிவப்பு+பழுப்பு), rrBb (வெண்+கருப்பு), rrbb (வெண்+பழுப்பு) — 1:1:1:1. (3)
(ஈ) tt அங்கி புணரியில் பின்னிடைவான எதிருருவை மட்டுமே வழங்குவதால், சந்ததி தோற்றவமைப்பு முழுவதும் அறியப்படாத பெற்றோரின் எதிருருவையே சார்ந்திருக்கும். (1)
சோதனைக் கலப்பின் கோட்பாட்டை விளக்கி, ஒற்றைக் கலப்பு மற்றும் இரட்டைக் கலப்புச் சோதனைக் கலப்புகளை உரிய புனட் அட்டவணைகள் / விகிதங்களுடன் ஒப்பிட்டு விபரிக்க. / Explain the principle of a test cross and compare monohybrid and dihybrid test crosses with appropriate Punnett squares / ratios.
விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline
• ஒற்றை: TT × tt → 100% ஆட்சியான; Tt × tt → 1:1 (ஆட்சியான : பின்னிடைவான).
• இரட்டை: RrBb × rrbb → நான்கு தோற்றவமைப்பு 1:1:1:1; RRBb × rrbb → 1:1.
• tester = ஓரினநுக பின்னிடைவான → சந்ததி அறியப்படாத பெற்றோரை வெளிப்படுத்துகிறது.
• இணைப்பு (linkage) + குறுக்குமாற்றம் → குறைந்த விகித மறுசேர்க்கைச் சந்ததி (Drosophila).
பதில் / Show answer
- அறியா மரபணு வடிவத்தை (AA அல்லது Aa) கண்டறிய.
- அடிபணிவு சகபொருந்தியுடன் (aa) கலப்பு.
- சந்ததியில் அடிபணிவு தோன்றினால் → பெற்றோர் Aa.