🔟 தரம் 10 · அலகு 20

பரம்பரை

Heredity and genetics

★★★★☆ மென்டல்அல்லீல்புனெட் சதுரம்பண்பு

உங்கள் அம்மாவின் கண்களும் அப்பாவின் மூக்கும் உங்களுக்கு இருக்கலாம் — ஆனால் நீங்கள் அவர்களில் யாருமல்ல. நீங்கள் ஒரு தனித்துவமான கலவை. கோடிக்கணக்கான நுண்ணிய மூலக்கூறுகளில் மறைத்து வைக்கப்பட்ட தகவல்களின் கலைப்பினால் உருவானவர். இந்த அதிசயத்தை விளக்குவதே மரபியல் (genetics) என்ற அறிவியல். 1860-களில் ஒரு துறவி தோட்டத்தில் பட்டாணி செடிகளை வளர்த்து கண்டுபிடித்த விதிகள் இன்றும் உயிரியலின் அடித்தளமாக இருக்கின்றன. அந்த விதிகளை இந்த அத்தியாயத்தில் ஆழமாக புரிந்துகொள்வோம்.

20.1 மரபியல் கலைச்சொற்கள் (Genetics Terminology)

மரபியலை புரிந்துகொள்ள சில முக்கியமான சொற்களை தெரிந்துகொள்ள வேண்டும். இவற்றை திடமாக கற்றுக்கொண்டால் அனைத்து கேள்விகளுக்கும் பதில் எழுதுவது எளிதாகும்.

மரபணு (Gene): மரபுவழி பண்புகளை கட்டுப்படுத்தும் அடிப்படை அலகு. DNA-வின் ஒரு பகுதி. ஒரு மரபணு ஒரு பண்பை (trait) தீர்மானிக்கும். உதாரணம்: உயரத்தை கட்டுப்படுக்கும் மரபணு.

சொல்	தமிழ் பெயர்	வரையறை	எடுத்துக்காட்டு
Gene	மரபணு	ஒரு பண்பை கட்டுப்படுக்கும் DNA பகுதி	உயரத்திற்கான மரபணு
Allele	அல்லீல்	ஒரு மரபணுவின் மாற்று வடிவம்	T (உயரம்) அல்லது t (குட்டை)
Dominant	ஆதிக்க அல்லீல்	ஒரே ஒரு நகல் இருந்தாலும் வெளிப்படும்	T — ஒரு நகல் போதும்
Recessive	அடங்கு அல்லீல்	இரண்டு நகல்கள் இருந்தால் மட்டுமே வெளிப்படும்	t — tt வேண்டும்
Genotype	மரபுவகை	உயிரினத்தின் மரபணு கலவை	TT, Tt, tt
Phenotype	வெளிப்படுவகை	வெளியில் தெரியும் பண்பு	உயரமான தாவரம் / குட்டை தாவரம்
Homozygous	ஒரு மரபு (சமகலப்பு)	இரண்டு சம அல்லீல்கள்	TT அல்லது tt
Heterozygous	கலப்பு மரபு (வேறு கலப்பு)	இரண்டு வேவ்வேறு அல்லீல்கள்	Tt

ஆதிக்க அல்லீல்: பெரிய எழுத்தில் (T) குறிக்கப்படும். அடங்கு அல்லீல்: சிறிய எழுத்தில் (t) குறிக்கப்படும்.

20.2 மென்டலின் கோட்பாடு (Mendel's Laws)

கிரெகர் யோஹான் மென்டல் (Gregor Johann Mendel) என்ற ஆஸ்திரிய துறவி 1860-களில் செய்த ஆய்வுகள் நவீன மரபியலின் அடிப்படை ஆகின. அவர் பட்டாணி செடிகளில் (pea plants — Pisum sativum) 7 வேறுபட்ட பண்புகளை ஆய்வு செய்தார்.

பட்டாணி செடிகள் ஏன் பயன்படுத்தப்பட்டன?
• உண்மையான இனப்பெருக்க வகைகள் (true-breeding varieties) கிடைத்தன
• தலைமுறை கால அளவு குறுகியது — விரைவாக முடிவுகள் கிடைத்தன
• ஒரு தலைமுறையில் அதிக வித்துக்கள் உண்டாகும்
• எளிதாக கலப்பு (cross-pollination) செய்யலாம்

பிரிதல் விதி (Law of Segregation)

ஒவ்வொரு உயிரினமும் ஒரு பண்பிற்கு இரண்டு அல்லீல்களை கொண்டிருக்கும். இனப்பெருக்க செல்கள் (gametes) உருவாகும்போது இந்த இரண்டு அல்லீல்களும் பிரிந்து தனித்தனி கேமட்களுக்கு செல்லும். இதனால் ஒவ்வொரு கேமட்டும் ஒரே ஒரு அல்லீலை மட்டும் பெறும்.

எடுத்துக்காட்டு: Tt தாவரம் கேமட்களை உருவாக்கும்போது — 50% கேமட்கள் T அல்லீல் பெறும்; 50% கேமட்கள் t அல்லீல் பெறும்.

சுதந்திர வரிசையமைவு விதி (Law of Independent Assortment)

வேவ்வேறு பண்புகளை கட்டுப்படுக்கும் மரபணுக்கள் கேமட் உருவாக்கத்தில் சுதந்திரமாக பிரியும். அதாவது ஒரு பண்பின் அல்லீல் பிரிவு மற்றொரு பண்பின் அல்லீல் பிரிவை பாதிக்காது.

20.3 ஒற்றைக்கலப்பின கலப்பு (Monohybrid Cross)

ஒரே ஒரு பண்பை ஆய்வு செய்யும் கலப்பு ஒற்றைக்கலப்பின கலப்பு (monohybrid cross) எனப்படும். பட்டாணியில் உயரம் (T=உயரம், t=குட்டை) என்ற பண்பை எடுத்துக்கொள்வோம்.

முதல் தலைமுறை கலப்பு (P × P → F₁)

P (பெற்றோர்) தலைமுறை: TT (உயரமான தாவரம்) × tt (குட்டை தாவரம்)

F₁ (முதல் மகன் தலைமுறை): அனைத்தும் Tt — உயரமான தாவரம். ஏனென்றால் T ஆதிக்க அல்லீல் — ஒரு நகல் போதும்.

F₁ × F₁ கலப்பு (Tt × Tt → F₂)

F₁ தலைமுறை கலப்பு: Tt × Tt. இதற்கு பன்னெட் சதுரம் (Punnett square) பயன்படுத்துவோம்:

Tt × Tt — F₂ தலைமுறை
	T (தந்தை)	t (தந்தை)
T (தாய்)	TT உயரம்	Tt உயரம்
t (தாய்)	Tt உயரம்	tt குட்டை

F₂ முடிவுகள்:
மரபுவகை (Genotype) விகிதம்: TT : Tt : tt = 1 : 2 : 1
வெளிப்படுவகை (Phenotype) விகிதம்: உயரம் : குட்டை = 3 : 1
(TT + Tt = 3 உயரமான; tt = 1 குட்டை)

பின்கலப்பு / சோதனைக் கலப்பு (Back Cross / Test Cross)

ஒரு தாவரம் TT என்றால் Tt என்றால் தெரியவில்லை என்றால், tt (தெரிந்த அடங்கு) உடன் கலப்பு செய்வர். Tt × tt → 50% Tt (உயரம்) : 50% tt (குட்டை). இந்த முடிவு பெற்றோர் Tt என்று நிரூபிக்கும்.

பின்கலப்பு: Tt × tt
கேமட்கள்: Tt → T, t; tt → t, t
சந்ததி: Tt (உயரம்), tt (குட்டை) — 1:1 விகிதம்

20.4 பால் நிர்ணயம் (Sex Determination)

மனிதர்களில் 46 குரோமோசோம்கள் (chromosomes) 23 ஜோடிகளாக இருக்கின்றன. 23-வது ஜோடி பால் குரோமோசோம்கள் (sex chromosomes) ஆகும். இவை பாலை தீர்மானிக்கின்றன.

பால் குரோமோசோம்கள்:
பெண்: XX (இரண்டு X குரோமோசோம்கள்)
ஆண்: XY (ஒரு X, ஒரு Y குரோமோசோம்)

⭐ முக்கியம்: தந்தையின் விந்தணு (sperm) X அல்லது Y கொண்டு செல்லும். தாயின் முட்டை (egg) எப்போதும் X கொண்டிருக்கும். தந்தையே குழந்தையின் பாலை தீர்மானிக்கிறார்.

பால் தீர்மானம் — பன்னெட் சதுரம்:
தாய்: XX; தந்தை: XY

பால் நிர்ணயம் (Sex Determination)
	X (தந்தை)	Y (தந்தை)
X (தாய்)	XX பெண் குழந்தை	XY ஆண் குழந்தை
X (தாய்)	XX பெண் குழந்தை	XY ஆண் குழந்தை

பெண் : ஆண் = 50% : 50%

20.5 பால்-இணைப்பு பண்புகள் (Sex-linked Traits)

சில மரபணுக்கள் X குரோமோசோமில் மட்டுமே காணப்படும். Y குரோமோசோமில் இந்த மரபணுவின் நகல் இல்லை. இவற்றை பால்-இணைப்பு பண்புகள் (sex-linked traits) என்கிறோம். நிறக்குருடு (colour blindness) இதற்கு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு.

நிறக்குருடு (Colour Blindness) — X இணைப்பு
X^B = சாதாரண பார்வை (ஆதிக்க அல்லீல்)
X^b = நிறக்குருடு (அடங்கு அல்லீல்)

பெண்களுக்கான மரபுவகைகள்:
X^BX^B — சாதாரண பார்வை (ஆதிக்க இரண்டும்)
X^BX^b — தாங்கி (carrier) — பார்வை சாதாரண, ஆனால் மரபணு உள்ளது
X^bX^b — நிறக்குரு பெண்

ஆண்களுக்கான மரபுவகைகள்:
X^BY — சாதாரண பார்வை
X^bY — நிறக்குரு ஆண்

ஆண்களுக்கு நிறக்குருடு அதிகமாக ஏன்? ஆண்களுக்கு Y குரோமோசோமில் இந்த மரபணு இல்லை. ஆகவே ஒரே ஒரு X^b அல்லீல் இருந்தாலும் நிறக்குருடு ஆகிவிடுவர். பெண்களுக்கு இரண்டு X இருப்பதால் X^bX^b வேண்டும்.

தாங்கி பெண் × சாதாரண ஆண் கலப்பு:
தாய்: X^BX^b (carrier); தந்தை: X^BY

நிறக்குருடு கலப்பு: தாங்கி பெண் × சாதாரண ஆண்
	X^B (தந்தை)	Y (தந்தை)
X^B (தாய்)	X^BX^B சாதாரண பெண்	X^BY சாதாரண ஆண்
X^b (தாய்)	X^BX^b தாங்கி பெண்	X^bY ⚠ நிறக்குரு ஆண்

முடிவு:
25% — X^BX^B (சாதாரண பார்வை பெண்)
25% — X^BX^b (தாங்கி பெண்)
25% — X^BY (சாதாரண பார்வை ஆண்)
25% — X^bY (நிறக்குரு ஆண்)
⭐ 50% மகன்கள் நிறக்குருடு ஆகும் வாய்ப்பு