ಆನುವಂಶಿಕತೆ

Topiqos – KPSC/UPSC ಪೂರ್ವಭಾವಿ ಪರೀಕ್ಷೆ ಅಧ್ಯಯನ ಟಿಪ್ಪಣಿ

1. ಪರಿಚಯ ಮತ್ತು ಮೂಲ ಪದಗಳು

ಆನುವಂಶಿಕತೆ (Heredity): ಪೋಷಕರಿಂದ ಸಂತಾನಕ್ಕೆ ಗುಣಗಳ ವರ್ಗಾವಣೆ.

ವಂಶಪರಂಪರಾ ಶಾಸ್ತ್ರ (Genetics): ಆನುವಂಶಿಕತೆ ಮತ್ತು ವೈವಿಧ್ಯತೆಯ ಅಧ್ಯಯನ. "ಜೆನೆಟಿಕ್ಸ್" ಪದವನ್ನು 1905ರಲ್ಲಿ ವಿಲಿಯಂ ಬೇಟ್ಸನ್ ಬಳಸಿದನು. ಈ ಶಾಸ್ತ್ರದ ಪಿತಾಮಹ – ಗ್ರೆಗಾರ್ ಜೊಹಾನ್ ಮೆಂಡಲ್ (1822–1884).

ಪ್ರಮುಖ ಪದಗಳು:

• ಜೀನ್ (Gene): DNAಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅನುಕ್ರಮ; ಒಂದು ಗುಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣ.
• ಜೀನೋಮ್ (Genome): ಒಂದು ಜೀವಿಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ಜೆನೆಟಿಕ್ ಮಾಹಿತಿ.
• ಆಲೀಲ್ (Allele): ಒಂದೇ ಜೀನ್‌ನ ವಿಭಿನ್ನ ರೂಪಗಳು.
• ಜೀನೋಟೈಪ್ (Genotype): ವಂಶವಾಹಿ ರಚನೆ.
• ಫೀನೋಟೈಪ್ (Phenotype): ಬಾಹ್ಯ ಲಕ್ಷಣ.
• ಪ್ರಬಲ (Dominant): ಇನ್ನೊಂದನ್ನು ಮರೆಮಾಡುವ ಆಲೀಲ್.
• ಅಪ್ರಬಲ (Recessive): ಜೊತೆಗೆ ಪ್ರಬಲ ಆಲೀಲ್ ಇದ್ದಾಗ ವ್ಯಕ್ತವಾಗದ ಆಲೀಲ್.
• ಹೊಮೊಜೈಗಸ್/ಹೆಟೆರೊಜೈಗಸ್: ಸಮ / ಭಿನ್ನ ಆಲೀಲ್ ಜೋಡಿ.

2. ಮೆಂಡಲ್‌ನ ಪ್ರಯೋಗಗಳು

ಮೆಂಡಲ್ 1856–1863ರ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಆಸ್ಟ್ರಿಯಾದ ಬ್ರೂನೊದ (ಈಗಿನ ಬ್ರ್ನೊ) ಸಂತ ಥಾಮಸ್ ಮಠದಲ್ಲಿ ಗಾರ್ಡನ್ ಪೀ (Pisum sativum) ಸಸ್ಯದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದನು. 1866ರಲ್ಲಿ "Experiments on Plant Hybrids" ಪ್ರಬಂಧ ಪ್ರಕಟಿಸಿದನು. 1900ರಲ್ಲಿ ಡಿ ವ್ರೀಸ್, ಕೊರೆನ್ಸ್, ಟ್ಸೆರ್ಮಾಕ್ ಈ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಮರುಶೋಧಿಸಿದರು.

ಮೆಂಡಲ್ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ 7 ಎದುರಾಳಿ ಗುಣಗಳು:

3. ಮೆಂಡಲ್‌ನ ನಿಯಮಗಳು

1. ಪ್ರಬಲತೆಯ ನಿಯಮ (Law of Dominance): ಎರಡು ಎದುರಾಳಿ ಗುಣಗಳ ಜೊತೆ ಇದ್ದಾಗ ಒಂದೇ ಗುಣ (ಪ್ರಬಲ) ವ್ಯಕ್ತವಾಗುತ್ತದೆ; ಇನ್ನೊಂದು (ಅಪ್ರಬಲ) ಮರೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ.

2. ವಿಭಜನೆಯ ನಿಯಮ (Law of Segregation): ಜನನಾಂಗ ಕೋಶ (gamete) ರಚನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಜೋಡಿಯ ಎರಡು ಆಲೀಲ್‌ಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಬೇರ್ಪಡುತ್ತವೆ; ಪ್ರತಿ ಗ್ಯಾಮಿಟ್‌ಗೆ ಒಂದೇ ಆಲೀಲ್ ಹೋಗುತ್ತದೆ.

3. ಸ್ವತಂತ್ರ ಆಯ್ಕೆಯ ನಿಯಮ (Law of Independent Assortment): ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಗುಣಗಳ ಆಲೀಲ್‌ಗಳು ಗ್ಯಾಮಿಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆಯಾಗುತ್ತವೆ.

ಮಾನೊಹೈಬ್ರಿಡ್ ಅನುಪಾತ: F₂ ಪೀಳಿಗೆಯಲ್ಲಿ 3:1 (ಪ್ರಬಲ:ಅಪ್ರಬಲ).
ಡೈಹೈಬ್ರಿಡ್ ಅನುಪಾತ: 9:3:3:1.

ಟೆಸ್ಟ್ ಕ್ರಾಸ್: ಪ್ರಬಲ ಫೀನೋಟೈಪ್‌ನ ಜೀನೋಟೈಪ್ ಗುರುತಿಸಲು ಅಪ್ರಬಲ ಹೊಮೊಜೈಗಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಕ್ರಮಣ.

4. DNA ಯ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯ

DNA (Deoxyribonucleic Acid): ಎಲ್ಲ ಜೀವಿಗಳ ವಂಶವಾಹಿ ಮಾಹಿತಿಯ ವಾಹಕ. 1953ರಲ್ಲಿ ಜೇಮ್ಸ್ ವಾಟ್ಸನ್ ಮತ್ತು ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ಕ್ರಿಕ್ ದ್ವಿಸುರುಳಿ ಮಾದರಿಯನ್ನು (double helix) ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ರೊಸಾಲಿಂಡ್ ಫ್ರಾಂಕ್ಲಿನ್‌ರ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಚಿತ್ರಗಳು ಈ ಶೋಧನೆಗೆ ಆಧಾರ. 1962ರಲ್ಲಿ ವಾಟ್ಸನ್, ಕ್ರಿಕ್, ವಿಲ್ಕಿನ್ಸ್‌ಗೆ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ.

ಘಟಕಗಳು (ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್):

• ಡಿಆಕ್ಸಿರೈಬೊಸ್ ಸಕ್ಕರೆ
• ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಗುಂಪು
• ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಕ್ಷಾರ – ಅಡೆನಿನ್ (A), ಗ್ವಾನಿನ್ (G), ಸೈಟೊಸಿನ್ (C), ತೈಮಿನ್ (T)

ಪೂರಕ ಜೋಡಣೆ: A–T (2 ಜಲಜನಕ ಬಂಧಗಳು), G–C (3 ಜಲಜನಕ ಬಂಧಗಳು).

ಚಾರ್ಗಫ್‌ನ ನಿಯಮಗಳು: DNA ಯಲ್ಲಿ A = T ಮತ್ತು G = C.

RNA (Ribonucleic Acid):

• ರೈಬೊಸ್ ಸಕ್ಕರೆ.
• ತೈಮಿನ್ ಬದಲಿಗೆ ಯುರಾಸಿಲ್ (U).
• ಸಿಂಗಲ್ ಸ್ಟ್ರಾಂಡ್.
• ವಿಧಗಳು: mRNA (ಸಂದೇಶ), tRNA (ವರ್ಗಾವಣೆ), rRNA (ರೈಬೊಸೋಮ್ಗೆ).

5. ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಜೆನೆಟಿಕ್ ಕೋಡ್

ಕೇಂದ್ರೀಯ ತತ್ವ (Central Dogma of Molecular Biology): DNA → RNA → ಪ್ರೋಟೀನ್.

• ಪ್ರತಿಕೃತಿ (Replication): DNA ದಿಂದ DNA.
• ಟ್ರಾನ್ಸ್ಕ್ರಿಪ್ಷನ್: DNA ದಿಂದ mRNA.
• ಟ್ರಾನ್ಸ್ಲೇಷನ್: mRNA ದಿಂದ ಪ್ರೋಟೀನ್ (ರೈಬೊಸೋಮ್‌ನಲ್ಲಿ).

ಜೆನೆಟಿಕ್ ಕೋಡ್:

• ಮೂರು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್‌ಗಳ ಅನುಕ್ರಮ = ಕೋಡಾನ್. ಒಂದು ಕೋಡಾನ್ ಒಂದು ಅಮಿನೊ ಆಮ್ಲಕ್ಕೆ ಸೂಚಕ.
• ಒಟ್ಟು 64 ಕೋಡಾನ್‌ಗಳು; 20 ಅಮಿನೊ ಆಮ್ಲಗಳಿಗೆ.
• ಆರಂಭಿಕ ಕೋಡಾನ್ – AUG (ಮೆಥಿಯೊನಿನ್).
• ಸ್ಥಗಿತ ಕೋಡಾನ್‌ಗಳು – UAA, UAG, UGA.
• ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ, ಟ್ರಿಪ್ಲೆಟ್, ದೃಢ, ನಿರರ್ಥಕ ಸ್ಥಗಿತ ಗುಣಗಳಿವೆ.

6. ಲಿಂಗ ನಿರ್ಣಯ ಮತ್ತು ಪ್ರಮುಖ ಆನುವಂಶಿಕ ಕಾಯಿಲೆಗಳು

ಮಾನವನ ಲಿಂಗ ನಿರ್ಣಯ (XX-XY ಪದ್ಧತಿ):

• ಸ್ತ್ರೀ – XX.
• ಪುರುಷ – XY.
• ಶಿಶುವಿನ ಲಿಂಗವನ್ನು ತಂದೆಯ ವೀರ್ಯಾಣುವಿನ ಕ್ರೋಮೊಸೋಮ್ (X ಅಥವಾ Y) ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಮುಖ ಆನುವಂಶಿಕ ಕಾಯಿಲೆಗಳು:

7. ವಿಕಸನ ಮತ್ತು ಜೀವತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

ವಿಕಸನ (Evolution):

• ಚಾರ್ಲ್ಸ್ ಡಾರ್ವಿನ್ (1859) – "On the Origin of Species"; ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆಯ್ಕೆ (Natural Selection) ಸಿದ್ಧಾಂತ.
• ಲಾಮಾರ್ಕ್ – ಸ್ವಾಧೀನ ಗುಣಗಳ ಪರಂಪರೆ (ಈಗ ತಿರಸ್ಕೃತ).
• ಹ್ಯೂಗೊ ಡಿ ವ್ರೀಸ್ – ಮ್ಯುಟೇಷನ್ ಸಿದ್ಧಾಂತ.

ಆಧುನಿಕ ಜೀವತಂತ್ರಜ್ಞಾನ (Biotechnology):

• ಪುನಃಸಂಯೋಜಕ DNA ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ (rDNA): ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಬೇರೆ ಜೀವಿಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುವಿಕೆ.
• PCR (Polymerase Chain Reaction): DNA ಯನ್ನು ಪ್ರತಿಕೃತಿಸಲು; ಕ್ಯಾರಿ ಮುಲ್ಲಿಸ್ (1983).
• DNA ಫಿಂಗರ್‌ಪ್ರಿಂಟಿಂಗ್: ಅಪರಾಧ ತನಿಖೆ, ಪೋಷಕತ್ವ ಸ್ಥಾಪನೆ. ಅಲೆಕ್ ಜೆಫ್ರೀಸ್ (1984).
• ಜೆನೆಟಿಕ್ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್: GM ಬೆಳೆಗಳು (Bt ಹತ್ತಿ, Bt ಬದನೆ), ಮಾನವ ಇನ್ಸುಲಿನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ.
• ಕ್ಲೋನಿಂಗ್: 1996ರಲ್ಲಿ ಇಯಾನ್ ವಿಲ್ಮಟ್ ಸ್ಕಾಟ್ಲೆಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಡಾಲಿ ಎಂಬ ಕುರಿಯನ್ನು ಕ್ಲೋನ್ ಮಾಡಿದನು.
• ಸ್ಟೆಮ್ ಸೆಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, CRISPR-Cas9 ಜೀನ್ ಎಡಿಟಿಂಗ್.
• ಮಾನವ ಜೀನೋಮ್ ಯೋಜನೆ (1990–2003) – ಸಂಪೂರ್ಣ ಮಾನವ ಜೀನೋಮ್‌ನ ಅನುಕ್ರಮ; ಸುಮಾರು 20,000–25,000 ಜೀನ್‌ಗಳಿವೆ ಎಂದು ಗುರುತಿಸಿತು.

8. ಅಭ್ಯಾಸ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು (MCQs) – KPSC ಮಾದರಿ