అనువంశికత (Heredity)

జీవులు ప్రత్యుత్పత్తి చేసినప్పుడు కొత్త తరం తల్లిదండ్రుల ప్రాథమిక శరీర నిర్మాణాన్ని (body design) వారసత్వంగా పొందుతుంది, దానితో పాటు చిన్నపాటి మార్పులను కూడా పొందుతుంది.

ఈ తరం మళ్ళీ ప్రత్యుత్పత్తి చేస్తే, రెండో తరంలో మొదటి తరం నుండి వచ్చిన తేడాలు, కొత్తగా ఏర్పడిన తేడాలు రెండూ కలుస్తాయి. ఇలా తరం తరువాత తరం వైవిధ్యం (variation) పేరుకుపోతూ ఉంటుంది.

• అలైంగిక ప్రత్యుత్పత్తిలో:
  1. ఒకే జీవి విభజన చెందుతుంది. ఒక బ్యాక్టీరియా రెండుగా, అవి మళ్ళీ నాలుగుగా విభజన చెందితే ఆ నాలుగూ దాదాపు ఒకేలా ఉంటాయి. వాటి మధ్య చాలా స్వల్ప తేడాలే ఉంటాయి
  2. ఇవి DNA కాపీ అయ్యేటప్పుడు జరిగే చిన్న పొరపాట్ల వల్ల వస్తాయి.
• లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తిలో:
  1. ఇంకా ఎక్కువ వైవిధ్యం ఏర్పడుతుంది (దీనికి కారణాలు వారసత్వ నియమాలలో తెలుస్తాయి). అందుకే చెరకు తోటలో మొక్కల మధ్య తేడాలు చాలా తక్కువగా ఉంటాయి (అవి అలైంగికంగా పెరుగుతాయి)
  2. కానీ లైంగికంగా ప్రత్యుత్పత్తి చేసే మనుషులు సహా అనేక జంతువుల్లో వ్యక్తుల మధ్య స్పష్టమైన తేడాలు కనిపిస్తాయి.
• తేడాలు సమానంగా ఉపయోగపడవు: ఒక జాతిలోని అన్ని వైవిధ్యాలకు తాము ఉన్న పర్యావరణంలో బతికే అవకాశాలు సమానంగా ఉండవు. వైవిధ్యం స్వభావాన్ని బట్టి వేర్వేరు జీవులకు వేర్వేరు ప్రయోజనాలు కలుగుతాయి.
• ఉదాహరణ: వేడిని తట్టుకోగల బ్యాక్టీరియా వేడి గాలుల కాలంలో మిగతా వాటికంటే బాగా బతుకుతుంది.
• పరిణామానికి ఆధారం:
  1. పర్యావరణ కారకాల వల్ల కొన్ని వైవిధ్యాలు ఎంపిక కావడమే (selection of variants) పరిణామ ప్రక్రియలకు (evolutionary processes) పునాది అని ఈ అధ్యాయం చెబుతుంది
  2. దీన్ని తర్వాతి అధ్యాయాల్లో వివరంగా చదువుతారు.
• పుస్తక ప్రశ్న 1 సమాధానం: అలైంగికంగా ప్రత్యుత్పత్తి చేసే జాతిలో ఒక లక్షణం 10% జీవుల్లో, మరొకటి 60% జీవుల్లో ఉంటే, 60% లో ఉన్న లక్షణమే ముందు ఏర్పడినది. ఎందుకంటే ఒకే జీవి విభజనతో వ్యాపించే ప్రతి సంతతిలోనూ ఆ లక్షణం కొనసాగుతూ, ఎక్కువ తరాలు గడిచినకొద్దీ ఎక్కువ శాతానికి చేరుతుంది.
• వైవిధ్యం బతుకుకు ఎలా సహాయపడుతుంది: పర్యావరణం మారినప్పుడు (వేడి పెరగడం వంటివి), ఆ మార్పును తట్టుకునే వైవిధ్యం కొందరిలో ఉంటే ఆ జాతి మొత్తం అంతరించకుండా మిగులుతుంది.

ప్రత్యుత్పత్తి వల్ల కలిగే అతి స్పష్టమైన ఫలితం తల్లిదండ్రులను పోలిన నిర్మాణం గల సంతానం పుట్టడం. లక్షణాలు (traits) విశ్వసనీయంగా తరం నుండి తరానికి ఎలా సంక్రమిస్తాయో నిర్ణయించే నియమాలను వారసత్వ నియమాలు (rules of heredity) అంటారు.

జన్యుశాస్త్రం (Genetics) అంటే వారసత్వం, వైవిధ్యాలను అధ్యయనం చేసే శాస్త్రం.

• సారూప్యం – భేదం:
  1. మనిషి పిల్లలు మానవుడి ప్రాథమిక లక్షణాలన్నీ కలిగి ఉంటారు. అయినా తల్లిదండ్రులతో సరిగ్గా ఒకేలా ఉండరు
  2. మానవ జనాభాలో చాలా ఎక్కువ వైవిధ్యం కనిపిస్తుంది.
• చెవిలోబులు (Earlobes): చెవి అడుగు భాగాన్ని చెవి తమ్మె (earlobe) అంటారు. కొందరిలో ఇది వేలాడుతూ స్వేచ్ఛగా ఉంటుంది (free earlobe), మరికొందరిలో తల పక్కకు అతుక్కుని ఉంటుంది (attached earlobe). ఇవి మానవ జనాభాలో కనిపించే రెండు రకాలు. తరగతిలో విద్యార్థుల చెవిలోబుల రకాన్ని, వారి తల్లిదండ్రుల రకంతో పోల్చి వారసత్వ నియమాన్ని ఊహించవచ్చు అనేది ఈ అధ్యాయంలోని కృత్యం (Activity 8.1).
• రెండు సంస్కరణలు (two versions): తండ్రి, తల్లి ఇద్దరూ దాదాపు సమాన పరిమాణంలో జన్యు పదార్థాన్ని (genetic material) బిడ్డకు ఇస్తారు. కాబట్టి ప్రతి లక్షణం తండ్రి DNA, తల్లి DNA రెండింటి ప్రభావానికీ లోనవుతుంది. అంటే ప్రతి లక్షణానికి బిడ్డలో రెండు రకాలు (రెండు కాపీలు) ఉంటాయి.
• అప్పుడు బిడ్డలో కనిపించే లక్షణం ఏది అనే ప్రశ్నకు సమాధానం కనుగొనడానికి మెండల్ (Mendel) ప్రయోగాలు చేశాడు
• ఆ ప్రయోగాలు వంద సంవత్సరాలకు పైగా పాతవి అయినా నేటికీ ప్రాథమిక నియమాలుగా నిలిచాయి.

కృత్యం నుండి తీసుకోవలసిన విషయం

• ఒక తరగతిలో ఏ లక్షణం ఎంత శాతం మందిలో ఉందో లెక్కిస్తే ఆ లక్షణ వ్యాప్తి తెలుస్తుంది. తల్లిదండ్రుల లక్షణాలతో పోల్చితే ఆ లక్షణం వారసత్వంగా వస్తోందా లేదా అని ఊహించవచ్చు.

వారసత్వ నియమాలను ప్రయోగాల ద్వారా కనుగొన్న శాస్త్రవేత్త గ్రెగర్ జోహన్ మెండల్ (Gregor Johann Mendel, 1822–1884). ఆయన పరిశోధనా పద్ధతిలోని ప్రత్యేకతే ఆయన విజయానికి కారణం.

• విద్య:
  1. మెండల్ ఒక మఠంలో (monastery) విద్యనభ్యసించాడు
  2. తర్వాత వియన్నా విశ్వవిద్యాలయంలో (University of Vienna) సైన్స్, గణితం చదివాడు.
• వైఫల్యం: ఉపాధ్యాయ ధృవపత్రం (teaching certificate) పరీక్షల్లో ఉత్తీర్ణత కాలేకపోయాడు. అయినా శాస్త్రీయ పరిశోధనపై ఆయన ఉత్సాహం తగ్గలేదు. తిరిగి తన మఠానికి వెళ్లి బఠానీ మొక్కలు (garden peas) పెంచడం మొదలుపెట్టాడు.
• మెండల్ ప్రత్యేకత: బఠానీలు, ఇతర జీవుల్లో లక్షణాల వారసత్వాన్ని మెండల్ కంటే ముందు చాలామంది అధ్యయనం చేశారు. కానీ ఆయన సైన్స్ పరిజ్ఞానాన్ని గణితంతో కలిపి, ప్రతి తరంలో ఒక లక్షణాన్ని చూపే జీవుల సంఖ్యను లెక్కించిన (count) మొదటి వ్యక్తి. ఈ లెక్కలే ఆయనను వారసత్వ నియమాల (laws of inheritance) వైపు నడిపించాయి.
• ఎంచుకున్న లక్షణాలు: తోట బఠానీలో కనిపించే వైరుధ్య లక్షణాల (contrasting visible characters) జతలను ఉపయోగించాడు:
• గుండ్రని / ముడతలు పడిన విత్తనాలు (round / wrinkled seeds)
• పొడవు / పొట్టి మొక్కలు (tall / short plants)
• తెలుపు / ఊదా (violet) పువ్వులు (white / violet flowers) మొదలైనవి.
• పద్ధతి: విభిన్న లక్షణాలున్న మొక్కలను (పొడవు మొక్క, పొట్టి మొక్క) సంకరణం (crossing) చేసి సంతతిని పుట్టించి, పొడవు లేదా పొట్టి సంతతి ఎంత శాతమో లెక్కించాడు.

బయట పుస్తకం నుండి సాధారణంగా అడిగే అదనపు సమాచారం

• మెండల్‌ను "జన్యుశాస్త్ర పితామహుడు (Father of Genetics)" అంటారు. ఈ పేరు పుస్తకంలో లేదు కానీ పోటీ పరీక్షల్లో తరచుగా అడుగుతారు.

ఒకే జత వైరుధ్య లక్షణంతో (పొడవు × పొట్టి) చేసిన సంకరణాన్ని ఏకసంకర సంకరణం (monohybrid cross) అంటారు. మెండల్ ఈ ప్రయోగంలో కనుగొన్న విషయాలు వారసత్వానికి మూలం.

ప్రయోగ క్రమం

• జనక తరం (P): స్వచ్ఛమైన పొడవు మొక్క (TT), స్వచ్ఛమైన పొట్టి మొక్క (tt) సంకరణం.
• మొదటి సంతతి (F1): అన్నీ పొడవు మొక్కలే. మధ్యస్థ ఎత్తు మొక్కలు (medium) ఒక్కటీ లేవు. అంటే తల్లిదండ్రుల లక్షణాల్లో ఒకటి మాత్రమే కనిపించింది, రెండింటి మిశ్రమం కాదు.
• స్వపరాగ సంపర్కం:
  1. జనక మొక్కలు, F1 పొడవు మొక్కలు రెండింటినీ స్వపరాగ సంపర్కం (self-pollination) చేయిస్తే, జనక పొడవు మొక్కల సంతతి అంతా పొడవే. కానీ F1 పొడవు మొక్కల సంతతి అయిన రెండవ సంతతి (F2)లో అన్నీ పొడవు కావు
  2. నాలుగో వంతు (one quarter) పొట్టిగా ఉంటాయి.
• నిర్ధారణ: F1 మొక్కల్లో పొడవు, పొట్టి రెండు లక్షణాలూ వారసత్వంగా వచ్చాయి, కానీ పొడవు లక్షణం మాత్రమే వ్యక్తమైంది (expressed).

మెండల్ ప్రతిపాదన

• లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తి చేసే జీవుల్లో లక్షణాన్ని నియంత్రించే కారకాలు (factors) రెండు కాపీలుగా ఉంటాయి
• ఈ కారకాలనే ఇప్పుడు జన్యువులు (genes) అంటున్నాం. ఈ రెండు కాపీలు ఒకేలా ఉండవచ్చు లేదా తల్లిదండ్రులను బట్టి వేరుగా ఉండవచ్చు.
• పొడవును T తో, పొట్టిని t తో సూచిస్తే: F1 లో అన్నీ Tt. F1 × F1 నుండి F2 లో జన్యురూపాలు TT : Tt : tt = 1 : 2 : 1. కృత్యం 8.2 ప్రకారం ఈ 1:2:1 నిష్పత్తిని నిర్ధారించడానికి F2 మొక్కలను స్వపరాగ సంపర్కం చేయించి, ఒక్కొక్క దాని సంతతిని చూడాలి.
• TT, Tt రెండూ పొడవు మొక్కలు
• tt మాత్రమే పొట్టి. ఇందులో లక్షణరూప నిష్పత్తి (పొడవు : పొట్టి) = 3 : 1.
• ప్రబల లక్షణం (Dominant trait): ఒక్క కాపీ ఉన్నా వ్యక్తమయ్యే లక్షణం (T – పొడవు). అప్రబల లక్షణం (Recessive trait): రెండు కాపీలూ (tt) అప్రబలంగా ఉన్నప్పుడే వ్యక్తమయ్యే లక్షణం (పొట్టి).
• రెండు కాపీలు భిన్నంగా ఉంటే (Tt) ప్రబల లక్షణమే కనిపిస్తుంది
• అప్రబల లక్షణం దాగి ఉంటుంది.

పదాలు (పరీక్షల కోసం)

• లక్షణ రూపం (Phenotype) = కనిపించే లక్షణం (పొడవు/పొట్టి)
• జన్యురూపం (Genotype) = జన్యు నిర్మాణం (TT, Tt, tt).
• పుస్తకంలోని పదాలకు అదనంగా: TT, tt లాంటి ఒకేలాంటి జతలు సమయుగ్మజం (homozygous), Tt భిన్న జత విషమయుగ్మజం (heterozygous).

రెండు జతల లక్షణాలను ఒకేసారి తీసుకుని చేసే సంకరణం ద్విసంకర సంకరణం (dihybrid cross). ఈ ప్రయోగం ద్వారా రెండు లక్షణాలు విడివిడిగా వారసత్వంగా వస్తాయని మెండల్ చూపాడు.

పొడవు–గుండ్రని విత్తనాల ప్రయోగం

• గుండ్రని విత్తనాలతో కూడిన పొడవు మొక్కను, ముడతల విత్తనాలతో కూడిన పొట్టి మొక్కతో సంకరణం చేస్తే F1 లో అన్నీ పొడవు, గుండ్రని విత్తనాలే వస్తాయి. కాబట్టి పొడవు, గుండ్రని విత్తనాలు రెండూ ప్రబల లక్షణాలు.
• F1 మొక్కలను స్వపరాగ సంపర్కం చేస్తే F2 లో కొన్ని మొక్కలు పొడవు + గుండ్రని విత్తనాలు, మరికొన్ని పొట్టి + ముడతల విత్తనాలు ఉంటాయి. వీటితో పాటు కొత్త కలయికలు (new combinations) కూడా వస్తాయి: కొన్ని పొడవు + ముడతల విత్తనాలు, మరికొన్ని పొట్టి + గుండ్రని విత్తనాలు.
• దీని అర్థం: పొడవు/పొట్టి లక్షణం, గుండ్రని/ముడతల లక్షణం ఒకదానితో ఒకటి సంబంధం లేకుండా స్వతంత్రంగా (independently) వారసత్వంగా వస్తాయి.

విత్తన ఆకారం, రంగు ప్రయోగం (Fig. 8.4, 8.5)

• లక్షణాల అక్షరాలు: R = గుండ్రని (round), r = ముడతల (wrinkled), Y = పసుపు (yellow), y = ఆకుపచ్చ (green).
• జనకులు: RRyy (గుండ్రని, ఆకుపచ్చ) × rrYY (ముడతల, పసుపు). వీటి బీజకణాలు Ry మరియు rY.
• F1:
  1. అన్నీ RrYy – గుండ్రని, పసుపు. కాబట్టి గుండ్రని ఆకారం, పసుపు రంగు ప్రబల లక్షణాలు
  2. ముడతల ఆకారం, ఆకుపచ్చ రంగు అప్రబలాలు.
• F1 × F1 (RrYy × RrYy): ప్రతి మొక్క నాలుగు రకాల బీజకణాలు ఇస్తుంది: RY, Ry, rY, ry. వీటి సంయోగాలు 4 × 4 = 16.
• F2 లో ఫలితాలు (మొత్తం 556 విత్తనాలు):
  1. గుండ్రని, పసుపు – 315 (నిష్పత్తి 9)
  2. గుండ్రని, ఆకుపచ్చ – 108 (నిష్పత్తి 3)
  3. ముడతల, పసుపు – 101 (నిష్పత్తి 3)
  4. ముడతల, ఆకుపచ్చ – 32 (నిష్పత్తి 1)
  5. అంటే లక్షణరూప నిష్పత్తి 9 : 3 : 3 : 1.
• జనకుల్లో లేని గుండ్రని-ఆకుపచ్చ, ముడతల-పసుపు వంటి కలయికలు కొత్తగా కనిపించడం స్వతంత్ర వారసత్వానికి నిదర్శనం. ఇవి సంతానంలో కొత్త లక్షణ కలయికలను ఇచ్చి వైవిధ్యాన్ని పెంచుతాయి.
• గమనిక:
  1. ఆకారాన్ని (గుండ్రని:ముడతల) విడిగా లెక్కిస్తే 12 : 4 = 3 : 1
  2. రంగును (పసుపు:ఆకుపచ్చ) విడిగా లెక్కిస్తే కూడా 3 : 1. అంటే ప్రతి లక్షణం ఏకసంకర నిష్పత్తినే పాటిస్తుంది (ఈ పోలిక పుస్తకంలో నేరుగా లేదు, ఉన్న సంఖ్యల నుండి వచ్చేది).

వారసత్వం ఎలా పనిచేస్తుందో తెలుసుకోవాలంటే కణంలోని DNA పాత్రను అర్థం చేసుకోవాలి. కణంలోని DNA అనేది ప్రొటీన్లను తయారుచేయడానికి కావలసిన సమాచార వనరు (information source).

• జన్యువు (Gene): ఒక ప్రొటీన్ తయారీకి కావలసిన సమాచారాన్ని ఇచ్చే DNA భాగాన్ని ఆ ప్రొటీన్ యొక్క జన్యువు అంటారు.
• ప్రొటీన్లు లక్షణాలను నియంత్రిస్తాయి: ఉదాహరణకు మొక్క ఎత్తు (tallness) అనే లక్షణం తీసుకుందాం.
• మొక్కల్లో పెరుగుదలను ప్రేరేపించే హార్మోన్లు ఉంటాయి. మొక్క ఎత్తు ఒక ప్రత్యేక మొక్కల హార్మోన్ ఎంత తయారవుతుందనే దానిపై ఆధారపడుతుంది.
• ఆ హార్మోన్ ఎంత తయారవుతుందో దాని తయారీ ప్రక్రియ ఎంత సమర్థంగా జరుగుతుందనే దానిపై ఆధారపడుతుంది.
• ఆ ప్రక్రియలో కీలకమైన ఒక ఎంజైమ్ ఉంది. ఎంజైమ్ సమర్థంగా పనిచేస్తే ఎక్కువ హార్మోన్ తయారై మొక్క పొడవుగా పెరుగుతుంది.
• ఆ ఎంజైమ్ జన్యువులో మార్పు (alteration) ఉంటే ఎంజైమ్ సామర్థ్యం తగ్గి, హార్మోన్ తక్కువగా తయారై మొక్క పొట్టిగా ఉంటుంది.
• కాబట్టి జన్యువులు లక్షణాలను (traits) నియంత్రిస్తాయి.
• గొలుసు: జన్యువు (DNA భాగం) → ప్రొటీన్ (ఎంజైమ్) → హార్మోన్ పరిమాణం → లక్షణం (ఎత్తు).
• మెండల్ వివరణ సరైనదైతే: లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తిలో ఇద్దరు తల్లిదండ్రులూ సంతతి DNA కి సమానంగా తోడ్పడాలి. అంటే ప్రతి తల్లిదండ్రీ ఒకే జన్యువు యొక్క ఒక కాపీని ఇవ్వాలి. దీనివల్ల ప్రతి బఠానీ మొక్కలో అన్ని జన్యువులకు రెండేసి సమితులు (two sets) ఉంటాయి – ఒకటి తల్లి నుండి, ఒకటి తండ్రి నుండి.
• దీని కొనసాగింపుగా, ప్రతి బీజకణం (germ cell)లో ప్రతి జన్యువు యొక్క ఒక్క సమితే ఉండాలి.

శరీరంలో పనిచేసే విధం

• ఎంజైములు, హార్మోన్లు వంటి ప్రొటీన్ల ద్వారానే అనేక లక్షణాలు వ్యక్తమవుతాయి.
• ఒక జన్యువులో మార్పు వస్తే దాని ప్రొటీన్ పనితీరు మారి లక్షణం మారుతుంది.

ప్రతి కణంలో రెండేసి జన్యు సమితులు ఉంటే, బీజకణాలు (germ cells) ఒక్కో సమితిని ఎలా ఇస్తాయి అనే ప్రశ్నకు జవాబు క్రోమోసోములు (chromosomes).

• సాధారణ కణాలు రెండేసి కాపీలు: శరీరంలోని సాధారణ కణాల్లో జన్యు సమితులు రెండేసి ఉంటాయి. బీజకణాలు మాత్రమే ఒకే సమితిని కలిగి ఉండాలి.
• ఒకే సమితి ఇచ్చే విధానం:
  1. ప్రతి బఠానీ మొక్క తల్లిదండ్రుల నుండి ఒక్కో పూర్తి జన్యు సమితిని పొందితే, గుండ్రని ఆకారంలో R, ఆకుపచ్చ రంగులో y వంటి లక్షణాలు ఒకదానికొకటి అంటుకుని ఉండిపోతాయి (linked). అప్పుడు పసుపు–గుండ్రని, పచ్చ–ముడతల వంటి కొత్త కలయికలు ఏర్పడవు
  2. అంటే ద్విసంకర ప్రయోగం (Fig. 8.5) పనిచేయదు.
• వివరణ – క్రోమోసోములు: ప్రతి జన్యు సమితి ఒకే పొడవైన DNA దారంలా కాకుండా, వేరువేరు స్వతంత్ర ముక్కలుగా ఉంటుంది. ప్రతి ముక్కను క్రోమోసోమ్ (Chromosome) అంటారు.
• జతలు: ప్రతి కణంలో ప్రతి క్రోమోసోమ్ రెండు కాపీలు (ఒకటి తల్లి నుండి, ఒకటి తండ్రి నుండి) ఉంటాయి.
• బీజకణంలో:
  1. ప్రతి బీజకణం ప్రతి జత నుండి ఒక క్రోమోసోమ్ మాత్రమే తీసుకుంటుంది
  2. అది తల్లి వైపుది కావచ్చు, తండ్రి వైపుది కావచ్చు (యాదృచ్ఛికం). అందువల్లే వేర్వేరు లక్షణాలు కొత్త కలయికలుగా ఏర్పడతాయి.
• ఫలదీకరణ తర్వాత: రెండు బీజకణాలు కలిసినప్పుడు సాధారణ క్రోమోసోమ్ సంఖ్య మళ్ళీ ఏర్పడి, జాతి DNA స్థిరత్వం (stability of DNA of the species) కాపాడబడుతుంది.
• ఈ యంత్రాంగం మెండల్ ప్రయోగ ఫలితాలను వివరిస్తుంది
• ఇది అన్ని లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తి జీవులకు వర్తిస్తుంది.
• ఇద్దరి సమాన వాటా: బిడ్డ తండ్రి నుండి ఒక సమితి, తల్లి నుండి ఒక సమితి పొందడం వల్ల తల్లిదండ్రులిద్దరి జన్యు వాటా సమానంగా ఉంటుంది (అధ్యాయం చివరి ప్రశ్న 4కు జవాబు).
• అలైంగిక జీవుల్లో కూడా ఇలాంటి వారసత్వ నియమాలే వర్తిస్తాయి
• వాటి వారసత్వం ఎలా జరుగుతుందో ఆలోచించమని పుస్తకం అడిగింది.

బయటి పుస్తక సమాచారం (సాధారణ వాస్తవాలు)

• బీజకణాలు ఏర్పడే విభజనను క్షయకరణ విభజన (మియోసిస్ – meiosis) అంటారు. మనిషి శరీర కణంలో 46 క్రోమోసోములు (23 జతలు), బీజకణంలో 23 ఉంటాయి. ఇవి పుస్తకంలో నేరుగా లేవు, కానీ 22 జతలు + 1 జత లింగ క్రోమోసోములు అని పుస్తకం చెప్పినది దీనికి సరిపోతుంది.

లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తిలో పాల్గొనే రెండు లింగాలు కొన్ని కారణాల వల్ల ఒకదానికొకటి భిన్నంగా ఉండాలి. అప్పుడు పుట్టిన బిడ్డ లింగాన్ని ఏది నిర్ణయిస్తుంది అనేది వివిధ జాతుల్లో వేరువేరు పద్ధతుల్లో ఉంటుంది.

వివిధ జీవుల్లో పద్ధతులు

• పర్యావరణ సూచనలపై ఆధారం: కొన్ని సరీసృపాల్లో (reptiles) ఫలదీకరణం చెందిన గుడ్లను ఉంచే ఉష్ణోగ్రత, ఆ గుడ్లలో అభివృద్ధి చెందే జీవి మగదా ఆడదా అని నిర్ణయిస్తుంది.
• లింగ మార్పు:
  1. నత్తల (snails) వంటి జీవులు తమ లింగాన్ని మార్చుకోగలవు
  2. అంటే వాటిలో లింగం జన్యుపరంగా నిర్ణయం కాదు.
• మానవుల్లో: లింగం ప్రధానంగా జన్యుపరంగా నిర్ణయమవుతుంది. అంటే తల్లిదండ్రుల నుండి వచ్చిన జన్యువులే మనం బాలుడా బాలికా అని నిర్ణయిస్తాయి.

మానవుల్లో లింగ క్రోమోసోములు

• అన్ని మానవ క్రోమోసోములూ జతగా ఉండవు. చాలా క్రోమోసోములకు తల్లి కాపీ, తండ్రి కాపీ ఉంటాయి
• ఇలాంటివి 22 జతలు.
• ఒక జత మాత్రం ఎప్పుడూ పరిపూర్ణ జత కాదు
• దీన్ని లింగ క్రోమోసోములు (Sex chromosomes) అంటారు.
• స్త్రీలు: రెండూ X (XX) – పరిపూర్ణ జత.
• పురుషులు: సాధారణ పరిమాణపు X, పొట్టిగా ఉండే Y – అసమాన జత (XY).

వారసత్వ విధానం (Fig. 8.6)

• తల్లి (XX) అన్ని అండాల్లో X మాత్రమే ఇస్తుంది. తండ్రి (XY) సగం శుక్రకణాల్లో X, సగం శుక్రకణాల్లో Y ఇస్తాడు.
• పిల్లల్లో సగం బాలురు, సగం బాలికలు (1 : 1).
• బాలుడైనా బాలికైనా, తల్లి నుండి X క్రోమోసోమ్ అందరికీ వస్తుంది. కాబట్టి బిడ్డ లింగం తండ్రి నుండి వచ్చే క్రోమోసోమ్ మీద ఆధారపడుతుంది.
• తండ్రి నుండి X వస్తే బాలిక (XX), Y వస్తే బాలుడు (XY).
• అధ్యాయ సారాంశం: మానవుల్లో బిడ్డ లింగం తండ్రి క్రోమోసోమ్ X (బాలిక) లేదా Y (బాలుడు) అనే దానిపై ఆధారపడుతుంది.

ప్రస్తుత శాస్త్రీయ గమనిక

• పుట్టిన బిడ్డ లింగానికి తల్లి కారణం కాదు, తండ్రి శుక్రకణంలోని క్రోమోసోమే కారణం అనేది శాస్త్రీయ వాస్తవం. అందువల్ల ఆడపిల్ల పుట్టినందుకు తల్లిని నిందించడం శాస్త్రీయంగా తప్పు.

ఈ అధ్యాయం చివరి సారాంశం, అభ్యాస ప్రశ్నల్లో దాగిన ముఖ్య విషయాలు పరీక్షల్లో అడిగే అవకాశం ఉన్నాయి. వాటిని ఇక్కడ వాస్తవాలుగా చూద్దాం.

అధ్యాయ సారాంశం (What you have learnt)

• ప్రత్యుత్పత్తి సమయంలో ఏర్పడే వైవిధ్యాలు వారసత్వంగా సంక్రమించగలవు.
• ఈ వైవిధ్యాలు జీవుల బతుకు అవకాశాలను పెంచవచ్చు.
• లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తి చేసే జీవులు ఒకే లక్షణానికి రెండు కాపీల జన్యువులను కలిగి ఉంటాయి. ఈ రెండు కాపీలు ఒకేలా లేకపోతే, వ్యక్తమయ్యే లక్షణాన్ని ప్రబల లక్షణం, మరొకదాన్ని అప్రబల లక్షణం అంటారు.
• ఒక జీవిలోని లక్షణాలు విడివిడిగా వారసత్వంగా రావచ్చు
• దీనివల్ల లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తి సంతతిలో లక్షణాల కొత్త కలయికలు ఏర్పడతాయి.
• లింగం వివిధ జాతుల్లో వేర్వేరు కారకాల ద్వారా నిర్ణయమవుతుంది
• మానవుల్లో తండ్రి క్రోమోసోమ్ X (బాలిక) లేదా Y (బాలుడు) అనే దానిపై ఆధారపడుతుంది.

అభ్యాస ప్రశ్న 1 – జన్యు నిర్మాణం కనుగొనడం

• పొడవు, ఊదా పువ్వుల మొక్కను, పొట్టి, తెల్ల పువ్వుల మొక్కతో సంకరణం చేస్తే సంతతి అంతా ఊదా పువ్వులతో, దాదాపు సగం పొట్టిగా ఉంది.
• ఊదా పువ్వులు అన్ని సంతతికి రావాలంటే పొడవు జనకం పువ్వు రంగుకు సమయుగ్మజంగా (WW) ఉండాలి. సగం పొట్టి సంతతి రావాలంటే ఎత్తుకు విషమయుగ్మజంగా (Tt) ఉండాలి (Tt × tt → ½ Tt, ½ tt).
• కాబట్టి పొడవు, ఊదా జనకం యొక్క జన్యు నిర్మాణం TtWW (సరైన ఎంపిక (c)). TTWW అయితే అన్నీ పొడవే
• TTww, TtWw అయితే ఊదా/తెలుపు రెండూ వస్తాయి.

అభ్యాస ప్రశ్న 2 – కంటి రంగు

• లేత రంగు కన్నుల పిల్లలు లేత రంగు కన్నుల తల్లిదండ్రులకే పుడతారని ఒక అధ్యయనం తెలిపింది. ఇంతమాత్రాన లేత కంటి రంగు ప్రబలమా అప్రబలమా చెప్పలేము. అలా తేల్చాలంటే వేరువేరు లక్షణాలున్న తల్లిదండ్రుల సంకరణంలో F1 లో ఏది కనిపిస్తుందో చూడాలి. లేత రంగు అప్రబలమైతే కూడా (రెండు తల్లిదండ్రులూ అప్రబల జన్యువులను కలిగి ఉంటే) ఇదే ఫలితం వస్తుంది.

అభ్యాస ప్రశ్న 3 – ప్రాజెక్ట్ రూపకల్పన (కుక్కల కోటు రంగు)

• వేర్వేరు కోటు రంగులున్న స్వచ్ఛమైన కుక్కలను సంకరణం చేసి, F1 సంతతిలో కనిపించే రంగే ప్రబలమైనదని నిర్ధారించడం
• తర్వాత F1 × F1 చేసి F2 లో నిష్పత్తి (3 : 1) చూడటం.

అభ్యాస ప్రశ్న 4 – సమాన జన్యు వాటా

• ప్రతి బీజకణం ప్రతి క్రోమోసోమ్ జత నుండి ఒకే క్రోమోసోమ్ తీసుకుంటుంది
• రెండు బీజకణాలు కలిసినప్పుడు ఒక సమితి తండ్రి నుండి, మరొకటి తల్లి నుండి వస్తుంది.

అభ్యాస ప్రశ్న (రక్త గ్రూపు) – A × O → O బిడ్డ

• తండ్రి A గ్రూపు, తల్లి O గ్రూపు, కూతురు O గ్రూపు. ఈ సమాచారం ప్రబల-అప్రబల లక్షణాన్ని తేల్చడానికి చాలదు. A ప్రబలమైతే తండ్రి Aa, తల్లి aa
• O ప్రబలమైతే తండ్రి aa, తల్లి Oo లేదా OO – రెండు సందర్భాల్లోనూ O బిడ్డ పుట్టవచ్చు. (ఈ తర్కం పుస్తకంలోని రెండు-రూప నమూనాకు వర్తిస్తుంది.)
• ఆధునిక శాస్త్ర వాస్తవం (పుస్తకం వెలుపల):
  1. ABO రక్త గ్రూపులను ఒకే జన్యువు యొక్క మూడు రూపాలు (IA, IB, i) నిర్ణయిస్తాయి. IA, IB లు i పై ప్రబలం
  2. IA, IB పరస్పరం సహప్రబలం (codominant) కాబట్టి AB గ్రూపు వస్తుంది. O గ్రూపు బిడ్డ ii కాబట్టి తండ్రి నుండి i రావాలి
  3. అంటే తండ్రి IAi. మూడు రూపాలున్న ఈ వ్యవస్థలో A, O లో ప్రబలం A అని తెలుసు.

మెండల్ ప్రశ్నలు

• ప్రబల–అప్రబల లక్షణాలు: F1 లో ఒక లక్షణమే కనిపించడం, F2 లో 3 : 1 వస్తుండటం ప్రబల-అప్రబల లక్షణాల ఉనికిని చూపుతాయి.
• స్వతంత్ర వారసత్వం: ద్విసంకర ప్రయోగంలో కొత్త కలయికలు (పొడవు-ముడతల, పొట్టి-గుండ్రని) రావడం లక్షణాలు విడివిడిగా వారసత్వంగా వస్తాయని చూపుతుంది.