MPSC 2022 पूर्व परीक्षा पेपर-१ · प्रश्न 43 / 100

बरोबर उत्तर पर्याय (2) — लाल. ड्रॉसोफिलातील डोळ्यांचा रंग हे लिंगसंलग्न लक्षणाचे अभिजात उदाहरण आहे. या लक्षणाचे जनुक X गुणसूत्रावर असते आणि Y गुणसूत्रावर त्याची जोडीदार प्रत नसते; लाल हे वन्य प्रकाराचे जनुकरूप असून ते प्रभावी आहे, आणि पांढरे हे उत्परिवर्तित जनुकरूप असून ते अप्रभावी आहे. या माशीचे लिंगनिर्धारण माणसासारखेच होते — मादीकडे दोन X गुणसूत्रे आणि नराकडे एक X व एक Y — म्हणून मादीकडे या जनुकाच्या दोन प्रती असतात आणि नराकडे फक्त एक. संकरण कागदावर मांडले की उत्तर आपोआप निघते. पांढऱ्या डोळ्यांच्या आईकडे अप्रभावी जनुकरूप तिच्या दोन्ही X गुणसूत्रांवर असलेच पाहिजे, कारण लाल रंगाची एकही प्रभावी प्रत असती तर तिचे डोळे लालच झाले असते; म्हणजे तिचा जनुकप्रकार दोन्ही X गुणसूत्रांवर पांढरा असा आहे आणि ती तयार करणाऱ्या प्रत्येक अंड्यात पांढऱ्या जनुकरूपाचे X गुणसूत्र जाते. लाल डोळ्यांच्या वडिलांकडे एकच X आहे, आणि त्याच एका प्रतीवरून त्यांचा डोळ्यांचा रंग ठरत असल्याने त्या X वर लाल जनुकरूपच असले पाहिजे; त्यांच्या शुक्राणूंत एकतर तेच X जाते किंवा Y जाते. या संकरणातील मुली म्हणजे दोन्ही पालकांकडून एक-एक X घेणारी संतती — आईकडून पांढरे जनुकरूप वाहणारे X आणि वडिलांकडून लाल जनुकरूप वाहणारे X. म्हणून प्रत्येक मुलगी विषमयुग्मजी असते, तिच्याकडे एक लाल व एक पांढरे जनुकरूप असते, आणि लाल प्रभावी असल्याने त्या प्रत्येकीचे डोळे लाल असतात. सर्व माद्यांविषयी एकाच वेळी विचारून एकच रंग अपेक्षित धरता येतो तो यामुळेच : या संकरणातील मुलींमध्ये एकच जनुकप्रकार शक्य आहे. याउलट मुलगे आपले एकमेव X आईकडूनच घेतात, आणि त्या X वर पांढरे जनुकरूप असून ते झाकून टाकणारे दुसरे X नसल्याने प्रत्येक मुलगा पांढऱ्या डोळ्यांचा निपजतो. संपूर्ण आकृतिबंधाला क्रिस-क्रॉस आनुवंशिकता म्हणतात — वडिलांचे लक्षण मुलींकडे आणि आईचे लक्षण मुलग्यांकडे जाते — आणि थॉमस हंट मॉर्गन व त्यांच्या विद्यार्थ्यांनी याच माशीवर तो उलगडून दाखवला. लिंगसंलग्न लक्षण प्रयोगाने ओळखता येते तेही याच कारणाने : उलट दिशेचे संकरण, म्हणजे लाल डोळ्यांची मादी व पांढऱ्या डोळ्यांचा नर, पूर्णपणे वेगळा निकाल देते आणि तिथे F1 मधील दोन्ही लिंगांच्या सर्व माश्या लाल डोळ्यांच्या निघतात; सामान्य गुणसूत्रावरील लक्षणासाठी मात्र दोन्ही दिशांची संकरणे एकसारखाच निकाल देतील. म्हणून उत्तर पर्याय (2).

• (1)पांढरा — या संकरणातील मुलग्यांच्या डोळ्यांचा रंग पांढरा असतो, मुलींचा नव्हे; म्हणून हा पर्याय संकरण बरोबर सोडवूनही प्रश्न घाईने वाचणाऱ्या उमेदवाराचे उत्तर ठरतो. प्रत्येक मुलगा आपले एकमेव X गुणसूत्र आईकडून घेतो, त्या X वर पांढरे जनुकरूप असते, दुसरे X नसते आणि Y वर या जनुकाची प्रतच नसते; म्हणून अप्रभावी जनुकरूप झाकून टाकणारे काहीच नसते आणि F1 मधील प्रत्येक नर पांढऱ्या डोळ्यांचा असतो. प्रश्न मात्र केवळ मादी संततीविषयी विचारतो, आणि मुलीला वडिलांकडून दुसरे X मिळते ज्यावर लाल रंगाचे प्रभावी जनुकरूप असते. प्रभाविता उलटी समजून घेतली — म्हणजे पांढरा रंग लालवर प्रभावी आहे असे मानले — तरीही हेच उत्तर येते; ही दिशा पक्की करण्याचा सर्वात खात्रीचा मार्ग म्हणजे लाल हा वन्य प्रकार, म्हणजे निसर्गात आढळणाऱ्या माशीचा रंग आहे हे लक्षात ठेवणे, आणि पांढऱ्या डोळ्यांची माशी ही मॉर्गन यांना त्यांच्या संवर्धन-बाटल्यांत वेगळी दिसली ती उत्परिवर्तित माशी होती हे ध्यानात ठेवणे.
• (3)लाल आणि पांढरा यांचे मिश्रण — हा पर्याय दोन रंगांचे मिश्रण सुचवतो आणि तो दोन स्वतंत्र कारणांनी कोसळतो. पहिले, या संकरणातील मुली वेगवेगळ्या प्रकारांचे मिश्रण नाहीत : त्या प्रत्येकीचा जनुकप्रकार एकच आहे — आईकडून पांढरे वाहणारे X आणि वडिलांकडून लाल वाहणारे X — म्हणजे माद्यांमध्ये विविधताच नाही, जिचे वर्णन मिश्रण या शब्दाने करता येईल. दुसरे, या जनुकासाठी विषमयुग्मजी असलेली माशी मधल्या छटेचा किंवा ठिपकेदार रंग दाखवत नाही; लाल पूर्णपणे प्रभावी असल्याने एक लाल व एक पांढरे जनुकरूप असलेल्या माशीचे डोळे दोन लाल जनुकरूपे असलेल्या माशीइतकेच लाल असतात. F1 पिढीत दोन्ही पालकांच्या लक्षणांचे मिश्रण दिसले असते तर ती अपूर्ण प्रभाविता ठरली असती — जशी लाल व पांढऱ्या गुलबक्षीच्या फुलांपासून गुलाबी संतती मिळते — आणि सहप्रभाविता असती तर दोन्ही लक्षणे शेजारी शेजारी उमटली असती, जसे AB रक्तगटात होते. या संकरणातील ड्रॉसोफिलाचा डोळ्यांचा रंग हे पूर्ण प्रभावितेचे सरळ उदाहरण आहे आणि F1 मधील मुली एकसारख्या लाल डोळ्यांच्या असतात.
• (4)लाल आणि निळा यांचे मिश्रण — या व्यवस्थेत निळा हा डोळ्यांचा रंग मुळात येतच नाही, म्हणून कोणतीही आनुवंशिकता सोडवण्यापूर्वीच हा पर्याय बाद करता येतो. प्रश्नात नाव घेतलेली दोनच जनुकरूपे आहेत — लाल आणि पांढरे — आणि त्यांच्यातील कोणतेही संकरण ज्या रंगाची माहिती दोन्ही पालकांपैकी कोणीच वाहत नाही असा रंग निर्माण करू शकत नाही. अंदाजाने उत्तर देणाऱ्या उमेदवाराला ओढून घेण्यासाठी हा पर्याय संचात ठेवलेला असतो, आणि आनुवंशिकतेच्या प्रश्नांत उपयोगी पडणाऱ्या एका सवयीची तो आठवण करून देतो : आधी पालकांमध्ये प्रत्यक्ष उपस्थित असलेली लक्षणे लिहून काढा, कारण संकरणात कुठेच न आढळणाऱ्या लक्षणाचे नाव घेणारा पर्याय जवळपास नेहमीच निरुपयोगी भरणा असतो. हे नोंदवण्याजोगे आहे की ड्रॉसोफिलात सेपिया, व्हर्मिलियन व ब्राऊन अशा नावांची डोळ्यांच्या रंगाची उत्परिवर्तने मोठ्या संख्येने आहेत — म्हणूनच ही माशी अभिजात आनुवंशिकीची कामकरी बनली — पण पांढऱ्या डोळ्यांच्या माशीचे लाल डोळ्यांच्या माशीशी संकरण करून त्यांपैकी एकही निर्माण होत नाही.

लिंगसंलग्नता म्हणजे लिंगगुणसूत्रावर असलेल्या जनुकाची आनुवंशिकता, आणि तिची खूण म्हणजे दोन लिंगांत वहनाचा आकृतिबंध वेगळा असतो. माणसाप्रमाणेच ड्रॉसोफिलातही मादीकडे दोन X गुणसूत्रे व नराकडे एक X आणि एक Y असते, आणि X वरील जनुकांपैकी जवळपास एकही जनुक Y वर नसते. म्हणून मादीकडे X वरील प्रत्येक जनुकाच्या दोन प्रती असतात व ती त्या जनुकासाठी समयुग्मजी किंवा विषमयुग्मजी असू शकते; नराकडे एकच प्रत असते, म्हणजे तो यांपैकी काहीच नसतो आणि त्याच्याकडे जे जनुकरूप असेल ते प्रभावी असो वा अप्रभावी, ते प्रकट होतेच. यातून तीन परिणाम निघतात आणि परीक्षक तेच तपासतो. पहिला म्हणजे क्रिस-क्रॉस आनुवंशिकता : आईकडे असलेले X-संलग्न अप्रभावी लक्षण तिच्या सर्व मुलग्यांत उमटते, तर वडिलांचे X-संलग्न लक्षण त्यांच्या सर्व मुलींकडे जाते व एकाही मुलग्याकडे जात नाही, कारण मुलग्याला वडिलांकडून Y मिळते. दुसरा म्हणजे उलट दिशांची दोन संकरणे वेगवेगळे निकाल देतात, आणि हीच ती प्रयोगातील कसोटी जिने लिंगसंलग्न जनुक सामान्य गुणसूत्रावरील जनुकापासून वेगळे ओळखता येते. तिसरा म्हणजे X वरील अप्रभावी विकार मादीपेक्षा नरात कितीतरी अधिक वेळा दिसतो, कारण नराला एकच प्रत पुरते तर मादीला दोन लागतात — माणसात हिमोफिलिया व तांबडा-हिरवा वर्णांधपणा हे प्रामुख्याने पुरुषांचे विकार असण्याचे कारण हेच आहे. थॉमस हंट मॉर्गन यांनी विसाव्या शतकाच्या दुसऱ्या दशकात ड्रॉसोफिला मेलानोगॅस्टरवर हे सर्व प्रस्थापित केले, आणि त्याची सुरुवात एरवी लाल डोळ्यांच्या माश्या असलेल्या बाटलीत आढळलेल्या एकाच पांढऱ्या डोळ्यांच्या नरापासून झाली.

एमपीएससीच्या जीवशास्त्र विभागात मेंडेलीय व मेंडेलोत्तर आनुवंशिकता जवळपास प्रत्येक प्रश्नपत्रिकेत परत येते, आणि त्यातला लिंगसंलग्नतेचा भाग निकाल आठवण्यापेक्षा संकरण कागदावर मांडण्याला सर्वाधिक बक्षीस देतो. या प्रश्नातले संकरण कागदावर मांडायला साधारण तीस सेकंद पुरतात — पालकांचे जनुकप्रकार दोन ओळींत, युग्मके एका ओळीत आणि लिंगानुसार संतती एका ओळीत — आणि ज्या पर्यायसंचात दुसऱ्या लिंगाचे बरोबर उत्तर ठेवलेले आहे त्याविरुद्ध ही तीस सेकंदांची गुंतवणूक चांगली आहे. या प्रकारच्या प्रश्नांत सर्वात मोलाची सवय म्हणजे प्रश्नाने नाव घेतलेल्या लिंगापुरतेच उत्तर देणे : लक्षात राहणारा निकाल नरांचा असताना परीक्षक माद्यांविषयी विचारतो आणि उलटही करतो. दुसरी सवय म्हणजे कोणते जनुकरूप वन्य प्रकाराचे आहे ते तपासणे, कारण उत्परिवर्तित रूप सामान्यतः अप्रभावी असते आणि वन्य रूप प्रभावी. या प्रश्नांचे नेहमीचे वाहन ड्रॉसोफिलाच असते, कारण या विषयाच्या इतिहासात तिचे स्थान मोठे आहे; पण तेच तर्कशास्त्र हिमोफिलिया व वर्णांधपणाच्या वंशावळींद्वारे माणसाच्या भाषेतही विचारले जाते, आणि माशीचे संकरण सोडवता येणाऱ्या उमेदवाराला त्यासाठी नवे काही शिकावे लागत नाही.

• ड्रॉसोफिलातील डोळ्यांच्या रंगाचे जनुक X गुणसूत्रावर असते आणि Y वर त्याची जोडीदार प्रत नसते; लाल जनुकरूप हे वन्य प्रकाराचे व प्रभावी आहे, आणि पांढरे जनुकरूप उत्परिवर्तित व अप्रभावी आहे.
• पांढऱ्या डोळ्यांची मादी व लाल डोळ्यांचा नर यांच्या संकरणात प्रत्येक मुलीला आईकडून पांढरे वाहणारे X आणि वडिलांकडून लाल वाहणारे X मिळते, म्हणून F1 मधील सर्व माद्या विषमयुग्मजी व लाल डोळ्यांच्या असतात.
• याच संकरणातील प्रत्येक मुलग्याला त्याचे एकमेव X आईकडून व Y वडिलांकडून मिळते, म्हणून अप्रभावी पांढरे जनुकरूप उघडे पडते आणि F1 मधील सर्व नर पांढऱ्या डोळ्यांचे असतात.
• आईचे लक्षण मुलग्यांकडे व वडिलांचे लक्षण मुलींकडे जाणाऱ्या या आकृतिबंधाला क्रिस-क्रॉस आनुवंशिकता म्हणतात, आणि उलट दिशांची संकरणे वेगवेगळे निकाल देणे ही लिंगसंलग्नतेची प्रयोगातील कसोटी आहे.
• थॉमस हंट मॉर्गन यांनी ड्रॉसोफिला मेलानोगॅस्टर वापरून लिंगसंलग्नता प्रस्थापित केली; त्यांच्या प्रयोगशाळेतील संवर्धनात लाल डोळ्यांच्या माश्यांमध्ये आढळलेला एक पांढऱ्या डोळ्यांचा नर हा त्या कामाचा आरंभबिंदू होता.

• चुकीच्या लिंगासाठी उत्तर देणे — या संकरणातील मुलगे पांढऱ्या डोळ्यांचे व मुली लाल डोळ्यांच्या असल्याने हाच प्रश्न बहुधा याच चुकीने गमावला जातो
• प्रभाविता उलटी घेऊन पांढरा रंग प्रभावी मानणे, जेव्हा प्रत्यक्षात लाल हा वन्य प्रकार आहे आणि पांढऱ्या डोळ्यांची माशी हीच मॉर्गन यांना प्रथम दिसलेली उत्परिवर्तित माशी होती
• विषमयुग्मजी संततीत पालकांच्या रंगांचे मिश्रण दिसेल अशी अपेक्षा करणे, जे अपूर्ण प्रभावितेचे लक्षण ठरले असते; इथे पूर्ण प्रभाविता चालू आहे
• उलट दिशांची संकरणे एकसारखाच निकाल देतात असे गृहीत धरणे, जे सामान्य गुणसूत्रावरील जनुकासाठी खरे असले तरी लिंगसंलग्न जनुकासाठी नेमके तेच कोसळते

एमपीएससीच्या प्रश्नपत्रिकांत आनुवंशिकतेचे प्रश्न तीन ओळखता येण्याजोग्या आकारांत येतात. पहिला आकार म्हणजे सोडवायचे संकरण, इथल्यासारखे — पालकांची दोन लक्षणे दिलेली असतात आणि एखाद्या पिढीचे लक्षण किंवा गुणोत्तर विचारले जाते; अशी संकरणे मनातल्या मनात करण्यापेक्षा कागदावर नेहमीच जलद सुटतात. दुसरा आकार व्याख्येचा — क्रिस-क्रॉस आनुवंशिकता, अपूर्ण प्रभाविता, कसोटी-संकरण, प्रत्यागामी संकरण म्हणजे काय — आणि तिसरा ऐतिहासिक, म्हणजे शोधामागचा शास्त्रज्ञ किंवा सजीव विचारणारा; त्यात मेंडेलचे वाटाणे, मॉर्गन यांच्या फळमाश्या आणि पेशीआनुवंशिकांचे मक्यावरील काम वारंवार येते. हे तिन्ही आकार एवढ्याशा सामग्रीतूनच बांधले जात असल्याने फलदायी तयारी म्हणजे नेहमीची संकरणे आधीच सोडवून तयार ठेवणे — यात हे संकरण व त्याचे उलट रूपही येते — जेणेकरून परीक्षेतील वेळ मूलतत्त्वांपासून निकाल काढण्यात नव्हे तर प्रश्न काळजीपूर्वक वाचण्यात जाईल.

या प्रश्नाशी थेट संबंधित मागील PYQ आढळला नाही.

• सराव प्रश्न — प्रत्यक्ष विचारलेला प्रश्न नाही

  वन्य प्रकाराच्या जनुकरूपासाठी समयुग्मजी असलेल्या लाल डोळ्यांच्या ड्रॉसोफिला मादीचे पांढऱ्या डोळ्यांच्या नराशी संकरण केले. F1 पिढीतील नरांच्या डोळ्यांचा रंग कोणता असेल ?

  • (a)सर्व पांढऱ्या डोळ्यांचे
  • (b)सर्व लाल डोळ्यांचे
  • (c)निम्मे लाल व निम्मे पांढऱ्या डोळ्यांचे
  • (d)सर्व लाल व पांढऱ्या रंगांच्या मिश्रणाचे

  उत्तर(b) सर्व लाल डोळ्यांचे — हे प्रश्नातील संकरणाचे उलट रूप आहे आणि ते वेगळा निकाल देते; लिंगसंलग्न जनुकाची तीच तर खूण आहे. प्रत्येक मुलगा आपले एकमेव X गुणसूत्र आईकडून घेतो, आणि इथे आईच्या दोन्ही X गुणसूत्रांवर लाल रंगाचे प्रभावी जनुकरूप असल्याने प्रत्येक मुलगा लाल डोळ्यांचा निपजतो. मुलींना वडिलांकडून पांढरे वाहणारे X मिळत असले तरी त्या विषमयुग्मजी असल्याने त्याही लाल डोळ्यांच्याच असतात, म्हणजे या दिशेच्या संकरणात संपूर्ण F1 पिढी लाल डोळ्यांची होते.

• सराव प्रश्न — प्रत्यक्ष विचारलेला प्रश्न नाही

  माणसामध्ये तांबडा-हिरवा वर्णांधपणा स्त्रियांपेक्षा पुरुषांत कितीतरी अधिक वेळा आढळतो. याचे कारण म्हणजे

  • (a)हे जनुक Y गुणसूत्रावर असते आणि वडिलांकडून मुलाकडे जाते
  • (b)हे जनुक पुरुषांत प्रभावी व स्त्रियांत अप्रभावी असते
  • (c)हे जनुक अप्रभावी असून X गुणसूत्रावर असते, ज्याची पुरुषाकडे एकच प्रत असते
  • (d)पुरुषांना हा विकार आनुवंशिकतेने नव्हे तर पर्यावरणातून होतो

  उत्तर(c) हे जनुक अप्रभावी असून X गुणसूत्रावर असते, ज्याची पुरुषाकडे एकच प्रत असते — सामान्य जनुकरूप वाहणारे दुसरे X पुरुषाकडे नसते, म्हणून एकच अप्रभावी प्रत प्रकट होते; स्त्रीमध्ये मात्र हा विकार दिसण्यासाठी दोन्ही पालकांकडून ते जनुकरूप यावे लागते. पांढऱ्या डोळ्यांच्या ड्रॉसोफिला आईचा प्रत्येक मुलगा पांढऱ्या डोळ्यांचा निपजतो तो याच असमतोलामुळे, आणि म्हणूनच हिमोफिलिया व वर्णांधपणा यांना लिंगसंलग्न अप्रभावी विकार म्हटले जाते.