GSEB Class 12 Biology Solutions Chapter 5 આનુવંશિક્તા અને ભિન્નતાના સિદ્ધાંતો

Exercise 13(A)

Question 1. મેન્ડલ દ્વારા વટાણાનો છોડને પ્રયોગ માટે પસંદગી કરવા માટેના લાભો જણાવો.
Answer: વટાણાનો છોડ વાર્ષિક હોવાથી તે એક જ વર્ષમાં પરિણામ આપે છે. આ છોડ એક પેઢીમાં મોટા પ્રમાણમાં બીજ (seeds) ઉત્પન્ન કરે છે. વટાણાના છોડનું જીવનચક્ર પ્રમાણમાં ટૂંકું હોય છે. તેમાં વિરોધાભાસી લક્ષણો સરળતાથી જોવા મળે છે. વટાણામાં પરફલન સહેલાઈથી કરાવી શકાય છે, અને તેની સંકર જાતો પણ ફળદ્રુપ હોય છે.
In simple words: Mendel selected pea plants because they are annual, produce many seeds, have a short life cycle, show clear contrasting traits, allow easy cross-pollination, and produce fertile hybrids.

🎯 Exam Tip: Understanding why Mendel chose pea plants is crucial for grasping basic genetics. Focus on their ease of cultivation, short generation time, distinct traits, and controlled breeding capabilities.

Question 2. નીચેનામાં ભેદ સ્પષ્ટકરોઃ (a) પ્રભાવી અને પ્રચ્છન્ન (b) સમયુગ્મી અને વિષમયુગ્મી (c) એકસંકરણ અને દ્વિસંકરણ
Answer:
(a) પ્રભાવી અને પ્રચ્છન્ન
પ્રભાવી જનીન: આ જનીન તેના વૈકલ્પિક જનીનની અભિવ્યક્તિને દબાવે છે અને પોતાને પ્રદર્શિત થવા દે છે.
પ્રચ્છન્ન જનીન: આ જનીન પ્રભાવી જનીનની હાજરીમાં પોતાના લક્ષણોની અભિવ્યક્તિ કરી શકતું નથી.
(b) સમયુગ્મી અને વિષમયુગ્મી:
સમયુગ્મી: સમાન જનીનોની જોડને સમયુગ્મી કહે છે, ઉદાહરણ તરીકે, TT.
વિષમયુગ્મી: બે અસમાન જનીનોની જોડને વિષમયુગ્મી કહે છે, જેમાં એક પ્રભાવી અને બીજું પ્રચ્છન્ન હોય છે, ઉદાહરણ તરીકે, Tt.
(c) એકસંકરણ અને દ્વિસંકરણ:
એકસંકરણ: બે વિરોધાભાસી લક્ષણોના સંકરણને એકસંકરણ કહે છે.
દ્વિસંકરણ: જ્યારે ચાર વિરોધાભાસી લક્ષણો વચ્ચે સંકરણ પ્રયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેને દ્વિસંકરણ પ્રયોગ કહે છે.
In simple words: Dominant genes express themselves over recessive ones. Homozygous means identical alleles (e.g., TT), while heterozygous means different alleles (e.g., Tt). Monohybrid cross involves one trait, dihybrid cross involves two.

🎯 Exam Tip: Clearly defining these fundamental genetic terms with appropriate examples is essential. Ensure you can differentiate between gene expression, allele combinations, and the scope of crosses, as this forms the basis of Mendelian genetics.

Question 3. કોઈ દ્વિકીય સજીવ4 સ્થાનો માટે વિષમયુગ્મી છે, તો કેટલા પ્રકારના જન્યુઓ ઉત્પન્નકરી શકશે?
Answer: દ્વિકીય સજીવ જે 4 સ્થાનો માટે વિષમયુગ્મી હોય, તે \(2^n\) સૂત્ર મુજબ \(2^4\) એટલે કે 16 પ્રકારના જન્યુઓ ઉત્પન્ન કરી શકશે.
In simple words: For a diploid organism heterozygous at 4 loci, the number of gametes produced is calculated as \(2^4\), resulting in 16 different types of gametes.

🎯 Exam Tip: Remember the formula \(2^n\) to calculate the number of unique gametes, where 'n' is the number of heterozygous loci. This is a common calculation in genetics problems.

Question 4. એકસંકરણનો ઉપયોગકરીને પ્રભુતાનો નિયમ સમજાવો.
Answer:
• જે પ્રયોગોમાં એક જ લક્ષણનું વારસાગમન નક્કી કરવામાં આવે, તેને એકસંકરણ પ્રયોગો કહે છે.
• મેન્ડલે વટાણાના બે છોડ પસંદ કર્યા, જેમાં એક ઊંચા પ્રકાંડ વાળો (TT) અને બીજો નીચા છોડવાળો (tt) હતો. આ પિતૃ છોડ વચ્ચે પરફલન કરાવતાં F1 સંતતિ મેળવાઈ જે બધાં જ ઊંચા છોડ ધરાવતી હતી.
• F1 પેઢીના છોડ વચ્ચે સ્વફલન કરાવતાં જે પ્રમાણ પ્રાપ્ત થયું, તેને એકસંકરણ પ્રમાણ કહે છે.
• પ્રભુતાનો નિયમ: વિષમયુગ્મી સંતતિમાં યુગ્મ જનીનો પૈકી જે જનીન અભિવ્યક્ત થાય છે તેને પ્રભાવી જનીન અને જે જનીન અવ્યક્ત રહે છે તેને પ્રચ્છન્ન જનીન કહે છે.
**મેન્ડલનો એકસંકરણ પ્રયોગ:**

પિતૃ	ઊંચા છોડ (TT)	x	નીચા છોડ (tt)
જન્યુઓ	T		t
F1 પેઢી	Tt (ઊંચા)
F1 જન્યુઓનું સ્વફલન	Tt (T)(t)	x	Tt (T)(t)
F2 પેઢી	T	t
T	TT (ઊંચા)	Tt (ઊંચા)
t	Tt (ઊંચા)	tt (વામન)

• 3 : 1 દેખાવ સ્વરૂપ પ્રમાણ, 1 : 2 : 1 જનીન સ્વરૂપ પ્રમાણ
In simple words: Monohybrid crosses study the inheritance of one trait. Mendel's cross of tall (TT) and dwarf (tt) pea plants yielded all tall F1 offspring. When F1 self-pollinated, F2 showed a 3:1 phenotypic ratio (tall:dwarf) and a 1:2:1 genotypic ratio (TT:Tt:tt). The expressed gene in heterozygotes is dominant, the unexpressed one is recessive.

🎯 Exam Tip: When explaining the law of dominance, always include Mendel's monohybrid cross example (tall vs. dwarf pea plants), showing F1 and F2 generations with both phenotypic and genotypic ratios. This demonstrates the concept clearly.

Question 5. કસોટીસંકરણની વ્યાખ્યા અને રૂપરેખા આપો.
Answer:
• કસોટી સંકરણ (Test Cross): જેમાં અજ્ઞાત પ્રભાવી દેખાવ સ્વરૂપ ધરાવતા સજીવને તે જ લક્ષણ માટેના પ્રચ્છન્ન જનીનસ્વરૂપ (હોમોઝાયગસ) સાથે સંકરણ કરાવવામાં આવે. આ પ્રયોગ અજ્ઞાત સજીવના જનીનસ્વરૂપ જાણવા માટે જરૂરી છે (એટલે કે, તે પ્રભાવી લક્ષણ માટે સમયુગ્મી છે કે વિષમયુગ્મી).
• શરત I: જો અજ્ઞાત સજીવ સમયુગ્મી (TT) હોય તો પ્રચ્છન્ન (tt) સાથેનું સંકરણ બધી જ ઊંચી સંતતિ ઉત્પન્ન કરે છે.
TT x tt \( \implies \) Tt (બધાં જ ઊંચા)
• શરત II: જો અજ્ઞાત સજીવ વિષમયુગ્મી ઊંચા (Tt) હોય તો વામન (tt) સાથેનું સંકરણ 50 % ઊંચી (Tt) અને 50 % નીચી (tt) સંતતિ ઉત્પન્ન કરે છે.

	Tt	x	tt
T	Tt (50% ઊંચા)
t	tt (50% નીચા)

In simple words: A test cross involves mating an unknown dominant phenotype with a homozygous recessive individual. This helps determine if the unknown is homozygous dominant or heterozygous. If all offspring show the dominant trait, the unknown is homozygous. If half show the dominant and half the recessive, it's heterozygous.

🎯 Exam Tip: Always define test cross as a mating between an F1 hybrid and its homozygous recessive parent. Illustrate with a Punnett square showing both possible outcomes (homozygous dominant vs. heterozygous dominant unknown parent) for full marks.

Question 6. માદા અને વિષમયુગ્મી નરના સંકરણથી પ્રાપ્ત પ્રથમ સંતતિ પેઢીના સ્વરૂપ પ્રકાર વિતરણને પુનેટ ક્વેર બનાવીને નિર્દેશિત કરો.
Answer:

પિતૃઓ	વિષમયુગ્મી નર (Tt)		x	સમયુગ્મી માદા (tt)
જન્યુઓ	(T)	(t)		(t)	(t)
F2 સંતતિનું દેખાવસ્વરૂપ પ્રમાણ
ઓ
T	Tt (ઊંચા)			Tt (ઊંચા)
t	tt (નીચા)			tt (નીચા)

દેખાવસ્વરૂપ પ્રમાણ:
ઊંચા : નીચા = 2 : 2 અથવા 1 : 1 (50% : 50%)
In simple words: When a heterozygous male (Tt) is crossed with a homozygous recessive female (tt), the F1 generation will show a 1:1 ratio of tall (Tt) to dwarf (tt) offspring. This is demonstrated by the Punnett square.

🎯 Exam Tip: For Punnett squares, clearly label parents, gametes, and offspring genotypes and phenotypes. Ensure the resulting ratios are correctly stated for both phenotypic and genotypic distributions. Pay attention to sex chromosomes if the question implies sex-linked traits.

Question 7. ઊંચા છોડ પીળા બીજવાળા (TtYy)નું સંકરણ ઊંચા છોડ લીલા બીજવાળા(Ttyy) સાથે કરવાથી નીચેનામાંથી કેવા પ્રકારનો સ્વરૂપ પ્રકાર ધરાવતી સંતતિની અપેક્ષા રાખી શકાયઃ (a) ઊંચા અને લીલા (b) નીચા અને લીલા
Answer:
પિતૃઓ: ઊંચા પીળા (TtYy) x ઊંચા લીલા (Ttyy)
જન્યુઓ: (TY), (Ty), (tY), (ty) x (Ty), (ty)

જન્યુઓ	TY	Ty	tY	ty
Ty	TTYy	TTyy	TtYy	Ttyy
ty	TtYy	Ttyy	ttYy	ttyy

F2 દેખાવસ્વરૂપ પ્રમાણ:
ઊંચા પીળા : ઊંચા લીલા : નીચા પીળા : નીચા લીલા
3 : 3 : 1 : 1
In simple words: Crossing a tall, yellow-seeded plant (TtYy) with a tall, green-seeded plant (Ttyy) yields offspring with a phenotypic ratio of 3 tall yellow : 3 tall green : 1 dwarf yellow : 1 dwarf green. This dihybrid cross results in various combinations of height and seed color.

🎯 Exam Tip: For dihybrid crosses, correctly determine all possible gametes for each parent. A Punnett square helps visualize all combinations. Remember to calculate both genotypic and phenotypic ratios accurately based on the observed traits.

Question 8. બે વિષમયુગ્મી પિતૃનો પરફલન કરવામાં આવ્યો. જો તેમાં બે સ્થળો સહલગ્ન છે, તો દ્વિસંકરણ પરફલનમાં F2 પેઢીના સ્વરૂપ પ્રકારનાં લક્ષણોનું વિતરણ કર્યું હશે?
Answer:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): આ આકૃતિ સહલગ્ન જનીનોની વારસાગમન પેટર્ન દર્શાવે છે. પિતૃઓ વિષમયુગ્મી (AB/ab) છે અને તેમના જન્યુઓ AB અને ab એમ માત્ર બે જ પ્રકારના ઉત્પન્ન થાય છે, કારણ કે જનીનો સહલગ્ન હોવાથી સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામતા નથી. પરિણામે, F2 પેઢીમાં સમયુગ્મી પ્રભાવી (AB/AB), વિષમયુગ્મી (AB/ab), અને સમયુગ્મી પ્રચ્છન્ન (ab/ab) એમ ત્રણ જનીનસ્વરૂપો મળે છે, જે પ્રમાણ 1:2:1 દર્શાવે છે.
પિતૃઓ: વિષમયુગ્મી (AB/ab) x વિષમયુગ્મી (AB/ab)
જન્યુઓ: AB, ab (ફક્ત બે પ્રકારના જન્યુઓ દરેક પિતૃ દ્વારા ઉત્પન્ન થશે, કારણ કે સ્થાનો સહલગ્ન છે).
F2 પેઢી:
AB/AB (સમયુગ્મી પ્રભાવી)
AB/ab (વિષમયુગ્મી)
ab/AB (વિષમયુગ્મી)
ab/ab (સમયુગ્મી પ્રચ્છન્ન)
જનીન સ્વરૂપ પ્રમાણ: 1:2:1
In simple words: When two heterozygous parents with linked genes (e.g., AB/ab) cross, only two types of gametes (AB and ab) are formed because the genes don't segregate independently. This results in F2 generation genotypes AB/AB, AB/ab, and ab/ab, deviating from the typical dihybrid cross ratio.

🎯 Exam Tip: When genes are linked, they do not assort independently, leading to a deviation from Mendelian ratios. Focus on explaining how linkage restricts the formation of recombinant gametes and affects the phenotypic and genotypic distributions in the F2 generation.

Question 9. જનીનવિધામાં ટી.એચ. મોર્ગનના યોગદાનને સંક્ષિપ્તમાં વર્ણવો.
Answer: થોમસ હન્ટ મોર્ગને તેમના ફળમાખી (Drosophila melanogaster) પરના પ્રયોગો દ્વારા રંગસૂત્રો માટે સંલગ્નતાવાદ સમજાવ્યો. તેમણે સંલગ્નતાનો સિદ્ધાંત સ્થાપિત કર્યો. મોર્ગને લિંગ સંલગ્નતા શોધી અને રંગસૂત્રના મેપિંગ માટેની તકનીક/પદ્ધતિની પણ શોધ કરી. તેમણે "જનન વાદ" નામનું પુસ્તક લખ્યું હતું. તેમના આ કાર્યો બદલ 1933માં તેમને નોબલ પારિતોષિક એનાયત કરાયું હતું.
In simple words: T.H. Morgan extensively studied gene linkage and sex-linkage using fruit flies, establishing the principle of linkage and developing gene mapping techniques. His work was pivotal in supporting the chromosomal theory of inheritance, for which he received the Nobel Prize.

🎯 Exam Tip: When discussing T.H. Morgan's contributions, highlight his work with Drosophila, the discovery of gene linkage and sex-linkage, and the development of gene mapping. Mentioning his Nobel Prize adds significant value to the answer.

Question 10. વંશાવળી પૃથક્કરણ શું છે. આ પૃથક્કરણ કેવી રીતે ઉપયોગી છે. ટિપ્પણીકરો.
Answer:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): આ આકૃતિ માનવ વંશાવળી પૃથક્કરણમાં વપરાતા સામાન્ય સંકેતો દર્શાવે છે. ચોરસ નર અને ગોળ માદા દર્શાવે છે. રંગીન આકારો અસરગ્રસ્ત વ્યક્તિઓ સૂચવે છે, જ્યારે સફેદ આકારો સામાન્ય વ્યક્તિઓ. આકારો વચ્ચેની આડી રેખા મૈથુન દર્શાવે છે, અને નીચે તરફની રેખાઓ તેમની સંતતિ દર્શાવે છે.
• મૅન્ડલના કાર્યના સંશોધનો પછી મનુષ્યમાં વારસાગત લક્ષણોની ભાત (pattern)નું પૃથક્કરણ કરવાનો અભ્યાસ શરૂ થયો.
• મહત્ત્વની વાત એ છે કે વટાણાના છોડ અને અન્ય સજીવોમાં કરવામાં આવેલ તુલનાત્મક સંકરણ પ્રયોગ મનુષ્યમાં સંભવ નથી, માટે એક જ વિકલ્પ રહે છે કે વિશિષ્ટ લક્ષણની આનુવંશિકતાના સંદર્ભે વંશના ઇતિહાસનો અભ્યાસ કરવામાં આવે.
• માનવ કુટુંબમાં અનેક પેઢીઓ સુધી કોઈ એક લક્ષણની નોંધ રાખવાની બાબતને વંશાવળી પૃથક્કરણ (pedigree analysis) કહે છે. વંશાવળી પૃથક્કરણમાં વંશવૃક્ષ (family tree) તરીકે વિશેષ લક્ષણનું પેઢી દર પેઢી વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.
• માનવ જનીનવિદ્યામાં વંશાવળી અભ્યાસ એક મહત્ત્વપૂર્ણ ઉપકરણ છે, જેનો ઉપયોગ વિશેષ લક્ષણ, અસામાન્યતા અથવા રોગની તપાસ કરવા માટે થાય છે. તેમાં લેવાતાં કેટલાંક સંકેતો ઉપર આકૃતિમાં દર્શાવાયા છે.
• કોઈ પણ સજીવનું પ્રત્યેક લક્ષણ રંગસૂત્રમાં આવેલા DNA પરના એક અથવા બીજા જનીન દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. DNA આનુવંશિક માહિતીનું વાહક છે તે કોઈ પણ પરિવર્તન વગર એક પેઢીમાંથી બીજી પેઢીમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
• ક્યારેક થતાં પરિવર્તન રૂપાંતરણને વિકૃતિ કહે છે, જેનો સંબંધ રંગસૂત્ર કે જનીનના પરિવર્તન પર હોય છે.
In simple words: Pedigree analysis is studying the inheritance pattern of specific traits or diseases across multiple generations within a human family. It uses a family tree to track trait expression, helping geneticists understand inheritance patterns and diagnose genetic disorders since direct experimental crosses aren't possible in humans.

🎯 Exam Tip: When defining pedigree analysis, emphasize its importance in human genetics where controlled breeding is not feasible. Ensure you can explain the standard symbols used in a pedigree chart and how they help trace the inheritance of traits or disorders through generations.

Question 11. મનુષ્યમાં લિગનિશ્ચયનકેવીરીતે થાય છે?
Answer: જો ફલિતાંડ XX રંગસૂત્ર ધરાવતું હોય તો તે માદા બાળક તરીકે વિકાસ પામે છે. પરંતુ જો ફલિતાંડ XY રંગસૂત્ર ધરાવતું હોય તો તે નર બાળક તરીકે વિકાસ પામે છે. આમ, મનુષ્યમાં લિંગ નિશ્ચયન XY પદ્ધતિ દ્વારા થાય છે, જ્યાં નર (XY) લિંગ નક્કી કરનાર હોય છે.
In simple words: In humans, sex is determined by the sex chromosomes. If an individual has two X chromosomes (XX), they develop into a female. If they have one X and one Y chromosome (XY), they develop into a male. The male parent determines the sex of the offspring by contributing either an X or a Y chromosome.

🎯 Exam Tip: For human sex determination, clearly state the XX for female and XY for male pattern. Emphasize that the male parent (XY) is responsible for determining the sex of the offspring by donating either an X or a Y chromosome.

Question 12. શિશુનું ધિરજૂથ ૦ છે. પિતાનું રૂધિરજૂથA અને માતાનું રધિરજૂથ B છે. પિતૃઓના જનીન પ્રકારની તપાસ કરો અને અન્ય સંતતિમાં સંભવિત જનીન પ્રકારની જાણકારી પ્રાપ્તકરો.
Answer: બાળકનું રુધિરજૂથ 'O' છે, તેથી તેના જનીનસ્વરૂપ 'ii' હોવું જોઈએ. પિતાનું રુધિરજૂથ 'A' અને માતાનું રુધિરજૂથ 'B' છે. આ સંજોગોમાં, બાળકને 'O' રુધિરજૂથ ત્યારે જ મળી શકે જો બંને માતા-પિતા વિષમયુગ્મી હોય, એટલે કે, પિતાનું જનીનસ્વરૂપ I^Ai અને માતાનું જનીનસ્વરૂપ I^Bi હોય.
આ સંકરણથી શક્ય જનીનસ્વરૂપ અને રુધિરજૂથ:

પિતૃ	પિતા (A જૂથ - IAi)		x	માતા (B જૂથ - IBi)
જન્યુઓ	IA	i		IB	i
F1 સંતતિ
	IA	i
IB	IAIB (AB)	IBi (B)
i	IAi (A)	ii (O)

F1 સંતતિના શક્ય જનીનસ્વરૂપ: I^AI^B, I^Ai, I^Bi, ii
F1 સંતતિના શક્ય રુધિરજૂથ: AB, A, B, O
In simple words: If a child has O blood group (ii) and the father has A blood group while the mother has B blood group, both parents must be heterozygous (father I^Ai, mother I^Bi). Their cross can produce offspring with AB, A, B, and O blood groups.

🎯 Exam Tip: When dealing with blood group inheritance, remember that A and B alleles are codominant, and both are dominant over the O allele (i). A Punnett square is essential to determine all possible genotypes and phenotypes for the offspring.

Question 13. નીચેના શબ્દોને ઉદાહરણ સહિત સમજાવો. (a) સહ-પ્રભાવિતા (b) અપૂર્ણપ્રભુતા
Answer:
(a) સહ-પ્રભાવિતા: આ ઘટનામાં, કારકો તેમની સ્વતંત્ર પ્રભાવીતા દર્શાવે છે અને જયારે બંને કારકો એકસાથે હોય ત્યારે પણ બંનેની અભિવ્યક્તિ થાય છે. આ ઘટનાને સહ-પ્રભાવિતા કહેવાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, મનુષ્યમાં AB રુધિરજૂથ આનુવંશિકતા સહ-પ્રભાવિતાનું ઉદાહરણ છે, જ્યાં I^A અને I^B બંને કારકો સમાન રીતે અભિવ્યક્ત થાય છે.
(b) અપૂર્ણ પ્રભુતા: આ ઘટનામાં, બેમાંથી કોઈ પણ વિરોધાભાસી લક્ષણો સંપૂર્ણ પ્રભુત્વ દર્શાવતા નથી. તેના બદલે, સંકર જાતિમાં લક્ષણની અભિવ્યક્તિ વચગાળાની હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, સફેદ અને લાલ રંગ ધરાવતા પિતૃની F1 સંતતિ ગુલાબી રંગ દર્શાવે છે.
In simple words: Codominance occurs when both alleles in a heterozygote are fully expressed, like in AB blood type. Incomplete dominance results in a blended phenotype in heterozygotes, where neither allele is fully dominant, such as pink flowers from red and white parents.

🎯 Exam Tip: Distinguishing between codominance and incomplete dominance is critical. Remember that codominance shows *both* traits fully, while incomplete dominance shows a *blend* of traits. Always provide specific examples for each to illustrate the concept clearly.

Question 14. પોઇન્ટમ્યુટેશન શું છે? ઉદાહરણ સહિત સમજાવો.
Answer: જનીન વિકૃતિ જેમાં DNA ના નાઇટ્રોજન બેઇઝમાં એક જ ન્યુક્લિઓટાઇડનો ફેરફાર થાય છે, તેને પૉઇન્ટમ્યુટેશન (બિંદુવત્‌ વિકૃતિ) કહે છે.
ઉદાહરણ: સિકલ સેલ એનીમિયા, જેમાં β-ગ્લોબિન શૃંખલાના 6ઠ્ઠા સ્થાન પર ગ્લુટામિક એસિડનું સ્થાન વેલાઇન દ્વારા બદલાય છે. આ ફેરફાર GAG કોડોનના GUG માં પરિવર્તનને કારણે થાય છે.
In simple words: Point mutation is a genetic mutation where a single nucleotide base is changed, inserted, or deleted in the DNA sequence. A common example is sickle cell anemia, caused by a single base substitution (GAG to GUG) leading to a change from glutamic acid to valine in hemoglobin.

🎯 Exam Tip: When defining point mutation, emphasize the single nucleotide change. For the example, sickle cell anemia is perfect; ensure you mention the specific amino acid change (Glutamic acid to Valine) and the codon change (GAG to GUG).

Question 15. આનુવંશિકતાનો રંગસૂત્રીય વાદ કોણે પ્રસ્થાપિત કર્યો?
Answer: આનુવંશિકતાનો રંગસૂત્રીય વાદ વૉલ્ટર સટન અને થિયોડોર બોવેરી દ્વારા પ્રસ્થાપિત કરવામાં આવ્યો હતો.
In simple words: The chromosomal theory of inheritance, which states that genes are located on chromosomes and are the basis of heredity, was proposed by Walter Sutton and Theodor Boveri.

🎯 Exam Tip: This is a factual recall question. Simply remember the names Walter Sutton and Theodor Boveri as the proponents of the chromosomal theory of inheritance.

Question 16. કોઈ પણ બે જનીનિક અનિયમિતતાનો તેનાં લક્ષણો સહિત ઉલ્લેખકરો.
Answer:
1. સિકલ સેલ એનીમિયા: આ રોગમાં દર્દીના RBC લાંબા (ત્રાક આકારના) અને વળેલાં થઈ જાય છે. ઓછી O2 દબાણની સ્થિતિમાં આ ત્રાક આકારના RBC સામાન્ય કરતાં ખૂબ ઝડપથી નાશ પામે છે, જે એનીમિયામાં પરિણમે છે.
2. ડાઉન્સ સિન્ડ્રોમ: આથી અસરગ્રસ્ત વ્યક્તિનો બાંધો નીચો, ગોળ નાનું માથું, ફૂલેલી જીભ અને અર્ધખુલ્લું મોં હોય છે. આ દર્દીઓમાં શારીરિક અને માનસિક વિકાસ કુંઠિત હોય છે.
In simple words: Sickle cell anemia causes red blood cells to become sickle-shaped, leading to anemia and organ damage, especially under low oxygen. Down syndrome, caused by an extra chromosome 21, leads to distinct facial features, short stature, and intellectual disability.

🎯 Exam Tip: For genetic disorders, always mention the core genetic issue (e.g., RBC shape, extra chromosome) and at least 2-3 prominent physical or developmental symptoms. This demonstrates a comprehensive understanding.

બહુવિકલ્પ પ્રશ્નો (MCQs)

Question 1. સમાન (એક જ) રંગસૂત્ર પર આવેલાં બધાં જ જનીનો માટે સાચું વિધાનપસંદ કરો: (A) તેઓ સંબંધિત અંતર આધારિત ભિન્ન જૂથોનું નિર્માણ કરે છે. (B) એકસંલગ્ન જૂથનું નિર્માણ કરે છે. (C) કોઈ પણ સંલગ્ન જૂથનું નિર્માણ કરતાં નથી. (D) પારસ્પરિક જૂથોનું નિર્માણ કરે.
Answer: (B) એકસંલગ્ન જૂથનું નિર્માણ કરે છે.
ચોક્કસ રંગસૂત્ર પર આવેલા બધા જ જનીનો સંલગ્ન જૂથ બનાવે છે. જાતિના સંલગ્ન જૂથની સંખ્યા તે જાતિનાં વિવિધ રંગસૂત્રોની કુલ સંખ્યા પ્રમાણે સંબંધિત હોય છે. તે ફક્ત એકકીય (n) રંગસૂત્ર સંખ્યા ના હોઈ શકે.
• દા.ત., નરમાં = 22 દૈહિક રંગસૂત્ર + 1Xરંગસૂત્ર + Y રંગસૂત્ર એટલે 24 સંલગ્ન જૂથ અને સ્ત્રીમાં 22 જોડ દૈહિક રંગસૂત્ર + 2X રંગસૂત્ર = 23 સંલગ્ન જૂથ. તેથી વિકલ્પ A, C અને D અસંગત છે.
In simple words: Genes located on the same chromosome are linked and form a linkage group. The number of linkage groups in a species is typically equal to the number of chromosome pairs.

🎯 Exam Tip: Remember that genes on the same chromosome are considered linked and form a "linkage group." The number of linkage groups in an organism generally corresponds to its haploid number of chromosomes. Options A, C, and D describe phenomena not directly related to forming a single linkage group.

Question 2. \(2n + 1\), \(2n - 1\), \(2n + 2\), \(2n - 2\) કેર્યોટાઈપની પરિસ્થિતિને શું કહે છે? (A) એન્યુપ્લોઇડી (B) પોલિપ્લોઇડી (C) એલોપોલિપ્લોઇડી (D) મોનોસોમી
Answer: (A) એન્યુપ્લોઇડી
એન્યુપ્લોઇડી, રંગસૂત્ર સંખ્યામાં આખા સેટમાંથી વધારો કે ઘટાડો થવાથી થતા ફેરફારનો સમાવેશ કરાય છે. આ સ્થિતિમાં સજીવ એક કે વધુ રંગસૂત્ર મેળવે કે ગુમાવે છે, પણ આખો સેટ નથી મેળવતો.
પોલિપ્લોઇડીમાં રંગસૂત્રનો આખો સેટનો ઉમેરો થાય છે. પોલિપ્લોઇડી ત્રિકીય (3n), ચતુષ્કીય (4n), પંચકીય (5n) વગેરે હોય.
એલોપોલિપ્લોઇડી, પોલિપ્લોઇડી છે જેમાં રંગસૂત્રોનો સેટ અસમજાત હોય છે. બીજા શબ્દોમાં, એલોપોલિપ્લોઇડી વિષમયુગ્મી જથ્થામાંથી ઉત્પન્ન થાય છે.
મોનોસોમી પ્રક્રિયામાંથી દ્વિકીય રંગસૂત્રના સેટમાંથી એક રંગસૂત્ર (\(2n - 1\)) દૂર કરાય છે.
In simple words: Aneuploidy refers to the condition where an organism gains or loses one or more chromosomes, but not an entire set (e.g., \(2n+1\) or \(2n-1\)). Polyploidy, on the other hand, involves having complete extra sets of chromosomes (e.g., 3n, 4n).

🎯 Exam Tip: Differentiate between aneuploidy (change in a single chromosome number, e.g., monosomy \(2n-1\) or trisomy \(2n+1\)) and polyploidy (change in the entire set of chromosomes, e.g., 3n, 4n). Aneuploidy is generally less tolerated in animals than polyploidy in plants.

Question 3. જનીનો અને પુનઃસંયોજનની ટકાવારી વચ્ચેનું અંતર શું દશવિછે? (A) સીધો સંબંધ દર્શાવે છે. (B) વ્યસ્ત સંબંધદર્શાવે છે. (C) સમાંતર સંબંધ દર્શાવે છે. (D) કોઈ સંબંધનદર્શાવે.
Answer: (A) સીધો સંબંધ દર્શાવે છે.
વ્યતિકરણ, જનીનોને એકબીજાથી દૂર કરે છે. તેથી જનીનો વચ્ચેનું અંતર અને પુનઃસંયોજનની ટકાવારી સીધો સંબંધ દર્શાવે છે. દા.ત., જો જનીનો સાથે નજીકતા ધરાવતા હોય, તે ઊંચી સંલગ્નતા અને નીચી પુનઃસંયોજન ફ્રીકવન્સી ધરાવે છે. આમ, બીજા વિકલ્પ અસંગત છે, કારણ તે પ્રતિવર્તી સંબંધ ધરાવતા નથી.
In simple words: The distance between genes on a chromosome is directly proportional to the percentage of recombination observed between them. Greater gene distance leads to a higher chance of crossing over and thus higher recombination frequency.

🎯 Exam Tip: Remember that recombination frequency is a direct measure of the genetic distance between two linked genes. A higher recombination frequency indicates a greater distance between the genes on the chromosome, allowing for more crossing over events.

Question 4. સામાન્ય સ્વરૂપ દર્શાવતી પરંતુ વાહક સ્ત્રી તેની કેટલીક નર સંતતિમાં જનીનિક રોગનું વારસાગમન કરે છે, તો આ માટે સાચું શું છે? (A) દૈહિક પ્રભાવિતા (B) દૈહિક પ્રચ્છન્નતા (C) લિંગ-સંકલિત પ્રભાવિતા (D) લિંગ-સંકલિત પ્રચ્છન્નતા.
Answer: (D) લિંગ-સંકલિતપ્રચ્છન્નતા
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): આ આકૃતિ X-સંલગ્ન પ્રચ્છન્ન વારસાગમન દર્શાવે છે. વાહક માતા (X^CX) સામાન્ય દેખાય છે પરંતુ ખામીયુક્ત X રંગસૂત્ર ધરાવે છે. તે તેના પુત્રો (X^CY) માં રોગનું વહન કરી શકે છે, કારણ કે પુત્રોને પિતા પાસેથી Y રંગસૂત્ર અને માતા પાસેથી X રંગસૂત્ર મળે છે. જો માતા ખામીયુક્ત X રંગસૂત્ર આપે તો પુત્ર અસરગ્રસ્ત થાય છે.
• મોટા ભાગની લિંગ-સંલગ્ન (X-સંલગ્ન) પરિસ્થિતિ પ્રચ્છન્ન હોય છે. તેનો અર્થ એ છે કે બે X રંગસૂત્રો ધરાવતી વ્યક્તિ (સ્ત્રી), જનીનોની બંને કોપીમાં (પ્રત્યેક એક X રંગસૂત્ર પર) ફેરફાર કે વિકૃતિ દર્શાવે, જ્યારે એક X રંગસૂત્ર ધરાવતી વ્યક્તિ (નર)માં ફક્ત જનીનની એક જ કોપી વિકૃતિ દર્શાવે. સ્ત્રી કે જેમાં એક વિકૃત જનીન કોપી X રંગસૂત્ર પર હોય, તેને X સંલગ્ન સ્થિતિની વાહક કહેવાય છે.
In simple words: If a normal-appearing woman is a carrier for a genetic disease and passes it on to her sons, the inheritance pattern is X-linked recessive. This is because males only have one X chromosome, so a single recessive allele on it will cause the disease, while females need two such alleles to be affected.

🎯 Exam Tip: This scenario describes classic X-linked recessive inheritance. Key indicators are: carrier females (phenotypically normal but pass the trait), and affected males (who receive the trait from their mothers). Understand why males are more frequently affected in X-linked recessive disorders.

Question 5. સિકલસેલ એનીમિયામાં ત્રુટામિક એસિડનં પ્રતિસ્થાપન વેલાઇન દ્વારા થાય છે. નીચે આપેલ પૈકી કયો એક ત્રિઅંકી જનીન સંકેત વેલાઇન માટેનો છે? (A) GGG (B) AAG (C) GAA (D) GUG
Answer: (D) GUG
સિકલસેલ એનીમિયા દૈહિક રંગસૂત્ર સંલગ્ન પ્રચ્છન્ન લક્ષણ છે. આ રોગનું નિયમન એક જોડકારક Hb^A અને Hb^S દ્વારા થાય છે. ફક્ત સમયુગ્મી વ્યક્તિ Hb^SHb^S દેખાવ સ્વરૂપ રોગ દર્શાવે છે. વિષમયુગ્મી વ્યક્તિ વાહક હોય છે (Hb^AHb^S). પૉઇન્ટ વિકૃતિને લીધે ગ્લુટામિક ઍસિડ (Glu)નું સ્થાન વેલાઇન (Val) હિમોગ્લોબિન અણુની β શૃંખલાના 6ઠ્ઠા સ્થાને લે છે. આ ફેરફાર એક બેઇઝ સબસ્ટિટ્યુશન (સ્થાનાંતરણ) દ્વારા β ગ્લોબિન જનીનમાં GAG (Glu)થી GUG (Val)થી થાય છે. જ્યારે બીજા સંકેત GGG, AAG, GAA વેલાઈન માટેનો સંકેત ધરાવતા નથી.
In simple words: In sickle cell anemia, a point mutation causes glutamic acid to be replaced by valine at the sixth position of the beta-globin chain. The correct triplet codon for valine among the given options, specifically in the context of this mutation, is GUG.

🎯 Exam Tip: For sickle cell anemia, remember the specific codon change (GAG to GUG) and the resulting amino acid substitution (Glutamic acid to Valine). This direct link between a single base change and a genetic disorder is a key concept.

Question 6. મનુષ્યમાં ABO રુધિરજૂથ શાને કારણે દર્શાવાય છે? (A) પ્લિઓટ્રોપી (B) સહપ્રભાવિતા (C) વિશ્લેષણ (D) અપૂર્ણ પ્રભાવિતા
Answer: (B) સહપ્રભાવિતા
• મનુષ્યમાં ABO જૂથ સહપ્રભાવિતાનું ઉદાહરણ છે. ABO રુધિરજૂથ જનીન I થી નિયંત્રિત થાય છે. જનીન I ત્રણ કારકો I^A, I^B અને i ધરાવે છે. I^A અને I^B પ્રભાવકારો છે. જ્યારે I^A અને I^B સાથે હોય ત્યારે બંને સમાન રીતે અભિવ્યક્ત થઈ સપાટીય એન્ટિજન્સ ઉત્પન્ન કરે છે (A અને B). જ્યારે i પ્રચ્છન્ન કારક છે અને કોઈ એન્ટિજન ઉત્પન્ન કરતું નથી.
• પ્લિઓટ્રોપી, એક જનીનની દેખાવ સ્વરૂપ લક્ષણો પરની જનીનિક અસર દર્શાવે છે.
• અપૂર્ણ પ્રભુતામાં એક કારક અન્ય કારક પરની સંપૂર્ણ પ્રભુતા નથી ધરાવતો.
• અલગીકરણમાં જન્યુજનનને કારણે કારકો છૂટાં પડે છે. આ પેઢીમાં પ્રચ્છન્ન લક્ષણના પુનઃઆગમનનો પાયો છે.
In simple words: ABO blood groups in humans are an example of codominance because both I^A and I^B alleles express themselves fully when present together, resulting in the AB blood type.

🎯 Exam Tip: ABO blood groups are an excellent example demonstrating both multiple alleles (I^A, I^B, i) and codominance (I^A and I^B). Clearly explain how I^A and I^B are expressed equally when together, leading to the AB phenotype.

Question 7. શેમાં ZZ/ZW પ્રકારનું લિંગનિશ્ચયન જોવા મળે છે? (A) પ્લેટિપસ (B) સ્નેઇલ (C) વંદો (D) મોર
Answer: (D) મોર
• ZZ/ZW કિસ્સામાં માદા વિષમ પ્રકારના (ZW) લિંગી રંગસૂત્ર અને નરમાં સમરૂપ (ZZ) લિંગી રંગસૂત્ર હોય છે, તેથી મોર (પક્ષી) ZZ/ZW લિંગ નિશ્ચયન પ્રકાર દર્શાવે છે.
• પ્લેટિપસમાં લિંગ નિશ્ચયન XX-XY પ્રકારનું છે. બંને નર અને માદા 10 લિંગી રંગસૂત્ર ધરાવે છે. નરમાં XY.XY, XY.XY અને માદામાં XX, XX, XX, XX.
• ગોકળગાયમાં લિંગ નિશ્ચયન વાતાવરણ પ્રેરિત જ્યારે વંદામાં XX. XO પ્રકારનું છે. આમાં X રંગસૂત્ર ગેરહાજર હોય છે. અહીં અયુગ્મી X રંગસૂત્ર નરજાતિ નિશ્ચયન કરે છે.
In simple words: In the ZZ/ZW type of sex determination, females are heterogametic (ZW) and males are homogametic (ZZ). Peacocks (મોર), being birds, exhibit this ZZ/ZW system.

🎯 Exam Tip: It is important to know different types of sex-determination systems. For ZZ/ZW, remember that females are ZW and males are ZZ, common in birds like peacocks, and it's the female that determines the sex of the offspring.

Question 8. બે ઊંચા છોડ વચ્ચે પરફલન કરાવતાં તેને પરિણામે પ્રાપ્ત સંતતિ કેટલાક વામન છોડ ધરાવે છે, તો તે બંને પિતૃઓનો જનીન પ્રકાર કયો હોઈ શકે? (A) TT અને Tt (B) Tt અને Tt (C) TT અને TT (D) Tt અને tt
Answer: (B) Tt અને Tt
• આપણે ઉદાહરણમાં મૅન્ડલના વટાણાનાં ઊંચા અને વામન છોડનાં સંકરણનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
• જનીનસ્વરૂપ \(Tt\) ધરાવતાં છોડ સ્વફલિત છે (બંનેમાં T અને t).

	T (સ્વફલન)		t (સ્વફલન)
T	TT (ઊંચા)	Tt (ઊંચા)
t	Tt (ઊંચા)	tt (વામન)

F2 પેઢી:
દેખાવ સ્વરૂપ પ્રમાણ: લાલ : સફેદ = 3 : 1
જનીન સ્વરૂપ પ્રમાણ: શુદ્ધ ઊંચા : હાઈબ્રીડ : શુદ્ધ નીચા = 1 : 2 : 1
• 'T' પ્રભાવી કારક 't' પ્રચ્છન્ન કારક ધરાવે છે. તેથી ઊંચા છોડ જેમાં વિષમયુગ્મી કારકો છે. તેની સંતતિમાં ઊંચા અને નીચા છોડના સંકરણ કરકો હોય છે.
• F1 પેઢીના સભ્યોને પ્રચ્છન્ન પિતૃ સાથે સંકરણ કરાવાય ત્યારે F2 પેઢી મળે છે.
• પિતૃ પેઢીના ઊંચા અને નીચા છોડના સંકરણથી દેખાવ સ્વરૂપ ઊંચા છોડ ઉત્પન્ન થાય છે.
In simple words: If crossing two tall plants results in some dwarf offspring, both parents must carry the recessive dwarf allele. This means both parents are heterozygous (Tt) for the height trait.

🎯 Exam Tip: When a recessive trait appears in the offspring from a cross between two dominant phenotypes, it indicates that both parents must be heterozygous carriers of the recessive allele. This is a classic example of how Mendelian principles help deduce parental genotypes.

Question 9. દ્વિસંકરણમાં જો તમે 9 : 3 : 3 : 1 નું ગુણોત્તર પ્રમાણ નોંધો છો, તે દશવિછે કે, (A) બે જનીનોનાં વૈકલ્પિક કારકો એકબીજા સાથે આંતરક્રિયા કરે છે. (B) તે બહુજનીનિક આનુવંશિકતા છે. (C) તે એક બહુવૈકલ્પિક જનીનોની આનુવંશિકતાનો કિસ્સો છે. (D) બે જનીનોનાં વૈકલ્પિક કારકો એકબીજાથી સ્વતંત્ર વિશ્લેષણ પામે છે.
Answer: (D) બે જનીનોનાં વૈકલ્પિક કારકો એકબીજાથી સ્વતંત્ર વિશ્લેષણ પામે છે.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): આ આકૃતિ મેન્ડલનો દ્વિસંકરણ પ્રયોગ દર્શાવે છે જેમાં ગોળ પીળા બીજ (YYRR) અને ખરબચડા લીલા બીજ (yyrr) વચ્ચે સંકરણ થાય છે. F1 પેઢીમાં બધા છોડ ગોળ પીળા (YyRr) હોય છે. F1 ના સ્વફલનથી F2 પેઢીમાં 9:3:3:1 નો દેખાવ સ્વરૂપ પ્રમાણ મળે છે, જે દર્શાવે છે કે બીજનો રંગ અને આકારના જનીનો સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામે છે.
• દ્વિસંકરણનું પરિણામ સ્પષ્ટ કરે છે કે બીજના રંગનું અલગીકરણ બીજના આકારથી અલગ રીતે થાય છે અને પિતૃ અને બીજના આકારથી અલગ રીતે થતું જોવા મળે છે. દા.ત., એક જોડીનાં જનીનોનું સંયોજન બીજ જોડીનાં સંયોજનથી અલગ રીતે થતું જોવા મળે છે.
In simple words: Observing a 9:3:3:1 phenotypic ratio in a dihybrid cross confirms Mendel's Law of Independent Assortment, meaning the alleles for two different traits segregate independently during gamete formation.

🎯 Exam Tip: The 9:3:3:1 ratio is the hallmark of a dihybrid cross where genes assort independently. When this ratio is observed, it directly supports Mendel's Law of Independent Assortment. Any deviation from this ratio indicates linkage or other complex inheritance patterns.

Question 10. નીચે આપેલ પૈકી કરું એક ભાઈ-બહેન વચ્ચે ભિન્નતા પ્રેરતું નથી? (A) જનીનોનું સ્વતંત્ર વિશ્લેષણ (B) વ્યક્તિકરણ (C) સંલગ્નતા (D) વિકૃતિ
Answer: (C) સંલગ્નતા
• સંલગ્નતા દ્વારા સંતતિમાં ભિન્નતા જોવા મળતી નથી. મોર્ગને ડ્રોસોફિલામાં કેટલાંક દ્વિસંકરણ પ્રયોગો દ્વારા લિગ સંલગ્ન જનીનોનો અભ્યાસ કર્યો હતો.
• મોર્ગનને જાણવા મળ્યું કે જનીનો X રંગસૂત્ર પર સ્થિત હોય છે અને જ્યારે દ્વિસંકરણમાં બે જનીનો એક જ રંગસૂત્ર પર હોય તો પિતૃજનીનનાં સંયોજનોનું પ્રમાણ બિન-પિતૃપ્રકાર કરતાં વધુ હોય છે.
• બે જનીનોના ભૌતિક જોડાણને કારણે સંતતિઓમાં ભિન્નતા જોવા મળતી નથી. જનીનોની સ્વતંત્ર અભિવ્યક્તિનો અર્થ છે કે કારકોની જોડી જન્યુનિર્માણ સમયે સ્વતંત્ર રીતે છૂટી પડે છે. તેનો અર્થ કે લક્ષણો સંતતિમાં એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે અભિવ્યક્ત થાય છે.
• વ્યતિકરણમાં જનીનિક દ્રવ્યનું સમજાત રંગસૂત્રો વચ્ચે આપ-લે થાય છે. તે જનીનિક પુનઃસંયોજનનો અંતિમ તબક્કો છે.
• વિકૃતિ એકાએક, આનુવંશિક ફેરફાર જનીન દ્રવ્યમાં જોવા મળે છે જે બીજી પેઢીમાં વહન પામે છે.
In simple words: Linkage refers to genes located close together on the same chromosome, which tend to be inherited together. This reduces genetic variation in offspring compared to independent assortment, crossing over, or mutations, all of which introduce new combinations or changes.

🎯 Exam Tip: Linkage is the phenomenon where genes on the same chromosome are inherited together, thereby *reducing* genetic variation. In contrast, independent assortment, crossing over (recombination), and mutations *increase* genetic variation. Understand these mechanisms of variation.

Question 11. મેડલના મુક્ત વિશ્લેષણનો સિદ્ધાંત કયાં સ્થિત જનીનો માટે અનુરૂપ છે? (A) અસમજાત રંગસૂત્રો પર (B) સમજાત રંગસૂત્રો (C) બાહ્ય કોષકેન્દ્રીય જનીનિકતત્ત્વ પર (D) તે જ રંગસૂત્ર પર
Answer: (A) અસમજાત રંગસૂત્રો પર
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): આ આકૃતિ દર્શાવે છે કે જ્યારે જનીન A અને B અલગ રંગસૂત્રો પર હોય છે, ત્યારે સંપૂર્ણ અર્ધીકરણ દ્વારા 4 પ્રકારના જન્યુઓ (AB, Ab, aB, ab) બને છે, જે મેન્ડલના મુક્ત વિશ્લેષણના સિદ્ધાંતને અનુરૂપ છે. તેનાથી વિપરીત, જ્યારે જનીન A અને B એક જ રંગસૂત્ર પર હોય છે, ત્યારે ફક્ત 2 પ્રકારના જન્યુઓ (AB, ab) બને છે કારણ કે તેઓ સંલગ્ન હોય છે, જે મુક્ત વિશ્લેષણ દર્શાવતું નથી.
• મેન્ડલનો મુક્ત વિશ્લેષણનો સિદ્ધાંત બે અલગ જનીનો અલગ રંગસૂત્રો પર હોય તેને માટે સાચો છે. જ્યારે જનીનો સ્વતંત્ર રંગસૂત્રો પર હોય, તો એક જનીનના બે કારકો (A અને a) બીજા જનીનના બીજા કારકો (B અને b) જન્યુઓમાં સ્વતંત્ર રીતે છૂટાં પડે છે.
In simple words: Mendel's Law of Independent Assortment applies to genes located on different chromosomes (non-homologous chromosomes). This law states that alleles for different traits segregate independently during gamete formation, leading to various combinations in the offspring.

🎯 Exam Tip: The Law of Independent Assortment is fundamental to understanding polygenic inheritance. Remember that it specifically applies to genes on different chromosomes or genes that are far apart on the same chromosome, ensuring their alleles segregate independently into gametes.

 

Question 12. ક્યારેક એક જનીન એક કરતાં વધારે અસર દશવિ. આ ઘટનાને શું કહે છે?

(A) બહુવૈકલ્પિકતા
(B) મોઝેઇસીઝમ (Mosaicism)
(C) પ્લિઓટ્રોપી
(D) પોલિજેની (બહુજનીનિક)
Answer: (C) પ્લિઓટ્રોપી

Answer: કેટલાક કિસ્સાઓમાં, એક જનીન એકથી વધુ લક્ષણોની અભિવ્યક્તિ દર્શાવે છે, જેને પ્લિઓટ્રોપી કહેવાય છે. કેટલીકવાર, એક લક્ષણ ખૂબ સ્પષ્ટ હોય છે, જ્યારે અન્ય ઓછા સ્પષ્ટ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ડ્રોસોફિલામાં સફેદ આંખનું જનીન નરમાં અંગોના આકાર, શુક્રસંગ્રહ વગેરેને પણ અસર કરે છે. તેવી જ રીતે, સિકલ-સેલ એનિમિક વ્યક્તિમાં એકથી વધુ સમસ્યાઓ હોય છે, જે સિકલ-સેલ કારકોની પ્લિઓટ્રોપિક અસર છે. બહુવૈકલ્પિકતા એટલે ત્રણ કે વધુ વૈકલ્પિક જનીન કારકો. આ ફક્ત બે સામાન્ય દ્વિકીય વ્યક્તિઓમાં જોવા મળે છે. ઉદાહરણ તરીકે, મનુષ્યમાં રુધિર જૂથનાં જનીનો. મોઝેઇસીઝમની ઘટનામાં શરીરના કોષોમાં અલગ જનીન બંધારણ ધરાવતા કોષોની ઉત્પત્તિ જોવા મળે છે. પોલિજેની એ એવી લાક્ષણિક્તા દર્શાવે છે જે બેથી વધુ જનીનો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે (બહુકાર્યકારી આનુવંશિકતા).
In simple words: Pleiotropy is when one gene affects multiple traits, like the white eye gene in Drosophila affecting eye color and organ shape.
🎯 Exam Tip: Understanding the difference between pleiotropy, polygeny, and multiple allelism is crucial for genetic analysis.

 

Question 13. કીટકની એક નિશ્ચિત જાતિમાં કેટલાકમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા 17 અને અન્ય કેટલાકમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા 18 છે. 17 અને 18 રંગસૂત્રો ધરાવતાં સજીવો વિશે સાચું શું છે?

(A) અનુક્રમે નર અને માદા છે.
(B) અનુક્રમે માદા અને નર છે.
(C) બધા જ નર છે.
(D) બધા જમાદા છે.
Answer: (A) અનુક્રમે નર અને માદા છે.

Answer: કેટલાક કીટકોમાં, જેમ કે વંદામાં Y રંગસૂત્ર ગેરહાજર હોય છે, તેથી નર XO રંગસૂત્ર ધરાવે છે (એકલિંગી રંગસૂત્રની ગેરહાજરી). જ્યારે માદામાં XX હોય છે. આથી, 17 રંગસૂત્રો ધરાવતા નર અને 18 રંગસૂત્રો ધરાવતી માદા હોય છે.
In simple words: In some insects, males have 17 chromosomes (XO) and females have 18 chromosomes (XX), determining their sex.
🎯 Exam Tip: Remember to differentiate between various sex-determination systems (XX-XY, ZZ-ZW, XO-XX) as they are common exam topics.

 

Question 14. મનુષ્યની પેઢીમાં જનીનિક આનુવંશિકતાનો અભ્યાસ વંશાવળી પૃથક્કરણ દ્વારા થાય છે. વંશાવળી નકશાઓમાં લક્ષણનો અભ્યાસ કોના સમકક્ષ છે?

(A) જથ્થાત્મક લક્ષણ
(B) મૅન્ડેલિયન લક્ષણ
(C) માતૃઅસરીયલક્ષણ
(D) મૅન્ડેલિયન લક્ષણ
Answer: (B) મૅન્ડેલિયન લક્ષણ

Answer: મનુષ્યમાં મેન્ડેલિયન આનુવંશિકતાનો અભ્યાસ કરવો જટિલ છે. વર્તમાન મેન્ડેલિયન આનુવંશિકતાની સમજણ કુટુંબના વંશાવળી પૃથક્કરણ અથવા લગ્નના પરિણામો દ્વારા મેળવાય છે. વંશાવળીના પૃથક્કરણ દ્વારા, આપણે લક્ષણો કેવી રીતે વારસામાં મળે છે તે સમજી શકીએ છીએ. જોકે, ગુણાત્મક લક્ષણો, બહુજનીનિક લક્ષણો અને માતૃઅસરીય લક્ષણોનો અભ્યાસ વંશાવળી પૃથક્કરણ દ્વારા થતો નથી.
In simple words: Pedigree analysis in humans is equivalent to studying Mendelian traits, helping track how specific characteristics are inherited across generations.
🎯 Exam Tip: Pedigree analysis is a key tool in human genetics for understanding inheritance patterns of single-gene traits.

 

Question 15. મેડલે સૂચવ્યું કે કોઈ પણ લક્ષણ માટેનું કારક અલગ અને સ્વતંત્ર હોય છે. તેમનું આ સૂચનકોને આધારિત છે?

(A) પરફલનનાં F3 પેઢીના પરિણામને
(B) અવલોકિત થયેલું છે કે, બે વિરુદ્ધ લક્ષણો ધરાવતી વનસ્પતિઓ વચ્ચેના પરફલનથી સર્જાતી સંતતિમાં કોઈ પણ પ્રકારની મિશ્ર અસર વગર, એક જલક્ષણ ઊતરી આવે છે.
(C) સ્વ-પરાગનયનની F1 સંતતિ
(D) F1 સંતતિનું પ્રચ્છન્ન પિતૃ સાથેના પરફલનથી
Answer: (B) અવલોકિત થયેલું છે કે, બે વિરુદ્ધ લક્ષણો ધરાવતી વનસ્પતિઓ વચ્ચેના પરફલનથી સર્જાતી સંતતિમાં કોઈ પણ પ્રકારની મિશ્ર અસર વગર, એક જલક્ષણ ઊતરી આવે છે.

Answer: મેન્ડલે સૂચવ્યું કે કોઈપણ લક્ષણ માટેના કારકો અલગ અને સ્વતંત્ર હોય છે, કારણ કે તેમણે અવલોકન કર્યું કે, જ્યારે બે વિરુદ્ધ લક્ષણો ધરાવતી વનસ્પતિઓ વચ્ચે પરફલન કરવામાં આવે છે, ત્યારે F1 સંતતિમાં કોઈ મિશ્ર અસર વિના એક જ લક્ષણ જોવા મળે છે. આ દર્શાવે છે કે કારકો ભળી જતા નથી, પરંતુ પોતાની સ્વતંત્ર ઓળખ જાળવી રાખે છે અને પ્રભાવી કારક પોતાને અભિવ્યક્ત કરે છે, જ્યારે પ્રચ્છન્ન કારક સુપ્ત રહે છે.
In simple words: Mendel's idea that factors (alleles) are separate and independent came from observing that a cross between two contrasting plants results in F1 offspring showing only one trait, without any blending.
🎯 Exam Tip: This question tests your understanding of Mendel's Law of Dominance and the concept of discrete units of inheritance.

 

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): આ આકૃતિ મેન્ડલના દ્વિસંકરણ પ્રયોગને દર્શાવે છે. તે પિતૃ પેઢી (P) થી F1 પેઢી અને પછી F2 પેઢી સુધીના બીજના રંગ (પીળો/લીલો) અને આકાર (ગોળ/ખરબચડો) ના લક્ષણોનું વારસાગમન સમજાવે છે. તેમાં જન્યુઓનું નિર્માણ અને પુનેટ સ્ક્વેર દ્વારા F2 પેઢીમાં જનીન અને દેખાવ સ્વરૂપ પ્રમાણનું વિતરણ દર્શાવેલું છે.

Question 16. બે જનીનો ‘A’ અને ‘B’ સંલગ્ન છે. આ બંને જનીનો ધરાવતા દ્વિસંકરણ પ્રયોગમાં, F1 વિષમયુગ્મી સંતતિનું સમયુગ્મી પ્રચ્છન્ન પિતૃ (aa bb) સાથે પરફલન કરવામાં આવ્યું. આગામી પેઢીમાં સંતતિનું ગુણોત્તર પ્રમાણે શું પ્રાપ્ત થશે?

(A) 1:1::1:1
(B) 9: 3 :: 3:1
(C) 3:1
(D) 1:1
Answer: (A) 1:1::1:1

Answer: જો બે જનીનો 'A' અને 'B' સંલગ્ન હોય અને F1 વિષમયુગ્મી સંતતિનો સમયુગ્મી પ્રચ્છન્ન પિતૃ (aa bb) સાથે ટેસ્ટ ક્રોસ કરવામાં આવે, તો આગામી પેઢીમાં સંતતિનું જનીન પ્રમાણ 1:1::1:1 પ્રાપ્ત થશે. આનું કારણ એ છે કે સંલગ્નતાને કારણે જન્યુઓનું સ્વતંત્ર વિશ્લેષણ થતું નથી, અને તેથી પિતૃ પ્રકારના સંયોજનો વધુ પ્રમાણમાં જોવા મળે છે. આ ટેસ્ટ ક્રોસના પરિણામો દર્શાવે છે કે જનીનો એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામતા નથી, પરંતુ એકસાથે વારસામાં મળે છે, જે સંલગ્નતાની લાક્ષણિકતા છે.
In simple words: When two linked genes (A and B) undergo a test cross (F1 hybrid x homozygous recessive), the offspring show a 1:1:1:1 ratio because the linked genes are inherited together, not independently.
🎯 Exam Tip: For linked genes, a test cross deviates from the expected 9:3:3:1 (dihybrid) or 1:1:1:1 (unlinked test cross) ratio, often showing higher parental combinations.

 

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): આ આકૃતિ દ્વિસંકરણના ટેસ્ટ ક્રોસને દર્શાવે છે, જ્યાં એક ગોળ પીળા બીજવાળી વિષમયુગ્મી વનસ્પતિ (RrYy) ને ખરબચડા લીલા બીજવાળી સમયુગ્મી પ્રચ્છન્ન વનસ્પતિ (rryy) સાથે સંકરિત કરવામાં આવે છે. તે F1 પેઢીમાં બનતા જન્યુઓ અને પછી પુનેટ સ્ક્વેર દ્વારા F2 પેઢીમાં વિવિધ દેખાવ સ્વરૂપો (ગોળ પીળા, ગોળ લીલા, ખરબચડા પીળા, ખરબચડા લીલા) ના જનીન પ્રમાણનું વિતરણ દર્શાવે છે.

Question 17. મેન્ડેલિયન દ્વિસંકરણમાં F2 પેઢીમાં સ્વરૂપ પ્રકાર અને જનીન પ્રકારની સંખ્યા કેટલી છે?

(A) સ્વરૂપ પ્રકાર-4, જનીનપ્રકાર-16
(B) સ્વરૂપપ્રકાર-9; જનીનપ્રકાર-4
(C) સ્વરૂપ પ્રકાર-4, જનીનપ્રકાર-8
(D) સ્વરૂપ પ્રકાર-4, જનીનપ્રકાર-9
Answer: (D) સ્વરૂપ પ્રકાર-4જનીનપ્રકાર-9

Answer: મેન્ડલના દ્વિસંકરણ પ્રયોગમાં, F2 પેઢીમાં 4 પ્રકારના દેખાવ સ્વરૂપો અને 9 પ્રકારના જનીન સ્વરૂપો જોવા મળે છે. દેખાવ સ્વરૂપનું પ્રમાણ 9:3:3:1 હોય છે, જે ગોળ-પીળા, ગોળ-લીલા, ખરબચડા-પીળા અને ખરબચડા-લીલા બીજને રજૂ કરે છે. જનીન સ્વરૂપો વધુ વૈવિધ્યસભર હોય છે, જેમાં વિવિધ સંયોજનો જેમ કે RRYY, RRYy, RrYY, RrYy, RRyy, Rryy, rrYY, rrYy, rryy નો સમાવેશ થાય છે. આમ, દ્વિસંકરણ પ્રયોગ આનુવંશિકતાના નિયમો અને લક્ષણોના સ્વતંત્ર વિશ્લેષણને સમજાવે છે.
In simple words: In a Mendelian dihybrid cross, the F2 generation exhibits 4 phenotypes (trait combinations) and 9 genotypes (genetic makeup variations).
🎯 Exam Tip: Remember the 9:3:3:1 phenotypic ratio and the more complex genotypic ratio for dihybrid crosses in F2 generations.

 

Question 18. ‘O’ રુધિરજૂથ ધરાવતી વ્યક્તિનાં માતા અને પિતાનું રૂધિરજૂથ અનુક્રમે ‘A’ અને ‘B’ છે, તો માતા અને પિતાનો જનીન પ્રકાર શું હોઈ શકે?

(A) માતા 'A' રુધિરજૂથ માટે સમયુગ્મી પિતા 'B' રુધિરજૂથ માટે વિષમયુગ્મી હોય.
(B) માતા 'A' રુધિરજૂથ માટે વિષમયુગ્મી અને પિતા “B′ રુધિરજૂથ માટે સમયુગ્મી હોય.
(C) માતા અને પિતા બંને અનુક્રમે 'A' અને 'B' રુધિરજૂથ માટે વિષમયુગ્મી હોય.
(D) બંને માતા અને પિતા A અને B રુધિરજૂથ માટે સમયુગ્મી ક્રમશઃ
Answer: (C) માતા અને પિતા બંને અનુક્રમે ‘A' અને 'B' રુધિરજૂથ માટે વિષમયુગ્મીહોય.

Answer: જો બાળકનું રુધિરજૂથ 'O' (ii) હોય અને માતા-પિતાના રુધિરજૂથ અનુક્રમે 'A' અને 'B' હોય, તો માતા-પિતા બંને વિષમયુગ્મી હોવા જોઈએ. એટલે કે, પિતાનો જનીનપ્રકાર \(I^B i\) અને માતાનો જનીનપ્રકાર \(I^A i\) હોઈ શકે છે. આ કિસ્સામાં, દરેક પિતૃ 'i' જન્યુનું યોગદાન આપી શકે છે, જેના પરિણામે બાળકનું રુધિરજૂથ 'O' થાય છે. જો માતા-પિતા સમયુગ્મી હોત (\(I^A I^A\) અથવા \(I^B I^B\)), તો 'O' રુધિરજૂથ ધરાવતા બાળકનો જન્મ શક્ય ન બનત, કારણ કે 'i' જન્યુની ગેરહાજરી હોત.
In simple words: If a child has O blood group, and the parents have A and B blood groups respectively, then both parents must be heterozygous (Ii) for their blood types.
🎯 Exam Tip: Remember that for an 'O' blood group child (ii), both parents must carry the 'i' allele, implying they are heterozygous if their own blood type is A or B.

 

Question 13. નીચેના શબ્દોને ઉદાહરણ સહિત સમજાવો.
(a) સહ-પ્રભાવિતા
(b) અપૂર્ણપ્રભુતા
Answer:
(a) સહ-પ્રભાવિતા (Co-dominance): આ એવી ઘટના છે જેમાં બે વૈકલ્પિક કારકો તેમની સ્વતંત્ર અભિવ્યક્તિ દર્શાવે છે જ્યારે તેઓ એક સાથે હાજર હોય. એટલે કે, વિષમયુગ્મી સ્થિતિમાં બંને કારકો સંપૂર્ણપણે અભિવ્યક્ત થાય છે અને કોઈ પણ કારક બીજા પર પ્રભાવી હોતો નથી. ઉદાહરણ તરીકે, માનવ ABO રુધિરજૂથમાં \(I^A\) અને \(I^B\) કારકો સહ-પ્રભાવી છે. જ્યારે \(I^A\) અને \(I^B\) બંને કારકો એક સાથે હાજર હોય, ત્યારે વ્યક્તિ AB રુધિરજૂથ ધરાવે છે, જેમાં A અને B બંને એન્ટિજન રક્તકણની સપાટી પર અભિવ્યક્ત થાય છે. આ આનુવંશિકતા સહ-પ્રભાવિતા દર્શાવે છે.
(b) અપૂર્ણ પ્રભુતા (Incomplete Dominance): આ એક એવી ઘટના છે જેમાં વિષમયુગ્મી સ્થિતિમાં બેમાંથી કોઈ પણ વિરોધાભાસી લક્ષણો સંપૂર્ણ પ્રભુત્વ દર્શાવતા નથી. તેના બદલે, સંકર જાતિમાં લક્ષણની અભિવ્યક્તિ પિતૃઓથી મધ્યવર્તી હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, સ્નેપડ્રેગન (Mirabilis jalapa) માં લાલ ફૂલો (RR) અને સફેદ ફૂલો (rr) ધરાવતા પિતૃઓનું સંકરણ કરાવતા, F1 પેઢીમાં ગુલાબી ફૂલો (Rr) ઉત્પન્ન થાય છે, જે લાલ અને સફેદ રંગનું મિશ્રણ છે.
In simple words: Co-dominance means both alleles show up completely, like AB blood type where both A and B antigens are present. Incomplete dominance means the traits mix, like red and white flowers creating pink flowers.
🎯 Exam Tip: Distinguish between co-dominance (both alleles expressed) and incomplete dominance (blended phenotype) using key examples like ABO blood group and snapdragon flower color.

 

Question 14. પોઇન્ટમ્યુટેશન શું છે? ઉદાહરણ સહિત સમજાવો.
Answer: પોઇન્ટ મ્યુટેશન (Point Mutation): જનીન વિકૃતિનો એક પ્રકાર છે જેમાં DNA ના ન્યુક્લિઓટાઇડ અનુક્રમમાં એક જ નાઇટ્રોજન બેઇઝમાં ફેરફાર થાય છે. આ ફેરફાર બેઇઝનું સ્થાનાંતરણ, ઉમેરણ અથવા દૂર કરવાના કારણે થઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સિકલ-સેલ એનિમિયા એક પોઇન્ટ મ્યુટેશનનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે. આ રોગમાં, હિમોગ્લોબિન બીટા-ગ્લોબિન શૃંખલાના છઠ્ઠા સ્થાને ગ્લુટામિક એસિડ (GAG કોડન) ને બદલે વેલાઇન (GUG કોડન) આવે છે. આ એક જ બેઇઝના ફેરફારથી (એડેનાઇન ને બદલે થાઇમિન) આખા પ્રોટીનની રચના અને કાર્યક્ષમતામાં ફેરફાર થાય છે, જેનાથી રક્તકણોનો આકાર સિકલ જેવો થઈ જાય છે.
In simple words: A point mutation is a change in just one base pair in DNA. For example, in sickle cell anemia, a single base change replaces glutamic acid with valine in hemoglobin, altering red blood cells.
🎯 Exam Tip: Sickle-cell anemia is the classic example to illustrate point mutations and their severe consequences on protein structure and function.

 

Question 15. આનુવંશિકતાનો રંગસૂત્રીય વાદ કોણે પ્રસ્થાપિત કર્યો?
Answer: આનુવંશિકતાનો રંગસૂત્રીય વાદ (Chromosomal Theory of Inheritance) વોલ્ટર સટન અને થિયોડોર બોવેરી દ્વારા પ્રસ્થાપિત કરવામાં આવ્યો હતો. તેમણે મેન્ડલના નિયમો અને રંગસૂત્રોની ગતિવિધિ વચ્ચે સમાનતા જોઈને આ વાદ રજૂ કર્યો, જેમાં સૂચવવામાં આવ્યું કે મેન્ડલના 'કારકો' ખરેખર રંગસૂત્રો પર સ્થિત છે અને રંગસૂત્રો જ આનુવંશિક માહિતીના વાહકો તરીકે પેઢી દર પેઢી વારસામાં મળે છે.
In simple words: The chromosomal theory of inheritance, stating that genes are located on chromosomes and are the basis of heredity, was proposed by Sutton and Boveri.
🎯 Exam Tip: Sutton and Boveri are crucial names associated with the chromosomal theory of inheritance, linking Mendelian genetics to chromosome behavior.

 

અતિ ટૂંકજવાબી પ્રશ્નો (VsQs)

 

Question 1. F1 સંતતિ અને સમયુગ્મી પ્રચ્છન્ન પિતૃ વચ્ચેના પરફલનને શું કહે છે?તે કેવી રીતે ઉપયોગી છે?
Answer: જ્યારે F1 સંતતિનું સંકરણ સમયુગ્મી પ્રચ્છન્ન પિતૃ સાથે કરાવાય છે, તેને કસોટી સંકરણ (Test Cross) કહે છે. આ સંકરણ અજ્ઞાત જનીનસ્વરૂપને નિર્ધારિત કરવા માટે અત્યંત ઉપયોગી છે. જો કોઈ લક્ષણ માટેનો સજીવ પ્રભાવી દેખાવ સ્વરૂપ ધરાવતો હોય પરંતુ તેનું જનીનસ્વરૂપ (સમયુગ્મી પ્રભાવી TT કે વિષમયુગ્મી Tt) અજ્ઞાત હોય, તો ટેસ્ટ ક્રોસ દ્વારા તે શોધી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો ઊંચા છોડનો જનીનપ્રકાર TT હોય, તો ટેસ્ટ ક્રોસમાં તે બધા ઊંચા છોડ ઉત્પન્ન કરશે. જો તે Tt હોય, તો 50% ઊંચા અને 50% વામન છોડ ઉત્પન્ન કરશે.

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): આ આકૃતિ કસોટી સંકરણ (ટેસ્ટ ક્રોસ) ના બે દૃશ્યો દર્શાવે છે: પ્રથમ, શુદ્ધ પ્રભાવી ઊંચા છોડ (TT) નો પ્રચ્છન્ન વામન છોડ (tt) સાથેનો ક્રોસ, જે બધા ઊંચા F1 સંતતિ (Tt) ઉત્પન્ન કરે છે. બીજું, વિષમયુગ્મી પ્રભાવી ઊંચા છોડ (Tt) નો પ્રચ્છન્ન વામન છોડ (tt) સાથેનો ક્રોસ, જે F1 સંતતિમાં ઊંચા (Tt) અને વામન (tt) છોડ 1:1 ના પ્રમાણમાં ઉત્પન્ન કરે છે. આ પદ્ધતિ અજ્ઞાત જનીનસ્વરૂપ નક્કી કરવામાં મદદ કરે છે.

In simple words: A test cross is crossing an F1 individual with a homozygous recessive parent to find out the F1 individual's genotype. It's useful for determining if a dominant phenotype is homozygous or heterozygous.
🎯 Exam Tip: The test cross is a powerful tool to reveal unknown genotypes; remember the expected ratios (all dominant vs. 1:1 dominant:recessive) for homozygous dominant and heterozygous parents, respectively.

 

Question 2. મેડલે પસંદ કરેલ લક્ષણો જો એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલાં હોત, તો શું તમે વિચારી શકો છો કે તેમણે આપેલ આનુવંશિકતાના નિયમો અલગહોત?
Answer: જો મેન્ડલે પસંદ કરેલા લક્ષણો એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલાં હોત, તો તેમણે આપેલા આનુવંશિકતાના નિયમો અલગ હોત. આનું કારણ એ છે કે, જો લક્ષણો એક જ રંગસૂત્ર પર હોય, તો તેઓ સંલગ્ન (linked) હોય છે અને સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામી શકતા નથી. મેન્ડલનો સ્વતંત્ર વિશ્લેષણનો નિયમ એ હકીકત પર આધારિત છે કે જુદા જુદા લક્ષણો માટેના જનીનો અલગ રંગસૂત્રો પર સ્થિત હોય છે અથવા જો એક જ રંગસૂત્ર પર હોય તો પૂરતા પ્રમાણમાં દૂર હોય છે જેથી ક્રોસિંગ ઓવર થઈ શકે. સંલગ્નતાને કારણે, જનીનો એકસાથે વારસામાં મળે છે, જેના પરિણામે મેન્ડલના 9:3:3:1 જેવા પ્રમાણ જોવા મળતા નથી, પરંતુ પિતૃ પ્રકારના સંયોજનોનું પ્રમાણ વધુ હોય છે. આમ, સંલગ્નતાના કારણે આનુવંશિકતાના નિયમોમાં ફેરફાર થઈ શક્યા હોત અને જનીન નકશા (gene maps) બનાવવાની જરૂરિયાત ઊભી થાત.
In simple words: If Mendel's chosen traits were on the same chromosome (linked), his laws of inheritance would be different because linked genes don't assort independently, leading to different inheritance patterns.
🎯 Exam Tip: Emphasize the concept of genetic linkage and how it would alter Mendelian ratios, particularly the law of independent assortment.

 

Question 3. નિયંત્રિત પર-પરાગનયનના તબક્કાઓની નોંધ તૈયાર કરો. કુકરબીટમાં ઇમેક્યુલેશન શું આવશ્યક છે? તમારા જવાબમાટેનાં કારણો આપો.
Answer: નિયંત્રિત પર-પરાગનયનના તબક્કાઓ નીચે મુજબ છે:
1. પિતૃની પસંદગી: સૌ પ્રથમ ઇચ્છિત લક્ષણો ધરાવતા નર અને માદા પિતૃ છોડની પસંદગી કરવામાં આવે છે.
2. વંધ્યીકરણ (Emasculation): જો માદા પિતૃ દ્વિલિંગી પુષ્પો ધરાવતી હોય, તો અનિચ્છનીય સ્વ-પરાગનયન અટકાવવા માટે પુષ્પો સ્ફોટન પામે તે પહેલાં તેના પુંકેસરને ચીપિયા વડે દૂર કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને ઇમેક્યુલેશન કહે છે.
3. કોથળી બાંધવી (Bagging): વંધ્યીકૃત પુષ્પને યોગ્ય કદની કોથળીથી (સામાન્ય રીતે બટર પેપરથી) આવૃત કરવામાં આવે છે જેથી પરાગાસન અનિચ્છિત પરાગરજથી પ્રદૂષિત ન થાય.
4. પરાગનયન: જ્યારે કોથળી ચઢાવેલ પુષ્પનું પરાગાસન પરાગરજ સ્વીકારવા યોગ્ય બને (પ્રવેશશીલ બને) ત્યારે નર પિતૃમાંથી એકત્ર કરાયેલ ઇચ્છિત પરાગરજનો તેના પર છંટકાવ કરવામાં આવે છે.
5. ફરી કોથળી બાંધવી: પરાગનયન પછી, ફરીથી પુષ્પને કોથળી ચઢાવવામાં આવે છે અને ફળના નિર્માણને થવા દેવામાં આવે છે.
કુકરબીટ (કાકડી) માં ઇમેક્યુલેશન સામાન્ય રીતે આવશ્યક નથી. કાકડીના છોડ સામાન્ય રીતે એકલિંગી હોય છે, એટલે કે, એક જ છોડ પર અલગ-અલગ નર અને માદા પુષ્પો હોય છે. જોકે, ક્યારેક-ક્યારેક કેટલાક કુકરબીટ છોડ ત્રિલિંગી પુષ્પો પણ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. આવા કિસ્સામાં, સ્વ-પરાગનયન અટકાવવા માટે ઇમેક્યુલેશન જરૂરી બની શકે છે.
In simple words: Controlled cross-pollination involves selecting parents, removing anthers (emasculation) if flowers are bisexual, bagging to prevent contamination, pollinating with desired pollen, and re-bagging. Emasculation is usually not needed in cucumbers as they mostly have separate male and female flowers.
🎯 Exam Tip: Know the steps of artificial hybridization, especially the conditions under which emasculation is necessary or unnecessary based on flower type (unisexual vs. bisexual).

 

Question 4. એક વ્યક્તિ કેટલાંક આનુવંશિક લક્ષણોના વારસાગમનનો અભ્યાસ કરવા માટે સજીવોમાં પરફલન કરાવે છે. સજીવોને પસંદ કરવા માટેના માપદંડ જણાવો.
Answer: આનુવંશિકતાના અભ્યાસ માટે સજીવોને પસંદ કરવાના માપદંડ નીચે મુજબ છે:
1. સરળતાથી જોઈ શકાય તેવા અને સ્પષ્ટપણે અલગ લક્ષણો.
2. ટૂંકો આયુષ્યકાળ, જેથી અનેક પેઢીઓનો ઝડપથી અભ્યાસ કરી શકાય.
3. સરળ પરાગનયન પ્રક્રિયા (સ્વ-પરાગનયન અથવા પર-પરાગનયન).
4. સજીવ સાચાં સંકરિત (true-breeding) હોય, એટલે કે, સ્વ-પરાગનયન દ્વારા સતત સમાન લક્ષણો ઉત્પન્ન કરતા હોય.
5. જન્યુઓનું ફલન અવ્યવસ્થિત હોય (random fertilization).
6. સહેલાઈથી વાપરી શકાય અને મોટી સંખ્યામાં સંતતિ ઉત્પન્ન કરી શકે.
In simple words: To study heredity, choose organisms with clear, contrasting traits, a short lifespan, easy pollination, true-breeding varieties, and the ability to produce many offspring for statistical analysis.
🎯 Exam Tip: Mendel's success with pea plants was due to his careful selection of an organism with these ideal genetic study characteristics.

 

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): આ આકૃતિ એક વંશાવળી નકશો દર્શાવે છે જેમાં એક નિશ્ચિત લક્ષણનું વારસાગમન પેઢીઓ દ્વારા બતાવવામાં આવ્યું છે. વર્તુળો માદાને અને ચોરસ નરને રજૂ કરે છે. ભરેલા આકારો અસરગ્રસ્ત વ્યક્તિઓ દર્શાવે છે, જ્યારે ખાલી આકારો સામાન્ય વ્યક્તિઓ દર્શાવે છે. આ ચાર્ટમાં, પિતૃઓ (ટોચની પેઢી) અસરગ્રસ્ત નથી, પરંતુ તેમની સંતતિમાં (નીચલી પેઢીમાં) કેટલાક અસરગ્રસ્ત વ્યક્તિઓ જોવા મળે છે. આ પેટર્ન પ્રચ્છન્ન વારસાગમન સૂચવે છે.

Question 5. વંશાવળીનકશો નીચે આપેલ છે. જે એકનિયત લક્ષણ માટે દશવિલ છે, જેમાં તેલક્ષણ પિતૃઓમાં ગેરહાજર છે, પરંતુ તેના પછીની પેઢીમાં અનુલક્ષિત જાતિઓમાં જોવા મળે છે. વંશાવળી નકશાને આધારે તમારો નિર્ણય તારવો.
Answer: વંશાવળી ચાર્ટનું વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે આ લક્ષણ દૈહિક સંલગ્ન અને પ્રચ્છન્ન છે. પિતૃઓ વાહક (વિષમયુગ્મી) છે. આનો અર્થ એ થાય છે કે લક્ષણ માટેનું પ્રચ્છન્ન જનીન હાજર છે પરંતુ પિતૃઓમાં પ્રભાવી જનીન દ્વારા તે ઢંકાયેલું છે, જેથી તેઓ અસરગ્રસ્ત દેખાવ સ્વરૂપ દર્શાવતા નથી. પરંતુ, તેમની સંતતિમાં, જ્યારે બંને વાહક પિતૃઓ પાસેથી પ્રચ્છન્ન જનીનો વારસામાં મળે છે, ત્યારે બાળક અસરગ્રસ્ત થાય છે. આથી, સંતતિમાં ફક્ત કેટલાક વ્યક્તિઓ જ આ લક્ષણ દર્શાવે છે, જે દૈહિક પ્રચ્છન્ન વારસાગમનનું વિશિષ્ટ લક્ષણ છે.
In simple words: The pedigree chart indicates an autosomal recessive trait because unaffected parents have affected offspring, meaning the parents are carriers of the recessive allele.
🎯 Exam Tip: The hallmark of an autosomal recessive trait in a pedigree is unaffected parents producing affected offspring.

 

Question 6. F1 સંતતિ મેળવવા માટે મેડલ શુદ્ધ ઊંચા છોડનું પરાગનયન શુદ્ધ નીચા છોડ સાથે કરાવે છે. પરંતુ F2 સંતતિ મેળવવા માટે તેઓ F1 સંતતિના ઊંચા છોડનું સામાન્યતઃ સ્વ-પરાગનયન કરે છે. શા માટે?
Answer: મેન્ડલે F2 સંતતિ મેળવવા માટે F1 સંતતિના ઊંચા છોડનું સ્વ-પરાગનયન કરાવ્યું, કારણ કે આ પદ્ધતિ દ્વારા F1 પેઢીમાં છુપાયેલા પ્રચ્છન્ન લક્ષણો અને જનીન સ્વરૂપો F2 પેઢીમાં અભિવ્યક્ત થાય છે. F1 પેઢીમાં, શુદ્ધ ઊંચા (TT) અને શુદ્ધ નીચા (tt) છોડના સંકરણથી બધા જ છોડ ઊંચા (Tt) હતા, જે પ્રભુત્વના નિયમ દર્શાવે છે. F2 પેઢીમાં, Tt x Tt સ્વ-સંકરણ દ્વારા, જન્યુ નિર્માણ દરમિયાન કારકો (T અને t) અલગ પડે છે અને ફલન અવ્યવસ્થિત રીતે થાય છે. આના પરિણામે ઊંચા અને નીચા બંને છોડ 3:1 ના દેખાવ સ્વરૂપ પ્રમાણમાં અને 1:2:1 ના જનીન સ્વરૂપ પ્રમાણમાં (TT:Tt:tt) પ્રાપ્ત થાય છે, જેનાથી મેન્ડલને આનુવંશિકતાના નિયમો સ્થાપિત કરવામાં મદદ મળી.
In simple words: Mendel used self-pollination for F1 plants to get the F2 generation because it allows hidden recessive traits and all possible genetic combinations to be expressed and observed, revealing the laws of inheritance.
🎯 Exam Tip: Self-pollination of F1 hybrids is essential in Mendelian crosses to observe the segregation of alleles and the reappearance of recessive traits in the F2 generation.

 

Question 7. નિયત લક્ષણને અભિવ્યક્ત કરવા માટે જનીનો તે માટેની જરૂરી માહિતી ધરાવે છે. આ વિધાનની સમજૂતી આપો.
Answer: જનીનો ચોક્કસ લક્ષણને અભિવ્યક્ત કરવા માટે જરૂરી આનુવંશિક માહિતી ધરાવે છે. આ વિધાન "એક જનીન - એક એન્ઝાઇમ" સિદ્ધાંત દ્વારા સમજાવી શકાય છે, જે બીડલ અને ટાટમ દ્વારા ન્યુરોસ્પોરા ક્રેસા પરના તેમના પ્રયોગો દ્વારા સાબિત થયું હતું. તેમણે દર્શાવ્યું કે દરેક જનીન એક ચોક્કસ એન્ઝાઇમ અથવા પ્રોટીન બનાવવાની માહિતી ધરાવે છે, જે એક ચોક્કસ ચયાપચય માર્ગમાં એક પગલાને નિયંત્રિત કરે છે. આમ, જો કોઈ જનીનમાં વિકૃતિ થાય, તો તે એન્ઝાઇમનું ઉત્પાદન અટકી જાય છે, જેનાથી સંબંધિત લક્ષણ અભિવ્યક્ત થતું નથી. આ સિદ્ધાંત પાછળથી "એક જનીન - એક પોલિપેપ્ટાઇડ" તરીકે વિસ્તૃત થયો, કારણ કે ઘણા પ્રોટીન એકથી વધુ પોલિપેપ્ટાઇડ શૃંખલાઓથી બનેલા હોય છે, અને દરેક પોલિપેપ્ટાઇડ એક અલગ જનીન દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. આથી, દરેક જનીન એક ચોક્કસ લક્ષણની અભિવ્યક્તિ માટે અનિવાર્ય માહિતી ધરાવે છે.
In simple words: Genes contain the specific instructions (information) needed to express a particular trait, often by coding for a protein or enzyme, as explained by the "one gene-one enzyme" hypothesis.
🎯 Exam Tip: The "one gene-one enzyme/polypeptide" hypothesis is fundamental to understanding how genes control traits by directing protein synthesis.

 

Question 8. કારકો એકબીજાથી કેવી રીતે અલગ પડે છે? તેની અગત્યવર્ણવો.
Answer: કારકો (alleles) એક જ જનીનના વૈકલ્પિક સ્વરૂપો છે જે સમજાત રંગસૂત્રો પર સમાન સ્થાન (locus) પર સ્થિત હોય છે. તેઓ તેમના ન્યુક્લિઓટાઇડ ક્રમમાં ભિન્ન હોય છે, જેના પરિણામે જુદા જુદા દેખાવ સ્વરૂપો અભિવ્યક્ત થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઊંચાઈના જનીનના બે કારકો છે: એક વામનતા માટે (t) અને બીજું ઊંચાઈ માટે (T).
અગત્યતા:
1. કારકોની વિવિધતા વસતિમાં લક્ષણોના અનેક વિભિન્ન દેખાવ સ્વરૂપોને જન્મ આપે છે, જેનાથી જૈવિક વિવિધતામાં વધારો થાય છે. આ વિવિધતા સજીવોને બદલાતા પર્યાવરણમાં અનુકૂલન સાધવામાં મદદ કરે છે અને ઉત્ક્રાંતિ માટે કાચો માલ પૂરો પાડે છે.
2. કારકોના અભ્યાસનો ઉપયોગ આનુવંશિકતાના પદ્ધતિઓ અને જનીનોની વર્તણૂકને સમજવા માટે થઈ શકે છે. જુદા જુદા કારકોની હાજરી અને તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા આનુવંશિક રોગો, લક્ષણ વારસાગમન અને સજીવોના વિકાસને સમજવામાં મદદરૂપ થાય છે. આમ, કારકો જીવસૃષ્ટિમાં આનુવંશિક ભિન્નતા અને અનુકૂલન માટેનું મૂળભૂત આધાર છે.
In simple words: Alleles are different versions of a gene, differing in their DNA sequence, which leads to variations in traits. They are important because they create genetic diversity in a population, allowing for adaptation and evolution, and help us understand inheritance patterns.
🎯 Exam Tip: Focus on alleles as the source of variation within a gene, driving both phenotypic diversity and the mechanisms of evolution.

 

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): આ આકૃતિ અપૂર્ણ પ્રભુતાના કિસ્સામાં લાલ અને સફેદ ફૂલોના છોડ વચ્ચેના સંકરણને દર્શાવે છે. પિતૃ પેઢી (P) માં લાલ ફૂલો (RR) અને સફેદ ફૂલો (rr) છે. જ્યારે તેમનું સંકરણ કરવામાં આવે છે, ત્યારે F1 પેઢીના બધા છોડ ગુલાબી ફૂલો (Rr) ધરાવે છે. આ દર્શાવે છે કે ન તો લાલ રંગનો કારક સંપૂર્ણપણે પ્રભાવી છે કે ન તો સફેદ રંગનો કારક પ્રચ્છન્ન છે, પરંતુ બંનેનું મિશ્રણ થાય છે. F1 પેઢીના છોડનું સ્વ-સંકરણ (Rr x Rr) F2 પેઢીમાં લાલ (RR), ગુલાબી (Rr), અને સફેદ (rr) ફૂલો 1:2:1 ના દેખાવ અને જનીન સ્વરૂપ પ્રમાણમાં ઉત્પન્ન કરે છે.

Question 9. લાલ પુષ્પો અને સફેદ પુષ્પો ધરાવતાં છોડ વચ્ચે એક સંકરણ કરાવતાં, મેડલને માત્ર લાલ પુષ્પો મળ્યાં હતાં. (જો આ પ્રયોગમાં) F2 પેઢીમાં લાલ અને સફેદ બંને પુષ્પો ધરાવે છે, જે 3 : 1 નો ગુણોત્તર ધરાવે છે. RR અને rr સંજ્ઞાઓનો આધાર લઇન પિતૃપેઢીની વનસ્પતિના જનીના પ્રકારની સમજૂતી આપો.
Answer: આ પરિણામ અપૂર્ણ પ્રભુતા (Incomplete Dominance) ની ઘટના દર્શાવે છે. મેન્ડલને પ્રથમ સંકરણમાં બધા લાલ પુષ્પો મળ્યા હોવાનું સૂચવે છે કે તે સંપૂર્ણ પ્રભુતાનો કિસ્સો છે, પરંતુ પ્રશ્નમાં આગળના ભાગમાં F2 પેઢીમાં 3:1 ગુણોત્તર લાલ અને સફેદ પુષ્પો દર્શાવે છે, જે અપૂર્ણ પ્રભુતાનો ઉલ્લેખ કરે છે, જ્યાં મધ્યવર્તી લક્ષણ ઉત્પન્ન થાય છે. જોકે, પ્રશ્નમાં સ્પષ્ટપણે ગુલાબી રંગનો ઉલ્લેખ ન હોવાથી, આપણે મેન્ડલના નિયમિત પ્રભુતાના સંદર્ભમાં જવાબ આપીશું, જ્યાં F2 માં 3:1 નો ગુણોત્તર લાલ અને સફેદ પુષ્પો માટે હશે, જે દર્શાવે છે કે લાલ રંગ પ્રભાવી છે અને સફેદ રંગ પ્રચ્છન્ન છે.
આ કિસ્સામાં, પિતૃ પેઢીના છોડના જનીન પ્રકાર નીચે મુજબ હશે:
પિતૃ પેઢી (P): શુદ્ધ લાલ પુષ્પો (RR) x શુદ્ધ સફેદ પુષ્પો (rr)
F1 પેઢી: બધા લાલ પુષ્પો (Rr)
અહીં, R પ્રભાવી કારક લાલ રંગ માટે છે, અને r પ્રચ્છન્ન કારક સફેદ રંગ માટે છે. F1 પેઢીમાં બધા છોડ વિષમયુગ્મી (Rr) હોવા છતાં, પ્રભાવી R કારકની હાજરીને કારણે તેઓ લાલ પુષ્પો ઉત્પન્ન કરે છે. જ્યારે F1 પેઢીનું સ્વ-સંકરણ (Rr x Rr) કરવામાં આવે છે, ત્યારે F2 પેઢીમાં 3 લાલ પુષ્પો : 1 સફેદ પુષ્પોનું દેખાવ સ્વરૂપ પ્રમાણ (RR: Rr: Rr: rr) મળે છે. જનીન સ્વરૂપ પ્રમાણ 1:2:1 (RR:Rr:rr) હોય છે. આ દર્શાવે છે કે કારકો અલગ પડે છે અને સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામે છે, અને લાલ રંગ સફેદ પર પ્રભાવી છે.
In simple words: In this cross, if red (RR) and white (rr) flowers yield red F1, and F2 shows a 3:1 red:white ratio, it implies red is dominant. The parental genotypes are RR (red) and rr (white), resulting in Rr (red) F1 plants.
🎯 Exam Tip: A 3:1 phenotypic ratio in the F2 generation is a classic indicator of complete dominance in a monohybrid cross, confirming the parental genotypes as homozygous dominant and homozygous recessive.

 

Question 10. જનીનો, માટેની લક્ષણોની અભિવ્યક્તિ ક્ષમતા ધરાવે છે અને પર્યાવરણતેમાટેની તક પૂરી પાડે છે. આ વિધાનની સત્યતા ચકાસો.
Answer: આ વિધાન સંપૂર્ણપણે સત્ય છે. જનીનો લક્ષણોની અભિવ્યક્તિ માટે આનુવંશિક માહિતી ધરાવે છે, પરંતુ વાતાવરણ તે લક્ષણોની અભિવ્યક્તિ માટેની તક પૂરી પાડે છે. આને જનીન-પર્યાવરણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા (gene-environment interaction) કહેવાય છે.
1. જનીન દ્વારા દેખાવ સ્વરૂપ સંપૂર્ણપણે નિર્ધારિત થતું નથી: વાસ્તવમાં, જનીનો લક્ષણોની અભિવ્યક્તિ માટેની ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે, પરંતુ વાતાવરણ પણ લક્ષણોની અભિવ્યક્તિમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. જનીનો આપણા જીવનમાં ખૂબ સક્રિય હોય છે અને તેમની વાતાવરણ સાથેની પ્રતિક્રિયા દરમિયાન જ ખુલ્લા પડે છે.
2. આંતરિક અને બાહ્ય પરિબળો: આંતરિક પરિબળો જેવાં કે અંતઃસ્ત્રાવ, ચયાપચય ક્રિયાઓ, વગેરે જનીન અભિવ્યક્તિને અસર કરે છે. તેવી જ રીતે, બાહ્ય પરિબળો જેવાં કે તાપમાન, પ્રકાશ, પોષણ, ભેજ, વગેરે પણ જનીન અભિવ્યક્તિને અસર કરે છે અને છેવટે દેખાવ સ્વરૂપમાં ફેરફારો સૂચવે છે.
આમ, આપણે કહી શકીએ કે જનીનો લક્ષણોની અભિવ્યક્તિ માટેની ક્ષમતા ધરાવે છે અને પર્યાવરણ તે ક્ષમતાને વાસ્તવિકતામાં રૂપાંતરિત કરવા માટેની તક પૂરી પાડે છે.
In simple words: This statement is true: genes provide the potential for traits, but the environment influences whether and how those traits are actually expressed.
🎯 Exam Tip: Remember that phenotype is a result of both genotype and environmental interactions; a gene provides the blueprint, but the environment influences its final expression.

 

Question 11. A, B, D ત્રણ સ્વતંત્ર વિશ્વેષણ ધરાવતાં જનીનો છે. જેઓના પ્રચ્છન્ન વૈકલ્પિક જનીનો અનુક્રમે a, b, d છે. Aa, bb, DD જનીનપ્રકાર ધરાવતાં સજીવનું પરફલન aa, bb, dd સાથે કરવાથી પ્રાપ્તસંતતિનો જનીન પ્રકાર શોધો.
Answer: આપેલ સંકરણ \(Aa\;bb\;DD \times aa\;bb\;dd\) એ ત્રિસંકરીય ક્રોસ છે. આ સંકરણમાં, દરેક જનીન જોડી માટે અલગથી વિચારવું પડશે.
1. જનીન જોડી A/a માટે: \(Aa \times aa \implies\) સંતતિના જનીન પ્રકાર \(Aa\) અને \(aa\) 1:1 ના પ્રમાણમાં.
2. જનીન જોડી B/b માટે: \(bb \times bb \implies\) સંતતિના જનીન પ્રકાર \(bb\) 100%.
3. જનીન જોડી D/d માટે: \(DD \times dd \implies\) સંતતિના જનીન પ્રકાર \(Dd\) 100%.
હવે, આ ત્રણેય પરિણામોને એકસાથે જોડીને સંતતિનો જનીન પ્રકાર મેળવીએ:
સંતતિના જનીન પ્રકારો: \((Aa \text{ અથવા } aa) \times (bb) \times (Dd)\)
તેથી, પ્રાપ્ત સંતતિના શક્ય જનીન પ્રકારો નીચે મુજબ છે:
\(Aa\;bb\;Dd\) અને \(aa\;bb\;Dd\)
બંને જનીન પ્રકારો 1:1 ના પ્રમાણમાં પ્રાપ્ત થશે.
In simple words: For the cross \(Aa\;bb\;DD \times aa\;bb\;dd\), the offspring genotypes will be \(Aa\;bb\;Dd\) and \(aa\;bb\;Dd\) in a 1:1 ratio because only A/a segregates, while B and D are homozygous in the cross.
🎯 Exam Tip: For complex crosses, break down each gene pair independently, then combine the probabilities or genotypes using multiplication to find the overall outcomes.

 

Question 12. આપણા સમાજમાં નર બાળક ન થાય તો સ્ત્રીને દોષ આપવામાં આવે છે. શું તમે આ વિધાનને સાચું માનો છો ? તેની યથાર્થતા જણાવો.
Answer: આપણા સમાજમાં નર બાળક ન થાય તો સ્ત્રીને દોષ આપવાની માન્યતા સંપૂર્ણપણે ખોટી છે અને વૈજ્ઞાનિક રીતે પાયાવિહોણી છે. બાળકની જાતિ અથવા લિંગનો નિર્ણય પુરુષના જન્યુઓ (શુક્રકોષો) દ્વારા થાય છે, સ્ત્રીના જન્યુઓ (અંડકોષો) દ્વારા નહીં.
1. રંગસૂત્રો: મનુષ્યમાં 23 જોડી રંગસૂત્રો હોય છે, જેમાંથી 22 જોડી દૈહિક રંગસૂત્રો (autosomes) નર અને માદા બંનેમાં સમાન હોય છે. 23મી જોડી લિંગી રંગસૂત્રો (sex chromosomes) હોય છે, જે લિંગ નિર્ધારિત કરે છે.
2. સ્ત્રીમાં લિંગી રંગસૂત્રો: સ્ત્રીમાં બે સમાન X રંગસૂત્રો (\(XX\)) હોય છે. તેથી, સ્ત્રીના બધા અંડકોષોમાં હંમેશા X રંગસૂત્ર જ હોય છે.
3. પુરુષમાં લિંગી રંગસૂત્રો: પુરુષમાં એક X રંગસૂત્ર અને એક Y રંગસૂત્ર (\(XY\)) હોય છે. પુરુષ બે પ્રકારના શુક્રકોષો ઉત્પન્ન કરે છે: 50% શુક્રકોષો X રંગસૂત્ર ધરાવે છે અને 50% શુક્રકોષો Y રંગસૂત્ર ધરાવે છે.
4. ફલન: જો X રંગસૂત્ર ધરાવતો શુક્રકોષ અંડકોષનું ફલન કરે (X + X), તો ઝાયગોટ (\(XX\)) માદા બાળક તરીકે વિકાસ પામે છે. જો Y રંગસૂત્ર ધરાવતો શુક્રકોષ અંડકોષનું ફલન કરે (X + Y), તો ઝાયગોટ (\(XY\)) નર બાળક તરીકે વિકાસ પામે છે.
આમ, બાળકના લિંગનો નિર્ણય પુરુષ દ્વારા પ્રદાન કરાયેલા શુક્રકોષના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે. સ્ત્રી હંમેશા X રંગસૂત્ર જ આપે છે. તેથી, નર બાળક ન થવા માટે સ્ત્રીને દોષ આપવો એ અજ્ઞાનતા અને સામાજિક ગેરસમજણ છે.
In simple words: Blaming women for not having a male child is wrong because the child's sex is determined by the father's sperm (X or Y chromosome), not the mother's egg (always X).
🎯 Exam Tip: This question tests knowledge of human sex determination; emphasize that the father's contribution (X or Y sperm) is the determinant factor.

 

Question 13. વટાણાના ખરબચડા સ્વરૂપપ્રકાર ધરાવતા બીજ માટેના જનીનિક આધારની ચર્ચા કરો.
Answer: વટાણામાં બીજના આકારનું લક્ષણ એક જનીન દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે, જેના બે વૈકલ્પિક કારકો હોય છે: ગોળ આકાર માટે પ્રભાવી કારક (R) અને ખરબચડા આકાર માટે પ્રચ્છન્ન કારક (r).
1. સમયુગ્મી સ્થિતિ: જો જનીનના કારકો સમયુગ્મી હોય, તો તેઓ તે જ કારકનો દેખાવ સ્વરૂપ પ્રદર્શિત કરે છે.
• RR (હોમોઝાઇગસ ડોમિનન્ટ): આ જનીનપ્રકાર ધરાવતા છોડ ગોળ બીજ ઉત્પન્ન કરશે.
• rr (હોમોઝાઇગસ રિસેસિવ): આ જનીનપ્રકાર ધરાવતા છોડ ખરબચડા બીજ ઉત્પન્ન કરશે.
2. વિષમયુગ્મી સ્થિતિ: જો જનીનના કારકો વિષમયુગ્મી હોય (એક પ્રભાવી અને એક પ્રચ્છન્ન), તો પ્રભાવી કારક પોતાનો દેખાવ સ્વરૂપ અભિવ્યક્ત કરે છે.
• Rr (હેટરોઝાઇગસ): આ જનીનપ્રકાર ધરાવતા છોડ ગોળ બીજ ઉત્પન્ન કરશે, કારણ કે R કારક r કારક પર પ્રભાવી છે.
આમ, ખરબચડા બીજ ફક્ત ત્યારે જ જોવા મળે છે જ્યારે છોડ rr જનીનપ્રકાર ધરાવતો હોય (સમયુગ્મી પ્રચ્છન્ન).
In simple words: In peas, round seeds (R) are dominant over wrinkled seeds (r). So, a plant will have wrinkled seeds only if its genotype is homozygous recessive (rr).
🎯 Exam Tip: Always associate homozygous recessive genotypes with the expression of recessive traits, as seen in the wrinkled seed example.

 

Question 15. મ્યુટેજનકેવી રીતે વિકૃતિપ્રેરે છે? ઉદાહરણ સાથે વર્ણવો.
Answer: મ્યુટેજન (Mutagens) એ ભૌતિક કે રાસાયણિક ઘટકો છે જે જીવંત સજીવના આનુવંશિક દ્રવ્ય (DNA અથવા RNA) માં ફેરફાર (વિકૃતિઓ) પેદા કરે છે. આ ફેરફારો સ્વયંભૂ (કુદરતી) વિકૃતિઓ કરતાં વધુ આવર્તન સાથે થાય છે.
મ્યુટેજન કેવી રીતે વિકૃતિ પ્રેરે છે:
1. બેઇઝ સ્થાનાંતરણ (Base Substitution): કેટલાક રાસાયણિક મ્યુટેજન DNA ના ન્યુક્લિઓટાઇડ બેઇઝને બદલી નાખે છે. ઉદાહરણ તરીકે, નાઇટ્રસ એસિડ એડેનાઇનને ગુઆનિનમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે, જે DNA પ્રતિકૃતિ દરમિયાન ખોટા બેઇઝ જોડણી તરફ દોરી જાય છે.
2. ફ્રેમશિફ્ટ વિકૃતિઓ (Frameshift Mutations): કેટલાક મ્યુટેજન DNA અનુક્રમમાં એક કે વધુ ન્યુક્લિઓટાઇડ બેઇઝ ઉમેરી (insertion) અથવા દૂર કરી (deletion) શકે છે. આનાથી વાંચન ફ્રેમ (reading frame) બદલાઈ જાય છે, જેના પરિણામે પ્રોટીનનું સંપૂર્ણપણે અલગ અને બિન-કાર્યકારી સંસ્કરણ બને છે.
3. રંગસૂત્રીય અસામાન્યતાઓ (Chromosomal Aberrations): ભૌતિક મ્યુટેજન જેમ કે આયોનાઇઝિંગ રેડિયેશન (X-કિરણો, ગામા-કિરણો) અને UV-કિરણો DNA માં મોટા પાયે નુકસાન પહોંચાડી શકે છે, જેમ કે રંગસૂત્રોનું વિભાજન, પુનર્ગઠન અથવા સંખ્યાત્મક ફેરફારો.
ઉદાહરણ:
સિકલ-સેલ એનિમિયા: આ રોગ એક પોઇન્ટ મ્યુટેશનનું ઉદાહરણ છે. β-ગ્લોબિન શૃંખલાના 6ઠ્ઠા સ્થાન પર, ગ્લુટામિક એસિડ (કોડન GAG) ને બદલે વેલાઇન (કોડન GUG) આવે છે. આ એક જ બેઇઝના સ્થાનાંતરણ (A ને બદલે T, DNA સ્તર પર) ને કારણે થાય છે. આ વિકૃત હિમોગ્લોબિન અણુ ઓછી O2 સાંદ્રતામાં બહુલીકરણ પામે છે અને રક્તકણોનો આકાર દ્વિઅંતર્ગોળમાંથી દાતરડા જેવો (સિકલ-આકારનો) થઈ જાય છે, જે તેમની કાર્યક્ષમતા ઘટાડે છે.
In simple words: Mutagens are agents like radiation or chemicals that cause genetic changes (mutations) in DNA. They can cause single base changes (like in sickle cell anemia) or larger structural changes, altering the genetic code and protein function.
🎯 Exam Tip: Focus on the different ways mutagens induce mutations (base substitution, frameshift, chromosomal changes) and use sickle cell anemia as a specific example of a point mutation.

 

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): આ આકૃતિ મેન્ડલના એકસંકરણ પ્રયોગમાં અપૂર્ણ પ્રભુતાને દર્શાવે છે. પિતૃ પેઢીમાં લાલ ફૂલો (RR) અને સફેદ ફૂલો (rr) ધરાવતા છોડ છે. તેમના સંકરણથી F1 પેઢીમાં બધા ગુલાબી ફૂલો (Rr) ધરાવતા છોડ ઉત્પન્ન થાય છે, જે દર્શાવે છે કે કોઈ પણ કારક સંપૂર્ણપણે પ્રભાવી નથી. F1 પેઢીના છોડના સ્વ-સંકરણ (Rr x Rr) દ્વારા F2 પેઢીમાં લાલ (RR), ગુલાબી (Rr), અને સફેદ (rr) ફૂલો 1:2:1 ના દેખાવ સ્વરૂપ પ્રમાણ અને સમાન જનીન સ્વરૂપ પ્રમાણમાં જોવા મળે છે. આ મેન્ડલના નિયમોનું એક અપવાદ છે.

Question 1. મેન્ડેલિયન એક સંકરણમાં F2 પેઢી જનીનપ્રકાર અને સ્વરૂપ્રકારનો ગુણોત્તર સમાન ધરાવે છે. તે આપણને વૈકલ્પિક કાકો વિશે શું કહેવા માંગે છે?તમારા જવાબની યથાર્થતા જણાવો.
Answer: મેન્ડેલિયન એકસંકરણમાં જો F2 પેઢીમાં જનીનપ્રકાર અને દેખાવ સ્વરૂપનો ગુણોત્તર સમાન (1:2:1) હોય, તો તે અપૂર્ણ પ્રભુતા (Incomplete Dominance) દર્શાવે છે. આ ઘટનામાં, વૈકલ્પિક કારકો વિશે નીચેની બાબતો કહી શકાય:
1. કોઈ પણ કારક સંપૂર્ણપણે પ્રભાવી નથી: અપૂર્ણ પ્રભુતામાં, એક જનીનના બે વૈકલ્પિક કારકોમાંથી કોઈ પણ બીજા પર સંપૂર્ણ પ્રભુત્વ ધરાવતું નથી. તેના બદલે, વિષમયુગ્મી સ્થિતિમાં (જેમ કે Rr), બંને કારકોની મધ્યવર્તી અભિવ્યક્તિ જોવા મળે છે.
2. મિશ્રિત દેખાવ સ્વરૂપ: પરિણામે, F1 પેઢીમાં પિતૃઓથી અલગ, મિશ્રિત અથવા મધ્યવર્તી દેખાવ સ્વરૂપ જોવા મળે છે. ઉદાહરણ તરીકે, લાલ (RR) અને સફેદ (rr) ફૂલોનું સંકરણ ગુલાબી (Rr) ફૂલો ઉત્પન્ન કરે છે.
3. સમાન ગુણોત્તર: જ્યારે F1 પેઢીનું સ્વ-સંકરણ કરવામાં આવે છે, ત્યારે F2 પેઢીમાં લાલ (RR), ગુલાબી (Rr) અને સફેદ (rr) ફૂલો અનુક્રમે 1:2:1 ના જનીનપ્રકાર અને દેખાવ સ્વરૂપ પ્રમાણમાં જોવા મળે છે. આ ગુણોત્તર મેન્ડલના નિયમિત એકસંકરણના 3:1 (દેખાવ સ્વરૂપ) અને 1:2:1 (જનીનપ્રકાર) ગુણોત્તરથી અલગ પડે છે.
આમ, જો F2 પેઢીમાં દેખાવ સ્વરૂપ અને જનીનપ્રકારનો ગુણોત્તર સમાન હોય, તો તે સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે કે વૈકલ્પિક કારકો વચ્ચે અપૂર્ણ પ્રભુતાનો સંબંધ છે, જ્યાં કોઈ પણ એક કારક સંપૂર્ણપણે પ્રભાવી નથી.
In simple words: When the F2 generation in a monohybrid cross shows identical genotypic and phenotypic ratios (1:2:1), it indicates incomplete dominance, meaning neither allele is fully dominant over the other, resulting in a blended trait.
🎯 Exam Tip: Recognize that a 1:2:1 phenotypic ratio in the F2 generation is the key indicator of incomplete dominance, as it deviates from the standard 3:1 Mendelian ratio.

 

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): આ આકૃતિ ABO રુધિરજૂથના વારસાગમનનું ઉદાહરણ દર્શાવે છે, ખાસ કરીને જ્યારે માતા-પિતા અનુક્રમે A અને B રુધિરજૂથ ધરાવતા હોય. પિતાનો જનીનપ્રકાર \(I^A i\) (A જૂથ) અને માતાનો જનીનપ્રકાર \(I^B i\) (B જૂથ) હોય તેવો કિસ્સો અહીં દર્શાવેલ છે. તેમના જન્યુઓ \(I^A, i\) અને \(I^B, i\) છે. આના સંકરણથી F1 પેઢીમાં \(I^A I^B\) (AB જૂથ), \(I^A i\) (A જૂથ), \(I^B i\) (B જૂથ), અને \(ii\) (O જૂથ) જેવા શક્ય રુધિરજૂથો પ્રાપ્ત થાય છે, જે દર્શાવે છે કે O રુધિરજૂથ ધરાવતો બાળક પણ જન્મી શકે છે.

Question 2. જો પિતૃઓ ‘A' અને ‘B’ રુધિરજૂથ ધરાવે તો શું બાળક ‘O′ રુધિરજૂથધરાવી શકે? સમજૂતી આપો.
Answer: હા, જો પિતૃઓ ‘A’ અને ‘B’ રુધિરજૂથ ધરાવતા હોય તો બાળક ‘O’ રુધિરજૂથ ધરાવી શકે છે. આ ત્યારે શક્ય બને છે જ્યારે માતા અને પિતા બંને તેમના સંબંધિત રુધિરજૂથ માટે વિષમયુગ્મી (heterozygous) હોય. માનવ ABO રુધિરજૂથ ત્રણ કારકો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે: \(I^A, I^B\), અને \(i\). \(I^A\) અને \(I^B\) સહ-પ્રભાવી છે અને \(i\) કારક પ્રચ્છન્ન છે.
• જો પિતાનો રુધિરજૂથ ‘A’ હોય અને તે વિષમયુગ્મી હોય, તો તેનો જનીનપ્રકાર \(I^A i\) હશે.
• જો માતાનો રુધિરજૂથ ‘B’ હોય અને તે વિષમયુગ્મી હોય, તો તેનો જનીનપ્રકાર \(I^B i\) હશે.
આ કિસ્સામાં, પિતા \(I^A\) અને \(i\) જન્યુઓ ઉત્પન્ન કરી શકે છે, જ્યારે માતા \(I^B\) અને \(i\) જન્યુઓ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. જ્યારે બંને પિતૃઓમાંથી \(i\) જન્યુઓનું ફલન થાય છે (\(i \times i\)), ત્યારે બાળકનો જનીનપ્રકાર \(ii\) હશે, જે ‘O’ રુધિરજૂથ દર્શાવે છે. આમ, જો બંને પિતૃઓ તેમના સંબંધિત રુધિરજૂથ માટે વિષમયુગ્મી હોય, તો ‘O’ રુધિરજૂથ ધરાવતા બાળકનો જન્મ શક્ય છે.
In simple words: Yes, a child can have O blood group if both parents have A and B blood groups, but only if both parents are heterozygous (carry the 'i' allele). For example, \(I^A i \times I^B i\) can produce \(ii\) (O blood group).
🎯 Exam Tip: This scenario is a classic example of codominance and multiple alleles; remember that for an 'O' child, both parents must contribute an 'i' allele.

 

Question 3. ડાઉન સિન્ડ્રોમ એટલે શું? તેનાં લક્ષણો અને કારણો આપો. જો માતાની ઉંમર 40 વર્ષ કરતાં વધુ હોય, તો બાળકમાં ડાઉન્સ સિન્ડ્રોમ થવાની સંભાવના કેમ વધી જાય છે?
Answer: ડાઉન સિન્ડ્રોમ એ એક આનુવંશિક અનિયમિતતા છે, જે સામાન્ય રીતે રંગસૂત્ર 21 ની ટ્રાયસોમી (Trisomy 21) ને કારણે થાય છે. એટલે કે, અસરગ્રસ્ત વ્યક્તિના દરેક કોષમાં રંગસૂત્ર 21 ની ત્રણ નકલો હોય છે, સામાન્ય રીતે બે ને બદલે.
લક્ષણો:
1. માનસિક મંદતા: શીખવાની અને વિકાસલક્ષી વિલંબ.
2. શારીરિક લક્ષણો: નીચું કદ, ગોળ નાનું માથું, મોટું અને ફૂલેલું જીભ, અર્ધ-ખુલ્લું મોં, ટૂંકી ગરદન, અને ત્રાંસી ઢળતી આંખો (મંગોલિયન ફોલ્ડ્સ).
3. જનનપિંડો અલ્પવિકસિત: પ્રજનન અંગોનો અવિકસિત વિકાસ.
4. હૃદય રોગ: કેટલાક કિસ્સાઓમાં જન્મજાત હૃદય રોગ પણ જોવા મળે છે.
કારણ:
ડાઉન સિન્ડ્રોમનું મુખ્ય કારણ નોન-ડિસજંક્શન (Non-disjunction) છે, એટલે કે, કોષ વિભાજન (મિયોસિસ) દરમિયાન રંગસૂત્રો યોગ્ય રીતે અલગ ન થવા. આના પરિણામે એક જન્યુમાં (અંડકોષ અથવા શુક્રકોષ) રંગસૂત્ર 21 ની વધારાની નકલ હોય છે.
માતાની વધતી ઉંમર અને ડાઉન સિન્ડ્રોમ:
માતાની ઉંમર 40 વર્ષ કરતાં વધુ હોય ત્યારે બાળકમાં ડાઉન સિન્ડ્રોમ થવાની સંભાવના નોંધપાત્ર રીતે વધી જાય છે. આનું મુખ્ય કારણ એ છે કે સ્ત્રીના અંડકોષો જન્મ સમયે જ બનેલા હોય છે અને જેમ જેમ ઉંમર વધે છે તેમ તેમ અંડકોષોની ગુણવત્તામાં ઘટાડો થાય છે. વૃદ્ધિ પામતા અંડકોષોમાં મિયોસિસ દરમિયાન રંગસૂત્રોના નોન-ડિસજંક્શનની સંભાવના વધી જાય છે. આથી, વધતી ઉંમર સાથે રંગસૂત્ર 21 ની વધારાની નકલ ધરાવતા અંડકોષો બનવાની શક્યતા વધી જાય છે, જેનાથી ડાઉન સિન્ડ્રોમવાળા બાળકના જન્મનું જોખમ વધે છે.
In simple words: Down syndrome is caused by an extra copy of chromosome 21 (Trisomy 21), leading to intellectual disability and distinctive physical features. The risk increases significantly with the mother's age (over 40) because older eggs are more prone to errors in chromosome separation during meiosis.
🎯 Exam Tip: Remember Trisomy 21 as the cause of Down Syndrome and the critical link between advanced maternal age and increased risk due to meiotic non-disjunction.

 

Question 4. તે કેવી રીતે નિર્ણય કરી શકાય કે જનીનો રંગસૂત્રો પર ગોઠવાયેલાં છે?
Answer: જનીનો રંગસૂત્રો પર ગોઠવાયેલાં છે તે નિર્ણય આનુવંશિકતાના રંગસૂત્રવાદ (Chromosomal Theory of Inheritance) દ્વારા કરી શકાય છે, જે સટન (Sutton) અને બોવેરી (Boveri) દ્વારા પ્રતિપાદિત કરવામાં આવ્યો હતો. આ વાદ મેન્ડલના આનુવંશિકતાના નિયમો (કારકોનું અસ્તિત્વ, વિશ્લેષણ અને સ્વતંત્ર વિશ્લેષણ) અને મિયોસિસ દરમિયાન રંગસૂત્રોની વર્તણૂક વચ્ચેની સમાનતા પર આધારિત છે.
1. મેન્ડલના નિયમો સાથે સમાનતા: મેન્ડલે સૂચવ્યું કે કારકો (જેને હવે જનીનો તરીકે ઓળખાય છે) જોડમાં હોય છે, અલગ પડે છે અને સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામે છે. સટન અને બોવેરીએ જોયું કે રંગસૂત્રો પણ જોડમાં હોય છે, મિયોસિસ દરમિયાન અલગ પડે છે અને સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષણ પામે છે. આ સમાંતર વર્તણૂકે જનીનો અને રંગસૂત્રો વચ્ચેના સંબંધ તરફ સંકેત આપ્યો.
2. રંગસૂત્રોનું અવલોકન: મિયોસિસ દરમિયાન રંગસૂત્રોની ગતિવિધિનું અવલોકન કરવામાં આવ્યું. પ્રત્યેક સમજાત રંગસૂત્ર જોડના સભ્યો જન્યુઓમાં અલગ પડે છે, અને જુદી જુદી જોડીના રંગસૂત્રો એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે અલગ પડે છે. આ જનીનોના વિશ્લેષણ અને સ્વતંત્ર વિશ્લેષણના નિયમો સાથે સુસંગત છે.
3. પ્રાયોગિક પુરાવા: થોમસ હન્ટ મોર્ગન અને તેમના સહકાર્યકરોએ ફળમાખી (Drosophila melanogaster) પરના પ્રયોગો દ્વારા આ સિદ્ધાંતને વધુ મજબૂત બનાવ્યો. તેમણે લિંગ સંલગ્નતા (sex linkage) અને જનીન સંલગ્નતા (gene linkage) નો અભ્યાસ કરીને દર્શાવ્યું કે ચોક્કસ જનીનો ચોક્કસ રંગસૂત્રો પર સ્થિત હોય છે અને એકસાથે વારસામાં મળે છે.
આ બધા પુરાવાઓ દર્શાવે છે કે જનીનો ભૌતિક રીતે રંગસૂત્રો પર ગોઠવાયેલાં છે અને રંગસૂત્રો જ આનુવંશિક માહિતીના વાહકો તરીકે પેઢી દર પેઢી વહન પામે છે.
In simple words: Genes are on chromosomes because chromosomes behave similarly to Mendel's factors during meiosis (they come in pairs, separate during gamete formation, and assort independently), and experiments with fruit flies confirmed specific genes are linked to specific chromosomes.
🎯 Exam Tip: The chromosomal theory of inheritance, supported by Sutton and Boveri's observations and Morgan's experiments, is a cornerstone of modern genetics.

શુદ્ધ સંવર્ધનની રૂપરેખાની લાક્ષણિકતાઓ

Question 6. શુદ્ધ સંવર્ધનની રૂપરેખાની લાક્ષણિકતાઓ કઈ છે?
Answer: શુદ્ધ સંવર્ધન એ એવી વનસ્પતિઓનો સમુહ છે જે ઘણી પેઢીઓ સુધી સતત સ્વ-પરાગનયન દ્વારા ચોક્કસ લક્ષણો માટે સાચા પ્રજનન (true-breeding) માટે જાણીતા છે. શુદ્ધ સંવર્ધનની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ નીચે મુજબ છે:
• સતત સ્વ-પરાગનયન પછી પણ, આ વનસ્પતિઓ કેટલાક લક્ષણોની અભિવ્યક્તિમાં સ્થિરતા દર્શાવે છે.
• કૃત્રિમ સંકરણ માટે શુદ્ધ સંવર્ધન રેખાઓ પિતૃ તરીકે ઉપયોગી છે કારણ કે તેઓ સમાન લક્ષણો ધરાવે છે.
• પરીક્ષણ સંકરણ (Test Cross)માં, સમયુગ્મી પ્રચ્છન્ન (homozygous recessive) વનસ્પતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
In simple words: Pure breeding involves consistent self-pollination for several generations, ensuring stable trait expression. These lines are used in artificial crosses and test crosses to maintain or verify specific traits.

🎯 Exam Tip: Focus on defining pure breeding and its applications in genetic experiments, especially its role in artificial and test crosses.

 

Question 7. વટાણામાં ઊંચાપણું નીચાપણા પર પ્રભાવી છે અને લાલ રંગનાં પુષ્પો, સફેદ રંગનાં પુષ્પો પર પ્રભાવી છે. જ્યારે લાલપુષ્પો ધરાવતાં ઊંચા છોડનું પરાગનયન સફેદ પુષ્પો ધરાવતાં નીચા છોડ વડે થાય છે, તો સંતતિમાં સ્વરૂપપ્રકારનાં ભિન્ન જૂથો પ્રાપ્ત થાય છે, જે નીચે જણાવેલ છે:
ઊંચા, લાલરંગનાં પુષ્પો = 138
ઊંચા, સફેદ રંગનાં પુષ્પો = 132
નીચાં, લાલરંગનાં પુષ્પો = 136
નીચાં, સફેદ રંગનાં પુષ્પો = 128
તો બે પિતૃઓના જનીન પ્રકારો અને તેમની ચાર સંતતિઓના જનીનપ્રકારો જણાવો.
Answer: આપેલ પરિણામ દર્શાવે છે કે ચાર પ્રકારની સંતતિ લગભગ 1 : 1 : 1 : 1 ના પ્રમાણમાં છે. આ પ્રકારનું પરિણામ દ્વિસંકરણ પ્રયોગના ટેસ્ટ ક્રોસ (Test Cross)ની લાક્ષણિકતા છે.
આપેલ લક્ષણોમાં, ઊંચાપણું (T) નીચાપણા (t) પર પ્રભાવી છે અને લાલ રંગ (R) સફેદ રંગ (r) પર પ્રભાવી છે.
જેহেতু સંતતિમાં 1:1:1:1 નો ગુણોત્તર જોવા મળે છે, તે સૂચવે છે કે પ્રભાવી દેખાવ ધરાવતું પિતૃ બંને લક્ષણો માટે વિષમયુગ્મી (heterozygous) છે, અને બીજું પિતૃ બંને લક્ષણો માટે સમયુગ્મી પ્રચ્છન્ન (homozygous recessive) છે.
તેથી, પિતૃઓના જનીન પ્રકારો નીચે મુજબ હશે:
પિતૃ 1 (ઊંચો, લાલ): TtRr (વિષમયુગ્મી)
પિતૃ 2 (નીચો, સફેદ): ttrr (સમયુગ્મી પ્રચ્છન્ન)

આ સંકરણના પરિણામે ઉત્પન્ન થતી ચાર પ્રકારની સંતતિના જનીન પ્રકારો અને દેખાવ પ્રકારો:
1. TtRr – ઊંચા, લાલ પુષ્પો
2. Ttrr – ઊંચા, સફેદ પુષ્પો
3. ttRr – નીચા, લાલ પુષ્પો
4. ttrr – નીચા, સફેદ પુષ્પો
આમ, આ સંકરણ દ્વિસંકરણ ટેસ્ટ ક્રોસનું ઉદાહરણ છે જે 1:1:1:1 ના દેખાવ અને જનીન પ્રકારનો ગુણોત્તર આપે છે.
In simple words: When an organism showing two dominant traits, heterozygous for both, is crossed with an organism showing both recessive traits, their offspring will display all four possible trait combinations in an equal 1:1:1:1 ratio.

🎯 Exam Tip: Understanding test crosses for dihybrid inheritance is crucial. A 1:1:1:1 phenotypic ratio in offspring always indicates that one parent is dihybrids (heterozygous for both traits) and the other is homozygous recessive for both.

 

Question 8. શા માટે સ્ત્રીઓ કરતાં પુરુષોમાં લાલ લીલી રંગઅંધતાનું પ્રમાણ વધારે ઊંચું હોય છે?
Answer: લાલ-લીલી રંગઅંધતા એ X-સંલગ્ન આનુવંશિક રોગ છે. આનો અર્થ એ છે કે રંગઅંધતા માટે જવાબદાર જનીન X રંગસૂત્ર પર સ્થિત છે.
• સ્ત્રીઓમાં બે X રંગસૂત્રો (XX) હોય છે. રંગઅંધ બનવા માટે, સ્ત્રીના બંને X રંગસૂત્રો પર રંગઅંધતાનું જનીન હાજર હોવું જરૂરી છે. જો માત્ર એક X રંગસૂત્ર પર જનીન હોય, તો તે સ્ત્રી વાહક હોય છે પરંતુ સામાન્ય રીતે રંગઅંધ હોતી નથી.
• પુરુષોમાં એક X અને એક Y રંગસૂત્ર (XY) હોય છે. જો પુરુષના એકમાત્ર X રંગસૂત્ર પર રંગઅંધતાનું જનીન હોય, તો તે રંગઅંધ બને છે, કારણ કે Y રંગસૂત્ર પર તેનું કોઈ પ્રભાવી વૈકલ્પિક જનીન હોતું નથી.
આમ, પુરુષોમાં X-સંલગ્ન રંગઅંધતાની ઘટના સ્ત્રીઓ કરતાં વધુ જોવા મળે છે કારણ કે તેમને આ સ્થિતિ માટે માત્ર એક જ અસરગ્રસ્ત X રંગસૂત્રની જરૂર પડે છે.
In simple words: Color blindness is more common in males because the gene responsible is on the X chromosome. Males only have one X chromosome, so if it carries the color-blind gene, they will be affected. Females have two X chromosomes, so they need both to carry the gene to be color-blind; if only one is affected, they are carriers but usually not color-blind.

🎯 Exam Tip: Understand the concept of sex-linked inheritance and how it differs in males and females due to their respective sex chromosome combinations (XY vs. XX).

 

Question 9. જો પિતા અને પુત્ર બંને લાલ લીલી રંગની ખામી ધરાવે છે. શું આ લક્ષણ પુત્રમાં આનુવંશિક રીતે પિતામાંથી ઊતરી આવેલું છે? તેની ચર્ચા કરો.
Answer: ના, પુત્રમાં રંગઅંધતાનું લક્ષણ સીધું પિતા પાસેથી આનુવંશિક રીતે ઊતરી આવતું નથી. તેનું કારણ નીચે મુજબ છે:
• રંગઅંધતા માટેનું જનીન X રંગસૂત્ર સંલગ્ન છે.
• પુત્રને તેનું એકમાત્ર X રંગસૂત્ર તેની માતા પાસેથી મળે છે, પિતા પાસેથી નહીં. પિતા હંમેશાં પુત્રને Y રંગસૂત્ર આપે છે.
• મનુષ્યમાં, નરથી નરની X-સંલગ્ન આનુવંશિકતા શક્ય નથી.
આપેલા કિસ્સામાં, જો પુત્ર રંગઅંધ હોય અને પિતા પણ રંગઅંધ હોય, તો પુત્રની માતા વાહક (heterozygous) હોવી જોઈએ. માતા તેના અસરગ્રસ્ત X રંગસૂત્રને પુત્રમાં પસાર કરે છે, જેના કારણે પુત્ર રંગઅંધ બને છે.
In simple words: No, the color blindness in the son is not directly inherited from the father because sons receive their X chromosome from their mother, not their father. Since color blindness is an X-linked trait, the son's condition indicates that his mother must be a carrier of the color blindness gene.

🎯 Exam Tip: Remember that males inherit their X chromosome exclusively from their mother, making X-linked inheritance patterns crucial for understanding genetic disorders like color blindness.

 

Question 10. શા માટે ડ્રોસોફિલાનો જનીનિક અભ્યાસ માટે બહોળા પ્રમાણમાં ઉપયોગથાય છે?
Answer: થોમસ હન્ટ મોર્ગન (T.H. Morgan) એ ફળમાખી, *Drosophila melanogaster* પર વ્યાપક સંશોધન કર્યું. તેની કેટલીક લાક્ષણિકતાઓને કારણે તે જનીનવિદ્યાના અભ્યાસ માટે અત્યંત અનુકૂળ મોડેલ સજીવ છે:
1. તેઓને પ્રયોગશાળામાં સરળતાથી કૃત્રિમ માધ્યમમાં ઉછેરી શકાય છે.
2. તેમનું જીવનચક્ર ખૂબ ટૂંકું હોય છે, લગભગ બે અઠવાડિયામાં પૂર્ણ થાય છે, જે ઝડપી પેઢી દર પેઢી અભ્યાસ માટે અનુકૂળ છે.
3. એક જ પ્રજનન દ્વારા મોટી સંખ્યામાં સંતતિ ઉત્પન્ન થાય છે, જે આંકડાકીય વિશ્લેષણ માટે પૂરતા નમૂના પૂરા પાડે છે.
4. નર અને માદા વચ્ચે સ્પષ્ટ લિંગભેદ (sexual dimorphism) હોય છે, જેને સરળતાથી ઓળખી શકાય છે.
5. તેઓમાં ઘણી આનુવંશિક ભિન્નતાઓ (genetic variations) જોવા મળે છે જે સામાન્ય માઇક્રોસ્કોપ દ્વારા પણ સરળતાથી જોઈ શકાય છે.
In simple words: *Drosophila* are ideal for genetic studies because they are easy to breed in labs, have a very short life cycle, produce many offspring, clearly show sex differences, and exhibit numerous visible genetic variations.

🎯 Exam Tip: Listing the key advantages of model organisms like *Drosophila* for genetic research is a common exam question, so memorize these characteristics.

 

Question 11. જનીનિક અભ્યાસને આધારે કેવી રીતે કહી શકાય કે જનીન અને રંગસૂત્રો સમાનતા ધરાવે છે?
Answer: 1902માં, વોલ્ટર સટન અને થિયોડોર બોવેરીએ (Walter Sutton and Theodor Boveri) મિયોસિસ (અર્ધીકરણ) દરમિયાન રંગસૂત્રોની ગતિવિધિનો અભ્યાસ કર્યો. તેમણે નોંધ્યું કે જનીનોની વર્તણૂક અને રંગસૂત્રોની વર્તણૂક વચ્ચે નોંધપાત્ર સમાનતા છે, અને આ સમાનતાનો ઉપયોગ મેન્ડલના નિયમોને સમજાવવા માટે કર્યો.
તેમણે જનીનો અને રંગસૂત્રો વચ્ચેની નીચેની સમાનતાઓ દર્શાવી:
• રંગસૂત્રો અને જનીનો બંને જોડીમાં જોવા મળે છે.
• સમજાત રંગસૂત્રોની જોડીમાં, જનીન જોડીના બંને વૈકલ્પિક કારકો સમજાત રંગસૂત્ર પરના અનુરૂપ સ્થાનો (loci) પર આવેલા હોય છે.
• મિયોસિસ દરમિયાન, સમજાત રંગસૂત્રો એકબીજાથી અલગ પડે છે, જેના કારણે દરેક જન્યુમાં દરેક જનીન જોડીમાંથી ફક્ત એક જ વૈકલ્પિક કારક પહોંચે છે.
• રંગસૂત્રોનું સ્વતંત્ર વિશ્લેષણ (independent assortment) થાય છે, જે જનીનોના સ્વતંત્ર વિશ્લેષણના મેન્ડલના નિયમ સાથે સુસંગત છે.
આ અવલોકનોએ રંગસૂત્રવાદ (Chromosomal Theory of Inheritance) નો પાયો નાખ્યો, જે મુજબ જનીનો રંગસૂત્રો પર સ્થિત હોય છે.
In simple words: Genes and chromosomes show parallel behavior during cell division, both existing in pairs and segregating during meiosis. This observation, made by Sutton and Boveri, formed the basis for concluding that genes are located on chromosomes.

🎯 Exam Tip: Focus on Sutton and Boveri's chromosomal theory of inheritance and the key parallels between gene and chromosome behavior during gamete formation.

 

Question 12. પુનઃસંયોજન એટલે શું ? જનીનિક ઇજનેરીની દૃષ્ટિએ પુનઃસંયોજનના ઉપયોગની ચર્ચાકરો.
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): આ આકૃતિ અર્ધસૂત્રીવિભાજન I અને II દરમિયાન રંગસૂત્રોના વર્તન અને જનનકોષોના નિર્માણનો દેખાવ દર્શાવે છે. તે બતાવે છે કે ચાર રંગસૂત્રોવાળી કોષમાં રંગસૂત્રો કેવી રીતે અલગ-અલગ ધ્રુવો પર ગોઠવાય છે અને અંતે ચાર જનનકોષો બનાવે છે, જેના પરિણામે રંગસૂત્રોનું સ્વતંત્ર વિતરણ થાય છે.
Answer: પુનઃસંયોજન (Recombination) એ આનુવંશિક સામગ્રીના વિનિમયની પ્રક્રિયા છે, જે જુદા જુદા રંગસૂત્રો વચ્ચે અથવા એક જ રંગસૂત્રના જુદા જુદા પ્રદેશો વચ્ચે થઈ શકે છે. આના પરિણામે એલીલ્સ (alleles) ના નવા સંયોજનો બને છે. યુકેરિયોટ્સમાં, આ સામાન્ય રીતે મિયોસિસ દરમિયાન ક્રોસિંગ ઓવર દ્વારા થાય છે.
જનીનિક ઇજનેરીના સંદર્ભમાં પુનઃસંયોજનના ઉપયોગો નીચે મુજબ છે:
1.
ઉપયોગો: તે જનીનોના નવા સંયોજનો દાખલ કરે છે, જે નવા લક્ષણોનું નિર્માણ કરે છે.
2.
ભિન્નતા: તે ભિન્નતામાં વધારો કરે છે, જે પ્રાકૃતિક પસંદગી માટે અનુકૂળ વાતાવરણમાં ઉપયોગી બને છે.
3.
જનીન મેપિંગ: વ્યતિકરણ (crossing over) ની માત્રા બે જનીનો વચ્ચેના અંતર પર આધારિત હોય છે, તેથી આ ઘટનાનો ઉપયોગ સંલગ્ન રંગસૂત્રોના નકશા તૈયાર કરવા માટે થાય છે.
4.
આનુવંશિક પુરાવો: તે સાબિત કરે છે કે જનીનો રંગસૂત્રો પર રેખીય રીતે ગોઠવાયેલા છે.
5.
બ્રીડિંગ કાર્યક્રમો: પુનઃસંયોજનનો ઉપયોગ બ્રીડર્સ દ્વારા અનાજ પાક અને પ્રાણીઓમાં નવી ભિન્નતાઓ ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે. ભારતમાં, જનીન ક્રાંતિ પસંદગીયુક્ત પુનઃસંયોજન દ્વારા પ્રાપ્ત થઈ છે.
In simple words: Recombination is when genetic material mixes to create new combinations of genes, mostly during the formation of reproductive cells. In genetic engineering, this process is used to create organisms with new or improved traits, map gene locations on chromosomes, and develop better crop varieties by combining useful characteristics.

🎯 Exam Tip: Define genetic recombination as the process of forming new gene combinations. Highlight its practical applications in genetic engineering, such as creating genetic maps and developing improved varieties in agriculture.

 

Question 13. કૃત્રિમ પસંદગી એટલે શું? તમે શું વિચારી શકો છો કે તે નૈસર્ગિક પસંદગીની પ્રક્રિયાને અસત્કાસ્કછે?કેવી રીતે?
Answer: કૃત્રિમ પસંદગી (Artificial Selection) જેને પસંદગીયુક્ત પ્રજનન (selective breeding) પણ કહેવાય છે, તે મનુષ્ય દ્વારા ચોક્કસ લક્ષણો માટે ઇરાદાપૂર્વક કરવામાં આવતી પ્રજનન પ્રક્રિયા છે. આ પ્રક્રિયા પ્રજાતિમાં હાજર ભિન્નતાઓને પ્રોત્સાહન આપે છે. તે ત્રણ પ્રકારે જોવા મળે છે: સામૂહિક પસંદગી (mass selection), શુદ્ધ-લાઇન પસંદગી (pure-line selection) અને ક્લોનિંગ પસંદગી (clonal selection).
કૃત્રિમ પસંદગી કુદરતી પસંદગીથી જુદી પડે છે કારણ કે:
• કુદરતી પસંદગીમાં, સજીવોની પર્યાવરણીય યોગ્યતા (fitness) ના આધારે લક્ષણોની પસંદગી થાય છે.
• કૃત્રિમ પસંદગીમાં, મનુષ્યની ઇચ્છા અને જરૂરિયાત મુજબ લક્ષણોમાં સુધારો કરવામાં આવે છે.
કુદરતી પસંદગીની પ્રક્રિયા લક્ષણોની અભિવ્યક્તિમાં ધીમે ધીમે ઉત્ક્રાંતિ ફેરફારો લાવે છે, જ્યારે કૃત્રિમ પસંદગી ઝડપી અને ટૂંકા સમયમાં મનુષ્યના લાભ માટે લક્ષણોને એકીકૃત કરે છે. આ પ્રક્રિયા, જો કાળજીપૂર્વક ન કરવામાં આવે તો, લાંબા ગાળે અનિચ્છનીય પરિણામો અને પ્રજાતિને પર્યાવરણ માટે ઓછી અનુકૂળ બનાવી શકે છે.
In simple words: Artificial selection is the process where humans deliberately breed plants and animals to develop specific desired traits. Unlike natural selection, which favors traits enhancing survival in the environment, artificial selection focuses on human preferences, potentially leading to organisms less suited for natural conditions.

🎯 Exam Tip: Differentiate between artificial and natural selection based on the driving force (human desire vs. environmental fitness) and their potential long-term effects on species adaptation.

 

Question 14. ઉદાહરણસહિત અપૂર્ણ પ્રભાવિતા અને સહપ્રભાવિતાનો ભેદ આપો.
Answer: અપૂર્ણ પ્રભાવિતા (Incomplete Dominance):
• આ ઘટનામાં, બે વિરોધાભાસી વૈકલ્પિક કારકો સાથે હાજર હોવા છતાં, તેમાંથી કોઈ પણ કારક બીજા પર સંપૂર્ણ પ્રભુત્વ દર્શાવતું નથી.
• પરિણામે, મધ્યવર્તી દેખાવ પ્રકાર (intermediate phenotype) નું નિર્માણ થાય છે.
• ઉદાહરણ: *Mirabilis jalapa* (ગુલબાસ અથવા ફોર ઓ'ક્લોક પ્લાન્ટ) ના ફૂલોના રંગની આનુવંશિકતા. જ્યારે લાલ ફૂલવાળા છોડ (RR) અને સફેદ ફૂલવાળા છોડ (rr) વચ્ચે સંકરણ કરાવવામાં આવે છે, ત્યારે F1 પેઢીમાં ગુલાબી ફૂલવાળા છોડ (Rr) ઉત્પન્ન થાય છે.

સહપ્રભાવિતા (Co-dominance):
• આ ઘટનામાં, બે વિરોધાભાસી વૈકલ્પિક કારકો સાથે હાજર હોય ત્યારે બંને કારકો તેમની અભિવ્યક્તિ સ્વતંત્ર રીતે અને સંપૂર્ણપણે દર્શાવે છે.
• પરિણામે, બંને વૈકલ્પિક કારકોના લક્ષણો દેખાવ પ્રકારમાં એક સાથે સ્પષ્ટપણે દેખાય છે.
• ઉદાહરણ: મનુષ્યમાં ABO રુધિરજૂથ. દા.ત., AB રુધિરજૂથ ધરાવતી વ્યક્તિમાં, બંને \(I^A\) અને \(I^B\) કારકો લાલ રક્તકણોની સપાટી પર A અને B બંને એન્ટિજનનું ઉત્પાદન દર્શાવે છે.
In simple words: Incomplete dominance occurs when neither allele is fully dominant, resulting in a blended intermediate phenotype (like pink flowers from red and white parents). Co-dominance, however, means both alleles are expressed equally and distinctly in the phenotype (like AB blood type, where both A and B antigens are present).

🎯 Exam Tip: Clearly distinguish between incomplete dominance (blending of traits) and co-dominance (simultaneous, distinct expression of both traits) with relevant biological examples.

 

Question 15. અભ્યાસ જણાવે છે કે સમય જતાં વસ્તીમાંથી હાનિકારક વૈકલ્પિક જનીનો દૂર થાય છે. હજી પણ સિકલ-સેલ એનીમિયા માનવવસ્તીમાં જોવા મળે છે? શા માટે?
Answer: હા, સિકલ-સેલ એનીમિયા (Sickle-cell Anemia) હજુ પણ માનવ વસ્તીમાં જોવા મળે છે, ભલે તે એક હાનિકારક જનીનિક અનિયમિતતા હોય. તેનું કારણ "વિષમયુગ્મી ફાયદો" અથવા "હેટરોઝાયગસ એડવાન્ટેજ" છે.
• સિકલ-સેલ એનીમિયા એક દૈહિક રંગસૂત્ર સંલગ્ન (autosomal recessive) રોગ છે જે હિમોગ્લોબિન પ્રોટીનની ખામીયુક્ત રચનાને કારણે થાય છે. આ ખામી લાલ રક્તકણોને ઓક્સિજનના ઓછા દબાણ હેઠળ ત્રાકાકાર (sickle shape) બનાવે છે, જે એનિમિયા તરફ દોરી જાય છે.
• આ રોગના હાનિકારક લક્ષણો હોવા છતાં, આ રોગ માટે વિષમયુગ્મી (heterozygous) વ્યક્તિઓ (HbAS genotype) મેલેરિયા રોગ સામે રક્ષણ મેળવે છે. મેલેરિયા પરોપજીવી પ્લાઝમોડિયમ આ ત્રાકાકાર રક્તકણોમાં સારી રીતે વિકાસ પામી શકતા નથી.
• આ મેલેરિયા સામેનું રક્ષણ ખાસ કરીને એવા પ્રદેશોમાં ફાયદાકારક છે જ્યાં મેલેરિયાનું પ્રમાણ વધુ હોય છે, જેમ કે આફ્રિકન વસાહતમાંથી ઉતરી આવેલા મનુષ્યોમાં. આવા વિસ્તારોમાં HbAS વિષમયુગ્મી વ્યક્તિઓ, જેઓ સંપૂર્ણપણે રોગગ્રસ્ત (HbSS) કે સામાન્ય (HbAA) વ્યક્તિઓ કરતાં વધુ યોગ્ય રીતે ટકી શકે છે.
આ પસંદગીયુક્ત ફાયદો સિકલ-સેલ એનીમિયાના જનીનને વસ્તીમાં જાળવી રાખે છે, ભલે તે સમયુગ્મી સ્થિતિમાં જીવલેણ હોય.
In simple words: Sickle cell anemia, despite being a detrimental recessive genetic disorder, persists in human populations because individuals who are heterozygous for the trait (carriers) gain a significant advantage: they are resistant to malaria. This protective effect in regions with high malaria incidence helps maintain the allele in the gene pool.

🎯 Exam Tip: Explain the concept of heterozygote advantage in the context of sickle cell anemia and malaria. This is a classic example of how a harmful recessive allele can persist due to a selective advantage in carriers.

 

Question 1. એક વનસ્પતિમાં ઊંચાપણાનું લક્ષણ નીચાપણા પર પ્રભાવી છે અને લાલરંગનાં પુષ્પો સફેદ રંગનાં પુષ્પો પર પ્રભાવી છે. પિતૃપેઢીથી શરૂ કરી, હિસંકરણ પ્રયોગનો અભ્યાસ કરો. દ્વિસંકરણનો આદર્શ ગુણોત્તર શું છે? પ્રશ્નમાં આપેલ બે જનીનો વચ્ચે આંતરક્રિયા થાય તો શું તેનું મૂલ્યબદલાય?
Answer: દ્વિસંકરણ પ્રયોગ (Dihybrid Cross)
ધારો કે,
ઊંચાપણું (T) > નીચાપણું (t)
લાલ રંગ (R) > સફેદ રંગ (r)

પિતૃ પેઢી (P Generation):
શુદ્ધ ઊંચા, લાલ પુષ્પો (TTRR) × શુદ્ધ નીચા, સફેદ પુષ્પો (ttrr)
જન્યુઓ: TR tr

F1 પેઢી (First Filial Generation):
સંકરણ: TtRr (બધા ઊંચા, લાલ પુષ્પો)
આ F1 પેઢીના સભ્યોનું સ્વફલન કરાવવામાં આવે છે.

F2 પેઢી (Second Filial Generation):
સંકરણ: TtRr × TtRr
જન્યુઓ: TR, Tr, tR, tr (દરેક પિતૃમાંથી)

પુનેટ સ્ક્વેર (Punnett Square)

	TR	Tr	tR	tr
TR	TTRR (ઊંચા, લાલ)	TTRr (ઊંચા, લાલ)	TtRR (ઊંચા, લાલ)	TtRr (ઊંચા, લાલ)
Tr	TTRr (ઊંચા, લાલ)	TTrr (ઊંચા, સફેદ)	TtRr (ઊંચા, લાલ)	Ttrr (ઊંચા, સફેદ)
tR	TtRR (ઊંચા, લાલ)	TtRr (ઊંચા, લાલ)	ttRR (નીચા, લાલ)	ttRr (નીચા, લાલ)
tr	TtRr (ઊંચા, લાલ)	Ttrr (ઊંચા, સફેદ)	ttRr (નીચા, લાલ)	ttrr (નીચા, સફેદ)

આદર્શ દ્વિસંકરણ ગુણોત્તર:
F2 પેઢીનો દેખાવ પ્રકાર ગુણોત્તર 9 : 3 : 3 : 1 હોય છે, જે નીચે મુજબના દેખાવ પ્રકારો દર્શાવે છે:
• ઊંચા, લાલ: 9
• ઊંચા, સફેદ: 3
• નીચા, લાલ: 3
• નીચા, સફેદ: 1

જનીનો વચ્ચે આંતરક્રિયાનો પ્રભાવ:
જો બંને જનીનો એકબીજા સાથે પ્રક્રિયા કરતા હોય અથવા સંલગ્ન (linked) હોય, તો આ આદર્શ 9:3:3:1 નો ગુણોત્તર બદલાઈ શકે છે.
• જનીન આંતરક્રિયા: જો જનીનો એપિસ્ટેસિસ (epistasis) જેવા કોઈ આંતરક્રિયા દર્શાવે, તો દેખાવ પ્રકાર ગુણોત્તરમાં ફેરફાર થઈ શકે છે. દા.ત., 12:3:1, 9:7, 13:3 વગેરે.
• સંલગ્નતા: જ્યારે જનીનો સંલગ્ન હોય, ત્યારે તેઓ સ્વતંત્ર રીતે વિશ્લેષિત થતા નથી, અને જન્યુઓ તેમજ સંતતિમાં સાથે રહે છે. આનાથી પુનઃસંયોજનની આવર્તન ઘટે છે અને પ્રમાણ બદલાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ટેસ્ટ ક્રોસનું પ્રમાણ 1:1:1:1 ને બદલે 1:1 જેવું જોવા મળી શકે છે.
In simple words: A dihybrid cross involves two traits, like tallness and red flowers. Starting with pure parents (Tall, Red and Dwarf, White), the first generation is all Tall, Red. The second generation then shows a 9:3:3:1 ratio of different trait combinations. However, if these two genes interact or are linked, this expected ratio changes because the genes don't sort independently.

🎯 Exam Tip: Understand the classic Mendelian dihybrid cross and its 9:3:3:1 phenotypic ratio. Be prepared to explain how gene linkage or gene interaction can modify these expected ratios.

 

Question 2. (a) માનવમાં પુરુષ વિષમયુગ્મી અને સ્ત્રી સમયુગ્મી છે. સમજાવો. શું એવાં કોઈ ઉદાહરણો છે કે જેમાં નર સમયુગ્મી અને માદા વિષમયુગ્મી હોય?
(b) ન જન્મેલા બાળકનું લિગનિશ્ચયન કોના દ્વારા નક્કી થાય છે તે વર્ણવો. લિંગ-નિશ્ચયનમાં તાપમાનની ભૂમિકા વિશે જણાવો.
Answer: (a) માનવમાં લિંગી રંગસૂત્રો:
મનુષ્યમાં XX/XY પ્રકારનું લિંગ નિશ્ચયન જોવા મળે છે.
• સ્ત્રીઓ (XX): સ્ત્રીઓ બે સમાન X રંગસૂત્રો ધરાવે છે, તેથી તેમને સમયુગ્મી (homogametic) કહેવાય છે. તેઓ ફક્ત એક જ પ્રકારના જન્યુઓ (અંડકોષો) ઉત્પન્ન કરે છે, જેમાં હંમેશા X રંગસૂત્ર હોય છે.
• પુરુષો (XY): પુરુષો એક X અને એક Y રંગસૂત્ર ધરાવે છે, તેથી તેમને વિષમયુગ્મી (heterogametic) કહેવાય છે. તેઓ બે પ્રકારના જન્યુઓ (શુક્રકોષો) ઉત્પન્ન કરે છે – 50% X રંગસૂત્ર સાથે અને 50% Y રંગસૂત્ર સાથે.

ઉદાહરણો કે જેમાં નર સમયુગ્મી અને માદા વિષમયુગ્મી હોય:
હા, કેટલાક સજીવોમાં આનાથી વિપરીત સ્થિતિ જોવા મળે છે:
• પક્ષીઓ અને કેટલાક કીટકો (દા.ત., પતંગિયા અને મોથ): આ સજીવોમાં ZZ/ZW પ્રકારનું લિંગ નિશ્ચયન જોવા મળે છે. અહીં, નર ZZ લિંગી રંગસૂત્રો ધરાવે છે (સમયુગ્મી), જ્યારે માદા ZW લિંગી રંગસૂત્રો ધરાવે છે (વિષમયુગ્મી).

(b) ન જન્મેલા બાળકનું લિંગ નિશ્ચયન અને તાપમાનની ભૂમિકા:
• માનવમાં લિંગ નિશ્ચયન: મનુષ્યમાં, ન જન્મેલા બાળકનું લિંગ પિતા દ્વારા નક્કી થાય છે. માતા હંમેશા X રંગસૂત્ર ધરાવતો અંડકોષ પ્રદાન કરે છે. પિતાનો શુક્રકોષ કાં તો X અથવા Y રંગસૂત્ર વહન કરે છે:

– જો X-રંગસૂત્ર ધરાવતો શુક્રકોષ અંડકોષને ફલિત કરે, તો સંતતિ સ્ત્રી (XX) હશે.

– જો Y-રંગસૂત્ર ધરાવતો શુક્રકોષ અંડકોષને ફલિત કરે, તો સંતતિ પુરુષ (XY) હશે.
આમ, પિતાના શુક્રકોષનો પ્રકાર બાળકના લિંગને નિર્ધારિત કરે છે.
• લિંગ-નિશ્ચયનમાં તાપમાનની ભૂમિકા: કેટલાક પ્રાણીઓમાં, ખાસ કરીને સરીસૃપ (જેમ કે મગર, કાચબા), લિંગ નિશ્ચયનમાં રંગસૂત્રોને બદલે ઇંડાના સેવનનું તાપમાન મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે.

– ઉદાહરણ તરીકે, કેટલાક મગરોમાં, નીચા તાપમાને માદા સંતતિ અને ઊંચા તાપમાને નર સંતતિ ઉત્પન્ન થાય છે.

– અન્ય કિસ્સાઓમાં, મધ્યમ તાપમાન એક લિંગને અને અત્યંત ઊંચા અથવા નીચા તાપમાન બીજા લિંગને જન્મ આપી શકે છે.
In simple words: (a) In humans, females have two identical sex chromosomes (XX), making them homogametic, while males have two different sex chromosomes (XY), making them heterogametic. However, in birds and some insects, it's the opposite: males have two identical sex chromosomes (ZZ), and females have two different ones (ZW).
(b) The sex of an unborn child in humans is determined by the father's sperm, which can carry either an X or a Y chromosome. The mother always contributes an X. Interestingly, in some reptiles like crocodiles, the incubation temperature of the eggs, not chromosomes, decides the sex of the hatchlings.

🎯 Exam Tip: Understand the different types of chromosomal sex determination (XX/XY, ZZ/ZW) and the role of the heterogametic parent. Also, be aware of environmental sex determination, such as temperature-dependent sex determination in reptiles.

 

Question 3. સામાન્ય દષ્ટિ ધરાવતી સ્ત્રી કે જેના પિતા રંગઅંધ હતા, તે સામાન્ય દેષ્ટિ ધરાવતા પુરુષ સાથે લગ્નગ્રંથિથી જોડાય છે. તે સ્ત્રીનાં પુત્રો કે પુત્રીઓમાં રંગઅંધતાની શક્યતા શું હશે ? વંશાવળી નકશાની મદદથી તેનું વર્ણન કરો.
Answer: રંગઅંધતા એ X-સંલગ્ન પ્રચ્છન્ન લક્ષણ છે. ચાલો આપણે રંગઅંધતા માટેના જનીનને \(X^c\) અને સામાન્ય દ્રષ્ટિ માટેના જનીનને X તરીકે દર્શાવીએ.

પિતૃઓના જનીન પ્રકારો:
• સ્ત્રી: સ્ત્રીને સામાન્ય દ્રષ્ટિ છે, પરંતુ તેના પિતા રંગઅંધ હતા. આનો અર્થ એ છે કે સ્ત્રીએ તેના પિતા પાસેથી એક અસરગ્રસ્ત X રંગસૂત્ર (\(X^c\)) વારસામાં મેળવ્યું છે, તેથી તે વાહક (\(XX^c\)) છે.
• પુરુષ: પુરુષને સામાન્ય દ્રષ્ટિ છે, તેથી તેનો જનીન પ્રકાર XY હશે.

પિતૃઓ: વાહક સ્ત્રી (\(XX^c\)) × સામાન્ય પુરુષ (XY)
જન્યુઓ: સ્ત્રીમાંથી: X, \(X^c\) ; પુરુષમાંથી: X, Y

વંશાવળી નકશો (Punnett Square):

	X (પુરુષ)	Y (પુરુષ)
X (સ્ત્રી)	XX (સામાન્ય પુત્રી)	XY (સામાન્ય પુત્ર)
\(X^c\) (સ્ત્રી)	\(XX^c\) (વાહક પુત્રી)	\(X^cY\) (રંગઅંધ પુત્ર)

સંતતિમાં રંગઅંધતાની શક્યતા:
• પુત્રીઓ:

– 50% પુત્રીઓ સામાન્ય દ્રષ્ટિવાળી હશે (XX).

– 50% પુત્રીઓ વાહક હશે (\(XX^c\)) પરંતુ તેમની દ્રષ્ટિ સામાન્ય હશે.

– આમ, કોઈ પણ પુત્રી રંગઅંધ નહીં હોય (0% રંગઅંધ પુત્રીઓ).
• પુત્રો:

– 50% પુત્રો સામાન્ય દ્રષ્ટિવાળા હશે (XY).

– 50% પુત્રો રંગઅંધ હશે (\(X^cY\)).
આમ, આ દંપતીના પુત્રોમાં રંગઅંધતાની શક્યતા 50% છે, જ્યારે પુત્રીઓમાં રંગઅંધતાની કોઈ શક્યતા નથી (ફક્ત વાહક હોઈ શકે છે).
In simple words: A woman with normal vision, whose father was colorblind, is a carrier for the colorblindness gene. If she marries a man with normal vision, their daughters will all have normal vision (some carriers, some not), but their sons have a 50% chance of being colorblind and a 50% chance of having normal vision.

🎯 Exam Tip: Practice drawing Punnett squares for X-linked recessive disorders to accurately predict the genotypes and phenotypes of offspring, especially distinguishing between male and female probabilities.

 

Question 4. મોર્ગન અને ટુઅર્ટનું યોગદાન જનીનવિધાના ક્ષેત્રમાં ઊંડાણપૂર્વક ચર્ચો.
Answer: થોમસ હન્ટ મોર્ગન (Thomas Hunt Morgan) અને તેમના સાથીદારોએ (જેમાં આલ્ફ્રેડ હેન્રી સ્ટર્ટેવન્ટ મુખ્ય હતા) જનીનવિદ્યાના ક્ષેત્રમાં અભૂતપૂર્વ યોગદાન આપ્યું. મોર્ગનને 1933માં ફિઝિયોલોજી અથવા મેડિસિનમાં નોબેલ પારિતોષિક મળ્યું હતું. તેમના મુખ્ય યોગદાનો નીચે મુજબ છે:
1.
રંગસૂત્રમાં સંલગ્નતાનો સિદ્ધાંત: મોર્ગને ફળમાખી (*Drosophila melanogaster*) પરના પ્રયોગો દ્વારા સાબિત કર્યું કે જનીનો રંગસૂત્રો પર રેખીય રીતે ગોઠવાયેલા હોય છે અને એક જ રંગસૂત્ર પરના જનીનો સાથે વારસામાં મળવાની વૃત્તિ ધરાવે છે, જેને સંલગ્નતા (linkage) કહેવાય છે.
2.
વ્યતિકરણ અને પુનઃસંયોજનની શોધ: તેમણે દર્શાવ્યું કે સંલગ્ન જનીનો પણ ક્રોસિંગ ઓવર (crossing over) દ્વારા અલગ થઈ શકે છે, જેના પરિણામે પુનઃસંયોજન (recombination) થાય છે અને જન્યુઓમાં નવા જનીન સંયોજનો બને છે.
3.
જનીન નકશા (Gene Mapping) નો વિકાસ: મોર્ગનના વિદ્યાર્થી આલ્ફ્રેડ સ્ટર્ટેવન્ટે પુનઃસંયોજનની આવર્તનનો ઉપયોગ કરીને રંગસૂત્રો પર જનીનોના સંબંધિત અંતરને નિર્ધારિત કરવા અને પ્રથમ જનીન નકશાઓ બનાવવાની પદ્ધતિ વિકસાવી.
4.
લિંગ-સંલગ્ન આનુવંશિકતા: તેમણે *Drosophila* માં સફેદ આંખના લક્ષણનો અભ્યાસ કરીને લિંગ-સંલગ્ન (sex-linked) આનુવંશિકતાની પદ્ધતિને સમજાવી, જે દર્શાવે છે કે કેટલાક જનીનો લિંગી રંગસૂત્રો પર સ્થિત હોય છે.
5.
*Drosophila melanogaster* ને મોડેલ સજીવ તરીકે સ્થાપિત કરવી: મોર્ગને *Drosophila* ને જનીનિક સંશોધન માટે એક આદર્શ મોડેલ સજીવ તરીકે સ્થાપિત કર્યું, તેની સરળતા, ટૂંકા જીવનચક્ર અને સ્પષ્ટ આનુવંશિક ભિન્નતાઓને કારણે.
મોર્ગનના કાર્યએ આનુવંશિકતાના રંગસૂત્રવાદને મજબૂત બનાવ્યો અને આધુનિક જનીનવિદ્યાનો પાયો નાખ્યો.
In simple words: T.H. Morgan extensively studied *Drosophila* to establish the chromosomal theory of linkage, showing genes are on chromosomes and are inherited together. He also discovered crossing over, explaining how linked genes can recombine, and used this to create the first gene maps. His work elucidated sex-linked inheritance and earned him a Nobel Prize.

🎯 Exam Tip: Be prepared to discuss Morgan's extensive contributions to genetics, specifically his work on *Drosophila* concerning linkage, crossing over, gene mapping, and sex-linked inheritance.

 

Question 5. એક્યુપ્લોઇડીને વ્યાખ્યાયિત કરો. તે પોલિપ્લોઇડીથી કેવી રીતે ભિન્ન છે? નીચેની રંગસૂત્રીય અનિયમિતતા ધરાવતી વ્યક્તિઓને વર્ણવોઃ
(a) 21મીરંગસૂત્રીય ટ્રાયસોમી
(b) XXY
(c) Xo
Answer: એન્યુપ્લોઇડી (Aneuploidy):
એન્યુપ્લોઇડી એ એવી સ્થિતિ છે જેમાં એક સજીવના કોષોમાં સામાન્ય રંગસૂત્ર સંખ્યા કરતાં એક અથવા વધુ રંગસૂત્રો ઓછા અથવા વધુ હોય છે. આ સામાન્ય રીતે અર્ધીકરણ દરમિયાન રંગસૂત્રોના નોન-ડિસજંક્શન (non-disjunction) એટલે કે વિભાજનમાં નિષ્ફળતાને કારણે થાય છે.

પોલિપ્લોઇડી (Polyploidy) થી ભિન્નતા:
પોલિપ્લોઇડી એ એવી સ્થિતિ છે જેમાં સજીવ કોષોમાં રંગસૂત્રોના સમગ્ર સેટ (set) માં વધારો થાય છે (દા.ત., 3n, 4n). તે આખા રંગસૂત્ર સમૂહનો ગુણાકાર છે, જ્યારે એન્યુપ્લોઇડીમાં ફક્ત વ્યક્તિગત રંગસૂત્રોની સંખ્યામાં ફેરફાર થાય છે. પોલિપ્લોઇડી સામાન્ય રીતે વનસ્પતિઓમાં વધુ જોવા મળે છે.

નીચેની રંગસૂત્રીય અનિયમિતતાઓ ધરાવતી વ્યક્તિઓનું વર્ણન:
(a) 21મી રંગસૂત્રીય ટ્રાયસોમી (Trisomy 21 – ડાઉન્સ સિન્ડ્રોમ):
• આ એક દૈહિક રંગસૂત્ર સંબંધિત અનિયમિતતા છે જેમાં 21મા રંગસૂત્રની ત્રણ નકલો હોય છે, સામાન્ય બેને બદલે.
• લક્ષણો: આ વ્યક્તિઓ ટૂંકા કદ, ગોળ મોટું માથું, મોં ખુલ્લું રહેવું, જાડી અને લબડતી જીભ, ટૂંકી ગરદન, ત્રાંસી અને ઢળતી પાંપણવાળી આંખો ધરાવે છે. તેઓ માનસિક મંદતા અને અલ્પવિકસિત પ્રજનન અંગો પણ ધરાવે છે.

(b) XXY (ક્લાઇનફેલ્ટર સિન્ડ્રોમ - Klinefelter Syndrome):
• આ એક લિંગી રંગસૂત્ર સંબંધિત અનિયમિતતા છે જેમાં પુરુષોમાં એક વધારાનું X રંગસૂત્ર હોય છે, તેથી તેમનો જનીન પ્રકાર XXY હોય છે.
• લક્ષણો: આવા પુરુષો નર હોવા છતાં સ્ત્રીના લક્ષણો દર્શાવે છે. તેમાં વિકસિત સ્તન (gynecomastia), શરીર પર વાળનો અભાવ, વંધ્યત્વ, તીણો અવાજ અને દાઢી-મૂછનો અભાવ જોવા મળે છે.

(c) XO (ટર્નર્સ સિન્ડ્રોમ - Turner Syndrome):
• આ એક લિંગી રંગસૂત્ર સંબંધિત અનિયમિતતા છે જેમાં સ્ત્રીઓમાં એક X રંગસૂત્રનો અભાવ હોય છે, તેથી તેમનો જનીન પ્રકાર XO (મોનોસોમી) હોય છે.
• લક્ષણો: આ સ્ત્રીઓ વંધ્ય હોય છે. તેમાં અલ્પવિકસિત અંડાશય (ovaries) અને અન્ય પ્રજનન અંગો, ટૂંકું કદ, જાડી ગરદન (webbed neck) અને અલ્પવિકસિત સ્તન જેવી લાક્ષણિકતાઓ જોવા મળે છે. તેઓ માનસિક મંદતા પણ દર્શાવી શકે છે.
In simple words: Aneuploidy is when an organism has an abnormal number of individual chromosomes (either one more or one less), usually from issues during cell division, unlike polyploidy, which is having entire extra sets of chromosomes. (a) Trisomy 21 (Down syndrome) involves an extra chromosome 21, causing developmental and physical delays. (b) XXY (Klinefelter syndrome) affects males, giving them an extra X chromosome, leading to features like reduced fertility and some female-like physical characteristics. (c) XO (Turner syndrome) affects females, who have only one X chromosome, resulting in developmental problems like short stature and infertility.

🎯 Exam Tip: Clearly define aneuploidy and polyploidy, and be able to describe the key characteristics and chromosomal abnormalities associated with Down syndrome, Klinefelter syndrome, and Turner syndrome.