धडा १: आनुवंशिकता आणि उत्क्रांती

आकृतीत : आकृतीत आनुवंशिकता जनुकांमार्फत गुणधर्म पुढे नेते.

नियम 1 : आनुवंशिकतेचा अर्थ — गुणधर्म गुणसूत्रांवरील जनुकांमध्ये असतात आणि पालकांकडून संततीकडे जातात. ग्रेगर मेंडेल हा आधुनिक आनुवंशिकीचा प्रणेता मानला जातो.

• सोपे : मुलाला जनुकांचा एक संच आईकडून आणि एक वडिलांकडून मिळतो.
• मध्यम : उंच झाड (TT) आणि बुटके झाड (tt) यांच्या संकरातून फक्त Tt संतती मिळते आणि सर्व उंच असतात, कारण T प्रबळ आहे.
• परीक्षेसाठी : दोन Tt झाडांचा संकर : पुनेट चौकोनातून TT, Tt, Tt, tt मिळतात, म्हणजे 3 उंच : 1 बुटके.

नियम 2 : आनुवंशिकीतील टप्पे — ह्यूगो डी व्हरीज (1901) याने उत्परिवर्तन सिद्धांत मांडला. वॉल्टर सटन (1902) याला नाकतोड्याच्या पेशीत जोडीने गुणसूत्रे आढळली. एव्हरी, मॅक्कार्टी आणि मॅक्लिओड (1944) यांनी DNA हेच आनुवंशिक द्रव्य असल्याचे दाखवले (काही विषाणू वगळता). जेकब आणि मोनो (1961) यांनी प्रथिन निर्मितीचे प्रारूप मांडले.

• सोपे : सटनने नाकतोड्याच्या पेशी पाहिल्या आणि गुणसूत्रे जोडीने असल्याचे पाहिले.
• मध्यम : 1944 च्या कामामुळे आनुवंशिकतेचा वाहक म्हणून लक्ष प्रथिनांवरून DNA कडे गेले.
• परीक्षेसाठी : आनुवंशिकीचे उपयोग : आनुवंशिक विकारांचे निदान व प्रतिबंध, संकरित पिकांच्या जाती, उद्योगात सूक्ष्मजीवांचा वापर आणि पुनःसंयोजित DNA तंत्रज्ञान.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत DNA पासून प्रथिनापर्यंत माहितीचा प्रवाह.

नियम 1 : प्रतिलेखन आणि भाषांतर — प्रतिलेखनात DNA च्या एका धाग्यावर mRNA बनते; थायमीनऐवजी युरॅसिल असते. भाषांतरात mRNA च्या त्रिक संकेतांनुसार (triplet codons) tRNA चे प्रतिसंकेत अमिनो आम्ले आणतात आणि राइबोसोम पेप्टाइड बंधांनी ती जोडतो. स्थानांतरणात राइबोसोम mRNA वर एक संकेत पुढे सरकतो.

• सोपे : DNA धागा TAC GGA वरून mRNA होते AUG CCU (A शी U, T शी A, G शी C, C शी G जुळते).
• मध्यम : mRNA AUG CCU मध्ये दोन संकेत आहेत, म्हणून साखळीत दोन अमिनो आम्ले जोडली जातात.
• परीक्षेसाठी : एका जनुकात 300 DNA क्षार आहेत. त्रिक संकेत : 300 ÷ 3 = 100, म्हणून प्रथिनात सुमारे 100 अमिनो आम्ले असू शकतात.

नियम 2 : उत्परिवर्तन — उत्परिवर्तन (mutation) म्हणजे जनुकातील अचानक बदल. त्यामुळे विकार होऊ शकतात, उदा. सिकल सेल अॅनिमिया. खुराना यांनी त्रिक संकेतांवर काम केले आणि 1968 मध्ये त्यांना नोबेल पुरस्कार मिळाला.

• सोपे : जनुकातील एक क्षार बदलला तर प्रथिनातील एक अमिनो आम्ल बदलू शकते.
• मध्यम : एकच संकेत बदलला तर एकच अमिनो आम्ल बदलते, पण प्रथिनाचा आकार आणि कामही बदलू शकते.
• परीक्षेसाठी : सिकल सेल अॅनिमियात बदललेल्या जनुकामुळे लाल रक्तपेशी विळ्याच्या आकाराच्या होतात आणि ऑक्सिजन नीट वाहून नेत नाहीत.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत समजात अवयव समान पूर्वज दाखवतात.

नियम 1 : उत्क्रांती — जीवन समुद्रात साध्या संयुगांपासून सुरू झाले. हा बदल खूप दीर्घ काळात झाला, जास्तीत जास्त सुमारे 300 कोटी वर्षे. पुरावे अनेक शाखांतून मिळतात.

• सोपे : आकारिक पुरावा : देवमासा आणि मासे दोघांचा आकार प्रवाहरेखीय असतो.
• मध्यम : शारीरिक पुरावा : मानवी हात, बैलाचा पुढचा पाय, देवमाशाचे पर आणि वटवाघळाचा पंख यांची हाडांची रचना सारखी, म्हणून ते समजात अवयव (homologous organs) असून त्यांचा पूर्वज समान.
• परीक्षेसाठी : कामे वेगळी, आराखडा तोच : हात पकडतो, पर पोहतो, पंख उडतो, पण आतील हाडे जुळतात.

नियम 2 : अवशेषी अवयव — अवशेषी अवयव (vestigial organs) हे आता लहान आणि जवळजवळ निरुपयोगी असलेले, पण पूर्वजांना उपयोगी असलेले अवयव आहेत : पुच्छास्थी, अक्कलदाढ, कानाचे स्नायू आणि अंगावरील केस. आंत्रपुच्छ माणसात अवशेषी, पण रवंथ करणाऱ्या प्राण्यांत कार्यरत असते.

• सोपे : अक्कलदाढ या शेवटच्या दाढा असून चावण्यासाठी बहुधा खूप लहान असतात.
• मध्यम : माणसाचे पुच्छास्थी हे पूर्वजांच्या शेपटीचे अवशेष आहे.
• परीक्षेसाठी : गवत पचवणाऱ्या गुरांमध्ये आंत्रपुच्छ मोठे आणि उपयुक्त, पण माणसात लहान आणि अनावश्यक.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत दुवे प्राणी दोन गटांना जोडतात.

नियम 1 : जीवाश्म आणि कार्बन कालमापन — जीवाश्मशास्त्रीय पुरावे गाळाच्या खडकांतील जीवाश्मांतून मिळतात. कार्बन कालमापनात (carbon dating) C-14 आणि C-12 यांची तुलना करून वय काढतात; ही पद्धत विलार्ड लिब्बी यांनी विकसित केली (नोबेल 1960).

• सोपे : खोल खडकाच्या थरात सहसा जुने जीवाश्म असतात, म्हणून थर कॅलेंडरसारखे काम करतात.
• मध्यम : C-14 चे अर्धायुष्य सुमारे 5730 वर्षे. ज्या जीवाश्मात मूळ C-14 निम्मे उरले आहे ते सुमारे 5730 वर्षे जुने.
• परीक्षेसाठी : एका जीवाश्मात फक्त एकचतुर्थांश C-14 उरले आहे. दोन अर्धायुष्ये गेली : 2 × 5730 = 11,460 वर्षे.

नियम 2 : दुवे प्राणी आणि गर्भविज्ञान — दुवे प्राणी (connecting links) दोन गटांची लक्षणे दाखवतात : पेरिपॅटस (वलयी आणि संधिपाद), प्लॅटिपस (सरीसृप आणि सस्तन), फुप्फुसमासा (मासे आणि उभयचर). गर्भविज्ञानीय पुरावा : पृष्ठवंशीयांची सुरुवातीची गर्भे खूप सारखी दिसतात, म्हणजे उगम समान.

• सोपे : प्लॅटिपस सरीसृपाप्रमाणे अंडी घालतो पण सस्तन प्राण्याप्रमाणे पिलांना दूध पाजतो.
• मध्यम : फुप्फुसमाशाला माशासारखे कल्ले आणि उभयचरासारखी फुप्फुसे असतात, म्हणून तो दोन गटांना जोडतो.
• परीक्षेसाठी : मासा, पक्षी आणि माणूस यांच्या सुरुवातीच्या गर्भांत कल्लाफटी आणि शेपूट दिसतात, म्हणजे समान पूर्वजाचा संकेत.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत लॅमार्क आणि डार्विन यांनी जिराफाचे वेगळे स्पष्टीकरण दिले.

नियम 1 : डार्विन आणि लॅमार्क — डार्विन (प्रजातींची उत्पत्ती) : व्यक्तींमध्ये भिन्नता असते, योग्यतम टिकतात आणि उपयुक्त भिन्नता पुढे देतात. लॅमार्क : जास्त वापरलेले अवयव बळकट होतात, न वापरलेले दुर्बल होतात आणि अर्जित गुण वारशाने जातात. हे चुकीचे ठरले.

• सोपे : डार्विन : काही जिराफ थोड्या लांब मानेचे जन्मले, त्यांना जास्त पाने मिळाली आणि ते जगून पिले देऊ शकले.
• मध्यम : लॅमार्क : जिराफाने मान ताणली आणि लांब मान पिलांना दिली. आनुवंशिकता असे काम करत नाही.
• परीक्षेसाठी : वजन उचलणाऱ्याचे मोठे स्नायू मुलाला मिळत नाहीत, कारण अर्जित गुण वारशाने जात नाहीत.

आकृतीत : आकृतीत मानवी उत्क्रांतीच्या पायऱ्या.

नियम 2 : जातिनिर्मिती आणि मानवी उत्क्रांती — जातिनिर्मिती (speciation) : जनुकीय भिन्नता आणि भौगोलिक किंवा प्रजननातील विलगता यांमुळे नव्या जाती तयार होतात. मानवी उत्क्रांती : लेमरसारखे पूर्वज, वानर, रामापिथेकस, ऑस्ट्रॅलोपिथेकस (40 लाख वर्षे), कुशल मानव (20 लाख), ताठ मानव (15 लाख), निअँडरथल मानव, क्रो-मॅग्नन मानव (50,000 वर्षे). शेती सुमारे 10,000 वर्षांपूर्वी आणि लेखन सुमारे 5,000 वर्षांपूर्वी सुरू झाले.

• सोपे : नदी किंवा पर्वत प्राण्यांच्या एका गटाचे दोन भाग करतो; कालांतराने प्रत्येक गट बदलतो आणि नवी जात होऊ शकतो.
• मध्यम : कालानुसार क्रम : ऑस्ट्रॅलोपिथेकस (40 लाख) → कुशल मानव (20 लाख) → ताठ मानव (15 लाख).
• परीक्षेसाठी : ताठ मानव (15 लाख वर्षांपूर्वी) ते क्रो-मॅग्नन (50,000 वर्षांपूर्वी) हे अंतर सुमारे 15,00,000 − 50,000 = 14,50,000 वर्षे.

फरक ओळखा