AP Inter 2nd Year Botany Study Material Chapter 10 అణుస్థాయి ఆధారిత అనువంశికత్వం

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 2nd Year Botany Study Material 10th Lesson అణుస్థాయి ఆధారిత అనువంశికత్వం Textbook Questions and Answers.

AP Inter 2nd Year Botany Study Material 10th Lesson అణుస్థాయి ఆధారిత అనువంశికత్వం

అతి స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
హెటిరోక్రొమాటిన్, యూక్రోమాటిన క్కు ఉన్న భేదాన్ని తెలపండి. అనులేఖనం రీత్యా ఏది క్రియాత్మకంగా ఉంటుంది ?
జవాబు:
హెటిరోక్రొమాటిన్

1. చిక్కగా పెనవేసుకుని ఉంటుంది.
2. ఎక్కువ వర్ణ ద్రవ్యాన్ని గ్రహిస్తుంది.
3. ఎక్కువ మెలికలు ఉంటాయి.
4. ఎక్కువ DNA ఉంటుంది.

యూక్రొమాటిన్

1. వదులుగా పెనవేసుకుని ఉంటుంది.
2. తక్కువ వర్ణ ద్రవ్యాన్ని గ్రహిస్తుంది.
3. మెలికలు తక్కువ
4. తక్కువ DNA ఉంటుంది.

అనులేఖనం రీత్యా యూక్రోమాటిన్ భాగం తేజోవంతంగా ఉంటుంది.

ప్రశ్న 2.
DNA జన్యుపదార్థం అని ఎవరు ఋజువు చేశారు ఏ జీవిపైన తమ నిర్ధారణ పరీక్షలను కొనసాగించారు ?
జవాబు:
ఆల్ఫ్రెడ్ హెర్షీ మరియు మార్థాచేజ్. వీరు బాక్టీరియోఫేజ్ల పై పరిశోధనలు చేసారు.

ప్రశ్న 3.
DNA పాలిమరేజ్ విధి ఏమిటి ?
జవాబు:
DNA పాలిమరేజ్ ఎన్జైమ్ అత్యంత సమర్థవంతమైనది. ఇది DNA మూస ఫలకాన్ని వినియోగించి, డీఆక్సీ న్యూక్లియోటైడ్ పుంజీకరణను ఉత్ప్రేరితం చేస్తుంది.

ప్రశ్న 4.
న్యూక్లియోటైడ్ గల అనుఘటకాలు ఏవి ? [A.P. Mar. ’17]
జవాబు:
నత్రజని క్షారము, పెంటోజ్ చక్కెర మరియు ఫాస్ఫేట్ అణువు.

ప్రశ్న 5.
అనులేఖనం ప్రమాణంలో DNA లోగల న్యూక్లియోటైడ్ వరుస క్రమం 3′ నుంచి 5′ కొనకు క్రింద తెల్పబడింది. 3′ AATG CAGC TATT AGG-5′. పై న్యూక్లియోటైడ్ వరస క్రమానికి ఎ) సంపూరక పోచ, బి) రాయబారి RNA లోని న్యూక్లియోటైడ్ వరస క్రమాన్ని రాయండి. [T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
ఎ) 5′ – TTAC GTCG ATAATCC – 3′
బి) 5′ – AAUG CAG CUAUUAGG – 3′

ప్రశ్న 6.
RNA జన్యు పదార్థంగా ఉన్న ఏవైనా మూడు రకాల వైరస్ల పేర్లను తెలపండి. [A.P. Mar. ’17]
జవాబు:
TMV, VB బాక్టీరియోఫేజ్, మరియు HIV

ప్రశ్న 7.
అనులేఖనం ప్రమాణంలో గల అనుఘటకాలు ఏవి ?
జవాబు:

1. ప్రమోటర్
2. నిర్మాణాత్మక జన్యువు
3. టెర్మినేటర్

ప్రశ్న 8.
ఎక్సాన్లకు, ఇన్ట్రాన్లకు గల భేదం ఏమిటి ? [T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
ఎక్సాన్లు

1. వ్యక్తమయ్యే అనుక్రమాలు
2. ఇవి పరిపక్వ RNA లో ఉంటాయి.

ఇంట్రాన్లు

1. మధ్య అంతరాయాలు
2. ఇవి పరిపక్వ RNA లో కన్పించవు.

ప్రశ్న 9.
కాపింగ్, పాలి అడినలైజేషన్ (టైలింగ్) అంటే ఏమిటో తెలపండి. [T.S. Mar. ’16]
జవాబు:
hn-RNA యొక్క 5′ కొనకు అసాధారణ న్యూక్లియోటైడ్ (మిథైల్ గ్వానోసైన్ ట్రై ఫాస్ఫేట్)ను చేర్చబడటాన్ని “కాపింగ్” అంటారు. 3′ కొనలో అడినైలేట్ అవశేషాలు కలిగిన పాలి A తోకను స్వతంత్రంగా తయారు చేయుటను పాలి అడినలైజేషన్ అంటారు.

ప్రశ్న 10.
బిందు ఉత్పరివర్తనం అంటే ఏమిటి ? ఉదాహరణలతో తెలపండి.
జవాబు:
జన్యువులో ఒక జత న్యూక్లియోటైడ్ మార్పువల్ల అమైనో ఆమ్లం అయిన ‘గ్లూటమేట్’ స్థానంలో వాలిన్ చేరడం వల్ల ఉత్పరివర్తనాలు సంభవించి “సికెల్ సెల్ అనేమియా” అనే వ్యాధి కలుగుతుంది.

ప్రశ్న 11.
t RNA ను ఆవేశితం చేయడం అంటే ఏమిటి ?
జవాబు: అమైనో ఆమ్లాల మధ్య పెప్టైడ్ బంధాలు ఏర్పడటానికి శక్తి అవసరము. కావున తొలి దశలోనే ATP ని ఉపయోగించుకుని అమైనో ఆమ్లాలు ఉత్తేజితమై సంబంధిత t RNA తో అనుసంధానం అవుతాయి. దీనిని t RNA ఆవేశితమవడం అంటారు.

ప్రశ్న 12.
‘AUG’ సంకేతం విధి ఏమిటి ? [Mar. ’14]
జవాబు:
AUG – ప్రారంభ సంకేతము. ఇది మిథియోనైన్ అను అమైనో ఆమ్లానికి త్రిక సంకేతంగా పనిచేస్తుంది. అనగా ఇది ద్వంద్వ ప్రక్రియలను నిర్వహిస్తుంది.

ప్రశ్న 13.
ఆపుదల సంకేతం అంటే ఏమిటి ? వాటి సంకేతాలను రాయండి. [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:
ఎటువంటి అమైనో ఆమ్లాలకు త్రికసంకేతాలుగా వ్యవహరించని త్రికాలను ఆపుదల సంకేతాలు అంటారు. అవి UAA, UAG, UGA

ప్రశ్న 14.
DNA అణువులో మూస ఫలకాలనికి, సంకేతపు పోచకు ఉన్న భేదమేమిటి ?
జవాబు:
మూసఫలకము
DNA అణువులో 3′ →5′ ధృవత్వం కల పోచను మూస ఫలకము అంటారు.

సంకేతపు పోచ
5′ → 3′ ధృవత్వం కల పోచలో RNA లో ఉన్న అనుక్రమము ఉంటుంది. ఇది అనులేఖనంలో స్థానాంతరణ చెందుతుంది.
దీనిని సంకేత్రపు పోచ అంటారు.

ప్రశ్న 15.
DNA కి, RNA కి మధ్యగల ఏవైనా రెండు రసాయనిక భేదాలను రాయండి. [A.P. Mar. ’17]
జవాబు:
DNA

1. 2 పాలీ న్యూక్లియోటైడ్ గొలుసులుంటాయి.
2. డీ ఆక్సీరైబోస్ చక్కెర ఉంటుంది.
3. A, T, G మరియు C అను నత్రజని క్షారాలు ఉంటాయి.

RNA

1. ఒక పాలీన్యూక్లియోటైడ్ గొలుసు ఉంటుంది.
2. రైబోస్ చక్కెర ఉంటుంది.
3. AUGC అను నత్రజని క్షారాలు ఉంటాయి.

ప్రశ్న 16.
DNA అణువులో థయమిన్ 30% ఉన్నట్లైతే, మిగిలిన నత్రజని క్షారాల శాతాన్ని రాయండి. [T.S. Mar. ’16]
A = T
G = C
30 = 30
20 = 20
కావున ఎడినైన్ = 30%,
గ్వానైన్ = 20%,
సైటోసైన్ = 20% ఉంటాయి.

ప్రశ్న 17.
అడినైన్ 18%, గ్యానైన్ 30%, సైటోసిస్ 42%, యురాసిల్ 10% ఉన్నట్లైతే ఇది ఏరకమైన కేంద్రకామ్లమోతెల్పి, అందులో పోచల సంఖ్యను తెలపండి.
జవాబు:
ఇది ఏక పోచతో ఉంటుంది.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
గ్రిఫిత్ పరిశోధనలలోని పరివర్తనను నిర్వచించండి. DNA ను జన్యు పదార్థంగా గుర్తించడానికి, ఇది ఏవిధంగా ఉపయోగపడిందో వివరించండి.
జవాబు:
ఒక రకమైన జన్యు పదార్ధము ఒక బాక్టీరియమ్ నుంచి మరొక బాక్టీరియమ్కు రవాణా జరుగుటను జన్యు పరివర్తనం అంటారు. దీనిని వివరించుటకు, ఫ్రెడ్రిక్ గ్రిఫిత్, స్ట్రెప్టోకోకస్ నిమోనియేతో విస్తృత ప్రయోగాలు జరిపారు.

స్ట్రెప్టోకోకస్ నిమోనియే బాక్టీరియమ్లను వర్ధన పాత్రలలో పెంచినప్పుడు, కొన్ని బాక్టీరియమ్లు నునుపు, మెరుపు (S) ఉన్న సహనివేశాలుగా, మరికొన్ని గరుకు (R) ఉన్న సహనివేశాలుగా ఉన్నట్లు కనుగొన్నారు. ‘S’ విభేదం ఉన్న బాక్టీరియమ్ల కణం చుట్టూ పాలీశాఖరైడ్లుతో నిర్మితమైన శ్లేష్మ తొడుగు (విషపూరితము) ఉన్నదని కనుగొన్నారు. R విభేదం ఉన్న బాక్టీరియమ్ కణంల చుట్టూ శ్లేష్మ తొడుగులేదు. ‘S’ విభేదనం ఉన్న బాక్టీరియమ్లను చిట్టెలుకలోనికి ప్రవేశపెట్టినప్పుడు ఎలుకలో నిమోనియా వ్యాధి ఉత్పత్తి అయి, ఎలుక మరణించినది. ‘R’ విభేదనం ఉన్న బాక్టీరియమ్లను మరొక చిట్టెలుకలోనికి ప్రవేశపెట్టినప్పుడు ఎలుకలో నిమోనియా వ్యాధి ఉత్పత్తి కాలేదు. కావున అది సజీవంగా ఉన్నది. మూడవసారి, ‘S’ విభేదనం ఉన్న బాక్టీరియమ్లను వేడిచేసి, చనిపోయిన బాక్టీరియమ్లను ఎలుకలోనికి పంపించారు. ఎలుక ఆరోగ్యంగా ఉన్నట్లు గుర్తించారు. నాల్గవసారి, ‘R’ విభేదనం ఉన్న బాక్టీరియం రకాన్ని, వేడిచేసి, చనిపోయిన ‘S’ విభేదనం ఉన్న బాక్టీరియం రకాన్ని కలిపి, ఎలుకకు ఇచ్చినప్పుడు, ఎలుక చనిపోవుట గమనించారు. ఈ ప్రయోగంలో, ‘R’ విభేదనం ఉన్న బాక్టీరియమ్లు వేడిచేసి, చనిపోయిన ‘S’ విభేదనం ఉన్న బాక్టీరియంల మధ్య పరివర్తనం జరిగినదని గుర్తించారు. ఫలితంగా, ‘R’ విభేదనం ఉన్న బాక్టీరియా కణం చుట్టూ పాలీశాఖరైడ్లుతో నిర్మితమైన శ్లేష్మ తొడుగు ఏర్పడి, ‘R’ విభేదన బాక్టీరియా విషపూరితమై ఎలుక చనిపోయినదని గుర్తించారు. ఈ విధంగా జరిగిన పరివర్తన మార్పుకు, ఒక రకమైన జన్యు పదార్థము ఒక బాక్టీరియమ్ నుండి మరొక బాక్టీరియాకు రవాణా జరిగిందని గ్రిఫిత్ తీర్మానించారు.

ప్రశ్న 2.
మెసల్సన్, స్టాల్ ప్రయోగంలో నైట్రోజన్ యొక్క భార ఐసోటోప్ ప్రాధాన్యత ఏది ?
జవాబు:
DNA ప్రతికృతి అర్ధ సంరక్షక విధానంలో జరుగుతుందని ప్రస్తుతం నిరూపించబడినది. తొలుత ఎశ్చరీషియా క్లోలైలోను, తర్వాత మొక్కలు మరియు మానవకణాలలో ఇది ఋజువు చేయబడినది.

1) 1958లో మాథ్యూమెసల్సన్, ఫ్రాంక్లిన్స్టాల్ ఈ ప్రయోగాన్ని నిర్వర్తించారు.

2) ఎ. కొలైను ¹⁵NH₄Cl (¹⁵N అనేది నైట్రోజన్ యొక్క భార ఐసోటోప్) మాత్రమే నత్రజని పోషకంగా గల యానకంలో అనేక తరాలు వర్ధనం చేశారు. దీని ఫలితంగా కొత్తగా సంశ్లేషణ చెందిన DNA లో ¹⁵N చేర్చబడింది. సాధారణ DNA నుండి భారDNA అణువులను సీసియమ్ క్లోరైడ్ (CSCI) సాంద్రత ప్రవణత ద్వారా గుర్తించవచ్చు. ఇప్పుడు ఈ కణాలను సాధారణ ¹⁴NH₄Cl గల యానకంలోకి మార్చి కణాలు ద్విగుణీకరణం చెందే సమయంలో నిర్దిష్ట కాలాలలో నమూనాలను సేకరించి, వాటి నుండి DNA ద్విసర్పిలాలను వేరుచేశారు. వేరు వేరుగా ఈ నమూనాలలోని DNA సాంద్రతలను CsCl ప్రవణతపై ఆధారపడి కనుక్కొన్నారు.

3) ¹⁵N నుండి ¹⁴N యానకానికి బదిలీ చేయబడిన వర్ధనంలో ఒకతరం తర్వాత ఏర్పడ్డ కణాలలోని DNA (20 ని॥ల తర్వాత) సంకర లేదా మధ్యస్థ సాంద్రతను ప్రదర్శిస్తుంది. వర్ధనంలో రెండో తరం నుంచి వేరు చేసిన DNA (40 ని||ల తర్వాత) సంకర తేలిక వర్ణం DNA లను సమపాళ్ళలో చూపుతుంది.

ప్రశ్న 3.
ఒక క్షారంలో జరిగిన ఉత్పరివర్తన వల్ల జన్యు చర్యలో లోపం గాని, అదనపు చర్యగాని జరగదు, ఈ వ్యాఖ్య సరియైనదేనా ? మీ సమాధానాన్ని సరియైన రీతిలో వివరించండి.
జవాబు:
ఒక DNA ఖండికలో అధిక సంఖ్యలో ఏర్పడిన పరిహారణములు, పునర్విన్యాసముల ప్రభావము వల్ల జన్యువును / విధులను పొందుట లేక కోల్పోవుట జరుగుతుంది. ఉదా : మానవుని హీమోగ్లోబిన్ ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ సమయంలో గ్లోబిన్ శృంఖలం సంశ్లేషణకు అవసరమగు నియంత్రణ జన్యువులో ఒక జత న్యూక్లియోటైడ్ మార్పు వల్ల నిర్దిష్ట అమైనో ఆమ్లం అయిన ‘గ్లూటమేట్’ స్థానంలో వాలిన్ చేరడం వల్ల ఉత్పరివర్తనాలు సంభవించి “సికెల్సెల్ అనేమియా” అనే వ్యాధి సంభవిస్తుంది.

ప్రశ్న 4.
కణాలలో ఎన్ని రకాల RNA పాలిమరేజ్లు ఉంటాయి ? వాటి పేర్లు, విధులను వివరించండి. [T.S. Mar. ’17.]
జవాబు:
కణంలోని కేంద్రకంలో మూడు రకాల RNA పాలిమరేజ్లు ఉంటాయి. అవి
1. RNA పాలిమరేజ్ – 1 అనులేఖనం ద్వారా r-RNA ను సంశ్లేషణ చేస్తుంది.
2. RNA పాలిమరేజ్ – II – పూర్వగామి m సంశ్లేషణ చేస్తుంది.m – RNA అనులేఖనం ద్వారా విషయ జాతీయ కేంద్రక RNA hn-RNA ను
3. RNA పాలీమరేజ్ – III → అనులేఖనం ద్వారా t–RNA, 5s – RNA మరియు Sn-RNA లను సంశ్లేషణ చేస్తాయి.

ప్రశ్న 5.
జన్యుసంకేతం విశ్లేషణలో జార్జ్మవ్, H.G. కొరానా, మార్సలె నెరెన్బర్గ్ కృషిని వివరించండి.
జవాబు:
‘జార్జ్మోవ్’ – అనే భౌతిక శాస్త్రవేత్త, కేవలం నాలుగు క్షారాలు ఇరవై రకాల అమైనో ఆమ్లాలకు సంకేతాలను సమకూర్చాలని ప్రతిపాదించారు. 20 అమైనో ఆమ్లాలలో ప్రతిదానికి 3 న్యూక్లియోటైడ్లతో కూడిన సంకేతం ఉండాలని ప్రతిపాదించాడు. ఇది ఒక గొప్ప ఆవిష్కరణ. ఎందుకనగా విభిన్న కలయికల వల్ల 4³ = 64 త్రికసంకేతాలు అవసరానికి మించి ఏర్పడతాయి.

‘హరగోవింద ఖోరానా’ అభివృద్ధి పరచిన రసాయన పద్ధతి నిర్దిష్ట సంయోజనాలు ఉన్న RNA అణువులను (UUU హోమోపాలిమర్లు) UUU, CCA (కోపాలిమర్లు) సృష్టించడంలో ముఖ్యపాత్ర వహించింది. మార్షల్ నెర్బెర్గ్. ప్రోటీన్ల సంశ్లేషణను కణరహిత వ్యవస్థలో నిర్వర్తించి, జన్యు సంకేత విశ్లేషణకు కృషి చేశారు.

ప్రశ్న 6.
t—RNA ద్వితీయ నిర్మాణానికి చెందిన పటంలోని కింద పేర్కొన్న భాగాల స్థానాలను గుర్తించండి.
ఎ) ప్రతి సంకేతం, బి) స్వీకరణ కాండం, సి) ప్రతి సంకేత కాండం, డి) 5′ కొన, ఇ) 3′ కొన.
జవాబు:

ప్రశ్న 7.
లాక్ ఓపెరాన్ నమూనా/పటాన్ని గీయండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 8.
DNA, RNA ల మధ్య తేడాలను తెలపండి. [Mar. ’14]
జవాబు:
DNA

1. దీనిలో 2 పాలిన్యూక్లియోటైడ్ గొలుసులు ఉంటాయి.
2. డీఆక్సీరైబోస్ చక్కెర (C₅H₁₀O₄) ఉంటుంది.
3. నత్రజని క్షారాలు – అడినిన్, గ్వానిన్, సైటోసిస్ మరియు థెయమీన్.
4. షుమారు 4 మిలియన్ల న్యూక్లియోటైడ్లు ఉంటాయి.
5. ఇది స్వయం ప్రతికృతి చెందగలదు.
6. ఇది జన్యు పదార్థము.
7. ఇది ప్రోటీను సంశ్లేషణలో ప్రత్యక్షంగా పాల్గొనదు.
8. జీవ క్రియా పరంగా ఒకే ఒక రకం ఉంటుంది.
9. A = T, G = C లు క్షారాలు జతలు.
10. ప్యూరిన్, పిరమిడన్లు 1 : 1 నిష్పత్తిలో ఉంటాయి.

RNA

1. ↑ పాలిన్యూక్లియోటైడ్ గొలుసు ఉంటుంది.
2. రైబోస్ చక్కెర ఉంటుంది. (C₅H₁₀O₅)
3. నత్రజని క్షారాలు-అడినిన్, గ్వానిన్ సైటోసిన్ మరియు యురాసిల్.
4. 75 – 2000 న్యూక్లియోటైడ్లు ఉంటాయి.
5. ఇది స్వయం ప్రతికృతి చెందదు.
6. ఇది జన్యు పదార్థము కాదు.
7. ఇది ప్రొటీను సంశ్లేషణలో పాల్గొంటుంది.
8. జీవక్రియ పరంగా 3 రకాల RNA లు ఉంటాయి.
9. A = U, G = C లు క్షారాలు జతలు.
10. ప్యూరిన్లు, పిరమిడన్లు 1 : 1 నిష్పత్తిలో ఉండవు.

ప్రశ్న 9.
జన్యు సంకేతంలోని ప్రధాన లక్షణాలను వివరించండి. [A.P. Mar. ’17, ’16; T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
1) జన్యు సంకేతం త్రికంగా వ్యవహరిస్తుంది. 61 త్రికాలు వివిధ రకాల (20 రకాలు) అమైనో ఆమ్లాలకు త్రిక సంకేతాలుగా పనిచేస్తాయి. కాని 3 రకాలు ఏ అమైనో ఆమ్లాలకు త్రిక సంకేతాలుగా వ్యవహరించవు. వాటిని ఆపుదల కోడాన్లు (Stop codons) అంటారు.

2) జన్యు సంకేతం నిస్సందేహమైంది మరియు విశిష్టమైనది అనగా ప్రతి త్రికం ఒక నిర్దిష్టమైన అమైనో ఆమ్లానికి త్రిక సంకేతంగా పనిచేస్తుంది.

3) కొన్ని అమైనో ఆమ్లాలు ఒకటి కంటే ఎక్కువ సంకేతాలచే సూచించబడతాయి. దీనినే డీ జనరేట్ కోడ్ అంటారు.

4) జన్యు సంకేతం కామా లేని సంకేతావళి అనగా ఒక కోడాన్కు మరొక కోడాన్కు మధ్య కామా చిహ్నలు ఉండవు.

5) జన్యు సంకేతం సార్వత్రికమైంది. ఉదా : బాక్టీరియమ్ల నుండి మానవుల వరకు ‘UUU’ అనే త్రికం, ఫినైల్, అలనిను సంకేతంగా వ్యవహరిస్తుంది.

6) జన్యు నిఘంటువులో ‘AUG’ ప్రారంభ త్రికంగాను మరియు ఇదే త్రికం మిథీయోనైన్కు త్రిక సంకేతంగాను పనిచేస్తుంది. అనగా ‘AUG’ ద్వంద్వ ప్రక్రియలను నిర్వహిస్తుంది.

ప్రశ్న 10.
న్యూక్లియోసోమ్లను క్లుప్తంగా వివరించండి.
జవాబు:
న్యూక్లియోసోమ్ అను పదంను ‘Oudet’ ప్రతిపాదించారు. క్రొమాటిన్ నిర్మాణంలో హిస్టోన్ ప్రొటీను అణువులు రెండు వలయాలలో (వలయానికి 4 చొ॥న) ఉండి, ఒక కోర్గా ఏర్పడి, దానిచుట్టూ DNA న్యూక్లియోటైడ్ ఖండితాలు రెండు చుట్టలలో చుట్టుకొని ఉంటాయి. హిస్టోన్ ప్రొటీనులు, DNA ను కలిగిన ఈ నిర్మాణాలను న్యూక్లియోసోమ్లు అంటారు. ఒక న్యూక్లియోసోమ్ 200 bp లు ఉన్న ద్విపర్తిల DNA ను కలిగి ఉంటుంది. అనేక న్యూక్లియోసోమ్లు ఒక దానితో మరొకటి బంధితమై క్రొమాటిన్ నిర్మాణాన్ని రూపొందిస్తాయి. క్రొమాటిన్, ఒక దారపు పోచలపూసలు కూర్చినట్లు న్యూక్లియోసోమ్లు ఉంటాయని కనుగొన్నారు. పూసలలాంటి నిర్మాణాలు చుట్టలుగా చుట్టుకొని క్రొమాటిన్ పోగుగా మారతాయి. కణ విభజనలోని మధ్యస్థ దశలో క్రొమాటిన్ పోగులు అనేక సంఖ్యలో కుండలుగా సంకోచించి క్రోమోసోమ్ నిర్మాణంగా మారతాయి.

అభ్యాసాలు

ప్రశ్న 1.
ఈ క్రింద పేర్కొన్న వాటిని నత్రజని క్షారాలుగా, న్యూక్లియోసైడ్లుగా విడదీయండి. అడినిన్, సైటిడిన్, థయమిన్, గ్వానోసిన్, యురాసిల్, సైటోసిన్.
జవాబు:
నత్రజని క్షారాలు : అడినిన్, థయమిన్, యురాసిల్, సైటోసిన్
న్యూక్లియోసైడ్లు : గ్వానోసిన్, సైటిడిన్.

ప్రశ్న 2.
DNA ద్విసర్పిలంలో సైటోసిన్ 20% అయితే అడినిన్ శాతాన్ని లెక్కించండి.
జవాబు:
సైటోసిన్ = 20% DNA ద్విసర్పిలంలో A = T తోను, G = C తోను బంధితమై ఉంటాయి. దాని ప్రకారము C = 20% ఉన్న ఎడల G = 20% (గ్వానైన్), A మరియు T లు 30% (వరుసగా) ఉంటాయి.

ప్రశ్న 3.
ఈ క్రింద DNA లోని ఒక పోచ అనుక్రమం పేర్కొనబడింది. దీని సంపూరక పోచ యొక్క అనుక్రమాన్ని వ్రాయండి.
5′ – ATGCATGCATGCATGCATGCATGCATGC – 3′
జవాబు:
3 – TACGTACGTACGTACGTACGTACGTACG – 5′

ప్రశ్న 4.
అనులేఖన ప్రమాణంలోని సంకేతపు పోచ యొక్క అనుక్రమం ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నట్లైతే రాయబారి RNA యొక్క అనుక్రమం ఏవిధంగా ఉంటుంది ?
5′ ATGCATGCATGCATGCATGCATGCAIGC -3′
జవాబు:
5′ AUGC AUGC AUGC AUGC AUGC AUGC AUGC-3′

ప్రశ్న 5.
DNAయొక్క ఏ ధర్మంపై ఆధారపడి వాట్సన్, క్రిక్లలు DNAఅర్థ సంరక్షక ప్రతికృతి నమూనాను ప్రతిపాదించారు. వివరించండి.
జవాబు:
DNA లోగల పాలిన్యూక్లియోటైడ్ గొలుసుల నిర్మాణానికి రెండు గొలుసుల మధ్యగల నత్రజని క్షారజతల నిర్మాణము అతి ముఖ్యమైన ధర్మముగా గుర్తించారు. ప్రతికృతి సమయములో నత్రజని క్షారాల మధ్య ఉన్న హైడ్రోజన్ బంధాలు కరిగి 2 పోచలు విడిపోయి, కొత్త సంపూరక పోచలు ఏర్పడటానికి మూసఫలకాలుగా వ్యవహరిస్తాయి. ప్రతికృతి పూర్తి అయిన తర్వాత ప్రతి DNA అణువులో 1 జనక పోచ మరొక నూతనంగా సంశ్లేషణ చెందిన పోచ ఉంటాయి. దీనిని అర్థ సంరక్షక DNA ప్రతికృతి విధానము అంటారు.

ప్రశ్న 6.
DNA లేదా RNA మూస ఫలకం రసాయనిక స్వభావం ఆధారంగా మరియు దాని నుంచి సంశ్లేషించబడిన కేంద్రకామ్లాల స్వభావం ఆధారంగా కేంద్రకామ్ల పాలిమరేజ్ల రకాలను తెలపండి.
జవాబు:
DNA పాలిమరేజ్ I – DNA సాగునట్లు చేస్తుంది
RNA పాలిమరేజ్ I – RNA సంశ్లేషణ
DNA పాలిమరేజ్ II – DNA సాగునట్లు మరియు తప్పులు సరిచేస్తుంది
RNA పాలిమరేజ్ II – mRNA సంశ్లేషణ
RNA పాలిమరేజ్ III – tRNA సంశ్లేషణ
DNA పాలిమరేజ్ III DNA సంశ్లేషణ

ప్రశ్న 7.
DNA ను జన్యుపదార్థంగా గుర్తించడానికి, తాము జరిపిన ప్రయోగాలలో DNA, ప్రోటీన్ల మధ్యగల తేడాలను హెర్సీ, ఛేజ్లు ఏవిధంగా గుర్తించారు ?
జవాబు:
ఆల్ఫ్రెడ్ హెర్షీ మరియు మార్ధాచేజ్ 1952లో బాక్టీరియోఫేజ్లపై పరిశోధనలు చేసి DNA జన్యుపదార్థంగా పనిచేస్తుందని నిర్ధారణ చేశారు. వీరు తమ ప్రయోగంలో కొన్ని వైరస్లను ఫాస్పరస్ రేడియో ఐసోటోపులు ఉన్న యానకంలో మరికొన్ని వైరస్లలను సల్ఫర్ రేడియో ఐసోటోప్ యానకంలో వృద్ధి చేసారు. ఫాస్పరస్ రేడియో ఐసోటోపు ఉన్న యానకంలో వృద్ధి చేసిన వైరస్లలో ఉన్న DNA లో ఫాస్పరస్ రేడియో ఐసోటోప్ ఉన్నట్లు, ప్రొటీన్ తొడుగులో ఫాస్పరస్ ఐసోటోప్ లేనట్లు గుర్తించాడు. దీనికి కారణం DNA లో ఫాస్పరస్ ఉంటుంది కాని ప్రొటీన్లో లో ఉండదు. అదేవిధంగా సల్ఫర్ ఉన్న రేడియో ఐసోటోప్ యానకంలో వృద్ధి చేసిన వైరస్లలో. ఉన్న ప్రొటీన్లో రేడియో ఐసోటోప్ సల్ఫర్ ఉన్నట్లు, DNAలో సల్ఫర్ రేడియో ఐసోటోప్ లేనట్లు గుర్తించారు. దీనికి కారణం DNAలో సల్ఫర్ ఉండదు.

రేడియో ఐసోటోప్లతో ఉన్న ఫేజ్లు ఎ.కోలై బాక్టీరియమ్ల కణకవచం మీద సంలగ్నం అవుతాయి. తరువాత వ్యాధి సంక్రమణ జరిగే కొద్ది బాక్టీరియమ్లను ఒక బ్లెండర్లో కుదుపుట ద్వారా వైరస్ కవచాలను తొలగించారు. తరువాత అపకేంద్రీకరణ ద్వారా వైరస్ రేణువులను బాక్టీరియమ్ల నుంచి వేరు చేశారు. కిరణధార్మిక DNA కల వైరస్లు సంక్రమించిన బాక్టీరియమ్లు కిరణధార్మికతను కలిగి ఉంటాయి. ప్రొటీన్లలో కిరణధార్మికత కల్గిన వైరస్లు సంక్రమించిన బాక్టీరియమ్లు కిరణధార్మికతను ప్రదర్శించవు. కావున వైరస్ల నుండి బాక్టీరియమ్లకు సంక్రమించే జన్యు పదార్థం DNAగా గుర్తించారు.
DNA ప్రొటీన్లు రెండింటిలోను ఫాస్ఫరస్, సల్ఫర్ ఉన్నట్లైతే ప్రయోగ ఫలితాలు అదేవిధంగా ఉండవు.

ప్రశ్న 8.
ఈ క్రింది వాని తేడాలను తెలపండి.
a) mRNA, tRNA,
b) మాస ఫలకపు పోచ, సంకేతపు పోచ
జవాబు:
a) mRNA

1. ఎక్కువ న్యూక్లియోటైడ్లు ఉంటాయి.
2. ఇది DNAనుండి సమాచారమును రైబోసోమ్కు చేరవేస్తుంది.

tRNA

1. తక్కువ ఉంటాయి.
2. ఇది అమైనో ఆమ్లాలను ప్రొటీన్ గొలుసుకు కలుపుతుంది.

b)
మూస ఫలకపు పోచ

1. DNA ద్విసర్పిలంలో 3′ 5′ ధృవత్వం కల్గి ఉంటుంది.
2. సంకేతపుపోచ ఏర్పాటుకు మూసలా పని చేస్తుంది.

సంకేతపు పోచ

1. DNA ద్విసర్పలంలో 5′ → 3′ దృవత్వం కల్గి ఉంటుంది.
2. ఇది సంకేతపు జన్యువులు కల్గి ఉంటాయి.

ప్రశ్న 9.
అనునాదంలో రైబోసోమ్లు నిర్వర్తించే రెండు ప్రధాన విధులను పేర్కొనండి.
జవాబు:

1. అమైనో ఆమ్లాలు రైబోసోమ్ పెద్ద ఉపప్రమాణంపై బందితమై పెప్టైడ్ బందాలు ఏర్పడి, ప్రోటీను సంశ్లేషణ జరుగుతుంది.
2. రైబోసోమ్ పెప్టైడ్ బందాలు ఏర్పచడానికి ఉత్ప్రేరకంగా కూడ వ్యవహరిస్తుంది.

ప్రశ్న 10.
ఎ.కోలై వర్ధనానికి లాక్టోజ్ని చేర్చినట్లైతే, లాక్ ఒపెరానన్ను ఏది ఉత్ప్రేరితం చేస్తుంది. లాక్టోజ్న చేర్చిన కొంత సమయానికి, లాక్ ఒపెరాన్ చర్య ఆగిపోతుంది కారణం ఏమిటి ?
జవాబు:
ప్రొటీను సంశ్లేషణలో సమన్విత నియంత్రణ చేయు ప్రమాణాన్ని ఒపెరాన్ అంటారు. ఇందులో నిర్మాణాత్మక జన్యువులు, రెగ్యులేటర్ జన్యువులు, ఆపరేటర్ జన్యువులన్ని కలసి ఒక ప్రమాణంగా ఏర్పడి సమన్విత నియంత్రణ చర్యలలో పాల్గొంటాయి. దీనిని ఫ్రాంకాయిస్ జాకబ్, జౌక్యూమోనాడ్ అను శాస్త్రవేత్తలు ప్రతిపాదించారు.
లాక్టోస్, B-గాలక్టోజిడేజ్ ఎన్జైము అధస్థ పదార్థం. ఇది ఒపెరాన్ చర్యను ప్రారంభిస్తుంది లేక ఆపి వేస్తుంది. కావున దీనిని ప్రేరకం అంటారు. సాధారణంగా ఉపయోగపడే గ్లూకోజ్ వంటి కర్బన పోషకం లేనప్పుడు, వర్ధన యానకంలో బాక్టీరియమ్లకు లాక్టోజ్న సమకూర్చినట్లైతే పర్మియేజ్ చర్యల ద్వారా కణాలలోనికి ప్రవేశిస్తుంది. కణాల్లోకి ప్రవేశించిన లాక్టోజ్, ” జన్యువు చర్యవల్ల రెప్రెసార్ నిరంతరంగా సంశ్లేషించబడుతూ ఉంటుంది. ఈ రెప్రెసార్ ప్రొటీను ఒపెరాన్ లోని ఆపరేటర్ ప్రదేశంలో కలసి RNA
పాలిమరేజ్ ఒపరాన్ను అనులేఖనం చేయకుండా నిరోధిస్తుంది. లాక్టోజ్ అనే ప్రేరకం ఉన్నప్పుడు ఇవి రెప్రెసార్తో కలిసి దాని చర్యను నిర్వీర్యం చేస్తుంది. కావున నిరోధకం లేదా రెప్రెసార్ ఆపరేటర్ ప్రాంతంలో కలవలేదు. ఇప్పుడు RNA పాలిమరేజ్ ప్రమోటర్ ప్రాంతానికి బంధితమై నిరాటకంగా అనులేఖనాన్ని నిర్వర్తిస్తుంది.

ప్రశ్న 11.
ఒకటి లేదా రెండు పంక్తులలో ఈ క్రింది వాటి విధులను వ్రాయండి.
ఎ) ప్రమోటర్ బి) tRNA సి) ఎక్సాన్లు
జవాబు:
ఎ) ప్రమోటర్ : ఇది DNA లోని ఒక భాగం. ఈ భాగానికి పాలిమరేజ్ బంధితమై అనులేఖనం ప్రారంభమవుతుంది.

బి) tRNA : ప్రొటీన్ సంశ్లేషణ జరిగే సమయంలో రాయబారి RNA పైగల జన్యు సంకేతానికి అనుబంధంగా కణద్రవ్యం” లోని వివిధ ప్రాంతాల నుండి నిర్దిష్ట అమైనో ఆమ్లంను గుర్తించి, రైబోసోమ్ల శృంఖలం సంశ్లేషణలో తోడ్పడుతుంది.
ఉపరితరం పైకి చేర్చి పాలిపెప్టైడ్

సి) ఎక్సాన్లు : పరిపక్వ RNA లేదా Procused RNA లో కనిపించే అనుక్రమాలను ఎక్కాన్లు అంటారు.

ప్రశ్న 12.
ఈ క్రింది వాటిని క్లుప్తంగా వివరించండి. ఎ) అనులేఖనం బి) అనువాదం.
జవాబు:
ఎ) అనులేఖనం : DNA లో ఒక పోచలోని జన్యు సమాచారం RNA నకలు రూపంలో ఏర్పడటాన్ని అనులేఖనం అంటారు. ఈ ప్రక్రియలో అడినిన్, నత్రజని సంయోగ క్షారం థయామిన్ బదులు యురాసిల్లో బంధాన్ని ఏర్పరచుకుంటుంది. అనులేఖనంలో ఒక పోచ DNA లోని కొంత భాగం మాత్రమే RNA గా నకలు అవుతుంది. అనులేఖనం ప్రమాణంలో నిర్మాణ జన్యువుకు ఇరువైపులా ప్రమోటర్, టెర్మినేటర్ ఉంటాయి. కొనవైపు ప్రమోటర్ ఉంటుంది. ఇది సంకేతపు పోచ ధృవత్వం పై ఆధారపడి, RNA పాలిమరేజ్ బంధింపచేసే DNA అనుక్రమాన్ని కలిగి ఉండి, అనులేఖన ప్రమాణంలో మూసఫలకం, అనులేఖనం పోచలను నిర్వర్తింపు చేస్తుంది. సంకేతపు పోచ 3′ కొనవైపు టెర్మినేటర్ ఉంటుంది. ఇది అనులేఖనం ముగింపు చర్యను నిర్వచిస్తుంది.

బి) అనువాదం : అమైనో ఆమ్లాల పుంజీకరణ జరిగి పాలిపెప్టైడ్ శృంఖలం ఏర్పడటాన్ని అనువాదం అంటారు. రాయబారి RNA మీద ఉన్న నత్రజని క్షారాల అనుక్రమం, అమైనో ఆమ్లా అనుక్రమాన్ని నిర్దేశిస్తుంది. అమైనో ఆమ్లాలు ATPని ఉపయోగించుకుని ఉత్తేజితమవుతాయి. tRNA ఆవేశితమవడం లేదా అమైనో అసైలేషన్ అదే ప్రక్రియవల్ల ఈ ఉత్తేజిత అమైనో ఆమ్లాలు సంబంధిత tRNAతో అనుసంధానం అవుతాయి. ఇటువంటి రెండు ఆవేశిత tRNAలు దగ్గరగా ఉన్నట్లైతే శక్తి లభ్యతవల్ల పెప్టైడ్ బంధం ఏర్పడుతుంది. రైబోసోమ్లోని 2 ఉపప్రమాణాలలో, చిన్న ఉప ప్రమాణం m-RNAకి లగ్నీకరణం చెందిన వెంటనే mRNA నుండి ప్రొటీనుగా అనువాదం మొదలవుతుంది. అమైనో ఆమ్లాలు బంధితమై పెప్టైడ్ బంధాలు ఏర్పడటానికి వీలుగా రెండు స్థానాలు అతి సమీపంగా ఉంటాయి. రైబోసోమ్ పెప్టైడ్ బంధాన్ని ఏర్పరచడానికి ఉత్ప్రేరకంగా కూడా (రైబోజైమ్) పనిచేస్తుంది.

రాయబారి RNAలో ఆరంభ సంకేతాలను (AUG) మరియు అంతిమ సంకేతాల మధ్యగల అనుక్రమం అనువాద ప్రమాణంగా వ్యవహరించి పాలిపెప్టైడ్ ఏర్పడటానికి సంకేతాలను సమకూర్చుతుంది. రాయబారి RNA లో కొన్ని అనువదించని అదనపు సంకేతాలు (UTR) ఉంటాయి. ఇవి 5′ కొన, 3′ కొనల వద్ద ఉంటాయి.
ప్రారంభంలో_m-RNA ప్రారంభ సంకేతానికి (AUG) రైబోసోమ్ అతకబడుతుంది. దీనిని ప్రారంభ tRNA గుర్తిస్తుంది.

రాయబారి RNAపై రైబోసోమ్ చలిస్తూ పాలిపెప్టైడ్ గొలుసు పొడవు ఎదుగుతుంది. ఈ దశలో tRNAతో కలిసిన అమైనో ఆమ్లాలు, mRNA మీదగల నిర్దిష్ట కోడాన్లతో సంపూరక క్షార జతలను, tRNAలో ఉన్న వ్యతిరేక త్రిక సంకేతంలో ఏర్పరుచుకునే సంక్లిష్టాలుగా ఉంటాయి. ఒక సంకేతం నుండి మరొక సంకేతానికి రైబోసోమ్ స్థానాంతరణ చెందుతుంది. ఈవిధంగా ఒక అమైనో ఆమ్లం తర్వాత మరొక అమైనో ఆమ్లం కలపబడి పాలిపెప్టైడ్ గొలుసు అనువాదం చేయబడుతుంది. చివరగా అంతిమ సంకేతంతో విడుదల కారకం బంధితమై అనువాదాన్ని ఆపి వేస్తుంది. తర్వాత రైబోసోమ్ నుంచి పాలిపెప్టైడ్ విడుదల అవుతుంది.

ప్రశ్న 13.
DNA అణువులోని న్యూక్లియోటైడ్ పుంజీకరణాన్ని ఏవిధంగా నిలుపు చేయవచ్చు ?
జవాబు:

1. హెరికేజ్ ఎన్జైమ్ లేకపోవుటవల్ల 2 గొలుసులు విడిపోవు.
2. ఏక పోచ బందిత ప్రొటీన్లు, ఒక పోచ నుండి DNA ను ఏర్పడనీయవు.
3. DNA పాలిమరేజ్ సాధారణ క్రమంలో పనిచేయకపోవడం వలన
4. డైడీ ఆక్సీ న్యూక్లియోటైడ్లు వాడటం వలన.