UPSC MainsBOTANY-PAPER-II201220 Marks
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Q6.

आप विषमगुणिता का क्या मतलब निकालते हैं और विषमगुणित पादपों में किन प्रकारों की गुणसूत्री विभिन्नताएँ पाई जाती हैं?

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले विषमगुणितता की परिभाषा और महत्व को स्पष्ट करना आवश्यक है। फिर, विषमगुणित पादपों में पाई जाने वाली विभिन्न प्रकार की गुणसूत्री विभिन्नताओं (जैसे, aneuploidy, polyploidy, translocation, inversion) को विस्तार से समझाना होगा। प्रत्येक प्रकार की विविधता के कारणों, प्रभावों और उदाहरणों पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए। उत्तर को स्पष्ट और संरचित बनाने के लिए उपशीर्षकों का उपयोग करें।

Model Answer

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Introduction

विषमगुणितता (Aneuploidy) पौधों में गुणसूत्रों की संख्या में सामान्य से विचलन की स्थिति को संदर्भित करती है। यह एक महत्वपूर्ण आनुवंशिक भिन्नता है जो पौधों के विकास, प्रजनन और अनुकूलन को प्रभावित कर सकती है। पौधों में गुणसूत्री विविधताएं प्राकृतिक चयन और प्रजाति निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। विषमगुणित पादपों में विभिन्न प्रकार की गुणसूत्री भिन्नताएं पाई जाती हैं, जो उनके जीनोम की संरचना और कार्य को बदल देती हैं। इन विविधताओं को समझना पादप प्रजनन और आनुवंशिक सुधार के लिए महत्वपूर्ण है।

विषमगुणितता: परिभाषा और महत्व

विषमगुणितता, गुणसूत्रों की संख्या में होने वाला परिवर्तन है, जो सामान्य संख्या से कम या अधिक हो सकता है। यह कोशिका विभाजन के दौरान त्रुटियों के कारण होता है, विशेष रूप से अर्धसूत्रीविभाजन (meiosis) के दौरान। विषमगुणित पादपों में, यह परिवर्तन वानस्पतिक लक्षणों (vegetative traits) और प्रजनन क्षमता (reproductive capacity) दोनों को प्रभावित कर सकता है।

विषमगुणित पादपों में गुणसूत्री विभिन्नताएं

1. एकसूत्रता (Monosomy) और द्विगुणसूत्रता (Trisomy)

एकसूत्रता में, एक जोड़ी गुणसूत्रों में से एक अनुपस्थित होता है (2n-1), जबकि द्विगुणसूत्रता में, एक अतिरिक्त गुणसूत्र मौजूद होता है (2n+1)। ये दोनों ही स्थितियां अक्सर घातक होती हैं, लेकिन कुछ मामलों में, विषमगुणित पौधे जीवित रह सकते हैं और प्रजनन कर सकते हैं।

  • उदाहरण: Datura stramonium में, एकसूत्रता के कारण पौधे बौने और कम उपजाऊ होते हैं।

2. बहुगुणितता (Polyploidy)

बहुगुणितता में, गुणसूत्रों का पूरा सेट दोगुना या तिगुना हो जाता है (3n, 4n, 6n, आदि)। यह पौधों में एक आम घटना है और अक्सर बड़े आकार, बेहतर अनुकूलन क्षमता और बढ़ी हुई प्रजनन क्षमता से जुड़ी होती है।

  • ऑटोपोलीप्लोइडी (Autopolyploidy): एक ही प्रजाति के भीतर गुणसूत्रों की संख्या में वृद्धि।
  • एलोपोलीप्लोइडी (Allopolyploidy): दो अलग-अलग प्रजातियों के गुणसूत्रों के संयोजन से उत्पन्न।

उदाहरण: गेहूं (Triticum aestivum) एक एलोपोलीप्लोइड पौधा है, जो तीन अलग-अलग प्रजातियों के संकरण से उत्पन्न हुआ है।

3. गुणसूत्र विलोपन (Chromosome Deletion)

गुणसूत्र विलोपन में, गुणसूत्र का एक भाग खो जाता है। यह पौधे के विकास और कार्य को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकता है।

  • उदाहरण: टमाटर में, गुणसूत्र विलोपन के कारण फल का आकार और गुणवत्ता प्रभावित हो सकती है।

4. गुणसूत्र दोहराव (Chromosome Duplication)

गुणसूत्र दोहराव में, गुणसूत्र का एक भाग दोहराया जाता है। यह पौधे के जीनोम में अतिरिक्त आनुवंशिक सामग्री जोड़ता है।

  • उदाहरण: मक्का में, गुणसूत्र दोहराव के कारण पौधों में नई विशेषताएं विकसित हो सकती हैं।

5. गुणसूत्र स्थानांतरण (Chromosome Translocation)

गुणसूत्र स्थानांतरण में, गुणसूत्र का एक भाग दूसरे गुणसूत्र में स्थानांतरित हो जाता है। यह पौधे के जीनोम की संरचना को बदल सकता है और प्रजनन क्षमता को प्रभावित कर सकता है।

  • उदाहरण: प्याज में, गुणसूत्र स्थानांतरण के कारण पौधों में विभिन्न प्रकार के लक्षण दिखाई देते हैं।

6. गुणसूत्र व्युत्क्रमण (Chromosome Inversion)

गुणसूत्र व्युत्क्रमण में, गुणसूत्र का एक भाग उल्टा हो जाता है। यह पौधे के जीनोम में आनुवंशिक जानकारी के क्रम को बदल सकता है।

  • उदाहरण: आलू में, गुणसूत्र व्युत्क्रमण के कारण पौधों में रोग प्रतिरोधक क्षमता में परिवर्तन हो सकता है।
गुणसूत्री भिन्नता परिभाषा प्रभाव उदाहरण
एकसूत्रता/द्विगुणसूत्रता गुणसूत्रों की संख्या में कमी/वृद्धि विकास में बाधा, प्रजनन क्षमता में कमी Datura stramonium
बहुगुणितता गुणसूत्रों के पूरे सेट की संख्या में वृद्धि बड़ा आकार, बेहतर अनुकूलन क्षमता गेहूं (Triticum aestivum)
गुणसूत्र विलोपन गुणसूत्र के भाग का खो जाना विकास में बाधा, फल की गुणवत्ता में कमी टमाटर

Conclusion

निष्कर्षतः, विषमगुणितता पौधों में एक महत्वपूर्ण आनुवंशिक भिन्नता है जो विभिन्न प्रकार की गुणसूत्री विविधताओं के माध्यम से प्रकट होती है। ये विविधताएं पौधों के विकास, प्रजनन और अनुकूलन को प्रभावित करती हैं। विषमगुणित पादपों का अध्ययन पादप प्रजनन और आनुवंशिक सुधार के लिए महत्वपूर्ण है, जिससे बेहतर फसलें विकसित करने में मदद मिलती है। भविष्य में, विषमगुणितता के आणविक तंत्र को समझने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

विषमगुणितता (Aneuploidy)
गुणसूत्रों की संख्या में सामान्य से विचलन की स्थिति, जिसमें एक या अधिक गुणसूत्रों की कमी या अतिरिक्तता शामिल है।
बहुगुणितता (Polyploidy)
एक जीव में सामान्य से अधिक गुणसूत्र सेट की उपस्थिति। यह पौधों में एक आम घटना है और अक्सर प्रजाति निर्माण में भूमिका निभाती है।

Key Statistics

अनुमान है कि लगभग 4-5% जीवित जन्मों में गुणसूत्री असामान्यताएं होती हैं, जिनमें से अधिकांश विषमगुणितता के कारण होती हैं। (ज्ञान कटऑफ 2023)

Source: National Human Genome Research Institute

अनुमान है कि फूल वाले पौधों की लगभग 30-80% प्रजातियां बहुगुणित हैं। (ज्ञान कटऑफ 2023)

Source: Soltis, P. S., & Soltis, D. E. (2000). Polyploidy: consequences and evolution.

Examples

डाउन सिंड्रोम (Down Syndrome)

मनुष्यों में, डाउन सिंड्रोम एक सामान्य विषमगुणितता है जो गुणसूत्र 21 की एक अतिरिक्त प्रतिलिपि (Trisomy 21) के कारण होती है। पौधों में भी इसी तरह की स्थितियां देखी जा सकती हैं, हालांकि लक्षण अलग हो सकते हैं।

Topics Covered

BiologyBotanyGeneticsPolyploidyChromosomesPlant Breeding