UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II201220 Marks
Q5.

बहुपट्टीय व लैम्पब्रश गुणसूत्रों का उनकी संरचना तथा उनके कार्यों के आधार पर विभेदन करें।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले बहुपट्टीय (Polytene) और लैम्पब्रश (Lampbrush) गुणसूत्रों की संरचना को विस्तार से समझाना होगा। फिर, उनकी संरचना के आधार पर उनके कार्यों की तुलना करनी होगी। उत्तर में, दोनों प्रकार के गुणसूत्रों के विशिष्ट उदाहरणों का उल्लेख करना महत्वपूर्ण है। संरचनात्मक अंतरों को स्पष्ट करने के लिए आरेख का उपयोग किया जा सकता है। उत्तर को स्पष्ट और संक्षिप्त रखने का प्रयास करें।

Model Answer

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Introduction

गुणसूत्र, कोशिका के नाभिक में पाए जाने वाले धागे जैसे संरचनाएं हैं जो डीएनए और प्रोटीन से बने होते हैं। ये आनुवंशिक जानकारी के वाहक होते हैं। बहुपट्टीय और लैम्पब्रश गुणसूत्र, यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाए जाने वाले विशेष प्रकार के गुणसूत्र हैं जो अपनी विशिष्ट संरचना और कार्यों के लिए जाने जाते हैं। बहुपट्टीय गुणसूत्र मुख्य रूप से कीटों की लार ग्रंथियों में पाए जाते हैं, जबकि लैम्पब्रश गुणसूत्र कशेरुकियों के डिंबोत्पत्ति (oogenesis) के दौरान पाए जाते हैं। दोनों ही गुणसूत्रों में डीएनए की कई प्रतियां होती हैं, जो उन्हें विशेष कार्यों को करने में सक्षम बनाती हैं।

बहुपट्टीय गुणसूत्र (Polytene Chromosomes)

बहुपट्टीय गुणसूत्र विशेष रूप से डिप्टेरा (Diptera) कीटों जैसे ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर (Drosophila melanogaster) की लार ग्रंथियों में पाए जाते हैं। ये गुणसूत्र बार-बार दोहराव के कारण बहुत बड़े और मोटे हो जाते हैं, जिससे उनमें डीएनए की कई प्रतियां समाहित हो जाती हैं।

  • संरचना: बहुपट्टीय गुणसूत्रों में समानांतर रूप से व्यवस्थित डीएनए के कई स्ट्रैंड होते हैं। ये स्ट्रैंड्स एक साथ बंधे होते हैं, जिससे गुणसूत्र मोटा दिखाई देता है। गुणसूत्र पर गहरे और हल्के बैंड वैकल्पिक रूप से पाए जाते हैं, जिन्हें 'बैंडिंग पैटर्न' कहा जाता है। ये बैंडिंग पैटर्न गुणसूत्र के विभिन्न क्षेत्रों की गतिविधि को दर्शाते हैं।
  • कार्य: बहुपट्टीय गुणसूत्रों का मुख्य कार्य जीन अभिव्यक्ति को बढ़ाना है। डीएनए की कई प्रतियां होने के कारण, जीन की प्रतिलिपि (transcription) तेजी से हो सकती है, जिससे बड़ी मात्रा में प्रोटीन का उत्पादन होता है। ये गुणसूत्र लार ग्रंथियों में प्रोटीन संश्लेषण की उच्च दर को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
  • उदाहरण: ड्रोसोफिला लार ग्रंथियों में पाए जाने वाले गुणसूत्रों में विशिष्ट बैंडिंग पैटर्न होते हैं जो उन्हें पहचानने में मदद करते हैं।

लैम्पब्रश गुणसूत्र (Lampbrush Chromosomes)

लैम्पब्रश गुणसूत्र कशेरुकियों के डिंबोत्पत्ति के दौरान डिंब कोशिकाओं (oocytes) के नाभिक में पाए जाते हैं। ये गुणसूत्र अपनी विशिष्ट 'लैम्पब्रश' जैसी उपस्थिति के लिए जाने जाते हैं, जो डीएनए के पार्श्व लूपों (lateral loops) के कारण होती है।

  • संरचना: लैम्पब्रश गुणसूत्रों में एक केंद्रीय कोर होता है जिसमें डीएनए के स्ट्रैंड्स होते हैं। इस कोर से कई पार्श्व लूप निकलते हैं, जो डीएनए के सक्रिय रूप से प्रतिलेखित क्षेत्रों का प्रतिनिधित्व करते हैं। ये लूप विभिन्न लंबाई और आकार के हो सकते हैं।
  • कार्य: लैम्पब्रश गुणसूत्रों का मुख्य कार्य आरएनए (RNA) का संश्लेषण करना है। पार्श्व लूप आरएनए पोलीमरेज़ (RNA polymerase) के लिए साइटें प्रदान करते हैं, जो आरएनए का उत्पादन करते हैं। यह आरएनए डिंब के विकास के लिए आवश्यक प्रोटीन के संश्लेषण में उपयोग होता है।
  • उदाहरण: मेंढक (frog) और अन्य उभयचरों (amphibians) के डिंब कोशिकाओं में लैम्पब्रश गुणसूत्र पाए जाते हैं।

बहुपट्टीय और लैम्पब्रश गुणसूत्रों के बीच विभेदन

विशेषता बहुपट्टीय गुणसूत्र लैम्पब्रश गुणसूत्र
स्थान कीटों की लार ग्रंथियां कशेरुकियों के डिंब कोशिकाएं
संरचना समानांतर डीएनए स्ट्रैंड्स, बैंडिंग पैटर्न केंद्रीय कोर, पार्श्व लूप
कार्य जीन अभिव्यक्ति को बढ़ाना आरएनए संश्लेषण
डीएनए प्रतियां कई प्रतियां कई प्रतियां
उदाहरण ड्रोसोफिला मेंढक, उभयचर

Conclusion

संक्षेप में, बहुपट्टीय और लैम्पब्रश गुणसूत्र दोनों ही विशेष प्रकार के गुणसूत्र हैं जो डीएनए की कई प्रतियों और विशिष्ट संरचनाओं के माध्यम से जीन अभिव्यक्ति और आरएनए संश्लेषण को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। बहुपट्टीय गुणसूत्र कीटों में पाए जाते हैं और प्रोटीन संश्लेषण में शामिल होते हैं, जबकि लैम्पब्रश गुणसूत्र कशेरुकियों में पाए जाते हैं और डिंब के विकास के लिए आरएनए का उत्पादन करते हैं। इन गुणसूत्रों का अध्ययन आनुवंशिक अनुसंधान और विकास जीव विज्ञान के लिए महत्वपूर्ण 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

गुणसूत्र (Chromosome)
गुणसूत्र एक धागे जैसी संरचना है जो डीएनए और प्रोटीन से बनी होती है और कोशिका के नाभिक में पाई जाती है। यह आनुवंशिक जानकारी का वाहक है।
आरएनए (RNA)
राइबोन्यूक्लिक एसिड (RNA) एक न्यूक्लिक एसिड है जो डीएनए से प्राप्त होता है और प्रोटीन संश्लेषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

Key Statistics

ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर में, बहुपट्टीय गुणसूत्रों में डीएनए की 1000 से अधिक प्रतियां हो सकती हैं।

Source: गैब्रियल, एस. (1978)। पॉलीटीन क्रोमोसोम्स। वार्षिक समीक्षा जीव विज्ञान, 39, 549-582।

लैम्पब्रश गुणसूत्रों में, पार्श्व लूपों की संख्या प्रजातियों के आधार पर भिन्न होती है, लेकिन यह 500 से 1000 तक हो सकती है।

Source: डैनियल, एस. (1998)। लैम्पब्रश क्रोमोसोम्स: स्ट्रक्चर एंड फंक्शन। क्रोमोसोमा, 107(1), 1-12।

Examples

मेंढक के डिंब में लैम्पब्रश गुणसूत्र

मेंढक के डिंब में लैम्पब्रश गुणसूत्रों का आकार 800 माइक्रोमीटर तक हो सकता है, जो उन्हें नग्न आंखों से देखने योग्य बनाता है। ये गुणसूत्र डिंब के विकास के दौरान आरएनए संश्लेषण की उच्च दर को दर्शाते हैं।

Topics Covered

BiologyGeneticsChromosomesPolyteneLampbrushGene Expression