UPSC MainsAGRICULTURE-PAPER-II201412 Marks
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Q11.

डी एन ए' आनुवंशिक सामग्री है। डी एन ए किस प्रकार विभिन्न विशेषकों के विकास में योगदान करता हैं ?

How to Approach

This question requires a comprehensive understanding of DNA's role in species development. The approach should be to first define DNA and its structure. Then, elaborate on how DNA's properties – mutation, recombination, gene expression – contribute to variations, adaptation, and ultimately, speciation. Include examples of genetic mechanisms and evolutionary processes. A structured answer with clear headings and subheadings is crucial for clarity and to demonstrate a thorough understanding. Finally, briefly touch upon the implications of genetic engineering.

Model Answer

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Introduction

डीएनए (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड) जीवन की मूलभूत आनुवंशिक सामग्री है। यह सभी जीवित जीवों में पाया जाता है और यह माता-पिता से संतान तक लक्षणों को पारित करने के लिए जिम्मेदार है। डीएनए एक डबल हेलिक्स संरचना है जो चार न्यूक्लियोटाइड बेस - एडेनिन (A), गुआनिन (G), साइटोसिन (C), और थाइमिन (T) से बनी होती है। डीएनए की अनुक्रमिक संरचना ही जीवों के विशिष्ट लक्षणों को निर्धारित करती है। हाल के वर्षों में, डीएनए प्रौद्योगिकी में प्रगति ने जीवों के विकास और विविधता को समझने के हमारे दृष्टिकोण में क्रांति ला दी है। यह प्रश्न डीएनए की भूमिका और विभिन्न प्रजातियों के विकास में इसके योगदान की पड़ताल करने का अवसर प्रदान करता है।

डीएनए की संरचना और कार्य (DNA Structure and Function)

डीएनए एक जटिल अणु है जो दो श्रृंखलाओं से बना होता है जो एक डबल हेलिक्स संरचना में मुड़े हुए हैं। प्रत्येक श्रृंखला न्यूक्लियोटाइड से बनी होती है, जिसमें एक चीनी अणु (डीऑक्सीराइबोन), एक फॉस्फेट समूह और एक नाइट्रोजनस बेस शामिल होता है। ये चार नाइट्रोजनस बेस – एडेनिन (A), गुआनिन (G), साइटोसिन (C) और थाइमिन (T) – विशिष्ट क्रम में व्यवस्थित होते हैं और आनुवंशिक जानकारी को एन्कोड करते हैं। ए और टी हमेशा एक साथ जुड़ते हैं, और जी और सी हमेशा एक साथ जुड़ते हैं। यह युग्मन डीएनए की प्रतिकृति और मरम्मत के लिए महत्वपूर्ण है।

डीएनए और प्रजातियों का विकास (DNA and Species Evolution)

डीएनए विभिन्न प्रजातियों के विकास में कई महत्वपूर्ण तरीकों से योगदान करता है:

  • उत्परिवर्तन (Mutation): डीएनए में परिवर्तन, जिसे उत्परिवर्तन कहा जाता है, विकास का प्राथमिक चालक है। ये परिवर्तन यादृच्छिक होते हैं और डीएनए प्रतिकृति या मरम्मत के दौरान हो सकते हैं। अधिकांश उत्परिवर्तन हानिकारक होते हैं, लेकिन कुछ उत्परिवर्तन तटस्थ या लाभकारी हो सकते हैं। लाभकारी उत्परिवर्तन जीवों को उनके पर्यावरण के अनुकूल होने की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, एंटीबायोटिक प्रतिरोध का विकास बैक्टीरिया में उत्परिवर्तन के कारण होता है।
  • आनुवंशिक पुनर्संयोजन (Genetic Recombination): मेयोसिस (meiosis) के दौरान, क्रोमोसोम के खंडों का आदान-प्रदान होता है, जिससे आनुवंशिक पुनर्संयोजन होता है। यह प्रक्रिया नए जीन संयोजनों का निर्माण करती है, जो विविधता को बढ़ाती है।
  • जीन अभिव्यक्ति का विनियमन (Regulation of Gene Expression): सभी जीव अपने डीएनए में सभी जीन का उपयोग नहीं करते हैं। जीन अभिव्यक्ति का विनियमन यह निर्धारित करता है कि कौन से जीन कब और कहां व्यक्त किए जाते हैं। पर्यावरणीय कारकों के जवाब में जीन अभिव्यक्ति में परिवर्तन जीवों को उनके पर्यावरण के अनुकूल होने की अनुमति देते हैं।
  • प्राकृतिक चयन (Natural Selection): जो जीव अपने पर्यावरण के अनुकूल होते हैं, वे जीवित रहने और प्रजनन करने की अधिक संभावना रखते हैं। इससे समय के साथ लाभकारी उत्परिवर्तन की आवृत्ति बढ़ जाती है, जिससे प्रजातियों का विकास होता है।

विभिन्न प्रजातियों के विकास में डीएनए की भूमिका के उदाहरण (Examples of DNA’s Role in Species Evolution)

1. एंटीबायोटिक प्रतिरोध (Antibiotic Resistance):

बैक्टीरिया में एंटीबायोटिक प्रतिरोध एक उत्कृष्ट उदाहरण है कि कैसे डीएनए उत्परिवर्तन और आनुवंशिक पुनर्संयोजन के माध्यम से प्रजातियों के विकास में योगदान कर सकता है। जब बैक्टीरिया एंटीबायोटिक दवाओं के संपर्क में आते हैं, तो उनमें से कुछ उत्परिवर्तन से बच सकते हैं। इन उत्परिवर्तनों से बैक्टीरिया को एंटीबायोटिक दवाओं के हानिकारक प्रभावों का विरोध करने की अनुमति मिलती है। फिर ये प्रतिरोधी बैक्टीरिया प्रजनन करते हैं और एंटीबायोटिक प्रतिरोधी आबादी बनाते हैं।

2. औद्योगिक melanism (Industrial Melanism):

औद्योगिक melanism, जैसे कि ग्रेट ब्रिटेन में पेल (peppered moth) में देखा गया, एक और उदाहरण है कि कैसे डीएनए प्रजातियों के विकास में योगदान कर सकता है। औद्योगिकीकरण के दौरान, पेड़ों पर धब्बेदार रंग के पेल का प्रतिशत कम हो गया, क्योंकि वे धूसर रंग के पेड़ों पर कम दिखाई दे रहे थे। उत्परिवर्तन के कारण, कुछ पेल काले रंग के थे, और वे धूसर रंग के पेड़ों पर बेहतर छिप गए और जीवित रहने की अधिक संभावना थी। समय के साथ, काले रंग के पेल का प्रतिशत बढ़ गया।

आनुवंशिक अभियांत्रिकी और डीएनए (Genetic Engineering and DNA)

आनुवंशिक अभियांत्रिकी डीएनए प्रौद्योगिकी का उपयोग करके जीवों की आनुवंशिक सामग्री को बदलने की प्रक्रिया है। इसका उपयोग विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है, जैसे कि फसल की पैदावार में सुधार करना, बीमारियों का इलाज करना और नई सामग्री बनाना। हालांकि, आनुवंशिक अभियांत्रिकी से जुड़े नैतिक और पर्यावरणीय चिंताएं भी हैं।

प्रक्रिया विवरण
उत्परिवर्तन डीएनए अनुक्रम में परिवर्तन, जो लाभकारी, हानिकारक या तटस्थ हो सकता है।
आनुवंशिक पुनर्संयोजन क्रोमोसोम के खंडों का आदान-प्रदान, जो विविधता को बढ़ाता है।
जीन अभिव्यक्ति यह निर्धारित करता है कि कौन से जीन कब और कहां व्यक्त किए जाते हैं।

Conclusion

संक्षेप में, डीएनए विभिन्न प्रजातियों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। उत्परिवर्तन, आनुवंशिक पुनर्संयोजन और जीन अभिव्यक्ति का विनियमन जीवों को उनके पर्यावरण के अनुकूल होने की अनुमति देते हैं। आनुवंशिक अभियांत्रिकी डीएनए प्रौद्योगिकी का उपयोग करके जीवों की आनुवंशिक सामग्री को बदलने की क्षमता प्रदान करता है, लेकिन इसके नैतिक और पर्यावरणीय निहितार्थों पर सावधानीपूर्वक विचार करना महत्वपूर्ण है। डीएनए के अध्ययन से हमें जीवन की जटिलताओं को समझने और भविष्य के लिए बेहतर समाधान विकसित करने में मदद मिलती 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

डीएनए (DNA)
डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड, आनुवंशिक जानकारी ले जाने वाला अणु।
उत्परिवर्तन (Mutation)
डीएनए अनुक्रम में परिवर्तन, जो लाभकारी, हानिकारक या तटस्थ हो सकता है।

Key Statistics

प्रति वर्ष प्रति जीनोम लगभग 10<sup>-8</sup> उत्परिवर्तन होते हैं।

Source: ज्ञान कटऑफ के अनुसार

औद्योगिक melanism के मामले में, पेल की आबादी में काले रंग के व्यक्तियों का प्रतिशत औद्योगिकीकरण के बाद 98% तक बढ़ गया।

Source: ज्ञान कटऑफ के अनुसार

Examples

पेल का औद्योगिक melanism

औद्योगिकीकरण के कारण धूसर पेल का काला रंग अधिक सामान्य हो गया, क्योंकि वे धूसर पेड़ों पर छिपने में बेहतर थे।

Frequently Asked Questions

डीएनए प्रतिकृति क्या है?

डीएनए प्रतिकृति डीएनए अणु की प्रतिलिपि बनाने की प्रक्रिया है। यह कोशिका विभाजन से पहले होता है ताकि प्रत्येक नई कोशिका को डीएनए की एक पूरी प्रति प्राप्त हो।

Topics Covered

Science and TechnologyBiologyDNAGeneticsTraits