UPSC MainsBOTANY-PAPER-II201515 Marks
Q13.

गुणसूत्रों में संख्यात्मक विभिन्नता का वर्णन कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, गुणसूत्रों में संख्यात्मक विभिन्नताओं के प्रकारों (जैसे, aneuploidy, polyploidy) को स्पष्ट रूप से परिभाषित करना आवश्यक है। प्रत्येक प्रकार की विभिन्नता के कारणों, प्रभावों और उदाहरणों पर विस्तार से चर्चा करनी चाहिए। आरेख या तालिका का उपयोग करके जानकारी को संरचित करना उत्तर को अधिक स्पष्ट और समझने योग्य बना देगा। उत्तर में, मानव रोगों में इन विविधताओं की भूमिका पर भी प्रकाश डालना चाहिए।

Model Answer

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Introduction

गुणसूत्र जीवों में आनुवंशिक जानकारी के वाहक होते हैं। इनकी संख्या और संरचना में परिवर्तन जीवों में विभिन्न प्रकार के लक्षण उत्पन्न कर सकते हैं। गुणसूत्रों में संख्यात्मक विभिन्नताएँ तब होती हैं जब किसी जीव के कोशिकाओं में गुणसूत्रों की सामान्य संख्या से विचलन होता है। यह विचलन निषेचन (fertilization) के दौरान त्रुटियों, कोशिका विभाजन (cell division) में असामान्यताओं, या अन्य आनुवंशिक कारकों के कारण हो सकता है। गुणसूत्रों में संख्यात्मक विभिन्नताएँ पौधों और जानवरों दोनों में पाई जाती हैं और इनका विकास पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ सकता है।

गुणसूत्रों में संख्यात्मक विभिन्नताएँ

गुणसूत्रों में संख्यात्मक विभिन्नताएँ मुख्य रूप से दो प्रकार की होती हैं: aneuploidy और polyploidy।

1. Aneuploidy (अगुणसूत्रता)

Aneuploidy एक ऐसी स्थिति है जिसमें किसी जीव की कोशिकाओं में गुणसूत्रों की सामान्य संख्या से एक या अधिक गुणसूत्रों की कमी या अतिरिक्तता होती है। यह आमतौर पर गुणसूत्रों के गैर-विच्छेदन (non-disjunction) के कारण होता है, जो अर्धसूत्रीविभाजन (meiosis) के दौरान होता है।

  • Monosomy (एकगुणसूत्रता): एक गुणसूत्र की कमी। उदाहरण: टर्नर सिंड्रोम (Turner syndrome) (45, X0)।
  • Trisomy (त्रिगुणसूत्रता): एक अतिरिक्त गुणसूत्र की उपस्थिति। उदाहरण: डाउन सिंड्रोम (Down syndrome) (47, XX+21), एडवर्ड्स सिंड्रोम (Edwards syndrome) (47, XX+18), पैटाऊ सिंड्रोम (Patau syndrome) (47, XX+13)।
  • Nullisomy (शून्यगुणसूत्रता): एक जोड़ी में दोनों गुणसूत्रों की अनुपस्थिति। यह आमतौर पर घातक होता है।

2. Polyploidy (बहुगुणसूत्रता)

Polyploidy एक ऐसी स्थिति है जिसमें किसी जीव की कोशिकाओं में गुणसूत्रों के सामान्य संख्या से तीन या अधिक गुणसूत्र सेट होते हैं। यह पौधों में अधिक आम है और अक्सर संकरण (hybridization) या निषेचन के दौरान त्रुटियों के कारण होता है।

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

गुणसूत्रों में संख्यात्मक विविधताओं के कारण

  • अर्धसूत्रीविभाजन में त्रुटियाँ: गुणसूत्रों का गैर-विच्छेदन (non-disjunction) सबसे आम कारण है।
  • निषेचन में त्रुटियाँ: असामान्य युग्मक (gamete) निर्माण।
  • रासायनिक कारक: कुछ रसायन गुणसूत्रों को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
  • विकिरण: विकिरण के संपर्क में आने से गुणसूत्रों में परिवर्तन हो सकता है।

गुणसूत्रों में संख्यात्मक विविधताओं के प्रभाव

  • विकास संबंधी असामान्यताएँ: गुणसूत्रों में संख्यात्मक परिवर्तन जीवों के विकास को प्रभावित कर सकते हैं।
  • बांझपन: कई aneuploidy वाले जीव बांझ होते हैं।
  • रोग: डाउन सिंड्रोम, टर्नर सिंड्रोम, और एडवर्ड्स सिंड्रोम जैसे कई रोग गुणसूत्रों में संख्यात्मक विविधताओं के कारण होते हैं।
  • पौधों में: पॉलीप्लोइड पौधों में अक्सर बड़े फल, फूल और बेहतर अनुकूलन क्षमता होती है।

उदाहरण

गेहूं (Wheat) एक Allopolyploid पौधा है, जिसमें छह गुणसूत्र सेट (hexaploid) होते हैं। यह दो अलग-अलग प्रजातियों के संकरण से उत्पन्न हुआ है।

विविधता का प्रकार परिभाषा उदाहरण प्रभाव
Aneuploidy गुणसूत्रों की संख्या में एक या अधिक की कमी या अतिरिक्तता डाउन सिंड्रोम (Trisomy 21) मानसिक मंदता, शारीरिक असामान्यताएँ
Polyploidy गुणसूत्रों के तीन या अधिक सेट की उपस्थिति गेहूं (Hexaploid) बढ़े हुए फल और फूल, बेहतर अनुकूलन क्षमता

Conclusion

गुणसूत्रों में संख्यात्मक विभिन्नताएँ जीवों के विकास और स्वास्थ्य पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती हैं। Aneuploidy और polyploidy दोनों ही जीवों में विभिन्न प्रकार के लक्षण उत्पन्न कर सकते हैं, जिनमें रोग, बांझपन और विकास संबंधी असामान्यताएँ शामिल हैं। पौधों में, polyploidy अक्सर लाभकारी होती है, जिससे बड़े फल और फूल होते हैं। इन विविधताओं को समझना आनुवंशिक परामर्श, प्रजनन और कृषि में 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

Aneuploidy
गुणसूत्रों की संख्या में सामान्य संख्या से विचलन, जिसमें एक या अधिक गुणसूत्रों की कमी या अतिरिक्तता शामिल है।
Polyploidy
गुणसूत्रों के तीन या अधिक पूरे सेट की उपस्थिति, जो आमतौर पर पौधों में देखी जाती है और अक्सर संकरण या कोशिका विभाजन में त्रुटियों के कारण होती है।

Key Statistics

डाउन सिंड्रोम दुनिया भर में प्रति 1000 जीवित जन्मों में लगभग 1.3 मामले होते हैं।

Source: राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (NIH), 2023 (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

अनुमान है कि सभी ज्ञात पादप प्रजातियों में से लगभग 30-80% पॉलीप्लोइड हैं।

Source: Soltis, P. S., & Soltis, D. E. (2000). Polyploidy: evolutionary novelty and ecological consequences. *Annual Review of Ecology and Systematics*, *31*(1), 587-639.

Examples

केला

अधिकांश व्यावसायिक रूप से उगाए जाने वाले केले triploid (3n) होते हैं, जिसका अर्थ है कि उनमें तीन गुणसूत्र सेट होते हैं। यह उन्हें बीज रहित बनाता है, जो उन्हें खाने के लिए अधिक सुविधाजनक बनाता है।

Frequently Asked Questions

क्या aneuploidy वंशानुगत है?

अधिकांश aneuploidy मामलों में, परिवर्तन यादृच्छिक रूप से होता है और वंशानुगत नहीं होता है। हालांकि, कुछ दुर्लभ मामलों में, माता-पिता से बच्चे में aneuploidy पारित हो सकता है।

Topics Covered

BiologyScienceGeneticsChromosomesAneuploidy