UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II201915 Marks
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Q11.

बहुसूत्रीय गुणसूत्र की संरचनात्मक एवं कार्यकीय विशेषताओं का वर्णन कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, बहुसूत्रीय गुणसूत्रों की संरचना और कार्यों को विस्तार से बताना होगा। उत्तर में गुणसूत्रों की संरचना (क्रोमेटिड, सेंट्रोमियर, टेलोमियर) और उनके कार्यों (आनुवंशिक जानकारी का वहन, कोशिका विभाजन में भूमिका) को स्पष्ट करना आवश्यक है। विभिन्न प्रकार के बहुसूत्रीय गुणसूत्रों (मेटसेंट्रिक, सबमेटसेंट्रिक, एक्रोसेंट्रिक, टेलोसेंट्रिक) का वर्णन चित्रों के साथ करना उत्तर को अधिक प्रभावी बनाएगा।

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 और जीवों के लक्षणों को निर्धारित करते हैं। गुणसूत्रों को उनकी संरचना और संख्या के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। बहुसूत्रीय गुणसूत्र (Polychromatic chromosomes) कोशिका विभाजन के दौरान दिखाई देने वाले गुणसूत्र होते हैं, जो अपनी जटिल संरचना और विशिष्ट कार्यों के कारण महत्वपूर्ण होते हैं। इनकी संरचना और कार्यिकी को समझना आनुवंशिकी और कोशिका जीव विज्ञान के लिए आवश्यक है।

बहुसूत्रीय गुणसूत्रों की संरचना

बहुसूत्रीय गुणसूत्रों की संरचना को निम्नलिखित भागों में समझा जा सकता है:

  • क्रोमेटिड (Chromatid): गुणसूत्र का एक आधा भाग, जो डीएनए के एक अणु से बना होता है। कोशिका विभाजन से पहले, प्रत्येक गुणसूत्र एक ही क्रोमेटिड से बना होता है, लेकिन विभाजन के दौरान यह दो समान क्रोमेटिड में विभाजित हो जाता है।
  • सेंट्रोमियर (Centromere): गुणसूत्र का वह क्षेत्र जहां दो क्रोमेटिड जुड़े होते हैं। यह कोशिका विभाजन के दौरान गुणसूत्रों की गति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
  • टेलोमियर (Telomere): गुणसूत्रों के सिरे, जो डीएनए को क्षति से बचाते हैं और गुणसूत्रों की स्थिरता बनाए रखते हैं।
  • आर्म्स (Arms): सेंट्रोमियर के दोनों ओर के गुणसूत्र के भाग।

बहुसूत्रीय गुणसूत्रों के प्रकार

सेंट्रोमियर की स्थिति के आधार पर बहुसूत्रीय गुणसूत्रों को चार मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है:

प्रकार सेंट्रोमियर की स्थिति आर्म्स की लंबाई चित्र
मेटसेंट्रिक (Metacentric) मध्य में दोनों आर्म्स समान लंबाई के [चित्र: मेटसेंट्रिक गुणसूत्र]
सबमेटसेंट्रिक (Submetacentric) मध्य से थोड़ा दूर एक आर्म दूसरे से थोड़ा लंबा [चित्र: सबमेटसेंट्रिक गुणसूत्र]
एक्रोसेंट्रिक (Acrocentric) एक सिरे पर एक आर्म बहुत छोटा, दूसरा लंबा [चित्र: एक्रोसेंट्रिक गुणसूत्र]
टेलोसेंट्रिक (Telocentric) सिरे पर दोनों आर्म्स समान लंबाई के, सिरे पर सेंट्रोमियर [चित्र: टेलोसेंट्रिक गुणसूत्र]

बहुसूत्रीय गुणसूत्रों के कार्य

बहुसूत्रीय गुणसूत्रों के मुख्य कार्य निम्नलिखित हैं:

  • आनुवंशिक जानकारी का वहन: गुणसूत्र डीएनए से बने होते हैं, जो आनुवंशिक जानकारी का भंडार होता है। यह जानकारी जीवों के लक्षणों को निर्धारित करती है।
  • कोशिका विभाजन में भूमिका: गुणसूत्र कोशिका विभाजन (माइटोसिस और मेयोसिस) के दौरान डीएनए को समान रूप से विभाजित करने में मदद करते हैं। सेंट्रोमियर गुणसूत्रों की गति और विभाजन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
  • जीन अभिव्यक्ति का नियंत्रण: गुणसूत्रों की संरचना जीन अभिव्यक्ति को प्रभावित कर सकती है, जिससे विभिन्न लक्षणों का विकास होता है।
  • उत्परिवर्तन और विकास: गुणसूत्रों में परिवर्तन (उत्परिवर्तन) जीवों में नए लक्षणों को जन्म दे सकते हैं, जो विकास की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

गुणसूत्रों की संख्या और संरचना में असामान्यताएं

गुणसूत्रों की संख्या या संरचना में असामान्यताएं विभिन्न आनुवंशिक विकारों का कारण बन सकती हैं। उदाहरण के लिए:

  • डाउन सिंड्रोम (Down Syndrome): गुणसूत्र 21 की एक अतिरिक्त प्रतिलिपि के कारण होता है।
  • टर्नर सिंड्रोम (Turner Syndrome): महिलाओं में एक X गुणसूत्र की अनुपस्थिति के कारण होता है।
  • क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम (Klinefelter Syndrome): पुरुषों में एक अतिरिक्त X गुणसूत्र (XXY) के कारण होता है।

Conclusion

संक्षेप में, बहुसूत्रीय गुणसूत्र कोशिका के नाभिक में पाए जाने वाले महत्वपूर्ण संरचनाएं हैं जो आनुवंशिक जानकारी के वहन और कोशिका विभाजन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उनकी संरचना और कार्यों को समझना आनुवंशिकी और जीव विज्ञान के क्षेत्र में महत्वपूर्ण है। गुणसूत्रों में होने वाली असामान्यताएं विभिन्न आनुवंशिक विकारों का कारण बन सकती हैं, इसलिए इनका अध्ययन और निदान आवश्यक 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।
उत्परिवर्तन (Mutation)
उत्परिवर्तन डीएनए अनुक्रम में परिवर्तन है, जो आनुवंशिक जानकारी में बदलाव का कारण बनता है। ये परिवर्तन सहज या पर्यावरणीय कारकों के कारण हो सकते हैं।

Key Statistics

मनुष्यों में सामान्यतः 46 गुणसूत्र होते हैं, जो 23 जोड़े में व्यवस्थित होते हैं।

Source: मानव जीनोम परियोजना (Human Genome Project)

अनुमान है कि मानव जीनोम में लगभग 20,000-25,000 जीन होते हैं।

Source: नेशनल ह्यूमन जीनोम रिसर्च इंस्टीट्यूट (National Human Genome Research Institute) - 2023

Examples

डाउन सिंड्रोम

डाउन सिंड्रोम एक आनुवंशिक विकार है जो गुणसूत्र 21 की एक अतिरिक्त प्रतिलिपि के कारण होता है। इससे मानसिक मंदता और शारीरिक विकास में देरी होती है।

Frequently Asked Questions

गुणसूत्रों की संरचना कोशिका विभाजन में कैसे मदद करती है?

सेंट्रोमियर नामक गुणसूत्र का एक विशिष्ट क्षेत्र कोशिका विभाजन के दौरान गुणसूत्रों को अलग करने और उन्हें ध्रुवों की ओर ले जाने में मदद करता है, जिससे आनुवंशिक सामग्री का समान वितरण सुनिश्चित होता है।

Topics Covered

जीव विज्ञानआनुवंशिकीगुणसूत्र, संरचना, कार्य, डीएनए, जीन