UPSC MainsAGRICULTURE-PAPER-II202310 Marks
Q8.

वंशागति के विभिन्न सिद्धान्तों की व्याख्या कीजिए । क्रॉसों के परिणामों में कोशिकाद्रव्यी वंशागति की उपस्थिति का सुझाव देने वाले प्रमाणों को लिखिए ।

How to Approach

This question requires a structured answer covering various inheritance theories, starting with Mendel's laws and extending to cytoplasmic inheritance. The approach should be to first explain the classical theories, then delve into cytoplasmic inheritance, and finally, provide evidence supporting its presence in crosses, referencing specific examples and experimental results. A tabular comparison of different inheritance patterns can enhance clarity. The answer should demonstrate an understanding of both the theoretical and experimental aspects of the topic.

Model Answer

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Introduction

वंशागति, या उत्तराधिकार, जीवों में लक्षणों के माता-पिता से संतानों तक पहुंचने की प्रक्रिया है। ग्रेगर जॉन Mendel ने 19वीं शताब्दी में अपनी मटर की फसल के प्रयोगों के माध्यम से वंशागति के मूलभूत नियमों की नींव रखी। Mendel के सिद्धांतों ने प्रभावी और अप्रभावी alleles की अवधारणा को प्रस्तुत किया, जिसने लक्षणों के वितरण को समझाया। हालाँकि, Mendel के सिद्धांतों की व्याख्या सभी लक्षणों के लिए पर्याप्त नहीं थी। कुछ लक्षणों को मातृवंशीय वंशागति (cytoplasmic inheritance) के माध्यम से पारित किया जाता है, जो कि Mendel के नियमों द्वारा समझाया नहीं जा सकता। यह उत्तर वंशागति के विभिन्न सिद्धांतों की व्याख्या करता है और क्रॉसों के परिणामों में कोशिकाद्रव्यी वंशागति की उपस्थिति का सुझाव देने वाले प्रमाणों पर प्रकाश डालता है।

वंशागति के विभिन्न सिद्धांत

वंशानुक्रम के सिद्धांतों को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: mendelian वंशागति और गैर-mendelian वंशागति।

1. Mendel के सिद्धांत (Mendelian Inheritance)

  • Mendel का नियम पृथक्करण का नियम (Law of Segregation): प्रत्येक लक्षण के लिए दो alleles होते हैं, जो युग्मन (fertilization) के दौरान अलग हो जाते हैं, जिससे प्रत्येक संतान को प्रत्येक माता-पिता से एक allele मिलता है।
  • Mendel का नियम स्वतंत्र वर्गीकरण का नियम (Law of Independent Assortment): विभिन्न लक्षणों के लिए alleles स्वतंत्र रूप से वर्गीकृत होते हैं, जब तक कि वे जीन एक ही गुणसूत्र पर स्थित न हों।
  • प्रभावी और अप्रभावी alleles की अवधारणा: प्रभावी allele हमेशा अप्रभावी allele पर हावी होता है।

2. गैर-Mendelian वंशागति (Non-Mendelian Inheritance)

Mendel के सिद्धांतों की सीमाएं होने के कारण, कुछ लक्षणों को Mendel के नियमों द्वारा ठीक से समझाया नहीं जा सकता है। इन लक्षणों को गैर-mendelian वंशागति के माध्यम से पारित किया जाता है।

  • सह-प्रभाविता (Co-dominance): दोनों alleles समान रूप से प्रभावी होते हैं, और संतान दोनों alleles के लक्षणों को प्रदर्शित करता है। उदाहरण: ABO रक्त समूह।
  • अपूर्ण प्रभुत्व (Incomplete Dominance): एक allele दूसरे पर पूरी तरह से हावी नहीं होता है, और संतान मिश्रित लक्षण प्रदर्शित करता है। उदाहरण: फ्लोरल रंग (लाल + सफेद = गुलाबी)।
  • बहु-allelic वंशागति (Multiple Allelic Inheritance): एक लक्षण के लिए दो से अधिक allele होते हैं। उदाहरण: मानव ABO रक्त समूह (A, B, और O)।
  • लिंक्ड वंशागति (Linked Inheritance): जीन जो एक ही गुणसूत्र पर स्थित होते हैं, वे साथ में विरासत में मिलते हैं।
  • कोशिकाद्रव्यी वंशागति (Cytoplasmic Inheritance): यह वंशागति mitocondria और chloroplasts जैसे कोशिकाद्रव्यी organelles में मौजूद जीनों के माध्यम से होती है। ये organelles मातृवंशीय रूप से (mother to offspring) पारित होते हैं।

कोशिकाद्रव्यी वंशागति (Cytoplasmic Inheritance)

कोशिकाद्रव्यी वंशागति एक असामान्य प्रकार की वंशागति है जो कोशिकाद्रव्यी organelles जैसे mitocondria और chloroplasts में मौजूद जीनों के माध्यम से होती है। चूंकि mitocondria और chloroplasts मुख्य रूप से मातृवंशीय रूप से पारित होते हैं, इसलिए कोशिकाद्रव्यी लक्षण अक्सर केवल मादा संतानों में ही प्रकट होते हैं।

कोशिकाद्रव्यी वंशागति के प्रमाण

कोशिकाद्रव्यी वंशागति की उपस्थिति के कई प्रमाण हैं, जो क्रॉसों के परिणामों में देखे जा सकते हैं।

  • माइटोकॉन्ड्रियल रोग (Mitochondrial Diseases): माइटोकॉन्ड्रिया में दोष वाले रोग अक्सर मातृवंशीय रूप से पारित होते हैं। उदाहरण के लिए, लेबर इलियाक सिंड्रोम (Leber’s Hereditary Optic Neuropathy - LHON) एक माइटोकॉन्ड्रियल रोग है जो केवल मादा संतानों में ही प्रकट होता है।
  • यवता (Yeast) में cytoplasmic प्लासिडोन (plasmid) की वंशागति: कुछ खमीर में, प्लासिडोन (छोटे, गोलाकार डीएनए अणु) कोशिकाद्रव्यी रूप से पारित होते हैं।
  • पत्तियों का धब्बा (Leaf Mottling): कुछ पौधों में, chloroplast में उत्परिवर्तन के कारण पत्तियों में धब्बे दिखाई देते हैं। यह लक्षण मातृवंशीय रूप से पारित होता है।
  • मटर के पौधों में ‘पारदर्शी’ (translucent) क्लोरोप्लास्ट: कुछ मटर के पौधों में, chloroplast में mut-t allele के कारण ‘पारदर्शी’ क्लोरोप्लास्ट होते हैं। यह लक्षण मातृवंशीय रूप से पारित होता है।
विशेषता Mendelian वंशागति कोशिकाद्रव्यी वंशागति
जीन स्थान गुणसूत्र (Chromosomes) कोशिकाद्रव्यी organelles (Mitocondria, Chloroplasts)
वंशागति का पैटर्न माता-पिता दोनों से मुख्य रूप से माता से
लक्षण का प्रदर्शन पुरुष और महिला दोनों में मुख्य रूप से मादा में
उदाहरण रंग, ऊंचाई लेबर इलियाक सिंड्रोम, पत्तों का धब्बा

Conclusion

संक्षेप में, वंशागति के विभिन्न सिद्धांत लक्षणों के संतानों तक पहुंचने के तरीकों को स्पष्ट करते हैं। Mendel के सिद्धांतों ने वंशागति की नींव रखी, लेकिन गैर-mendelian वंशागति, जैसे कोशिकाद्रव्यी वंशागति, कुछ लक्षणों को समझने के लिए आवश्यक है। कोशिकाद्रव्यी वंशागति के प्रमाण, जैसे कि माइटोकॉन्ड्रियल रोग और पत्तों का धब्बा, इस प्रकार की वंशागति की उपस्थिति को स्पष्ट रूप से दर्शाते हैं। भविष्य में, इन जटिल वंशागति पैटर्न को समझने के लिए आनुवंशिक अनुसंधान महत्वपूर्ण होगा।

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

Allele
एक जीन का एक वैकल्पिक रूप जो एक लक्षण के लिए अलग-अलग अभिव्यक्तियों को जन्म दे सकता है।
Cytoplasmic Inheritance
एक प्रकार की वंशागति जिसमें जीनों को कोशिकाद्रव्यी organelles (mitochondria and chloroplasts) के माध्यम से पारित किया जाता है, जो मुख्य रूप से मातृवंशीय होते हैं।

Key Statistics

लेबर इलियाक सिंड्रोम (LHON) की व्यापकता 1 प्रति 30,000 पुरुषों में और 1 प्रति 200,000 महिलाओं में है। (स्रोत: Knowledge Cutoff)

Source: Knowledge Cutoff

कोशिकाद्रव्यी उत्परिवर्तन (cytoplasmic mutations) की दर mendelian उत्परिवर्तन की तुलना में अधिक हो सकती है।

Source: Knowledge Cutoff

Examples

लेबर इलियाक सिंड्रोम (LHON)

यह एक माइटोकॉन्ड्रियल बीमारी है जो तीव्र अंधापन का कारण बनती है। यह मुख्य रूप से महिलाओं को प्रभावित करती है, क्योंकि mitocondria मातृवंशीय रूप से पारित होते हैं।

पत्तियों का धब्बा (Leaf Mottling)

कुछ पौधों में chloroplast में उत्परिवर्तन के कारण पत्तियों में धब्बे दिखाई देते हैं। यह लक्षण मातृवंशीय रूप से पारित होता है।

Frequently Asked Questions

कोशिकाद्रव्यी वंशागति Mendel के नियमों से कैसे भिन्न है?

Mendel के नियमों में, लक्षणों को माता-पिता दोनों से प्राप्त होता है, जबकि कोशिकाद्रव्यी वंशागति में, लक्षण मुख्य रूप से माता से प्राप्त होता है।

क्या कोशिकाद्रव्यी वंशागति हमेशा मादा संतानों में ही दिखाई देती है?

हाँ, क्योंकि mitocondria और chloroplast मुख्य रूप से मातृवंशीय रूप से पारित होते हैं, कोशिकाद्रव्यी लक्षण अक्सर केवल मादा संतानों में ही प्रकट होते हैं। हालाँकि, कुछ दुर्लभ मामलों में, नर संतानों में भी लक्षण दिखाई दे सकते हैं।

Topics Covered

BiologyGeneticsHeredityCytoplasmic InheritanceGenetic Principles