UPSC MainsBOTANY-PAPER-II202310 Marks150 Words
Q4.

विनिमय (क्रॉसिंग ओवर) एवं इसका महत्त्व

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले विनिमय (क्रॉसिंग ओवर) की परिभाषा और प्रक्रिया को स्पष्ट रूप से समझाना आवश्यक है। इसके बाद, इसके महत्व को आनुवंशिक विविधता, विकास और प्रजनन में भूमिका के संदर्भ में बताना होगा। उत्तर को सरल भाषा में, उदाहरणों के साथ प्रस्तुत करना चाहिए ताकि अवधारणा आसानी से समझ में आ सके। संरचना इस प्रकार होनी चाहिए: परिभाषा, प्रक्रिया, महत्व (आनुवंशिक विविधता, विकास, प्रजनन), और निष्कर्ष।

Model Answer

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Introduction

विनिमय, जिसे क्रॉसिंग ओवर के नाम से भी जाना जाता है, अर्धसूत्रीविभाजन (meiosis) के दौरान होने वाली एक महत्वपूर्ण आनुवंशिक प्रक्रिया है। यह समजात गुणसूत्रों (homologous chromosomes) के बीच आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान है, जिसके परिणामस्वरूप जीन का पुनर्संयोजन (recombination) होता है। यह प्रक्रिया आनुवंशिक विविधता उत्पन्न करने और प्रजातियों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। विनिमय की खोज 1909 में फ्रांकोइस जैकब और उनकी टीम द्वारा की गई थी।

विनिमय (क्रॉसिंग ओवर) की प्रक्रिया

विनिमय अर्धसूत्रीविभाजन-I के प्रोफेज-I चरण के पैकिटीन अवस्था में होता है। इस प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

  • युग्मन (Pairing): समजात गुणसूत्र एक दूसरे के साथ जुड़ते हैं, जिसे सिनैप्सिस (synapsis) कहा जाता है।
  • क्रॉसिंग ओवर: गुणसूत्रों के बीच टूटन और जुड़न होती है, जिससे आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान होता है।
  • कायकिज्मेटा (Chiasmata) का निर्माण: क्रॉसिंग ओवर के स्थानों पर क्रॉसिंग ओवर के कारण कायकिज्मेटा नामक संरचनाएं बनती हैं।
  • पुनर्संयोजन (Recombination): आनुवंशिक सामग्री के आदान-प्रदान के परिणामस्वरूप जीन का पुनर्संयोजन होता है।

विनिमय का महत्व

आनुवंशिक विविधता (Genetic Diversity)

विनिमय आनुवंशिक विविधता का एक प्रमुख स्रोत है। यह जीन के नए संयोजनों का निर्माण करता है, जिससे जीवों में विविधता बढ़ती है। यह विविधता प्रजातियों को बदलते पर्यावरण के अनुकूल बनाने में मदद करती है।

विकास (Evolution)

आनुवंशिक विविधता विकास के लिए आवश्यक है। विनिमय के माध्यम से उत्पन्न विविधता प्राकृतिक चयन (natural selection) के लिए कच्चा माल प्रदान करती है, जिससे प्रजातियां समय के साथ विकसित होती हैं।

प्रजनन (Reproduction)

विनिमय प्रजनन में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह संतानों में माता-पिता के लक्षणों का मिश्रण सुनिश्चित करता है, जिससे संतानों में नई विशेषताएं उत्पन्न होती हैं।

गुणसूत्र मानचित्रण (Chromosome Mapping)

कायकिज्मेटा की आवृत्ति का उपयोग करके जीन के स्थानों को निर्धारित किया जा सकता है, जिससे गुणसूत्र मानचित्रण में मदद मिलती है।

विनिमय के प्रकार

प्रकार विवरण
एकल विनिमय (Single Crossover) एक गुणसूत्र पर एक क्रॉसिंग ओवर घटना।
दोहरा विनिमय (Double Crossover) एक गुणसूत्र पर दो क्रॉसिंग ओवर घटनाएं।
बहु विनिमय (Multiple Crossover) एक गुणसूत्र पर एक से अधिक क्रॉसिंग ओवर घटनाएं।

Conclusion

संक्षेप में, विनिमय एक महत्वपूर्ण आनुवंशिक प्रक्रिया है जो आनुवंशिक विविधता उत्पन्न करने, विकास को बढ़ावा देने और प्रजनन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। यह अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान होने वाली एक जटिल प्रक्रिया है, जिसके परिणामस्वरूप जीन का पुनर्संयोजन होता है। विनिमय की समझ आनुवंशिकी और विकासवादी जीव विज्ञान के अध्ययन के लिए आवश्यक है। भविष्य में, विनिमय की प्रक्रिया को और अधिक गहराई से समझने के लिए अनुसंधान जारी रहना चाहिए।

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

कायकिज्मेटा (Chiasmata)
अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान समजात गुणसूत्रों के बीच क्रॉसिंग ओवर के स्थानों पर बनने वाली X-आकार की संरचनाएं।

Key Statistics

अनुमान है कि मानव में प्रत्येक गुणसूत्र पर औसतन 2-3 क्रॉसिंग ओवर होते हैं।

Source: Thompson & Thompson Genetics in Medicine (2019)

अनुमान है कि पौधों में क्रॉसिंग ओवर की दर जानवरों की तुलना में अधिक होती है।

Source: Plant Physiology (2020)

Examples

सिस्टिक फाइब्रोसिस (Cystic Fibrosis)

सिस्टिक फाइब्रोसिस एक आनुवंशिक विकार है जो फेफड़ों और पाचन तंत्र को प्रभावित करता है। विनिमय के कारण जीन पुनर्संयोजन से इस बीमारी के लक्षणों की गंभीरता में भिन्नता आ सकती है।

Frequently Asked Questions

क्या विनिमय हमेशा फायदेमंद होता है?

नहीं, विनिमय हमेशा फायदेमंद नहीं होता है। कभी-कभी, यह हानिकारक जीन संयोजनों का निर्माण कर सकता है, लेकिन अधिकांश मामलों में, यह आनुवंशिक विविधता को बढ़ाता है जो प्रजातियों के लिए फायदेमंद होता है।

Topics Covered

BiologyGeneticsCrossing OverGenetic VariationMeiosis